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[1I02] 高レベル放射性廃棄物中の不溶解残渣 (白金族合金)における 酸化・蒸発挙動の酸素分圧依存性評価
キーワード:白金族合金、Mo、酸化、蒸発、TG-DTA、酸素分圧、反応速度論
使用済核燃料は再処理され、一部が高レベル放射性廃棄物としてガラス固化され地層処分に供される。再処理溶解工程において硝酸を利用して使用済燃料を溶かす際に、廃液に溶け残る不溶解残渣には白金族合金(Mo、Ru、Rh、Pd 及び Tc)が含まれている。白金族合金は溶融炉内で底部へ沈降・堆積することで流下ノズル閉塞など、ガラス固化プロセスに様々な影響を与える可能性がある。
そこで、本研究では合金の酸化・蒸発挙動を速度論的に検討するために、模擬白金族合金を作製し、合金中のMo、Ruの挙動を検討した。熱重量・示差熱同時測定(TG-DTA)試験における昇温速度を調整して、加熱試験を行った。加熱後合金断面の冶金学的観察と酸化量(酸化被膜厚さや重量増加)をより詳細に評価することにより、合金の酸化・蒸発特性を吟味した。また、Arと空気の混合雰囲気で加熱試験を行い、合金の酸化・蒸発速度の酸素分圧依存性を評価した。
そこで、本研究では合金の酸化・蒸発挙動を速度論的に検討するために、模擬白金族合金を作製し、合金中のMo、Ruの挙動を検討した。熱重量・示差熱同時測定(TG-DTA)試験における昇温速度を調整して、加熱試験を行った。加熱後合金断面の冶金学的観察と酸化量(酸化被膜厚さや重量増加)をより詳細に評価することにより、合金の酸化・蒸発特性を吟味した。また、Arと空気の混合雰囲気で加熱試験を行い、合金の酸化・蒸発速度の酸素分圧依存性を評価した。