| 研究課題/領域番号 |
24360388
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
奈良林 直 北海道大学, 大学院・工学研究院, 教授 (10419947)
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| 研究分担者 |
佐藤 修彰 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (70154078)
辻 雅司 北海道大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (70091478)
千葉 豪 北海道大学, 大学院・工学研究院, 助教 (50421524)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | システム設計 / 安全工学 / 過酷事故 |
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| 研究概要 |
「研究の目的」
福島第一原子力発電所では、内圧上昇や過熱蒸気により格納容器からリークや破損が生じ、やはり放射性物質を飛散させた。フィルターを通して放射性物質を除去してからベントすべきであった。加えて、格納容器を水や空気で冷やす崩壊熱除去系が必要であった。本研究では、世界一安全な発所電を目指し、高性能なフィルタードベントシステムの構築を目指す。特に、放射核種に対するゼオライト粒子の放射性物質吸着性能を向上させ、「ゼオライトを用いたヨウ素・セシウム高除染性フィルターベントシステムの開発」を研究目的とする。
「研究の具体的内容」
(1)ゼオライトを用いた放射性核種吸着実験(東北大学)
ゼオライト吸着剤をいたバッチ試験を行い、水蒸気中の放射性核種の除去・分離特性を調べた。RI使用施設にて取り扱いが可能なRIトレーサーから成る模擬水を用いて放射性核種吸着実験を行った。
(2)ゼオライトフィルターカラム試験(北海道大学)
実機で想定される温度、圧力の蒸気を用いてゼオライトを円筒状のカラムに充填し、流動様式と圧力損失、水温上昇や流動状況を確認した。蒸気がゼオライト粒子内を均一に上昇するか、突沸などの不安定流動が発生しないか、ゼオライト粒子や水滴が飛散しないかなど、安定な流れが維持できる蒸気流量や水温などのパラメータ範囲を確認した。
(3)フィルタードベントシステムの成立性評価(北海道大学)
実機フィルタードベントのシステムとしての除染能力が確実に向上されるように、機械学会にフィルターベントシステム検討WGを設置し、システムとして要件整理を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
セシウムの吸着のみならず、無機ヨウ素や従来吸着ば困難であった有機ヨウ素を吸着可能な高性能な銀ゼオライトが見つかり、この吸着性能により、当初の予定を上回るフィルター性能が得られる見通しが立った。
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| 今後の研究の推進方策 |
海外のフィルターベントのメーカであるアレバ社やスイスのライプシュタットのフィルターベントの調査を行い、国際的な性能標準を把握するとともに、銀ゼオライトの吸着性能が高まるように粒子表面の水膜厚さを薄くするメカニズムを強化することを実験により確認する。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
フィルターベントシステムの作動範囲を明確にするために実寸の高さ約4mのテストセクションを設置する予定であったが、物品の発注、加工、設置場所の確保等で納期に遅れが生じたため、未使用額が発生した。次年度の早い段階で、装置を完成させ今年度の未使用額を消化する予定である。
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