Aerosol characterization during heating and mechanical cutting of simulated uranium containing debris; The URASOL project in the framework of Fukushima Daiichi fuel debris removal

ウラン含有模擬燃料デブリの加熱および機械的切断におけるエアロゾルの特性評価; 福島第一燃料デブリ取出しに係わるURASOLプロジェクト

Porcheron, E.*; Journeau, C.*; Delacroix, J.*; Berlemont, R.*; Bouland, A.*; Lallot, Y.*; 坪田 陽一   ; 池田 篤史  ; 三次 岳志 

Porcheron, E.*; Journeau, C.*; Delacroix, J.*; Berlemont, R.*; Bouland, A.*; Lallot, Y.*; Tsubota, Yoichi; Ikeda, Atsushi; Mitsugi, Takeshi

福島第一原子力発電所(1F)の損傷した原子炉の廃止措置における重要な課題である燃料デブリの切断作業における放射性エアロゾルの発生と飛散を評価する目的で行われたURASOLプロジェクトにおいて、模擬燃料デブリの加熱および機械的切断に伴い生成するエアロゾルの質量濃度、リアルタイム数密度、質量基準の粒径分布、形態、および化学的特性の観点からの特性評価について報告する。加熱試験においては温度上昇に伴う粒径増大が観察され、粒子数密度に関しては劣化ウランを用いた模擬燃料デブリを用いた例がHf含有模擬燃料デブリを用いた試験よりも小さい数密度であった。機械的切断においてはエアロゾルの空気動力学的質量中央径は、放射性試料と非放射性試料でほぼ同程度(約3.74.4m)であった。

Results of the URASOL project aimed at evaluating the generation and dispersion of radioactive aerosols during the cutting of fuel debris, a key issue in the decommissioning of the damaged reactors at the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station (1F), are presented in this report. Characterization of aerosols generated during heating and mechanical cutting of simulated fuel debris in terms of mass concentration, real-time number density, mass-based particle size distribution, morphology, and chemical properties is reported. In the heating tests, an increase in particle size with increasing temperature was observed, and in terms of particle number density, the case using depleted uranium simulated fuel debris had a smaller number density than the test using Hf-containing simulated fuel debris. In mechanical cleavage, the aerodynamic median mass diameter of the aerosol was almost the same for the radioactive and non-radioactive samples (about 3.74.4 m).