[2I10-17] 相変化

[2I12] マイクロ波加熱における突沸発生機構

*藤田 峻也¹、阿部 豊¹、金子 暁子¹、湯淺 朋久¹、瀬川 智臣²、加藤 良幸²、川口 浩一²、石井 克典² (1. 筑波大学、2. 日本原子力研究開発機構)

キーワード：突沸、マイクロ波加熱、不均質核生成、気泡膨張

核燃料サイクルにおける脱硝転換工程では，マイクロ波加熱脱硝法により使用済み燃料の再処理溶液をMOX原料粉末に転換している．円筒容器を用いたマイクロ波加熱において，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・吹き零れといった突沸現象を防止しつつ，装置や運転条件を最適化する必要がある．本研究では，突沸現象の根本的なメカニズム解明に向けて，現象の支配要因を明らかとすることを目的として，飽和温度を超える過熱状態の液体中の気泡生成と気泡膨張に着目した．そして，突沸時の噴き上げ現象を詳細可視化観測し，気泡生成メカニズムについて均質核生成・不均質核生成について考察し，気泡膨張については噴き上げ時の液面近傍の気泡群の可視化結果から，気泡径を計測した．これらの結果を基に，突沸現象のメカニズムについて検討した．