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外池 幸太郎; 中島 健; 三好 慶典; 井沢 直樹; 大野 秋男; 岡崎 修二; 竹下 功
Proc. of 5th Int. Nucl. Conf. on Recycling, Conditioning and Disposal (RECOD '98), 1, p.54 - 61, 1998/00
日本原子力研究所の燃料サイクル安全工学研究施設NUCEFに設置された定常臨界実験装置STACYが1995年2月23日に初臨界を達成した後、約3年半が経過した。この間に、過渡臨界実験装置TRACYでも実験が開始され、現在、両装置ともに順調に運転されている。STACYでは低濃縮硝酸ウラニル溶液の臨界データが取得されており、TRACYは過渡臨界事象を解明する研究活動に供されている。本報告では、STACYとTRACYの実験計画について概要を述べる。また、現在までに実施された実験について、STACYにおける600
円筒炉心及び280T平板炉心の実験結果とTRACYにおける過渡実験の結果を示しつつ、実験の結果がどのように利用されるか説明する。さらに、将来計画と併せて、STACYとTRACYの運転に関連する技術的課題についても紹介する。
杉川 進; 白鶯 秀明; 竹下 功; 矢野 肇*; 木村 邦彦*; 田中 昇一*; P.Bretault*; R.Vialard*; M.Lecomte*
Proc. of 5th Int. Nucl. Conf. on Recycling, Conditioning and Disposal (RECOD '98), 3, p.931 - 938, 1998/00
NUCEF臨界実験で使用するプルトニウム溶液の調製のため、MOX燃料スクラップの溶解として難溶性のMOXの溶解等に優れた銀電解溶解法を選定した。この溶解槽の設計のため、実規模(2.5kgMOX/バッチ)のアクリル製の試験装置を用いた各種試験を行った。試験は、(1)MOX粉末供給テスト、(2)溶解槽内流体ダイナミックステスト、(3)銀(II)電解生成テスト、(4)U
O
粉末の電解溶解テスト、(5)小規模ガラス製電解セルによる有機物(バインダー等)分解テストについて行い、粉末の溶解槽への供給特性、溶解槽内の流体の循環特性、銀(II)イオンの生成特性、UO粉末の溶解率、有機物の分解率等の設計データ等を十分に取得することができた。
木原 武弘; 桜井 勉*; 中野 雄次*; 藤根 幸雄
Proc. of 5th Int. Nucl. Conf. on Recycling, Conditioning and Disposal (RECOD '98), 1, p.830 - 837, 1998/00
燃料再処理行程でのヨウ素の挙動を調べるため、未照射のUO
ペレットの溶解試験を、NUCEF-BECKYの
・
セルにおいて行った。その結果、ヨウ素は、0.37%が溶解液中に残留し、また1.30%が不溶解性残滓中に留まった。ほとんど全てのヨウ素は溶解オフガスに移行し、74.06%からヨウ素吸着カラムで捕集され、11.33%がHEPAフィルターに、0.10%が溶解オフガス洗浄塔に、それぞれ捕集された。その他のヨウ素はオフガス配管の表面に蓄積したと考えられる。
内山 軍蔵; 朝倉 俊英; 宝徳 忍; 藤根 幸雄
Proc. of 5th Int. Nucl. Conf. on Recycling, Conditioning and Disposal (RECOD '98), 1, p.393 - 400, 1998/00
本研究では、長寿命核種(Np,Pu,Am,Cm,
Tc
,
C及び
I)の分離制御性を向上させた高度化再処理プロセス(PARCプロセス)について検討した。PARCプロセスでは、分解性有機化合物を分離制御技術として使用する。Np分離工程では、n-ブチルアルデヒドをNp(VI)のNp(V)への還元剤として、U/Pu分配行程では、iso-ブチルアルデヒドをPu(IV)のPu(III)への還元剤として、それぞれ用いる。溶媒洗浄工程ではブチルアミン炭酸塩を用いる。これら有機化合物の有効性を調べるため化学フローシート実験を行い、U,Pu,Np,Tcなどの抽出挙動を測定した。
朝倉 俊英; 内山 軍蔵; 木原 武弘; 宝徳 忍; 高橋 昭*; 渡辺 眞樹男; 中野 雄次*; 亀井 一成; 八木 知則; 藤根 幸雄; et al.
Proc. of 5th Int. Nucl. Conf. on Recycling, Conditioning and Disposal (RECOD '98), 1, p.746 - 753, 1998/00
原研では、高度化再処理プロセス(PARCプロセス)についての研究を行っている。このプロセスの研究を使用済燃料を用いて行うため、NUCEFに再処理プロセス試験設備を整備した。この設備は、溶解工程、共除染工程、U/Pu分離工程、U逆抽出工程、溶媒洗浄工程、高レベル廃液濃縮工程を模擬するものである。プロセス研究の目的である、再処理による環境汚染のリスク低減、経済性向上のために、精密溶解、核種分離機能の向上、ソルトフリー技術の適用、プロセスの最適化の研究を行う。既に、使用済燃料を用いた試験を開始している。
加藤 千明; 本岡 隆文; 木内 清
Proc. of 5th Int. Nucl. Conf. on Recycling, Conditioning and Disposal (RECOD '98), 3, 7 Pages, 1998/00
再処理施設の反応機器に使用されるジルコニウムは、優れた耐食性を有するが、沸騰硝酸溶液中では応力腐食割れを示す。特に、溶接部において応力腐食割れが加速する可能性がある。当該研究では、ジルコニウムTIG溶接を行い、溶接継手の各部位から切欠付試験片と平滑試験片を製作しSCC感受性の違いをSSRT法により評価した。シリコーンオイル環境と硝酸溶液環境の応力-時間曲線、破断寿命及び波面形態等の比較から、母材に近いHAZ部が最も高いSCC感受性を示すことが明らかになった。
木内 清; 矢野 昌也*; 滝沢 真之*; 柴田 諭
Proc. of 5th Int. Nucl. Conf. on Recycling, Conditioning and Disposal (RECOD '98), 3, 8 Pages, 1998/00
湿式再処理機器材料の寿命評価基盤技術開発の研究成果を基に、平成7年度から実施中の六ヶ所再処理施設の耐食安全性実証試験を概観した。当該試験の対象機器には、機器の仕様や耐久性支配因子が大きく異なるステンレス鋼製酸回収蒸発缶と金属ジルコニウム製連続溶解槽の代表的な二つの機器を選定した。過去の東海再処理施設のトラブル経験や実証対象機器が数十年にわたり長期供用されること等に鑑みて、当該試験は、実機規模の小型構造体を用いて長時間硝酸ループ試験を行う小型モックアップ試験を基幹試験として、小型試験片を用いて放射性核種作用を含む耐久性支配因子の詳細評価を行う照射腐食抵抗性評価試験及び計算機シミュレーションにより実証試験の模擬性評価や実証試験結果を寿命予測へ拡張する耐食安全性評価システム整備の3項目から構成され、耐食安全裕度の定量的評価を実施する。
木内 清; 平塚 健二; 遠山 晃*; 井手 久之*
Proc. of 5th Int. Nucl. Conf. on Recycling, Conditioning and Disposal (RECOD '98), 3, 8 Pages, 1998/00
湿式再処理施設の耐食安全裕度の向上や将来の高燃焼度燃料・MOX燃料に対応した再処理プロセスの高度化として、TRUやFPを含む高濃度の硝酸溶液を扱う機器用の耐食材料開発が重要となっている。再処理硝酸中の沸騰伝熱面腐食等の機構解析から、現用ステンレス鋼では過不動態腐食が、ZrやTi合金等の現用リフラクトリー金属材料では表面酸化皮膜の溶解度と再補修速度が、各々重要な耐久性支配因子であることが判明した。当該課題を解決するための材料対策として、前者では電子ビーム溶解-加工処理により無粒界腐食型としたステンレス鋼とCr、W、Siの複合添加により表面皮膜形成能を高めたNi基合金を、後者ではMO
型表面皮膜を形成する高耐食性のNb-W合金を各々開発した。当該開発材の製造手法の最適化を図るとともに、実環境模擬の各種試験を実施して耐食性の改善効果を確認した。