再処理溶媒と硝酸との熱分解反応に関わるエアロゾル発生試験(受託研究)

塚本 導雄; 高田 準一; 小池 忠雄; 渡邊 浩二*; 宮田 定次郎*; 西尾 軍治*; 村田 幹生

JAERI-Tech 2000-036, p.43 - 0, 2000/03

JAERI-Tech-2000-036.pdf:2.27MB

再処理施設のセル換気系内において再処理溶媒(有機溶媒)と硝酸の異常化学反応に起因した爆発が起きた場合について、爆発規模とエアロゾル発生量の関係、及びセル換気系による放射性物質の閉じ込め効果を把握する試験を実施した。試験ではセル換気系実証試験装置のセル内に設置した反応容器に、純粋な溶媒並びに線照射により劣化した溶媒とCeを混合した硝酸とを充填・密封し、183まで加熱して爆発とエアロゾル発生を誘起させた。爆発により発生したCeエアロゾルは採取し、浮遊率や粒径分布を時間毎に測定した。さらに、質量濃度を実測してエアロゾルの沈降や沈着等による除去効果を調べた。その結果、噴出した溶媒ミストが急激燃焼を起こした場合、セル内に飛散するCeエアロゾルの初期(t=0)濃度は、3~600[mg/m]になることが判明した。しかしながら、爆発による温度上昇や圧力波の伝播は、セルやダクトで構成される換気系で十分に減衰するので、HEPAフィルタの健全性は確保され、セル換気系による放射性物質の閉じ込め効果は十分達成されることが確認できた。

Safety demonstration tests of air-ventilation system in nuclear fuel reprocessing plant

西尾 軍治; 鈴木 元衛; 高田 準一; 塚本 導雄; 小池 忠雄

Proc. of the CSNI Specialist Meeting on Safety and Risk Assessment in Fuel Cycle Facilities, p.205 - 221, 1991/00

再処理施設の火災・爆発時におけるセル換気系の安全性を評価するために、大型装置を用いて3種類の実証試験を行った。ボイルオーバー燃焼試験では、火災末期に発生する急激燃焼規模が、その燃焼表面積とセル内の酸素の関係で規定されることを見出した。穏やかな爆発試験では、固体ロケット火薬をセル内で燃焼させてセルやダクトから成るセル換気系を伝播する圧力、温度、流量の抑制効果を調べた。排風機健全性試験では、蓄圧タンクから噴出した空気を排風機に吹きこみ、過渡応答特性を調べた。