燃料デブリのダスト集塵システムの技術開発

国際廃炉研究開発機構（IRDI）では、燃料デブリ・炉内構造物の取り出し規模の更なる拡大に向けた技術の開発のため、燃料デブリ加工点近傍におけるダスト集塵・抑制システムの概念検討を行った。
代表的な加工工法に対してダストの気相、液相への移行率、集塵効率評価により、原子炉格納容器の換気系に必要となる除染性能の負担軽減効果について評価するため、以下の試験を実施。

平成30年度補正予算「廃炉・汚染水対策事業費補助金」「燃料デブリ・炉内構造物の取り出し規模の更なる拡大に向けた技術の開発（燃料デブリのダスト集塵システムの技術開発）」技術研究組合国際廃炉研究開発機構(IRID) N0.13より抜粋

ダスト集塵・飛散抑制システムの開発 （試験 1 ）に おける ELPI＋/ Welas Promo 使用例

ダスト集塵・飛散抑制システムの開発（ディスクソーツールの基本設計）

クリーンルーム内で、機械切断（砥石カッター）による気中ダスト粒径分布測定、可視化を実施

⚫ 周辺環境を考慮した閉鎖系(クリーンルーム内)で、壁面やダクトへのダスト内面付着影響を確認(工具部分への被ばく影響考慮)
⚫ 温度23℃、上昇流0.02m/secにおける気中機械切断 (加工深さ:約20mm)でのダスト挙動を把握(格納容器内環境の環境模擬)
⚫ 粗大粒子(10～40µm)の影響を確認

平成30年度補正予算「廃炉・汚染水対策事業費補助金」 「燃料デブリ・炉内構造物の取り出し規模の更なる拡大に向けた技術の開発（燃料デブリのダスト集塵システムの技術開発）」技術研究組合 国際廃炉研究開発機構(IRID) No.55 参照

ダスト集塵・飛散方法抑制評価試験（試験3）におけるELPI+/ Welas Promo 使用例①

○加工時ダスト飛散試験要領(案)
加工時のダスト評価試験調査結果をもとに、以下試験装置概観を設定した。

平成30年度補正予算「廃炉・汚染水対策事業費補助金」 「燃料デブリ・炉内構造物の取り出し規模の更なる拡大に向けた技術の開発（燃料デブリのダスト集塵システムの技術開発）」技術研究組合 国際廃炉研究開発機構(IRID) No78 参照

ダスト集塵・飛散方法抑制評価試験（試験3）におけるELPI+/ Welas Promo 使用例②

ダスト集塵・飛散抑制評価試験（ダスト評価試験の試験要領方針）

出典：[1]電力中央研究所, H12年度 実用発電用原子廃炉止措置環境影響評価技術研究(環境影響評価パラメータの調査), 2001.

・ディスクソーによるSUS板の気中切断の予備試験での飛散率：3.6％
・参考文献[1]による気中砥石カッター切断2.5％と比較し、同等。⇒本試験方法による飛散率評価は妥当である。

平成30年度補正予算「廃炉・汚染水対策事業費補助金」 「燃料デブリ・炉内構造物の取り出し規模の更なる拡大に向けた技術の開発（燃料デブリのダスト集塵システムの技術開発）」技術研究組合 国際廃炉研究開発機構(IRID) No90 参照

ダスト集塵・飛散方法抑制評価試験（試験3 ）における ELPI+/ Welas Promo 使用例③

ダスト集塵・飛散抑制評価試験（ダスト評価試験の試験要領方針）
燃料デブリ性状把握PJ ※¹ と加工時のダスト濃度の予測評価方法について継続協議予定。
※1燃料デブリ性状把握PJPJ：燃料デブリの性状把握のための分析・推定技術の開発

平成30 年度補正予算「廃炉・汚染水対策事業費補助金」「燃料デブリ・炉内構造物の取り出し規模の更なる拡大に向けた技術の開発（燃料デブリのダスト集塵システムの技術開発）」技術研究組合国際廃炉研究開発機構( No 91 参照

ELPI＋/ Welas Promo 比較表

※Welas センサーによる

電子式低圧インパクター ELPI+シリーズ

カスケードインパクター原理 ～空気動力学径

ELPI＋ カスケードインパクター捕集プレート

アルミ捕集板 … 測定後にサンプルの秤量や組成分析を希望する場合はこちらのタイプの捕集板を利用。

シンタード(多孔質金属)捕集板 … 長時間の測定が可能。測定後のサンプルの秤量や組成分析は不向き。

粒子検出の仕組み コロナチャージ×エレクトロメーター

ELPI＋測定データ 個数濃度粒径評価

エアロゾルエアロゾルスペクトロメーター Welas Promo

粒径範囲 ：最大 0.2 ～105 μm
濃度範囲 ：1×106 個/cm³ (コインシデンス補正有)
流量 ：5LPM
時間分解能：1秒

・ センサーのサンプル通過部分をガラス窓で、保護することで、高濃度のサンプルに対応
・ ユーザーが非常に短時間でクリーニング・校正作業が実施可能
・ 最大250℃の高温サンプルや10Barの高圧にも対応

Welas Promo シリーズ測定データ個数濃度粒径評価

カスケードインパクターラインナップ分級サンプラー

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