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瀬川 智臣; 川口 浩一; 石井 克典; 土田 隼久*; 藤原 広太*; 金子 暁子*; 阿部 豊*
no journal, ,
簡素化ペレット法による燃料製造技術として、各要素技術開発および実証に向けた取り組みを進めている。従来の平皿容器に比べて高速・大容量が期待される円筒容器では、突沸による吹き零れ現象が発生し、装置設計の最適化等が求められることから、マイクロ波加熱時の突沸及び噴き零れのメカニズム解明、高損失性溶液のマイクロ波加熱特性に係る研究を進めている。本発表では、要素技術開発の進捗および再処理溶液の模擬物質を用いたマイクロ波加熱試験結果について報告する。マイクロ波加熱試験において、蒸留水では下端部から中心軸付近にかけて誘電損失が大きくなり、内部加熱される傾向にあり、中心部から上方向への大きな速度ベクトルを伴い全体を循環する強い対流が形成されることを確認した。一方、再処理溶液と同等の誘電損失率を有する濃度10mass%の塩化カリウム水溶液においては、外周部が加熱されており、大きな対流が生じにくいことから、加熱が不均一になりやすい可能性を示唆する結果が得られた。
土田 隼久*; 金子 暁子*; 藤原 広太*; 瀬川 智臣; 川口 浩一; 石井 克典
no journal, ,
再処理工程では、硝酸ウラニル・硝酸プルトニウム混合溶液をマイクロ波加熱脱硝法により、混合酸化物粉末に転換している。本研究では非接触で突沸を防止する方法として、レーザー照射による突沸防止効果の検討を行った。蒸留水を入れたガラス管に赤外線レーザーを水平方向から照射した状態でマイクロ波加熱を行った結果、レーザー照射位置付近から核沸騰が生じることを確認し、マイクロ波加熱を継続すると断続的な核沸騰の末に過加熱状態となり突沸現象が生じた。これはマイクロ波のエネルギーが赤外線レーザーに比べて大きいことが理由と考えられた。
土田 隼久*; 金子 暁子*; 瀬川 智臣; 川口 浩一; 石井 克典
no journal, ,
再処理工程では、硝酸ウラニル・硝酸プルトニウム混合溶液をマイクロ波加熱脱硝法により、混合酸化物粉末に転換している。本研究では非接触で突沸を防止する方法として、レーザー照射による突沸防止効果の検討を行った。蒸留水を入れたガラス管に赤外線レーザーを水平方向から照射した状態でマイクロ波加熱を行った結果、レーザー照射位置付近から断続的な核沸騰の末に過加熱状態となり突沸現象が生じた。これに対し、高出力のYbパルスレーザーは赤外線レーザーに比べて高密度なエネルギーを与えることが可能であり、より多くのキャビテーションの発生が見込まれることから、突沸を防止できる可能性が十分にあると考えられる。
川口 浩一; 瀬川 智臣; 石井 克典; 土田 隼久*; Hamdan, N.*; 金子 暁子*
no journal, ,
マイクロ波加熱中の蒸留水にレーザー光を照射し、発生する気泡を高速度カメラを用いて観察した。レーザー照射位置を含む区間での気泡発生頻度の増加が見られた。最終的に突沸に至ったものの、レーザー非照射での加熱と比べて突沸発生が遅れる傾向が見られた。
川口 浩一; 瀬川 智臣; 石井 克典; 土田 隼久*; Hamdan, N.*; 金子 暁子*
no journal, ,
マイクロ波加熱脱硝装置および脱硝容器の設計最適化のために、硝酸塩水溶液脱硝時の発泡挙動を観察できる加熱装置を製作し実験を行った。気泡の発生・成長を評価した。