有機物含有核燃料物質の安定化処理

• Material Type: 文書・図像類
• Title: 有機物含有核燃料物質の安定化処理
• Author/Editor: 先崎 達也; 荒井 陽一; 矢野 公彦; 佐藤 大輔; 多田 康平; 小木 浩通; 川野邊 崇之; 大野 真平; 中村 雅弘; 北脇 慎一; 柴田 淳広
• Author Heading: 先崎 達也; 荒井 陽一; 矢野 公彦; 佐藤 大輔; 多田 康平; 小木 浩通; 川野邊 崇之; 大野 真平; 中村 雅弘; 北脇 慎一; 柴田 淳広
• Publication Date: 2022-05
• Publication Date (W3CDTF): 2022-05
• Alternative Title: Stabilization treatment of nuclear fuel material contained with organic matter
• Periodical title: JAEA-Testing 2022-001
• Text Language Code: jpn
• Target Audience: 一般
• Note (General): 核燃料サイクル工学研究所B棟における試験、分析の実施により発生し、長期間グローブボックス内に保管していた核燃料物質について、当該施設の廃止措置の決定に伴い、高レベル放射性物質研究施設(CPF)の貯蔵庫においてポリ塩化ビニル製の袋(PVCバッグ)で密封して保管していた。CPF安全作業基準に基づく貯蔵物の定期点検においてPVCバッグが徐々に膨らむ状況が確認されたことから、当該試料中から放射線分解によると思われる何らかのガスが発生していると考えられた。ガスが滞留した状態で放置すると、PVCバッグの破裂・破損に繋がるため、ガスが発生しない状態に安定化する必要があると考えた。安定化処理までの処理フローを確立するため、当該核燃料物質の性状を調査した。また、その結果から模擬物質を選定してモックアップ試験を実施した。性状調査においては放射能分析や成分分析、熱分析を実施した。放射性物質濃度及び組成を明らかにするため、$\gamma$線スペクトロメトリーによる定性分析及び試料溶解による成分分析を実施した。次に、加熱処理による発熱反応を確認するため、酸素をコントロールした条件下で熱分析を実施した。熱分析の結果から有機物含有核燃料物質の組成を推定し、700$^{\circ}$Cの熱処理により安定化が可能と判断できたことから、全量を熱処理し安定化処理作業を完了した。核燃料物質の熱処理においては、まずは少量の試料により安全性を確認した後、処理規模をスケールアップした。熱分解処理後の重量減少量の測定により、核燃料物質に混合する有機物が完全に分解できたことを確認した。安定化処理後の核燃料物質はSUS製貯蔵容器に収納してバッグアウトし、CPFの貯蔵庫に貯蔵することで一連の安定化処理作業を完了した。今後の廃止措置においても、性状不明な核燃料物質の安定化処理が必要なケースが想定されることから、安定化処理において得られた知見について報告書にまとめる。; In preparation for the decommissioning of Laboratory B of the Nuclear Fuel Cycle Engineering Laboratory, the nuclear fuel material that had been stored in the glove box for a long time was moved to the Chemical Processing Facility (CPF). This nuclear fuel material was stored with sealed by a polyvinyl chloride (PVC) bag in the storage. Since it was confirmed that the PVC bag swelled during storage, it seems that any gas was generated by radiolysis of the some components contained in the nuclear fuel material. In order to avoid breakage of the PVC bag and keep it safety for long time, we began the study on the stabilization treatment of the nuclear fuel material. First, in order to clarify the properties of nuclear fuel material, radioactivity analysis, component analysis, and thermal analysis were carried out. From the results of thermal analysis, the existence of organic matter was clarified. Then, ion exchange resin with similar thermal characteristics was selected and the thermal decomposition conditions were investigated. From the results of these analyzes and examinations, the conditions for thermal decomposition of the nuclear fuel material contained with organic matter was established. Performing a heat treatment of a small amount of nuclear fuel material in order to confirm the safety, after which the treatment amount was scaled up. It was confirmed by the weight change after the heat treatment that the nuclear fuel material contained with organic matter was completely decomposed.
• Source: /JAEA-Testing-2022-001.pdf （fulltext）; https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JAEA-Testing-2022-001.pdf
• Access Restrictions: 限定公開
• Data Provider (Database): 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）; https://irdb.nii.ac.jp
• Original Data Provider (Database): 日本原子力研究開発機構 : JOPSS:JAEA Originated Papers Searching System

• Summary, etc.: 核燃料サイクル工学研究所B棟における試験、分析の実施により発生し、長期間グローブボックス内に保管していた核燃料物質について、当該施設の廃止措置の決定に伴い、高レベル放射性物質研究施設(CPF)の貯蔵庫においてポリ塩化ビニル製の袋(PVCバッグ)で密封して保管していた。CPF安全作業基準に基づく貯蔵物...