簡素化ペレット法による燃料製造技術開発と実証に向けた取り組み,1; マイクロ波加熱脱硝法の高度化技術開発

Development of simplified pelletizing process for fast reactor MOX fuels and demonstration experiment, 1; Advanced technology of microwave heating denitration method

瀬川 智臣 ; 川口 浩一  ; 石井 克典 ; 土田 隼久*; 藤原 広太*; 金子 暁子*; 阿部 豊*

Segawa, Tomoomi; Kawaguchi, Koichi; Ishii, Katsunori; Tsuchida, Hayahisa*; Fujiwara, Kota*; Kaneko, Akiko*; Abe, Yutaka*

簡素化ペレット法による燃料製造技術として、各要素技術開発および実証に向けた取り組みを進めている。従来の平皿容器に比べて高速・大容量が期待される円筒容器では、突沸による吹き零れ現象が発生し、装置設計の最適化等が求められることから、マイクロ波加熱時の突沸及び噴き零れのメカニズム解明、高損失性溶液のマイクロ波加熱特性に係る研究を進めている。本発表では、要素技術開発の進捗および再処理溶液の模擬物質を用いたマイクロ波加熱試験結果について報告する。マイクロ波加熱試験において、蒸留水では下端部から中心軸付近にかけて誘電損失が大きくなり、内部加熱される傾向にあり、中心部から上方向への大きな速度ベクトルを伴い全体を循環する強い対流が形成されることを確認した。一方、再処理溶液と同等の誘電損失率を有する濃度10mass%の塩化カリウム水溶液においては、外周部が加熱されており、大きな対流が生じにくいことから、加熱が不均一になりやすい可能性を示唆する結果が得られた。

Development and demonstration of elemental technologies in simplified pellet fabrication method are developed. While the cylindrical vessel is expected to have a higher speed and capacity than the flat vessel, spilling phenomenon occurs, and device design optimization is required. The mechanism of flashing and spilling, and microwave heating characteristics of high loss solution are studied. The progress of the development of elemental technologies and microwave heating test results using simulated reprocessed solutions are reported. The dielectric loss of distilled water increased from the lower end to near the central axis, and water was internally heated, and then strong convection currents were formed with a large velocity vector from the center upward. In contrast, in KCl solution with 10 mass%, which has the same dielectric loss rate as the reprocessed solution, the outer periphery was heated and large convection was hardly generated, suggesting that heating is non-uniform.