報告書番号

W18

タイトル（和文）

低レベル放射性雑固体廃棄物のプラズマ溶融処理におけるセシウム捕捉率推定手法

タイトル（英文）

Estimation method of Cs capturing ratio during plasma-melting treatment of low-level radioactive miscellaneous solid wastes

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

低レベル放射性雑固体廃棄物のプラズマ溶融処理において溶融固化体へのセシウム捕捉率推定手法を開発するために、コールドトレーサーを添加した雑固体模擬試料のプラズマ溶融時におけるCsの移行挙動を調べた。試料が全量溶融した後の溶融スラグ中のCs濃度変化は、Cs濃度に対する1次式で整理できることを明らかにした。また、この時のCsの蒸発速度定数と溶湯形状の経時変化の結果を用いて、全量溶融するまでの過渡的な状態における溶融スラグ中Cs濃度の経時変化を推定できることを明らかにし、溶融処理後のCs捕捉率を溶融スラグからのCs蒸発速度定数、溶融スラグ表面積、試料の溶融速度から簡易に推定する手法を考案した。さらに、溶融スラグからのCs蒸発速度定数はスラグの塩基度に強く依存し、試料の組成から推定できることを明らかにした。これらの結果から、溶融処理後のCs捕捉率を雑固体廃棄物の溶融処理条件から推定できることを示した。

概要 （英文）

To establish a method for estimating the capturing ratio of Cs to the solidified products in a plasma melting process for the treatment of low-level radioactive miscellaneous solid wastes, the migration behavior of Cs during melting have been investigated by conducting the melting tests of simulated waste materials with cold tracers. The temporal change of concentration of Cs in the molten slag was expressed by a first-order type reaction rate formula when the samples were melted completely. And also, using the apparent rate constant and the temporal change of the molten bath form estimated the temporal change of concentration of Cs in the molten slag before the waste materials were melted completely. From these results, we proposed the method for estimating the capturing ratio of Cs from only three parameters: the malting rate of the waste materials, the apparent vaporization rate constant of Cs and the surface area of the plasma furnace. The apparent vaporization rate constant depends strongly on the slag basicity and can be estimated from the waste composition; therefore, the Cs capturing ratio can be estimated simply by the melt treatment conditions in a plasma melting process.

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