触媒を用いた廃棄物保管容器内の水素集積防止に関する解析的研究; 触媒の通気特性の影響

Analytical studies on prevention of hydrogen accumulation in a room using catalyst; Effects of catalyst permeability characteristics

寺田 敦彦  ; Thwe Thwe, A.  ; 永石 隆二 

Terada, Atsuhiko; Thwe Thwe, A.; Nagaishi, Ryuji

福島第一原子力発電所(1F)廃止措置における燃料デブリ、廃棄物等の放射性物質の長期保管では、保管容器内に水分が含まれている状況における、水の放射線分解によって発生する水素の爆発燃焼リスクを低減させることが重要となる。本研究では、計算科学的な数値流体力学(CFD)によって容器中の水素等の挙動を予測・解析する技術開発の一環として、再結合触媒とベントを用いた水素濃度低減シミュレーションを実施した。触媒をコンパクト化して圧力損失を低減し、あわせて缶天板にベントを設置することで、容器内に循環流や対向流が形成されて水素濃度の低減に寄与することを示した。

With a storage containing wet radioactive waste such as fuel debris, it is important to reduce the risk of explosion and combustion due to hydrogen generated by radiolysis of water. This study, as a part of the development of simulation technologies for verification of reduction countermeasures and proposal of new countermeasures, conducted a trial simulation of the hydrogen concentration behavior in a room installed the hydrogen recombination catalyst. The simulation using a CFD code focuses on reduction effect of hydrogen concentration by combination to catalyst and vent. It was found that the hydrogen concentration distribution was affected by formation of circulating flows in a room by flow resistance of catalyst and vent.