[1A15-18] Decommissioning of the Accident Reactor

[1A16] Underwater fuel debris recovery method

窒化ホウ素のブラストを用いたウォタージェット回収装置

*Yasufumi Kitaura¹, Haruo Morishige² (1. Kitamura, 2. Fukushima Accident Countermeasures Review Group)

Keywords:Water Jet, Fuel debris recovery method, Boron nitride

従来燃料デブリ回収案の基本は気中でおこなうことであったが、本投稿では水中で行うウォタージェットによる燃料デブリ回収工法を提案する。水中で行うことは様々な障害があると見れれていたが、水ゆえに大きなメリットがあることが分かった。隙間のある一定に閉じ込められた空間の水を吸水しておれば水はその空間から入ることはあってもほとんど出ることはない。これが気中であれば気体は四方に拡散されるのでどんなに負圧で引いても漏れてしまう。本提案ではコーン状容器の内側から先端から高圧水を噴射させ燃料デブリを粉砕し、コーン内で粉砕した燃料デブリを水ととも回収す方法である。建築業界では既にコンクリートをウォタージェットでコンクリートを破砕し破砕片を水とともに回収する技術が実用化されている。この装置を燃料デブリに適用するには3つの課題がある。第一はコーンと床面の間に隙間が生じ粉砕した燃料デブリ片がコーン外に漏れ出てしまう。第二は燃料デブリが硬くウォタージェットの力でだけでは破砕できない恐れがある。第三は燃料デブリはプルトニウムが含まれ、今も自発核分裂により中性子は発生しており、破砕の衝撃で臨界し核爆発する可能性があること。第一の課題については発想を変え。コーン内で噴射される水量より回収水量を多くする。加えてコーン外からバイパスした水を流し常に隙間にコーン外から水を流すルートを作り、破砕した燃料デブリが外に出ないようにする。第二第三の課題は窒化ホウ素の結晶が同時に解決する。窒化ホウ素の結晶は製法によってはダイヤモンドを越える硬さがあるとともにホウ素が中性子を吸収する。ウォタージェットのブラスト材として窒化ホウ素の結晶を混ぜることにより鉄であっても粉砕でき、中性子をブラストが吸収する。回収量はウォタージェットの回収実績から1時間に数Kgは回収できる見込みである。