[2E01-04] 沸騰

[2E02] マイクロ波加熱下における突沸防止対策の検討

*土田 隼久¹、金子 暁子¹、藤原 広太¹、瀬川 智臣²、川口 浩一²、石井 克典² (1. 筑波大、2. JAEA)

キーワード：突沸、マイクロ波加熱、レーザー、過加熱

核燃料サイクルにおいて，使用済み燃料の再処理で回収した硝酸ウラニル・硝酸プルトニウム混合溶液を酸化物に転換する工程でマイクロ波加熱脱硝法が使用されている．将来の実用化サイクルにおいては，量産性が求められる一方，激しい突沸及び吹き零れの発生が確認されていることから，処理能力向上のためにはマイクロ波加熱時の混合溶液の突沸・吹き零れといった過渡沸騰現象を防止しつつ，装置や運転条件を最適化する必要がある．まずは突沸現象のメカニズムと再処理溶液を模擬した高誘電率溶液が突沸現象に及ぼす影響を調べるため，可視化観測を行った． 沸点を超えても温度が上がり続ける過加熱状態になって十分にエネルギーが蓄えられることで突沸が生じるので，本研究では過加熱状態になる前に局所的に気泡核を生成し，沸騰により積極的にエネルギーを放出することで突沸を防止することを目的として，レーザー照射が突沸防止対策に有用かを検討した．