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報告書

ナトリウム処理技術の開発; ナトリウム化合物の固化技術に関する試験

松本 寿之; 大浦 正人*; 谷藤 康雄*

JAEA-Research 2007-049, 73 Pages, 2007/07

JAEA-Research-2007-049.pdf:40.32MB

将来国内において、ナトリウム冷却型高速炉プラントの廃止措置に伴い、大量の放射性ナトリウムの発生が予想される。しかし、既存の技術ではこれらの放射性ナトリウムを直接放射性廃棄物として処分する方法が確立していない。放射性廃棄物として処分するためには、長期保管に対して安定な固化体とすることが必要である。ナトリウムの処分方法の一つとしては、放射性ナトリウムを化学的に安定な化合物に転換処理し、さらにこれを固化した後、処分することが考えられる。これには、安全で経済的かつ廃棄物量低減に有効な方法により固化処理することが求められる。そこで、ナトリウムから転換した水酸化ナトリウムに関して、放射性廃棄物として処分可能とする固化処理方法を開発するため、非放射化での基礎試験を実施した。その結果、以下の知見を得た。固化処理法として廃液スラグ固化法を採用して、水酸化ナトリウムの温度,濃度及びスラグ固化材との混練比による固化体の強度への影響を評価した。これにより固化体の圧縮強度(目標値)を満足する水酸化ナトリウムの最大充填条件を得た。これをベースに、小規模固化体の長期保管に伴う外観,比重及び圧縮強度の経年変化、また、実規模レベルの固化体による均質性について確認し、目標を満足した固化体を得ることができた。以上のことから、ナトリウム転換後の水酸化ナトリウムの固化処理方法として廃液スラグ固化法が有効である見通しを得た。

報告書

大量ナトリウムの安定化処理に関する技術開発; ナトリウム転換基礎装置の開発

松本 寿之; 吉田 英一; 鈴木 重哲*; 安 智久*

JAEA-Technology 2007-035, 35 Pages, 2007/03

JAEA-Technology-2007-035.pdf:23.9MB

将来国内において、ナトリウムを冷却材とした高速プラントや放射性ナトリウムの試験施設の解体,廃止措置時に伴い発生する放射性ナトリウムを処分する必要が生じている。しかしながら、直接放射性廃棄物としての処分方法は、既存の技術では確立していない。このため、経済性や安全性等を考慮して、ナトリウムを化学的に安定な物質に転換した後に処分する方法が考えられる。そこで、ナトリウム転換基礎試験装置の改良を図りながら、水酸化ナトリウム濃度45$$sim$$50wt%,水酸化ナトリウム温度100$$^{circ}$$Cの水溶液中に、ナトリウムを注入速度10kg/hで注入して水酸化ナトリウム転換する基礎的な試験運転を実施した。その結果、注入されたナトリウムは水酸化ナトリウム水溶液中ですべて反応し、排ガス,水酸化ナトリウム温度,濃度等すべて制御することができ、本装置のシステムが妥当であることを検証した。また、水酸化ナトリウム水溶液中にナトリウムを注入する際にノズルが頻繁に閉塞するため、その原因を抽出し排除するためのノズルの検討,ノズル特性評価の方法及び手順を設定した。

報告書

大量ナトリウムの安定化処理に関する技術開発; ナトリウム転換の手法と基礎特性

松本 寿之; 吉田 英一; 鈴木 重哲*; 安 智久*

JAEA-Research 2007-038, 32 Pages, 2007/03

JAEA-Research-2007-038.pdf:5.06MB

ナトリウムを冷却材とする高速炉プラントの廃止措置やウランなどの放射性核種を微量に含むナトリウムを使用した試験施設を解体する際に、放射性物質として取り扱うべき大量のナトリウムが発生すると考えられる。このようなナトリウムを放射性廃棄物として直接処分する技術・方法は、国内においてまだ確立していない。そのため、経済性や安全性等を考慮した処分技術の検討・評価を行うことを目的に基礎的な試験研究を実施した。これまでに海外で先行例のある、ナトリウム-水反応によりナトリウムを水酸化ナトリウムに転換する手法を対象に、ナトリウム転換基礎試験装置を用いて試験を実施した。本試験では、液体ナトリウムを水酸化ナトリウム溶液中に注入し水酸化ナトリウムに転換する際の、水酸化ナトリウム溶液の濃度・温度,アトマイジングガス流量の影響を把握した。注入ナトリウム温度200$$^{circ}$$C,注入流速10kg/hを一定とし、アトマイジングガス流量60$$sim$$100NL/min,水酸化ナトリウム温度70$$sim$$100$$^{circ}$$C,水酸化ナトリウム濃度40$$sim$$60wt%の範囲で、ナトリウム転換処理に与える影響を評価した。

報告書

放射性ナトリウムの洗浄・処理処分技術等に関する調査

中山 富佐雄*; 榎戸 裕二*; 吉田 英一; 松本 寿之; 長谷部 慎一

JNC-TN9420 2005-001, 115 Pages, 2005/03

JNC-TN9420-2005-001.pdf:9.24MB

ナトリウム冷却型高速炉(FBR)プラントの廃止措置などにおいては、放射院ナトリウムが付着・残留する原子炉容器、中間熱交換器及びコールドトラップ等の大型機器類が発生することになる。また、原子炉から抜き取った数百トン以上の放射性ナトリウムについては、貯蔵あるいは処理・廃棄するために安定した物質に転換(不動態化処理)し、取り扱い時における危険性を排除する必要がある。このため、化学的に活性な大量放射性ナトリウム及び大型機器類残留ナトリウムを安全に、かつ経済的に洗浄・処理処分する技術開発が今後必須となる。本報告書は、先行して進められている海外の高速炉、原子力施設等で実施あるいは計画されている放射性ナトリウムの処理技術等に関して調査を行ったものである。調査は、一次及び二次冷却材にナトリウムを使用し、現在廃止措置を進めている海外高速炉を対象に、ナトリウム中に含まれる放射性核種、大量ナトリウムの転換技術や再利用技術、付着・残留ナトリウムの洗浄処理技術、及びこれらの処理廃液を含む処分技術などについて実施した。これらの調査結果は、今後の放射性ナトリウムの洗浄・処理処分技術開発を進める上で有効な知見として活用できるものと考えられる。

口頭

ナトリウムの処理技術の開発,2; ナトリウム注入ノズルの改良と安定運転条件

松本 寿之; 吉田 英一; 鈴木 重哲*; 安 智久*

no journal, , 

高速炉の廃止措置に伴い発生する大量の液体金属ナトリウムを安定な化合物に処理するため、ナトリウム転換基礎試験を実施した。連続反応試験を実施した結果、安定した運転の行うための手順及び運転手法が確認できた。

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