Effect of sea salt on the interaction between simulated corium and concrete

模擬コリウムコンクリート反応における海水塩の影響

須藤 彩子 ; 佐藤 拓未 ; 高野 公秀 

Sudo, Ayako; Sato, Takumi; Takano, Masahide

福島第一原子力発電所事故において、注入された海水が溶融コリウムおよびコンクリートと反応した可能性がある。燃料デブリの取出しや保管方法を検討する上で、海水成分が燃料デブリ中の生成物の特性に与える影響を把握することが必要である。そこで、海水による燃料デブリの微細組織の変化を理解するため、温度勾配下での海水塩を加えた模擬コリウムとコンクリート反応試験を行った。その結果、海水塩成分のうち、硫黄は金属中に鉄硫化物を形成した。また、蒸発物の分析により、海水塩に含まれるClの大部分、およびNa、Kの一部は、模擬コリウムやコンクリートと反応せずに、加熱中に揮発することが示された。海塩に含まれるカルシウムと少量のMg、Na、Kは、模擬コリウム中のケイ酸塩ガラス中に残留したものと考えられる。

During the progression of the severe accident at the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station, seawater flowed down and was predicted to react with molten corium and concrete. For the removal and storage of fuel debris, knowing the effects of seawater components on the characteristics of reaction products in the fuel debris is crucial. To understand changes in the microstructure of fuel debris, a reaction test was conducted by introducing sea salt to simulated corium and concrete under a temperature gradient. Among the components of sea salt, sulfur formed iron sulfide during metallic precipitation. Analysis of vaporized species indicated that most of Cl, some Na and K in the sea salt might volatilize during heating rather than react with simulated corium and concrete. Calcium and a small amount of Mg, Na, and K in the sea salt might be trapped in the silicate glass.