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小栗 英知; 長谷川 和男; 伊藤 崇; 千代 悦司; 平野 耕一郎; 森下 卓俊; 篠崎 信一; 青 寛幸; 大越 清紀; 近藤 恭弘; et al.
Proceedings of 11th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.389 - 393, 2014/10
J-PARCリニアックでは現在、ビームユーザに対する利用運転を行うとともに、リニアック後段の3GeVシンクロトロンにて1MWビームを加速するためのビーム増強計画を進めている。リニアックのビーム増強計画では、加速エネルギー及びビーム電流をそれぞれ増強する。エネルギーについては、181MeVから400MeVに増強するためにACS空洞及びこれを駆動する972MHzクライストロンの開発を行ってきた。これら400MeV機器は平成24年までに量産を終了し、平成25年夏に設置工事を行った。平成26年1月に400MeV加速に成功し、現在、ビーム利用運転に供している。ビーム電流増強では、初段加速部(イオン源及びRFQ)を更新する。イオン源はセシウム添加高周波放電型、RFQは真空特性に優れる真空ロー付け接合タイプ空洞をそれぞれ採用し、平成25年春に製作が完了した。完成後は専用のテストスタンドにて性能確認試験を行っており、平成26年2月にRFQにて目標の50mAビーム加速に成功した。新初段加速部は、平成26年夏にビームラインに設置する予定である。
牧 翔太; 柴田 祐一; 横須賀 一裕; 福井 雅裕; 家村 圭輔; 大澤 隆康
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原子力機構では、難燃性廃棄物焼却設備においてプルトニウム燃料施設から発生する塩化ビニルやネオプレン製グローブ等の塩素を含有する放射性の難燃性廃棄物を焼却処理により減容・安定化するため、水冷ジャケット式の焼却設備を設計・製作し、現在実廃棄物を用いたホット試験を実施している。設備の運転に伴い、フッ素含有廃棄物焼却時にスクラバに澱物の発生を確認した。この時のスクラバ水をICP分析した結果、通常時と比較してSi濃度が20倍以上であることが分かった。また、澱物をXMA分析した結果、澱物からもSiが検出された。これは、セラミックフィルタを保護しているSiO
粉末がフッ素廃棄物焼却時に発生するフッ化水素と反応することによりフッ化ケイ素ガスが発生し、後段のスクラバで回収されたものと考えられる。原子力施設内の難燃性放射性廃棄物焼却設備におけるフッ素化合物焼却時の影響及び澱物の構成成分やその生成過程についての知見を得ることは、設備を安全に、かつ、安定した運転を行う上で極めて有用である。本件では、フッ素含有廃棄物焼却時の設備への影響を確認するとともに、今後のフッ化物含有廃棄物焼却時の対策について報告する。
牧 翔太; 福井 雅裕; 家村 圭輔; 大澤 隆康
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プルトニウム燃料製造施設から発生する放射性廃棄物を焼却処理する際、廃棄物封入に使用しているビニルバッグ等の塩化ビニルから腐食性の高い塩化水素ガスが発生する。このため焼却炉に接続する廃ガス処理設備には耐食性の高いニッケル合金が使われているが、焼却灰や飛灰を取り扱う機器は焼却中に塩化水素ガスに曝されることはないと設計され、一般的なステンレス鋼が使用されている。しかし、これまでの焼却処理において、これらを取り扱う機器に腐食成分による影響と思われる孔食や腐食割れが発生することが確認されている。このため、焼却灰及び飛灰中に含まれる腐食成分を同定し、それらによる各種材料の腐食試験を実施し、放射性廃棄物焼却設備の実用化に向けた材料選定に資する。
牧 翔太; 横須賀 一裕; 福井 雅裕; 家村 圭輔; 大澤 隆康
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原子力機構では、難燃性廃棄物焼却設備においてプルトニウム燃料施設から発生する塩化ビニルやネオプレン製グローブ等の塩素を含有する放射性の難燃性廃棄物を焼却処理により減容・安定化するため、水冷ジャケット式の焼却設備を設計・製作し、実廃棄物を用いたホット試験を実施してきた。試験を通じて顕在化した課題については、以下の取り組みを行った。(1)設備運転条件(管理値)の最適化、(2)排ガス冷却部において発生した堆積物による配管閉塞事象の原因解明と堆積物除去方法の確立、(3)塩化亜鉛等潮解性物質析出時におけるセラミックフィルタの長寿命化、(4)フッ素化合物焼却時の高濃度フッ素廃液の処理。以上、難燃性廃棄物の焼却による廃ガス処理系統に及ぼす影響については、課題を着実に克服していくことにより、ドラム缶換算5千本の処理に至ることができた。今後は更なる処理に向けて、設備全体の経年劣化評価と対策を行う。
横須賀 一裕; 牧 翔太; 福井 雅裕; 柴田 祐一; 家村 圭輔; 大澤 隆康
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原子力機構では、難燃性廃棄物焼却設備においてプルトニウム燃料施設から発生する塩化ビニルやネオプレン製グローブ等の塩素を含有する放射性の難燃性廃棄物を焼却処理により減容・安定化するため、水冷ジャケット式の焼却設備を導入し、コールド・ホット試験を実施してきた。試験運転に伴い、配管等の内部に表面処理された耐食材料であるセラミックコーティングの損傷や耐火物の損傷が確認された。そのため、試験運転の結果を基にセラミックコーティングの使用箇所の見直しや耐火物の更新を実施することにより、設備が継続的に使用可能な状態にあることを確認できた。今後も配管、機器及び耐火物の寿命評価を行い、設備の長期的な運転に向けてこれらの更新方法を確立する。
横須賀 一裕; 牧 翔太; 福井 雅裕; 家村 圭輔; 大澤 隆康
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原子力機構では、難燃性廃棄物焼却設備においてプルトニウム燃料施設から発生する塩化ビニルやハイパロン製グローブ等の塩素成分を含有する放射性の難燃性廃棄物を焼却処理により減容・安定化するため、水冷ジャケット式の焼却設備を導入し、実証試験を実施してきた。試験に伴い、耐食材料(ハステロイC-22)を使用した本設備が継続的に使用可能な状態にあることを確認できた。一方ハステロイC-22はステンレス鋼と比較すると高価であり、経済性の高い設備を構築するためには、安価な材料の使用の可否を見極める必要がある。そのため、本設備における実証試験を通じて他金属材料(ステンレス鋼)の腐食試験を実施し、今後の設備更新、及び後継設備へ反映するための材料の選定に関する検討を行った。
牧 翔太; 横須賀 一裕; 福井 雅裕; 家村 圭輔; 大澤 隆康
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難燃性廃棄物焼却設備においてプルトニウム燃料施設から発生する塩化ビニルやネオプレン製グローブ等の塩素を含有する放射性の難燃性廃棄物を焼却処理により減容・安定化するため、水冷ジャケット式の焼却設備を設計・製作し、実廃棄物を用いたホット試験を実施してきた。試験実施にあたっては、塩ビ等の難燃物を焼却する際に発生する腐食性ガスによる配管類の腐食、または、塩化鉛等の塩化物による配管閉塞等の課題について効果的な対策を講じつつ試験を継続した。その結果、難燃性廃棄物を安定して焼却する技術を確立し、ドラム缶換算5千本の処理を達成することができた。
澤田 翔; 牧 翔太; 横須賀 一裕; 福井 雅裕; 家村 圭輔; 大澤 隆康
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難燃性廃棄物焼却設備ではプルトニウム燃料施設において発生する塩化ビニルやネオプレン製グローブ等の塩素を含有する放射性の難燃性廃棄物を焼却処理により減容・安定化する技術を開発するため、実廃棄物を用いたホット試験を実施してきた。試験は、廃棄物を焼却することにより進展する耐火物の経年劣化に対して効果的な対策を講じつつ実施し、その結果、17年間に亘って運転を継続することができた。今後はさらなる設備の長期使用のために、冷却塔及び焼却炉の更新を行っていく予定である。
