2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of the treatment to volume-reduce of the high radioactive zirconium waste using the metal solvent
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15K06521
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
山口 勉功 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70220259)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 鉄 / ニッケル / 酸化除去 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高融点のジルコニウム合金を熔融銅ージルコニウム合金として1200℃で溶解した後、ジルコニウムを塩化揮発させることで、溶銅からジルコニウムを除去することが可能であった。この溶銅中には鉄、ニッケル、クロムなどの放射性核種が存在するため、放射性核種を溶銅から除去し、放射性核種を濃縮することによる減容化と、溶銅の再利用を目指し、溶銅から放射性核種を酸化除去することが可能か実験で調べた。実験は、Fe-Ni-Cu合金を1300℃において酸素分圧logpO2を-9から-5程度まで変化させ、優先的に合金から鉄とニッケルを酸化して、ニッケルを含有するFeOx-SiO2系ないしはFeO-CaO系スラグとして除去することを試みた。
FeO-CaO系スラグを用いた場合、溶銅中の鉄の濃度は酸素分圧の増加に伴い減少した。logpO2=-5とした場合、溶銅中の鉄濃度は0.014mass％程度となり、スラグ中の鉄濃度を溶銅中の鉄濃度で割った値は3500程度を示した。このことから鉄はスラグへ除去することが可能である。また、スラグ中のニッケル濃度は酸素分圧の増加に伴い大きくなり、スラグ中のニッケル濃度を溶銅中のニッケル濃度で割った値は0.068～2.2の値を示した。銅合金中のニッケルを除去するためにはより高い酸素分圧が必要になる。
FeO-SiO2系スラグを用いた場合、FeO-CaO系と同様に溶銅中の鉄の濃度は酸素分圧の増加に伴い減少した。logpO2=-5とした場合、溶銅中の鉄濃度は0.015mass％程度となり、スラグ中の鉄濃度を溶銅中の鉄濃度で割った値は3600程度の値を示した。このことから鉄はスラグへ除去することが可能である。スラグ中のニッケル濃度を溶銅中のニッケル濃度で割った値は0.06～1.2の値を示し、銅合金中のニッケルを除去するためにはより高い酸素分圧が必要になることが分かった。
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Research Products
(1 results)
