放射性クリプトンガスの管理放出

Controlled release of radioactive krypton gas

渡邉 一樹 ; 木村 典道*; 岡田 純平; 古内 雄太; 桑名 英晴*; 大谷 武久; 横田 知; 中村 芳信

Watanabe, Kazuki; Kimura, Norimichi*; Okada, Jumpei; Furuuchi, Yuta; Kuwana, Hideharu*; Otani, Takehisa; Yokota, Satoru; Nakamura, Yoshinobu

クリプトン回収技術開発施設では、昭和63年から平成13年にかけて東海再処理施設の使用済燃料の再処理に伴いせん断工程及び溶解工程から発生するオフガスの一部を受入れ、オフガスからクリプトンガスを分離、精留する回収運転を実施し、所期の技術目標を達成した(クリプトン精製純度90%以上、回収率90%以上)。また、回収しクリプトン貯蔵シリンダに貯蔵していた放射性クリプトンガスの一部を用いて、平成12年から平成14年にかけて小型の試験容器を使用したイオン注入固定化試験を行い技術の成立性確認を行った。クリプトン貯蔵シリンダに残った放射性クリプトンガスについては今後使用する計画がないため、主排気筒からの放出量を管理しながら全量放出する放射性クリプトンガスの管理放出を計画し、令和4年2月14日から4月26日にかけて実施した。放射性クリプトンガスの管理放出では、再処理施設保安規定に定められている主排気筒からの最大放出率(3.710GBq/min)より十分低い50GBq/minで管理し、クリプトン貯蔵シリンダ内の放射性クリプトンガスの全量放出(約7.110GBq)を完了した。クリプトン貯蔵シリンダ内の放射性クリプトンガスを放出した後、窒素ガスを用いて放射性クリプトンガスの管理放出に使用した系統及びメインプロセス(メインプロセスに接続する枝管を含む全系統)の押出し洗浄を実施した。天候による遅延はあったものの機器の故障等の不具合が生じることなく当初目標とした令和4年4月下旬までに放射性クリプトンガスの管理放出を完了した。

The Krypton Recovery Development Facility reached an intended technical target (krypton purity of over 90% and recovery rate of over 90%) by separation and rectification of krypton gas from receiving off-gas produced by the shearing and the dissolution process in the spent fuel reprocessing at the Tokai Reprocessing Plant (TRP) between 1988 and 2001. In addition, the feasibility of the technology was confirmed through immobilization test with ion-implantation in a small test vessel from 2000 to 2002, using a part of recovered krypton gas. As there were no intentions to use the remaining radioactive krypton gas in the krypton storage cylinders, we planned to release this gas by controlling the release amount from the main stack, and conducted it from February 14 to April 26, 2022. In this work, all the radioactive krypton gas in the cylinders (about 7.110 GBq) was released at the rate of 50 GBq/min or less lower than the maximum release rate from the main stuck stipulated in safety regulations (3.710 GBq/min). Then, the equipment used in the controlled release of radioactive krypton gas and the main process (all systems, including branch pipes connected to the main process) were cleaned with nitrogen gas. Although there were delays due to weather, we were able to complete the controlled release of radioactive krypton gas by the end of April 2022, as originally targeted without any problems such as equipment failure.