(Poster session/Short oral-presentation) High-temperature materials processing

[2607-23-03] Surface tension measurements of yellow phase melts for radioactive waste treatment

○HAYATO KAN^{1[Master’s course]}, Yuki Ota², Katsuhiko Hatakeyama², Hiromichi Takebe¹ (1. Ehime University, 2. Japan Nuclear Fuel Limited)

Chairperson：岸本 章宏 （京都大学）

Keywords:Vitrification, Yellow Phase, Surface Tension, Maximum Bubble Pressure method

原子力発電所により生じる使用済核燃料の処理工程で, 核分裂生成物を主成分とする放射能濃度の高い高レベル放射性廃液が分離される。分離された高レベル放射性廃液は, ガラス原料であるホウケイ酸塩ガラスと溶融し, ガラス固化体として地層処分する方法が検討されている。しかし, 溶融過程で高レベル廃液中のMoと金属酸化物成分が化合したイエローフェーズ (YP) が発生し, YP融液がガラス融液と混ざらず相分離することが知られている。また, 生成した水溶性のYPは, ガラス固化体の耐水性を損なう要因となる。YPの生成抑制には, 均一な融体の形成が不可欠であるが, ガラス融液とYP融液では表面張力が大きく異なることが原因で, 融液状態で相分離すると考えた。
本稿では, ホウケイ酸塩ガラス融液の表面張力の値と比較するため, YP融液の表面張力を測定することを目的とした。YP はモリブデン酸アルカリ, アルカリ土類で形成され, 今回は主成分であるNa₂O–MoO₃, CaO–MoO₃及びCs₂O–MoO₃系融液を測定した。また, 表面張力測定は最大泡圧法で測定し, 測定温度はHot-thermocouple 法を用いた溶融過程の観察から, 揮発性を考慮し決定した。