MCCCE法を用いたリチウム-7濃縮技術開発,6; 電場分布を考慮した模擬平板型流路内の数値シミュレーション

Li-7 enrichment technology development by MCCCE method, 6; Numerical simulation in a simulated flat type channel under electric field

堀口 直樹   ; 吉田 啓之  ; 北辻 章浩  ; 福森 麻衣*; 長谷川 誠*; 岸本 忠史*

Horiguchi, Naoki; Yoshida, Hiroyuki; Kitatsuji, Yoshihiro; Fukumori, Mai*; Hasegawa, Makoto*; Kishimoto, Tadafumi*

PWRの水質管理には、Li-7が濃縮されたpH調整剤が不可欠である。ここで必要なLi-7濃縮技術として、マルチチャンネル向流電気泳動(MCCCE)法を開発している。本研究では、濃縮実験におけるイオン挙動を把握するため、商用ソフトウェアを用いて取得した電場と、TPFIT-LPTを用いて取得した流れ場の3次元データを元に、長時間のイオン挙動をシミュレーションする手法を開発している。今回、実験流路を簡易化した平板型流路の内のイオン挙動に本手法を適用した結果を報告する。Li-7とLi-6イオンの数値シミュレーション結果から評価した分離係数は実験と同程度の値であり、本手法の妥当性を確認した。

A Li-7 enriched pH adjuster is essential for water quality control on PWRs. As the required Li-7 enrichment technology, we have developed the multi-channel counter-current electrophoresis (MCCCE) method. In this research, to understand the behavior of ions in the enrichment experiment, we developed a numerical simulation method of the long-time behavior of the ions based on the 3-dimensional field data of the electricity by commercial software and the flow by TPFIT-LPT. In this work, we applied it to the behavior of the ions in a simplified plate-type flow channel from the experimental one. Since the separation coefficient calculated from the simulation results of Li-7 and Li-6 ions agreed well with the experimental value, we confirmed the applicability of the method.