大気圧プラズマによる放射性物質の除染技術の開発と安全性解析

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13558060
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 鈴木 正昭 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (70114874)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 後藤 孝宣 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (60313342) ; 赤塚 洋 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 助教授 (50231808) ; 関口 秀俊 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (50226643) ; 坂岸 公二 (株)アトックス, 主任技師・研究職 ; 菱沼 克嘉 (株)化研, 代表取締役・研究職
• Keywords: 除染 / プラズマ除染 / 大気圧パルス放電 / フッ素化反応 / 除染の安全性

Research Abstract

平成13年度は、現有のマイクロ波加熱プラズマ装置等で得られた除染・除去に関する基本的な化学反応機構に関する知見を基に、以下の検討を行い成果を得た。
(1)電力消費の少ない実用的なプラズマ生成装置として、大気圧パルス放電を採用し、このための実験装置を作成した。この装置は、波形発生器で発生した任意波形を交直両用アンプリファイヤにより増幅して得られる任意波形のパルス高電圧により放電を起こす装置であり、様々なパルス波形により最適な放電を起こすことができる設計となっている。
(2)この放電装置を用いてCF_4ガスの放電により除染実験を行い、除去されるべき堅固な金属酸化物の表面被膜がフッ化物に転換されることができることが示された。
(3)様々な波形、電圧条件のもとでCF_4ガスの放電を行い、放電後にプラズマガスの成分をガスクロマトグラフィによって分析し、CF_4ガスが分解して、より多量のフッ素原子が得られる放電条件を求めた。
(4)ホット試験が可能な気体循環小型プラズマ実験装置の製作・整備を行い、次年度以降の課題遂行の準備をした。
(5)微粒子生成に伴う安全性解析の基礎的な調査を行うとともに、それに必要な予備的な物理モデルを作成し、予備的な計算を行い、今後の指針が得られた。

Research Products

• [Publications] M.Suzuki et al.: "Microwave plasma decontamination of radioactive material operated at atmospheric pressure"Proc. 15^<th> Intl. Symp. On Plasma Chemistry. 647-652 (2002)
• [Publications] A.Yamamoto, M.Suzuki: "Characteristics of the fine particles generated in plasma process"Proc. 15^<th> Intl. Symp. On Plasma Chemistry. 405-412 (2002)