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論文

Numerical analysis for FP speciation in VERDON-2 experiment; Chemical re-vaporization of iodine in air ingress condition

塩津 弘之; 伊藤 裕人*; 杉山 智之; 丸山 結

Annals of Nuclear Energy, 163, p.108587_1 - 108587_9, 2021/12

https://doi.org/10.1016/j.anucene.2021.108587
 被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Nuclear Science & Technology)

In the late phase of severe accident in light water reactor nuclear power station, re-mobilization of fission products (FPs) has a significant impact on the source term because most portion of FPs is retained in reactor coolant system and/or containment vessel. Recently, VERDON-2 experiment showed noticeable re-vaporization, which was one of the re-mobilization phenomena, of iodine under air ingress condition, but this mechanism has not been identified yet. The present study numerically investigated the FPs behaviors in VERDON-2 experiment with the mechanistic FPs transport analysis code incorporating thermodynamic chemical equilibrium model in order to further understand nature for FPs behavior, especially iodine re-vaporization under air ingress condition. Consequently, this analysis reproduced the deposition profile of cesium, one of important FPs in the source term, along the thermal gradient tube (TGT) in the experiment, which revealed that cesium was transported as CsOH in early phase of FP release from fuel, and then formed Cs$$_{2}$$MoO$$_{4}$$ and Cs$$_{2}$$Te after the release of molybdenum and tellurium was activated. Regarding iodine as another important FP, formation of CsI was predicted in steam condition. The CsI was transported and partly deposited and condensed onto the TGTs and other components of the VERDON facility. Under the air ingress condition, the present analysis showed the agreement for iodine re-vaporization in the experiment and revealed its mechanism; the deposits of iodide were chemical re-vaporized as molecular iodine (I$$_{2}$$) gas by redox reaction with competitive elements such as molybdenum, chromium and tellurium.

論文

Prediction of chemical effects of Mo and B on the Cs chemisorption onto stainless steel

Di Lemma, F. G.; 山下 真一郎; 三輪 周平; 中島 邦久; 逢坂 正彦

Energy Procedia, 127, p.29 - 34, 2017/09

https://doi.org/10.1016/j.egypro.2017.08.092
 被引用回数：4 パーセンタイル：90.63(Energy & Fuels)

シビアアクシデント時における炉内のステンレス鋼へのセシウム(Cs)化学吸着挙動に関して、Csと化合物を形成すると考えられるモリブデン(Mo)及びホウ素(B)の影響を評価した。化学平衡計算を用いてCs化学吸着により生成される化合物の安定性を評価し、Mo及びBの影響を予測した。Moが存在する場合、一部はCs$$_{2}$$MoO$$_{4}$$として吸着する可能性が示された。一方、Cs化学吸着に与えるBの影響は小さいことが示された。以上の予測結果より、今後の研究においてMoの影響に対する考慮が必要であることがわかった。

報告書

FP化合物平衡蒸気圧測定技術の開発

高井 俊秀; 中島 邦久; 古川 智弘

JAEA-Technology 2015-002, 20 Pages, 2015/03

JAEA-Technology-2015-002.pdf:3.46MB

ソースターム評価手法の高度化を目指し、核分裂生成物等に係る基礎熱力学データを拡充するため、模擬FP化合物の平衡蒸気圧測定技術の開発を試みた。測定技術の開発にあたって、既存の高温質量分析計について、高質量数の模擬FP蒸気種の測定と、試料充填・取出し時の変質防止の観点から改造を行い、模擬FP化合物の平衡蒸気圧測定を可能とした。標準試料(銀)を用いた機能確認、模擬FP試料(ルテニウム系試料)を使用した性能確認を実施した。模擬FP試料を使用した試験結果を基に、固相の酸化ルテニウム(IV)の酸素の解離圧と標準生成エンタルピーを評価した結果、文献値と一致することを確認した。これにより、今回整備した試験装置を用いて、高精度の熱力学データの取得が可能であることを確認できた。

論文

Assessment of the chemical form of gaseous $$^{35}$$S species produced during the production of H$$_{332}$$PO$$_{4}$$

遠藤 章; 松井 智明*; 大貫 孝哉; 梶本 与一; 神永 博史

Health Physics, 65(1), p.92 - 95, 1993/07

https://doi.org/10.1097/00004032-199307000-00012
 被引用回数：1 パーセンタイル：25.98(Environmental Sciences)

RI製造棟では、医療用$$^{32}$$P標識化合物の合成に用いられる$$^{32}$$P標識リン酸(H$$_{332}$$PO$$_{4}$$)を製造、頒布している。これはイオウを照射し、$$^{32}$$S(n,p)反応で生成した$$^{32}$$Pを減圧蒸留でイオウから分離した後、各種の化学操作を経て製造されるが、この製造プロセスにおいて$$^{34}$$S(n,$$gamma$$)反応で生成した$$^{35}$$Sの一部が気体となりスタックから排出される。本研究では、$$^{35}$$Sの排出を低減するために、ガスクロマトグラフ法で$$^{35}$$Sの化学形を分析し、その生成反応に対する平衡定数の計算から生成量を支配する因子を検討した。その結果、$$^{35}$$Sの化学形はSO$$_{2}$$であり、ターゲットの溶出及び減圧蒸留時に、イオウ蒸気中のイオウ分子(Sn:n=2~8)と製造装置内の残留酸素との反応から生成することが明らかになった。これより、ターゲットの溶出及びイオウの蒸留を真空または不活性ガス雰囲気中で行うことによって、$$^{35}$$SO$$_{2}$$の生成量を著しく低減できることが示唆された。

論文

Assessment of chemical form of gaseous $$^{35}$$S species produced during production of H$$_{332}$$PO$$_{4}$$ and effective reduction of $$^{35}$$S release

遠藤 章; 神永 博史; 松井 智明; 大貫 孝哉; 梶本 与一; 池沢 芳夫

Proc. of Asia Congress on Radiation Protection, p.730 - 733, 1993/00

RI製造棟では、医療用$$^{32}$$P標識化合物の合成に用いられる$$^{32}$$P標識リン酸(H$$_{332}$$PO$$_{4}$$)が製造されている。H$$_{332}$$PO$$_{4}$$は、硫黄を原子炉内で中性子照射し、$$^{32}$$S(n,p)反応で生成した$$^{32}$$Pを、硫黄から減圧蒸留法で分離した後、各種の化学処理をして製造されるが、この製造プロセスにおいて$$^{34}$$S(n,$$gamma$$)反応で生成した$$^{35}$$Sの一部が気体となり、スタックから排出される。本研究では、$$^{35}$$Sの化学形をガスクロマトグラフ法で分析し、その化学形の生成反応に対する平衡定数の計算から生成量を支配する因子を検討することで、$$^{35}$$Sの排出を低減するための製造方法を提案した。

論文

Analyses of ACE MCCI test L6 with the CORCON/VANESA code

日高 昭秀; 早田 邦久; 杉本 純; 山野 憲洋; 丸山 結

KfK-5108; NEA/CSNI/R(92)10, p.211 - 225, 1992/00

https://www.oecd-nea.org/nsd/docs/1992/csni-r1992-10.pdf

溶融炉心・コンクリート反応(MCCI)中のFPの放出とコンクリートの侵食挙動を評価するため、ACE計画MCCI・L6実験の解析を実施した。熱水力解析にはCORCON/MOD2.04を用い、FPエアロゾルの放出解析にはVANESA1.01コードを用いた。CORCONコードでは水平面熱伝達モデルをGreeneからKutate-ladzeのものに変更し、コンクリートの侵食速度をよりよく予測することを可能にした。また、VANESAコードでは各々の核種の分圧に上限を設定して計算上分圧が過大になることを防いだ。本解析から、水平面熱伝達、化学平衡、炭化反応、及び酸素ポテンシャルがMCCI挙動全般に影響を与えることが明らかとなった。

論文

中性子の線量測定

池添 康正

放射線化学, 19(38), p.45 - 47, 1984/00

中性子線量測定について、イ)中性子エネルギースペクトル、ロ)混合放射線の分離、ハ)荷電粒子平衡などについて、トピックス的にとり上げ、解説した。放射化箔法、フリッケ線量計、アラニン線量計の使用例をもとに、中性子の線量測定について述べた。

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