Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
山下 健仁; 牧 翔太; 横須賀 一裕; 福井 雅裕; 家村 圭輔
JAEA-Technology 2023-023, 97 Pages, 2024/03
JAEA-Technology-2023-023.pdf:8.21MB
プルトニウム廃棄物処理開発施設第2難燃物焼却室に設置されている第2難燃物焼却工程設備は、混合酸化物燃料製造等に伴い発生する放射性固体廃棄物のうち塩化ビニル(主にビニルバッグ)、RI用ゴム手袋等の難燃性廃棄物の減容処理技術開発を目的に2002年から焼却処理実証運転を行ってきた。しかし、難燃性廃棄物を処理する際に発生する塩化水素等による設備内部の腐食が進むとともに、焼却炉内壁の耐火物に亀裂の発生、進展が確認されたため、2018年から2022年に運転停止期間を設け、焼却炉等の更新を行った。本設備は廃棄物供給工程、焼却工程、廃ガス処理工程、灰取出工程により構成されており、このうち2020年3月から2021年3月にかけて廃ガス処理工程のスプレー塔の更新を、2021年1月から2022年2月にかけて焼却工程の焼却炉の更新を実施した。また、更新機器の腐食・劣化状況調査のため既設機器の撤去・解体作業中に焼却炉、スプレー塔から試料採取を行い、走査型電子顕微鏡/X線マイクロアナライザーによる観察とX線回折による分析を行った。本報告書ではスプレー塔・焼却炉の撤去・解体に係るグリーンハウスの設営方法、更新手順、更新対象機器の腐食・劣化状況の分析結果について報告する。
山下 健仁; 横山 文*; 高貝 慶隆*; 牧 翔太; 横須賀 一裕; 福井 雅裕; 家村 圭輔
JAEA-Technology 2022-020, 106 Pages, 2022/10
JAEA-Technology-2022-020.pdf:4.77MB
福島第一原子力発電所事故に伴い発生した放射性固体廃棄物は、津波や海水の放水によって塩分を多く含んでいる可能性があるとともに、今後の廃止措置に係る作業や放射性廃棄物を処理する際の閉じ込めにはポリ塩化ビニル(PVC)製品を使用することも想定される。固体廃棄物の処理方法のうち、廃棄物の減容・安定化の効果が優れている焼却法は、検討を進めるべき手法の一つではあるが、塩素成分を含む超ウラン元素(TRU)固体廃棄物の処理には、放射性核種及び塩素成分の廃ガス処理系への移行挙動や塩素成分による機器の腐食の程度等を把握した上で、設置する処理施設の構造、使用材料などを決めていく高度な技術が求められる。そこで、国内で唯一、塩素成分を含むTRU固体廃棄物を焼却可能な設備である、核燃料サイクル工学研究所プルトニウム廃棄物処理開発施設(PWTF)の第2難燃物焼却設備を用い、廃棄物中塩素成分の廃ガス処理系移行挙動試験、焼却設備の金属材料選定に資する腐食試験及び廃棄物中プルトニウムの廃ガス処理系への分布調査を実施することとし、処理設備の設計検討に必要な種々のデータを蓄積することとした。本報告書は第2難燃物焼却設備を用いたこれらの試験により得られた焼却設備廃ガス処理系への塩素成分の移行挙動、適した耐食材料選定のための金属材料の評価、プルトニウムの分布調査の結果をまとめたものである。
鈴木 英哉; 山下 健仁*; 村山 琳*; 伴 康俊; 柴田 光敦; 黒澤 達也*; 川崎 倫弘; 佐川 浩*; 佐々木 祐二; 松村 達郎
no journal, ,
3価のマイナーアクチノイド(MA(III))と3価の希土類元素(RE(III))との相互分離(MA/RE分離)のための抽出剤について検討した結果、6本のオクチル基を持ったヘキサオクチルニトリロトリアセト(NTA)アミドが、優れた抽出能、及び分離能を有することがわかった。NTAアミドは、中心骨格にソフトドナーである窒素原子とハードドナーのカルボニル酸素原子を持った多座配位子で、この分子構造がMA(III)とRE(III)との分離を発現しているものと考えられる。実用性の高いNTAアミドを用い、抽出条件の最適化を検討した後、向流式多段ミキサセトラによる連続抽出試験を実施し、MA(III)とRE(III)の良好な分離結果を得た。
山下 健仁; 瀬川 智臣
no journal, ,
プルトニウム燃料技術開発センターでは、高速炉用燃料製造の粉砕混合(均一化混合)工程において、ボールミルを用いてMOX粉末を均一化混合している。設備の更新に伴い、取扱量を現行の40kg MOXから10kg MOXに縮小するため、ボールミルの小型化が求められている。そこで本研究では、「既設ボールミルと同等の性能が得られる「小型化ボールミルの設計条件」を見出す」ことを目的とし、粉体シミュレーションによる解析並びにコールド試験として、高速度カメラによるボール挙動の可視化試験を実施した。粉体シミュレーションによる解析の結果、ボールミルを小型化しても回転数を増やすことで既設ボールミルと同等の性能が得られることを確認した。また、コールド試験の結果、ボールミル内のボール挙動は解析結果と概ね一致することが明らかになった。これにより、小型化ボールミルにおいても、既設ボールミルと同等の性能を得ることが可能であることを確認した。
山下 健仁; 瀬川 智臣
no journal, ,
プルトニウム燃料技術開発センターでは、高速炉用燃料製造の粉砕混合(均一化混合)工程において、ボールミルを用いてMOX粉末を均一化混合している。設備の更新に伴い、取扱量を現行の40kg MOXから10kg MOXに縮小するため、ボールミルの小型化が求められている。そこで本研究では、「既設ボールミルと同等の性能を得られる「小型化ボールミルの設計条件」を見出す」ことを目的とし、粉体シミュレーションによる解析並びにコールド試験として高速度カメラによるボール挙動の可視化試験をした。粉体シミュレーションによる解析の結果、ボールミルを小型化しても回転数を増やすことで既設ボールミルと同等の性能が得られることを確認した。また、コールド試験の結果、ボールミル内のボール挙動は解析結果と概ね一致することが明らかとなった。これにより、小型化ボールミルにおいても、既設ボールミルと同等の性能を得ることが可能であることを確認した。
山下 健仁; 牧 翔太; 横須賀 一裕; 福井 雅裕; 家村 圭輔
no journal, ,
プルトニウム燃料技術開発センターの難燃性放射性廃棄物焼却設備では、プルトニウム燃料施設から発生する塩化ビニル等の塩素を含有する難燃性の放射性廃棄物について、減容・安定化する技術を実証するための焼却試験を実施している。今般、廃ガス冷却機器の耐火物に劣化が確認されたため、グリーンハウスを設置して機器の更新を行うとともに、当該耐火物の分析を行ったので報告する。
核種を扱う廃棄物焼却設備の焼却炉更新における技術報告牧 翔太; 山下 健仁; 横須賀 一裕; 福井 雅裕; 綿引 政俊
no journal, ,
プルトニウム燃料技術開発センターのプルトニウム廃棄物処理開発施設に設置している第2難燃物焼却工程設備では、プルトニウム燃料施設から発生する可燃性及び難燃性の放射性固体廃棄物の減容・安定化処理技術を開発・実証するため、焼却試験を約17年間実施してきた。しかしながら、長期間の運転により燃焼促進用の空気を炉内に供給する燃焼空気孔を起点とした亀裂が複数発生するとともに、焼却炉内耐火物の脆化・亀裂等が進み、安全な運転の継続が困難になったことから、汚染拡大防止用のグリーンハウスを設置して焼却炉の更新を実施し、今後の焼却設備開発へ反映可能なデータを取得した。