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報告書

大洗研究所における放射性廃棄物の放射能濃度評価手法確立に係る取り組み; 令和元年度活動報告書

朝倉 和基; 下村 祐介; 堂野前 寧; 阿部 和幸; 北村 了一

JAEA-Review 2020-015, 66 Pages, 2020/09

JAEA-Review-2020-015.pdf:4.27MB

原子力の研究開発施設から発生する放射性廃棄物の処理処分は、取り扱う核燃料物質や材料が多種多様なこと等を踏まえ、放射能濃度を求める必要がある。大洗研究所は、廃棄物を処理する施設のみならず、廃棄物を発生させる施設も含め、埋設処分を見据えた検討に着手した。本報告書は、大洗研究所内で発生する放射性廃棄物の埋設処分に向けて、主要課題のひとつである放射能濃度評価手法について、令和元年度の検討結果を取りまとめたものである。

報告書

固体廃棄物減容処理施設のインキャン式高周波誘導加熱方式を用いた焼却溶融処理技術に対する確証試験

坂内 仁; 佐藤 勇*; 堂野前 寧; 北村 了一

JAEA-Technology 2015-059, 352 Pages, 2016/03

JAEA-Technology-2015-059.pdf:51.53MB

大洗研究開発センターの各施設から発生する線量の高い$$alpha$$固体廃棄物の減容処理を行うため、固体廃棄物減容処理施設(OWTF: Oarai Waste Reduction Treatment Facility、建設中)では、インキャン式高周波誘導加熱方式によりセル内遠隔操作にて放射性固体廃棄物を減容および安定化処理する計画である。本報告書では、OWTFの運転に向け、焼却処理および溶融処理の処理条件の設定に資するデータ取得の目的で実施した確証試験の結果をまとめた。確証試験では、OWTFで処理する放射性廃棄物の封入形態、材質および物品等を模擬した模擬廃棄物を用いた。

論文

スウェーデン・スタズビック社における金属廃棄物の溶融除染とフリーリリース

川妻 伸二; 石川 敬二; 松原 達郎; 堂野前 寧; 今川 康弘

デコミッショニング技報, (33), p.67 - 74, 2006/03

旧核燃料サイクル開発機構中央安全委員会中央安全専門部会放射性廃棄物・廃止措置分科会が行った「海外調査」で平成17年8月29日にスウェーデンのStudsvik RadWaste社を訪れ、同社における金属廃棄物の溶融除染とフリーリリースの状況を調査する機会を得た。同社では1987年以降、国内外の放射性金属廃棄物を受入れ、溶融除染によりその大半をフリーリリースしてきている。その順調な操業の背景には、同社の努力はもとより、規制当局(SSI:スウェーデン放射線防護局)の強い指導力の下に達成することができたものであった。本調査は、Dr. J. Lorenzen「欧州における放射性金属廃棄物のフリーリリース:スウェーデンスタズビック社での17年間のフリーリリース経験」日本原子力学会誌Vol.46,No.9, 2004、に基づいて行っており、併せて参照されたい。

口頭

高周波誘導炉による焼却溶融システムの実証,2; 焼却溶融試験及び核種移行挙動

松本 武志; 堂野前 寧; 角田 俊也*; 朽木 憲一*; 佐藤 康士*

no journal, , 

特願 2007-218796   公報

大洗研究開発センターでは、線量が比較的高くTRU核種を含む可燃性廃棄物及び不燃性廃棄物を、焼却及び溶融処理により減容・安定化する計画である。焼却及び溶融処理は同一の高周波誘導炉を用い、可燃物は焼却により処理し、焼却後の焼却灰,不燃物は溶融処理を行う。この高周波誘導炉による焼却溶融システムを用いて焼却及び溶融試験を実施し、実機排ガス系を模擬した系統での焼却及び溶融処理時の系統除染係数を確認し、また、溶融処理後の溶融固化体について核種の残存率,均一性の確認を行った。試験装置は、高周波誘導炉,排ガス処理系の2次燃焼器,排ガス冷却器及びセラミックフィルタで構成されている。試験の結果、コールドトレーサ(Co, Cs, Sr, Ce, Ru)を模擬廃棄物に添加した焼却及び溶融試験において系統除染係数が、セラミックフィルタ出口までで10$$^{5}$$以上であることを確認した。また、溶融固化体中の核種残存率の測定では、Co, Ruはおもに金属層に残存し、Cs, Sr, Ceはおもにスラグ層に残存していることを確認し、核種の濃度分布の測定結果から金属、スラグの各層とも均一であることを確認した。

口頭

高周波誘導炉による焼却溶融システムの実証,1; システムの実証

角田 俊也*; 朽木 憲一*; 佐藤 康士*; 松本 武志; 堂野前 寧

no journal, , 

特願 2007-218796   公報

原子力施設から発生する放射性廃棄物は、保管管理又は処分するうえで可能な限り減容・安定化する必要がある。減容・安定化の方法としては、焼却,溶融処理があり、同一の高周波誘導炉で行うことにより処理の合理化を図ることが期待できる。本件では、大洗研究開発センターで設置を計画している高周波誘導炉による焼却溶融システムについての実証を行った。本システムでは、焼却は、金属製の焼却筒を誘導加熱し、焼却筒内に廃棄物を投入し処理を行い、溶融は、キャニスタ内に金属廃棄物等を装荷し溶融した後、廃棄物をキャニスタ内に投入し処理を行う。また、安全性向上のためキャニスタを外容器の中に入れた二重容器方式を採用し、万一のキャニスタ破損の際も、溶湯は外容器内に留まり、炉内への漏れを防ぐ。焼却試験では、目標とする焼却速度及び焼却減重比が得られることの実証を目的に、焼却筒を用い、各種条件にて焼却処理した。溶融試験では、二重容器方式での溶融処理の実証を目的に、焼却灰及び不燃物等を投入し、溶融処理を行った。本試験結果から、本システムでの焼却及び溶融の一連の処理が問題なくでき、溶融に対して安全性に裕度を持たせられることを確認した。

口頭

大洗研究所における放射性廃棄物の放射能濃度評価方法の検討

朝倉 和基; 下村 祐介; 堂野前 寧; 阿部 和幸; 北村 了一

no journal, , 

原子力の利用は、原子力発電のみならず、日本原子力研究開発機構をはじめとした研究機関, 大学, 民間企業, 医療施設等、幅広い範囲に及んでおり、これらの分野においては、核燃料物質, 放射性同位元素及び放射線発生装置として活用されている。そこで発生する低レベル放射性廃棄物は、今日に至るまで大半が埋設処分がなされず貯蔵され続けている。日本原子力研究開発機構大洗研究所では、廃棄物を処理する施設のみならず、廃棄物を発生させる施設も含め、埋設処分を見据えた取り組みを進めている。本発表は、大洗研究所内で発生する放射性廃棄物の埋設処分に向けて、主要課題のひとつである放射能濃度評価手法の検討結果について、令和元年度における取組みをまとめたものである。

特許

放射性廃棄物処理方法

原田 守; 堂野前 寧

佐藤 康士*; 角田 俊也*; 朽木 憲一*

特願 2007-218796  公開特許公報  特許公報

【課題】放射性廃棄物を装填し、当該廃棄物を高周波加熱装置で加熱溶融して減容させるキャニスタと、外容器とを組み合わせて二重複合容器を構成したものについて、キャニスタから溶融物漏洩があっても、それが外容器の外に流出しないようにし、かつ、溶融物漏洩があった場合の後処理作業を遠隔ハンドリングで簡単容易に行えるようにすること。 【解決手段】放射性廃棄物を装填し、当該廃棄物を高周波加熱装置で加熱溶融して減容させる放射性廃棄物減容容器について、キャニスタを外容器に嵌めて二重複合容器が構成されており、上記外容器が耐熱性セラミック容器であり、キャニスタとの間に隙間があり、キャニスタと外容器との間の隙間が遠隔操作治具を挿入してキャニスタを保持することができる大きさであること。

特許

二重複合容器による加熱溶融減容処理方法およびそれを使った加熱溶融減容処理装置

原田 守; 堂野前 寧

佐藤 康士*; 角田 俊也*; 朽木 憲一*

特願 2007-335167  公開特許公報  特許公報

【課題】キャニスタと外容器で構成する二重複合容器を用いて、高周波加熱溶融した固化体(放射性廃棄物)を高周波加熱溶融炉から取り出し、収納容器に収納することに対して、キャニスタ(減容対象の溶融物の漏洩なし)と二重複合容器(減容対象の溶融物の漏洩有り)とを、同じ方法、同じ手順で簡単、容易に取り扱うことができるようにすることであり、減容対象の溶融物の漏洩なしの場合には、キャニスタを繰り返し利用可能な方式を提供する。 【解決手段】キャニスタを外容器に所定のギャップを持って重ね合わせて嵌めこんだ二重複合容器であって、内部に減容対象物を収容した該二重複合容器を、高周波加熱溶融炉内で加熱溶融することで減容処理を行ない、該減容処理後の二重複合容器を仮蓋、仮容器を介して所定の減容処理物保管容器に収容することによって加熱溶融減容処理方法を実現する。

特許

放射性廃棄物処理装置

原田 守; 堂野前 寧

佐藤 康士*; 角田 俊也*; 朽木 憲一*

特願 2008-030686  公開特許公報  特許公報

【課題】高周波加熱炉で可燃性廃棄物を焼却するについて、自然な空気流によって酸素を十分供給して可燃性廃棄物を完全燃焼させ、その焼却灰とともに不燃性廃棄物を加熱溶融させる放射性廃棄物の溶融処理を簡単容易に行えるようにする。 【解決手段】導電性の焼却器10を用いて高周波加熱して可燃性廃棄物を焼却し、その焼却灰Tと不燃性廃棄物をセラミック製キャニスタを用いて高周波加熱して溶融させる放射性廃棄物処理装置を前提として、上記焼却器10が互いに分離可能な灰受け皿と焼却筒12との組み合わせ体であり、上記焼却筒12の下部に火格子13があり、当該火格子13よりも下方において焼却筒12と灰受け皿とによってその間に空気通路が構成されており、上記焼却器10が高周波加熱炉1に装着された状態で、焼却筒12内及び上部空間が燃焼ゾーンになっている。

特許

高周波加熱式焼却炉

鈴木 達也; 原田 守; 堂野前 寧

松本 武志*; 佐藤 康士*; 角田 俊也*

特願 2010-005130  公開特許公報  特許公報

【課題】廃棄物の高周波加熱を促進し、効率よく焼却処理を行えるようにし、しかも焼却筒の長寿命化を図ることができるようにする。また、廃棄物が破砕したプレス缶と可燃物の混合物であっても、高周波加熱による焼却処理の際にプレス缶同士の固着が生じず、そのため、再破砕などの後処理工程を要しないようにする。 【解決手段】高周波加熱装置10の内部に焼却器12が装着されており、該焼却器は、非磁性材料からなる焼却筒18と、該焼却筒を受ける焼却筒受け皿20と、前記焼却筒内に組み込まれている火格子22を備え、該火格子上に位置する廃棄物Wを高周波加熱により焼却し、火格子から落下する焼却灰を焼却筒受け皿で受ける構造であって、焼却筒内の火格子の下方に、強磁性の導電性材料からなり、落下する焼却灰を通過させる複数の空隙を備えた加熱促進体28が設置されている。

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