JPS6110797A - 高温コバルト吸着材 - Google Patents
高温コバルト吸着材Info
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- JPS6110797A JPS6110797A JP59131557A JP13155784A JPS6110797A JP S6110797 A JPS6110797 A JP S6110797A JP 59131557 A JP59131557 A JP 59131557A JP 13155784 A JP13155784 A JP 13155784A JP S6110797 A JPS6110797 A JP S6110797A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
（イ）発明の目的
［産業上の利用分野］
この発明は軽水炉１次系の主要被曝線源である放射性腐
蝕生成物、とりわけ線源として最大の寄与をなすコバル
、ト（イオン）を原子炉１次系澗度・圧力条件下におい
て炉水中から吸着・除去する機能を有する高温コバルト
吸着材に関するものである。
蝕生成物、とりわけ線源として最大の寄与をなすコバル
、ト（イオン）を原子炉１次系澗度・圧力条件下におい
て炉水中から吸着・除去する機能を有する高温コバルト
吸着材に関するものである。
［従来の技術］
加圧水型原子炉をはじめとする原子力発電所において、
放射線被曝の低減化を図るうえで１次冷却系の放射性腐
蝕生成物を炉水の中から除去することは直接的、かつ、
最も有効な対策である。
放射線被曝の低減化を図るうえで１次冷却系の放射性腐
蝕生成物を炉水の中から除去することは直接的、かつ、
最も有効な対策である。
従来、１次冷却材から放射性腐蝕生成物等を除去するた
めの炉水浄化設備には、主としてイオン交換樹脂が用い
られているが、このイオン交換樹脂は通常有機合成ポリ
マーであり、その耐熱湯度が低い（〜８０℃）のため水
１８０℃を超えると吸着機能は劣化し、−担、吸着した
不純物を放出したりポリマー自身の成分溶出などが起る
。このた、め、１次冷却材を浄化する場合、まず、炉水
の一部を１次系から抽出し熱交換設備などを用いて＾瀧
・高圧の状態から常温・低圧にしたのち浄化設備に通し
浄化された炉水は再び加熱器等を用いて高温・高圧状態
にして１次系へ戻す操作を必要とする。従って、このよ
うなプロセスでは大きな熱損失（即ちプラントの熱効率
の低下）を生ずるうえ、熱交換設備の容積及びコストが
崇む不利がある。また、このためあまり大きな浄化容量
をとることは発電プラントとして実際の運用上から困難
がありその解決が望まれていた。
めの炉水浄化設備には、主としてイオン交換樹脂が用い
られているが、このイオン交換樹脂は通常有機合成ポリ
マーであり、その耐熱湯度が低い（〜８０℃）のため水
１８０℃を超えると吸着機能は劣化し、−担、吸着した
不純物を放出したりポリマー自身の成分溶出などが起る
。このた、め、１次冷却材を浄化する場合、まず、炉水
の一部を１次系から抽出し熱交換設備などを用いて＾瀧
・高圧の状態から常温・低圧にしたのち浄化設備に通し
浄化された炉水は再び加熱器等を用いて高温・高圧状態
にして１次系へ戻す操作を必要とする。従って、このよ
うなプロセスでは大きな熱損失（即ちプラントの熱効率
の低下）を生ずるうえ、熱交換設備の容積及びコストが
崇む不利がある。また、このためあまり大きな浄化容量
をとることは発電プラントとして実際の運用上から困難
がありその解決が望まれていた。
［発明が解決しようとする問題点？
この発明は上記の如き事情に鑑みてなされたものであっ
て、従来、イオン交換樹脂による炉水浄化設備において
必要とした熱交換設備及び加熱器等の設備を不用としプ
ラントの熱効率の向上と設備のコストダウンを図り得る
高温コバルト吸着材を提供することを目的とするもので
ある。
て、従来、イオン交換樹脂による炉水浄化設備において
必要とした熱交換設備及び加熱器等の設備を不用としプ
ラントの熱効率の向上と設備のコストダウンを図り得る
高温コバルト吸着材を提供することを目的とするもので
ある。
（ロ）発明の構成
［問題を解決するための手段］
この目的に対応して、この発明の高温コバルト吸着材は
、高湯高圧水中でコバルトに対し吸着機能を有する複合
酸化物であって、前記複合酸化物は主要構成結晶相がコ
ランダム型に属する鉱物である鉄イルメナイトと同一構
造を有し、かつ、前記鉄イルメナイトの金属成分組成と
してＦｅ ： ５３．８ ｗ／ｏ 、 Ｔｉ ？ ４６
．２ ｗ／ｏとなっている所を次のような割合 Ｆｅ或いは／及びＮｉ ：５０〜７０ ｗ／ｏＴｉ
： ３０〜５０ Ｗ／ｏ Ｌｔ：Ｏ〜 ５Ｗ１０ の成分比としたことを特徴としている。
、高湯高圧水中でコバルトに対し吸着機能を有する複合
酸化物であって、前記複合酸化物は主要構成結晶相がコ
ランダム型に属する鉱物である鉄イルメナイトと同一構
造を有し、かつ、前記鉄イルメナイトの金属成分組成と
してＦｅ ： ５３．８ ｗ／ｏ 、 Ｔｉ ？ ４６
．２ ｗ／ｏとなっている所を次のような割合 Ｆｅ或いは／及びＮｉ ：５０〜７０ ｗ／ｏＴｉ
： ３０〜５０ Ｗ／ｏ Ｌｔ：Ｏ〜 ５Ｗ１０ の成分比としたことを特徴としている。
［作 用］
第１図はこの発明の高温コバルト吸着材（試験片は焼結
ベレット）についてのコバルトイオン吸着試験結果であ
り、横軸に浸漬時間（ｈｒ）Ｎ縦軸にコバルトＳ度を対
ブランク比で表している。
ベレット）についてのコバルトイオン吸着試験結果であ
り、横軸に浸漬時間（ｈｒ）Ｎ縦軸にコバルトＳ度を対
ブランク比で表している。
図中、記号ＦＴはＦｅＴｉ０３（鉄イルメナイト）の略
称であり、高温コバルト吸着材（焼結ベレット）である
試料ＦＴ−１はＬｉｖＡ加なし、ＦＴ−２はしｉ添加（
例えば０．３％）の試験片である。
称であり、高温コバルト吸着材（焼結ベレット）である
試料ＦＴ−１はＬｉｖＡ加なし、ＦＴ−２はしｉ添加（
例えば０．３％）の試験片である。
図に示される試験結果から明らかなようにＬｌを添加し
なくてもコバルトをよく吸着するが、１− ｉを微量添
加するとイオン交換機能（すなわちコバルト吸着機能）
が促進することがわかる。このメカニズムは （Ｒ−Ｌｉ ＞＋ＣＯ→（Ｒ−Ｇｏ ）＋２１＋コバル
ト 溶液中 コバルト 溶液中吸着材
吸着材 によって説明することができる。
なくてもコバルトをよく吸着するが、１− ｉを微量添
加するとイオン交換機能（すなわちコバルト吸着機能）
が促進することがわかる。このメカニズムは （Ｒ−Ｌｉ ＞＋ＣＯ→（Ｒ−Ｇｏ ）＋２１＋コバル
ト 溶液中 コバルト 溶液中吸着材
吸着材 によって説明することができる。
尚、ｌ−ｉ添加量を増すと吸着機能が増すが、あ−まり
添加量を増やすと原子炉１次系へ適用した場合炉水中へ
のｌｉ溶出が多くなり好ましくないので、Ｌｉｄ加は５
％程度が限度と考えられる。
添加量を増やすと原子炉１次系へ適用した場合炉水中へ
のｌｉ溶出が多くなり好ましくないので、Ｌｉｄ加は５
％程度が限度と考えられる。
［実施例（実験例）］
本発明による高温コバルト吸着材は、まず、その主要構
成結晶相がコランダム型（α−Ａｉ２０Ｊ）に属する鉱
物である鉄イルメナイト（ＦｅＴｉＯＪ）と同一構造を
有し、かつ、その金属成分であるＦｃ ＳＴｉがそれぞ
れ ５３．８ｗ１０対４６．２ｗ１０になっている組成の所
を次の成分・組成割合になるように原料を調製する。
成結晶相がコランダム型（α−Ａｉ２０Ｊ）に属する鉱
物である鉄イルメナイト（ＦｅＴｉＯＪ）と同一構造を
有し、かつ、その金属成分であるＦｃ ＳＴｉがそれぞ
れ ５３．８ｗ１０対４６．２ｗ１０になっている組成の所
を次の成分・組成割合になるように原料を調製する。
１”ｅ或いは／及びＮｉ −５０〜７０ ｗ／ｏＴｉ
−３０〜５０ ｗ／ｏ Ｌｉ ・Ｏ〜５ ｗ／ｏ 次に、この原料を粉末冶金法でベレット状に焼結するか
、もしくは、溶融してボタン状に成型する。
−３０〜５０ ｗ／ｏ Ｌｉ ・Ｏ〜５ ｗ／ｏ 次に、この原料を粉末冶金法でベレット状に焼結するか
、もしくは、溶融してボタン状に成型する。
こうして得られた本発明の高温コバルト吸着材について
高湯高圧水中（２５０〜３２０℃。
高湯高圧水中（２５０〜３２０℃。
８０〜１６０ｂａｒ ） ５０時間接触（浸漬）による
コバルトイオン吸着試験を実施した結果、その除染係数
（ＤＦ）は１０〜１００を得ることができ、しかも、耐
食性に関しても腐蝕率が 〜１ Ｃｆ′ｔ／ ｄｍ’−ｈｒ以下と極めて優れたも
のであった。
コバルトイオン吸着試験を実施した結果、その除染係数
（ＤＦ）は１０〜１００を得ることができ、しかも、耐
食性に関しても腐蝕率が 〜１ Ｃｆ′ｔ／ ｄｍ’−ｈｒ以下と極めて優れたも
のであった。
尚、前記成分のうちＦｅ、Ｎｉ及びＴｉの割合は、第２
図のＦｅ −Ｔｉ −０相平衡図から明らかなように、
結晶相として鉄イルメナイト（ＦｅＴｉＯＪ）を主成分
とする領域を選択するために限定された範囲である。、
（第２図の横軸の数値はモル％を単位として表されてい
るが金属成分を重量％に換算すればほぼ前記のものとな
る。）次に、高温コバルト吸着材を原子炉１次系に適用
して１次系冷却材中のコバルトを吸着・除去する場合に
ついて説明する。第３図は加圧水型原子炉に適用する場
合の一例を示すものであるが、図中符号６は本発明によ
る高温コバルト吸着材を装荷した炉水浄化設備であり、
１次系主循環ポンプ５の出口からバイパスされた１次冷
却材（炉水）が前記炉水浄化設備６に送゛られ、ここで
１次系冷却材中に含まれる放射性腐蝕生成物であるコバ
ルト（イオン）が吸着除去され、浄化され、た１次冷却
材（炉水）は再び系統に戻される。尚、図中符号１は原
子炉、２は加圧器、３は蒸気発生器、４は２次冷却水配
管、７は１次冷却水配管、矢印は冷却材の流れ方向を示
している。
図のＦｅ −Ｔｉ −０相平衡図から明らかなように、
結晶相として鉄イルメナイト（ＦｅＴｉＯＪ）を主成分
とする領域を選択するために限定された範囲である。、
（第２図の横軸の数値はモル％を単位として表されてい
るが金属成分を重量％に換算すればほぼ前記のものとな
る。）次に、高温コバルト吸着材を原子炉１次系に適用
して１次系冷却材中のコバルトを吸着・除去する場合に
ついて説明する。第３図は加圧水型原子炉に適用する場
合の一例を示すものであるが、図中符号６は本発明によ
る高温コバルト吸着材を装荷した炉水浄化設備であり、
１次系主循環ポンプ５の出口からバイパスされた１次冷
却材（炉水）が前記炉水浄化設備６に送゛られ、ここで
１次系冷却材中に含まれる放射性腐蝕生成物であるコバ
ルト（イオン）が吸着除去され、浄化され、た１次冷却
材（炉水）は再び系統に戻される。尚、図中符号１は原
子炉、２は加圧器、３は蒸気発生器、４は２次冷却水配
管、７は１次冷却水配管、矢印は冷却材の流れ方向を示
している。
（ハ）発明の効果
この発明によれば、従来の炉水浄化設備と異なり大がか
りな熱交換設備や加熱器などを必要とせず、１次冷却材
の温度・圧力そのままの条件の炉水に適用できるため、
その浄化設備は簡単でコンパクトなものとなり、プラン
ト設備のコストダウンを図ることができる。また、熱損
失がほとんどないため大きな浄化容量をとることが可能
となり、したがって、炉水中の放射性腐蝕生成物（コバ
ルトイオン）濃度を大幅に下げることができ原子力発電
所における職業人の放射線被曝低減に大きく寄与する。
りな熱交換設備や加熱器などを必要とせず、１次冷却材
の温度・圧力そのままの条件の炉水に適用できるため、
その浄化設備は簡単でコンパクトなものとなり、プラン
ト設備のコストダウンを図ることができる。また、熱損
失がほとんどないため大きな浄化容量をとることが可能
となり、したがって、炉水中の放射性腐蝕生成物（コバ
ルトイオン）濃度を大幅に下げることができ原子力発電
所における職業人の放射線被曝低減に大きく寄与する。
第１図はこの発明の高温コバルト吸着材についてのコバ
ルトイオン吸着試験結果を示す図、第２図はＦｅ−Ｔｉ
−ｏ相平衡図、及び第３図はこの発明の高温コバルト吸
着材を加圧水型原子炉に適用する場合の一例を示す図で
ある。 １・・・原子炉 ２・・・加圧器 ３・・・蒸気発
生器４・・・２次冷却水配管 ５・・・１次系主循環
ポンプ６・・・高温コバルト吸着材を装荷した炉水浄化
設備７・・・１次冷却水配管 ＦＴ・・・ＦｅＴｉ０
３（鉄イルメナイト）の略 Ｆｅ・・・鉄 Ｎｉ・
・・ニッケル Ｔｉ・・・チタン ｌ−ｉ・・・リ
チウム特許出願人 三菱原子カニ業株式会社代理
人弁理士 川 井 治 男第１図 ど） 浸漬時間（ｈｒ）□ 第２図 第３図
ルトイオン吸着試験結果を示す図、第２図はＦｅ−Ｔｉ
−ｏ相平衡図、及び第３図はこの発明の高温コバルト吸
着材を加圧水型原子炉に適用する場合の一例を示す図で
ある。 １・・・原子炉 ２・・・加圧器 ３・・・蒸気発
生器４・・・２次冷却水配管 ５・・・１次系主循環
ポンプ６・・・高温コバルト吸着材を装荷した炉水浄化
設備７・・・１次冷却水配管 ＦＴ・・・ＦｅＴｉ０
３（鉄イルメナイト）の略 Ｆｅ・・・鉄 Ｎｉ・
・・ニッケル Ｔｉ・・・チタン ｌ−ｉ・・・リ
チウム特許出願人 三菱原子カニ業株式会社代理
人弁理士 川 井 治 男第１図 ど） 浸漬時間（ｈｒ）□ 第２図 第３図
Claims (2)
- （１）高温高圧水中でコバルトに対し吸着機能を有する
複合酸化物であって、前記複合酸化物は主要構成結晶相
がコランダム型に属する鉱物である鉄イルメナイトと同
一構造を有し、かつ、前記鉄イルメナイトの金属成分組
成として Ｆｅ：５３．８ｗ／ｏ、Ｔｉ：４６．２ｗ／ｏとなつて
いる所を次のような割合 Ｆｅ或いは／及びＮｉ；５０〜７０ｗ／ｏ Ｔｉ；３０〜５０ｗ／ｏ Ｌｉ；０〜５ｗ／ｏ の成分比としたことを特徴とする高温コバルト吸着材。 - （２）前記複合酸化物はその原料粉を粉末冶金的方法に
よりペレット状に焼結し、或いは溶融法によりボタン状
に成型したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の高温コバルト吸着材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59131557A JPS6110797A (ja) | 1984-06-26 | 1984-06-26 | 高温コバルト吸着材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59131557A JPS6110797A (ja) | 1984-06-26 | 1984-06-26 | 高温コバルト吸着材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6110797A true JPS6110797A (ja) | 1986-01-18 |
| JPH0324995B2 JPH0324995B2 (ja) | 1991-04-04 |
Family
ID=15060848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59131557A Granted JPS6110797A (ja) | 1984-06-26 | 1984-06-26 | 高温コバルト吸着材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6110797A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5954993A (ja) * | 1982-09-24 | 1984-03-29 | 三菱重工業株式会社 | 核燃料取扱装置 |
| JPS6479696A (en) * | 1987-09-22 | 1989-03-24 | Mitsubishi Atomic Power Ind | Filter covered with ion adsorbate for high temperature water |
-
1984
- 1984-06-26 JP JP59131557A patent/JPS6110797A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5954993A (ja) * | 1982-09-24 | 1984-03-29 | 三菱重工業株式会社 | 核燃料取扱装置 |
| JPS6479696A (en) * | 1987-09-22 | 1989-03-24 | Mitsubishi Atomic Power Ind | Filter covered with ion adsorbate for high temperature water |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0324995B2 (ja) | 1991-04-04 |
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