JPH0348748A - Ｒｕ濃度センサ及びＲｕ検出システム - Google Patents
Ｒｕ濃度センサ及びＲｕ検出システムInfo
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- JPH0348748A JPH0348748A JP1183790A JP18379089A JPH0348748A JP H0348748 A JPH0348748 A JP H0348748A JP 1183790 A JP1183790 A JP 1183790A JP 18379089 A JP18379089 A JP 18379089A JP H0348748 A JPH0348748 A JP H0348748A
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Classifications
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- 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
-
- 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
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、Ｒｕｌｅ度センサ及びそれを用いたＲｕ検出
システムに係り、特に、原子燃料再処理プラントにおけ
るＲｕＯ４を検出・測定するシステムに関する。
システムに係り、特に、原子燃料再処理プラントにおけ
るＲｕＯ４を検出・測定するシステムに関する。
従来、ＲｕＯ＜の分析法については、アナリティ力・ケ
ミストリー、第３３巻（１９６１年）第８８６〜８８８
頁（＾ｎａｌ、 Ｃｈｅｍ、 ＶｏＬ３３ （１９６１
） ＰＰ８８６〜８８８）において論じられている。
ミストリー、第３３巻（１９６１年）第８８６〜８８８
頁（＾ｎａｌ、 Ｃｈｅｍ、 ＶｏＬ３３ （１９６１
） ＰＰ８８６〜８８８）において論じられている。
これによると、液中のＲｕＯ、の分析には、試料液中の
ＲｕＯ４を四塩化炭素（ＣＣ１，）にて溶媒抽出し、Ｒ
ｕＯ、のみを分離し、これを比色分析法あるいは誘導プ
ラズマ発光分析（ＩＣＰ）法等により定量分析するとい
う方法が一般的にとられている。気相中のＲｕＯ、の分
析も、そのままの状態での分析は極めて困難であり、試
料ガス中に窒素（Ｎ２）ガスなどをキャリアガスとして
吹込み、試料ガスをＣＣ１，に通じて、試料ガス中のＲ
ｕＯ、をＣＣＩ ４にトラップした後、これをＩＣＰ等
により定量するといった方法がとられる。
ＲｕＯ４を四塩化炭素（ＣＣ１，）にて溶媒抽出し、Ｒ
ｕＯ、のみを分離し、これを比色分析法あるいは誘導プ
ラズマ発光分析（ＩＣＰ）法等により定量分析するとい
う方法が一般的にとられている。気相中のＲｕＯ、の分
析も、そのままの状態での分析は極めて困難であり、試
料ガス中に窒素（Ｎ２）ガスなどをキャリアガスとして
吹込み、試料ガスをＣＣ１，に通じて、試料ガス中のＲ
ｕＯ、をＣＣＩ ４にトラップした後、これをＩＣＰ等
により定量するといった方法がとられる。
但し、この方法によると気相中のＲｕＯ４を系外に追い
出すため、系内のＲＬＩ０４の気液平衡をかき社され、
液相から気相へのＲｕＯ、の新なる移行が生ずる可能性
があり、実際に気相中に存在していたＲｕＯ。
出すため、系内のＲＬＩ０４の気液平衡をかき社され、
液相から気相へのＲｕＯ、の新なる移行が生ずる可能性
があり、実際に気相中に存在していたＲｕＯ。
量よりも、多く見積られる可能性がある。
上記従来技術は、液相、気相中ともに実環境から試料中
のＲｕＯ４をいったんＣＣ１４中に抽出する分離操作が
必須であり、また、分離されたＲｕ１ｎを比色分析法あ
るいはＩＣＰにて分析するために分離液を前述の分析の
ための装置にセットする必要があるため、ある系のＲｕ
Ｏ、をその場でその時点にて直接測定し、定量分析する
という点については配慮されておらず、しかも、バッチ
式の測定であったので連続測定には難点があり、ＲｕＯ
、の濃度を時々刻々とモニタすることができないという
問題点があった。
のＲｕＯ４をいったんＣＣ１４中に抽出する分離操作が
必須であり、また、分離されたＲｕ１ｎを比色分析法あ
るいはＩＣＰにて分析するために分離液を前述の分析の
ための装置にセットする必要があるため、ある系のＲｕ
Ｏ、をその場でその時点にて直接測定し、定量分析する
という点については配慮されておらず、しかも、バッチ
式の測定であったので連続測定には難点があり、ＲｕＯ
、の濃度を時々刻々とモニタすることができないという
問題点があった。
また、ＲｕＯ５をＣＣ１４にて抽出する方法は、ＣＣｌ
４の安定性から温度が約８０℃を超えると分解するため
、室温付近の操作が安全であり、室温以上の高温とりわ
け約８０℃以上では適用できないという問題点があった
。
４の安定性から温度が約８０℃を超えると分解するため
、室温付近の操作が安全であり、室温以上の高温とりわ
け約８０℃以上では適用できないという問題点があった
。
さらに、分離操作後の定量分析法としてはＩＣＰが最も
一般的に行われているが、Ｒｕとしての検出感度は０．
０５＋ｍｇ／βであり、■ＣＰを適用しても、０゜０５
ｍｇ／ｌ以下のＲｕを検出することができないという問
題点があった。
一般的に行われているが、Ｒｕとしての検出感度は０．
０５＋ｍｇ／βであり、■ＣＰを適用しても、０゜０５
ｍｇ／ｌ以下のＲｕを検出することができないという問
題点があった。
例えば、原子燃料再処理プラントのように、硝酸溶液中
に存在する使用済の原子燃料から生ずる核分裂生成物の
なかのＲｕ化合物が、酸化されて前記硝酸溶液中あるい
は蒸気相中にＲｕＯ４として存在すると、構造材料であ
るステンレス鋼の腐食が著しく加速される懸念があり、
前記ＲｕＯ、濃度を検出することは前記再処理プラント
の保守・管理の点から重要な技術課題といえる。
に存在する使用済の原子燃料から生ずる核分裂生成物の
なかのＲｕ化合物が、酸化されて前記硝酸溶液中あるい
は蒸気相中にＲｕＯ４として存在すると、構造材料であ
るステンレス鋼の腐食が著しく加速される懸念があり、
前記ＲｕＯ、濃度を検出することは前記再処理プラント
の保守・管理の点から重要な技術課題といえる。
しかし、前記従来技術では実環境中における前記Ｒｕｏ
ＪＪ度をリアルタイムでその場で測定することができな
いという問題点があった。しかも、前記ステンレス鋼の
腐食に対しては、１０−’ｐｐｍのオーダのＲｕＯ、の
影響をも考慮することでより安全性が向上すると考えら
れるが、前記従来技術では検出感度に問題があった。
ＪＪ度をリアルタイムでその場で測定することができな
いという問題点があった。しかも、前記ステンレス鋼の
腐食に対しては、１０−’ｐｐｍのオーダのＲｕＯ、の
影響をも考慮することでより安全性が向上すると考えら
れるが、前記従来技術では検出感度に問題があった。
本発明は、ＲｕＯ４＋４ｉ度を「その場」で高感度（〜
１（１’ｇ＞に検出する濃度センサ並びに検出システム
を提供とすることを目的とし、さらにリアルタイムでの
ＲｕＯ４濃度モニタリング装置を備えたプラントを提供
することを目的とする。
１（１’ｇ＞に検出する濃度センサ並びに検出システム
を提供とすることを目的とし、さらにリアルタイムでの
ＲｕＯ４濃度モニタリング装置を備えたプラントを提供
することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明では、ＲｕＯ４濃度
検出用のＲｕ１１度センサとして、有機膜を電極表面に
備えた振動子、特に水晶振動子を用いたものであり、ま
た、Ｒｕ検出システムとして、上記Ｒｕ１１度センサを
用いてＲＬＩ０４の濃度を検出することとしたものであ
る。そして、上記Ｒｕ検出システムにおいては、振動子
の電極表面に備えた有機膜でＲＬ＋０４をＲｕＬに還元
し沈着させることによる重量増加を、前記水晶振動子の
共鳴周波数の変化としてとらえ、Ｒ１１口、濃度として
検出することとしたものである。また、前記Ｒｕ検出シ
ステムに用いる Ｒｕｏｌａ度測定装置としては、有機
膜を電極表面に備えた振動子を用いたＲｕｆｉ度センサ
、周波数カウンタ及び周波数変化の微分計算ユニットを
配備することとしたものである。
検出用のＲｕ１１度センサとして、有機膜を電極表面に
備えた振動子、特に水晶振動子を用いたものであり、ま
た、Ｒｕ検出システムとして、上記Ｒｕ１１度センサを
用いてＲＬＩ０４の濃度を検出することとしたものであ
る。そして、上記Ｒｕ検出システムにおいては、振動子
の電極表面に備えた有機膜でＲＬ＋０４をＲｕＬに還元
し沈着させることによる重量増加を、前記水晶振動子の
共鳴周波数の変化としてとらえ、Ｒ１１口、濃度として
検出することとしたものである。また、前記Ｒｕ検出シ
ステムに用いる Ｒｕｏｌａ度測定装置としては、有機
膜を電極表面に備えた振動子を用いたＲｕｆｉ度センサ
、周波数カウンタ及び周波数変化の微分計算ユニットを
配備することとしたものである。
さらに、上記の他の目的を達成するために、本発明の原
子燃料再処理プラントとしては、硝酸溶液の減圧沸騰に
よって、使用済原子燃料を処理する原子燃料再処理プラ
ントにおいて、前記硝酸溶液中あるいは蒸気相中のＲｕ
Ｏ、を感知する有機膜を電極表面に設けた振動子を用い
、共鳴周波数変化から前記Ｒｕ０６ｍ度を検出する装置
を備えることとしたものである。
子燃料再処理プラントとしては、硝酸溶液の減圧沸騰に
よって、使用済原子燃料を処理する原子燃料再処理プラ
ントにおいて、前記硝酸溶液中あるいは蒸気相中のＲｕ
Ｏ、を感知する有機膜を電極表面に設けた振動子を用い
、共鳴周波数変化から前記Ｒｕ０６ｍ度を検出する装置
を備えることとしたものである。
次に、本発明の詳細な説明する。
本発明では振動子の共鳴周波数変化（Δ「）が電極の重
量変化（６ｍ）に比例するという原理を用いている。こ
の関係を（１）式に示す。
量変化（６ｍ）に比例するという原理を用いている。こ
の関係を（１）式に示す。
ここに、Ｓ：電極面積、ｐ：水晶密度、Ｋｆ：周波数定
数、ｆ：共鳴周波数 電極は通常、金あるいは銀が用いられているが、この表
面に有機膜を塗布する。有機膜をＲｕＯ、を含む環境に
置くと、ＲｕＯ４は有機膜により還元され、ＲｕＯ２が
生成、沈着する。この沈着速度はＲＬｌ［＋４の濃度に
比例する。したがって、八ｆの時間に対する変化（Ｉｆ
ｉ分値）をとることにより、Ｒｕ Ｕ ａの濃度を知る
ことができる。
数、ｆ：共鳴周波数 電極は通常、金あるいは銀が用いられているが、この表
面に有機膜を塗布する。有機膜をＲｕＯ、を含む環境に
置くと、ＲｕＯ４は有機膜により還元され、ＲｕＯ２が
生成、沈着する。この沈着速度はＲＬｌ［＋４の濃度に
比例する。したがって、八ｆの時間に対する変化（Ｉｆ
ｉ分値）をとることにより、Ｒｕ Ｕ ａの濃度を知る
ことができる。
上記の有機膜としては、通常合成樹脂膜が用いられ、特
に、ポリエチレン等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル
等のビニル系樹脂及びシリコン系樹脂が好適に用いられ
る。
に、ポリエチレン等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル
等のビニル系樹脂及びシリコン系樹脂が好適に用いられ
る。
ＲｕＯ４は極めて酸化性の強い化学物質であるため、有
機物を接触すると、相手を酸化する過程で自己還元し、
ＲｕＯ４なる安定酸化物として固着する性質を有する。
機物を接触すると、相手を酸化する過程で自己還元し、
ＲｕＯ４なる安定酸化物として固着する性質を有する。
したがって、電極は沈着により重量増加し、それにとも
なって水晶振動子の共鳴周波数が変化することになる。
なって水晶振動子の共鳴周波数が変化することになる。
前記したように、周波数変化（Δｆ）は重量増加（６ｍ
）に比例するので、Δｆの時間変化から、ＲｕＯ４の生
成量ひいてはＲｕ口。
）に比例するので、Δｆの時間変化から、ＲｕＯ４の生
成量ひいてはＲｕ口。
濃度を知ることができる。
ところで、この周波数変化は周波数カウンタによりとら
えることができ、さらに共鳴周波数との差分ならびに時
間変化は別途、微分計算ユニットを備えれば計算が可能
である。この周波数変化は１つの水晶振動子を用いれば
計算し得るが、次のにように２つを用いる方式をとると
一層、精度よく計測できる。即ち、１つはＲｕＯ４を含
む被測定環境に、他の１つはＲｕＯ、を有機膜等により
除去した環境に置く。このようにして両者の周波数変化
の差分をとると、ＲＬＩ０４以外の影響、たとえば、水
分の吸着等の汚染や、電極上有機膜の劣化、あるいは温
度変化にともなう周波数変化を相殺することができ、Ｒ
ＬＩ０４の還元にともなう。有機膜上べのＲｕＯ、沈着
型量分のみを検出できる。
えることができ、さらに共鳴周波数との差分ならびに時
間変化は別途、微分計算ユニットを備えれば計算が可能
である。この周波数変化は１つの水晶振動子を用いれば
計算し得るが、次のにように２つを用いる方式をとると
一層、精度よく計測できる。即ち、１つはＲｕＯ４を含
む被測定環境に、他の１つはＲｕＯ、を有機膜等により
除去した環境に置く。このようにして両者の周波数変化
の差分をとると、ＲＬＩ０４以外の影響、たとえば、水
分の吸着等の汚染や、電極上有機膜の劣化、あるいは温
度変化にともなう周波数変化を相殺することができ、Ｒ
ＬＩ０４の還元にともなう。有機膜上べのＲｕＯ、沈着
型量分のみを検出できる。
更に、ＲｕＯ，；ｉ１１度検出系にコンピュータによる
データ処理系を加えることにより、一定時間毎のＲｕＬ
濃度のモニタだけでなく、任意期間におけるＲｕＬ量を
算出することができ、ＲｕＯ４による材料損傷の度合が
予測されるとともに、効率の良い防食対策を施す指標と
することができる。
データ処理系を加えることにより、一定時間毎のＲｕＬ
濃度のモニタだけでなく、任意期間におけるＲｕＬ量を
算出することができ、ＲｕＯ４による材料損傷の度合が
予測されるとともに、効率の良い防食対策を施す指標と
することができる。
振動子としては、水晶振動子が好ましいが、他に圧電素
子が用いられる。
子が用いられる。
以下、本発明の実施例を図面により説明するが、本発明
はこれらに限定されない。
はこれらに限定されない。
実施例１
第１図はＲｕ濃度センサの断面図である。第１図に示さ
れる水晶振動子５の水晶板ｌとして、例えばＡＴカット
、共鳴周波数４．１９１１Ｈｚ、周波数定数１．６７Ｘ
１０ ’ ｃ＋ｎ−Ｈｚのものを用いて、ルテニウム
四酸化物（ＲｕＯ４）を含む環境中に設置し、第２図に
示されるような周波数測定装置の周波数カウンタ７より
、水晶振動子５０周波数を計測する。
れる水晶振動子５の水晶板ｌとして、例えばＡＴカット
、共鳴周波数４．１９１１Ｈｚ、周波数定数１．６７Ｘ
１０ ’ ｃ＋ｎ−Ｈｚのものを用いて、ルテニウム
四酸化物（ＲｕＯ４）を含む環境中に設置し、第２図に
示されるような周波数測定装置の周波数カウンタ７より
、水晶振動子５０周波数を計測する。
水晶振動子５をスピナー上に固定し、この表面にポリエ
チレンの溶融液を滴下し、回転塗布し乾燥させ、ポリエ
チレン膜を形成する。ポリエチレン膜を形成させた水晶
振動子をＲｕＯ、を含む環境中に暴露するとポリエチレ
ン膜上にＲｕＯ、が還元されてルテニウム二酸化物（Ｒ
ｕＯ２ ）の固体として吸着し、吸着した ＲｕＯ２量
に対応した分だけ、水晶振動子５の周波数が変化する。
チレンの溶融液を滴下し、回転塗布し乾燥させ、ポリエ
チレン膜を形成する。ポリエチレン膜を形成させた水晶
振動子をＲｕＯ、を含む環境中に暴露するとポリエチレ
ン膜上にＲｕＯ、が還元されてルテニウム二酸化物（Ｒ
ｕＯ２ ）の固体として吸着し、吸着した ＲｕＯ２量
に対応した分だけ、水晶振動子５の周波数が変化する。
この周波数変化を測定することにより、ＲｕＯ２の量を
定量することができる。
定量することができる。
この水晶振動子の場合、周波数変化ＩＨｚ当りＲｕＯ２
１，３Ｘ １０−”ｇ ／ ｃｍ２／ Ｈｚに相当する
。
１，３Ｘ １０−”ｇ ／ ｃｍ２／ Ｈｚに相当する
。
ＲＬＩ０４は分子量の比がＲＩＩ０４／ ＲＬＩ口ｚ＝
１６５．０７／１３３．７であるので、得られたＲｕ
Ｏ２量に１６５．０７／１３３．７を掛けた値がＲｕ１
ｎ量に相当する。また、得られたＲｕ０＝とＲｕＯ、の
モル数は等しいので、得られたＲｕＯ２量をモル濃度表
示すれば、これはＲＬＩ０４のモル濃度を表わしている
ものと同じである。
１６５．０７／１３３．７であるので、得られたＲｕ
Ｏ２量に１６５．０７／１３３．７を掛けた値がＲｕ１
ｎ量に相当する。また、得られたＲｕ０＝とＲｕＯ、の
モル数は等しいので、得られたＲｕＯ２量をモル濃度表
示すれば、これはＲＬＩ０４のモル濃度を表わしている
ものと同じである。
また、コンピュータ８により周波数変化をＲｕ口。
あるいはＲＬＩ０４の重量に換算し、更に被測定系の容
量と水晶振動子の面積から濃度が算出され、一定時間毎
のＲｕ０＝Ｉ４度がデイスプレィに表示され、同時にプ
リンタに印字される。
量と水晶振動子の面積から濃度が算出され、一定時間毎
のＲｕ０＝Ｉ４度がデイスプレィに表示され、同時にプ
リンタに印字される。
本実施例によれば、被測定系から試料をサンプリングす
ることなく 、ＲｕＯ，１１度を実環境中でその場で測
定でき、且つＲｕＯ４濃度のリアルタイムでのモニタリ
ングが可能となる。
ることなく 、ＲｕＯ，１１度を実環境中でその場で測
定でき、且つＲｕＯ４濃度のリアルタイムでのモニタリ
ングが可能となる。
実施例２
第３図は２つの水晶振動子を用いた例である。
１つはＲｕＯｓを含む被測定対象の環境に設置しである
。他の１つは有機膜で全体をおおわれたチャンバー内に
設置しである。ＲｕＯ４はこの有機膜で除去されるので
、チャンバー内はＲｕＬのみ除去され、他の環境因子は
外部と同じになっている。この２つの振動子の周波数変
化を同時に測定すると、差分はＲｕＯ、の影響のみとな
る。この差を周波数カウンタで測定することによりＲｕ
Ｌｉ４１度を計測できる。
。他の１つは有機膜で全体をおおわれたチャンバー内に
設置しである。ＲｕＯ４はこの有機膜で除去されるので
、チャンバー内はＲｕＬのみ除去され、他の環境因子は
外部と同じになっている。この２つの振動子の周波数変
化を同時に測定すると、差分はＲｕＯ、の影響のみとな
る。この差を周波数カウンタで測定することによりＲｕ
Ｌｉ４１度を計測できる。
本実施例によれば、水晶振動子を１つ用いる方式よりも
さらに精度のよいＲｕＬｉＪ１度の検出が可能となる。
さらに精度のよいＲｕＬｉＪ１度の検出が可能となる。
実施例３
液相中のＲｕＯ、を検出する場合、第４図に示すように
有機膜３を被測定系１５の溶液１８に接するように、水
晶振動子５は固定板１７に０１Ｊングにて固定し、さら
に後方から少し真空引きをして密着させる。液面に接し
た水晶振動子５はエネルギー損失を考慮して、ネットワ
ークアナライザ１６により励振させる。ここでリード線
４には高耐食性の材料例えばＡｕ、Ｐｔを用いる。
有機膜３を被測定系１５の溶液１８に接するように、水
晶振動子５は固定板１７に０１Ｊングにて固定し、さら
に後方から少し真空引きをして密着させる。液面に接し
た水晶振動子５はエネルギー損失を考慮して、ネットワ
ークアナライザ１６により励振させる。ここでリード線
４には高耐食性の材料例えばＡｕ、Ｐｔを用いる。
本実施例によれば、液相中のＲｕＯ、を検出することが
可能となる。
可能となる。
実施例４
第５図は、実施例３と同様に、液相中のＲｕＯ、を検出
するシステムを示す。電極２及びリード線４にＡｕある
いはｐｔを用いた水晶Ｓ動子５を被測定系１５の溶液１
８の中に直径浸漬しネットワークアナライザ１６により
強励して励振させて、溶液中のＲｕＯ，Ｗ量を周波数カ
ウンタ７により測定する。
するシステムを示す。電極２及びリード線４にＡｕある
いはｐｔを用いた水晶Ｓ動子５を被測定系１５の溶液１
８の中に直径浸漬しネットワークアナライザ１６により
強励して励振させて、溶液中のＲｕＯ，Ｗ量を周波数カ
ウンタ７により測定する。
実施例５
第６図は本発明に係る原子燃料再処理プラントのシステ
ムブロック図及び第７図は各機器からなる構成図である
。使用済原子燃料はブロック図に示す工程を経て処理さ
れる。
ムブロック図及び第７図は各機器からなる構成図である
。使用済原子燃料はブロック図に示す工程を経て処理さ
れる。
使用済原子燃料は貯蔵池（図示せず）に入れられ、相当
の期間貯蔵され、燃料中の放射能が減衰してから処理さ
れる。ステンレス鋼やジルカロイにより被覆された軽水
炉用燃料の場合は、小片に切断し、溶解工程で溶解槽１
９にて酸化物燃料だけ溶解し被覆管は固体廃棄物として
除去する。溶解は沸騰硝酸中で行われる。燃料溶解液は
共除染工程に送られ、ウラン、プルトニウムが溶解液よ
り分離される。この分離は有機溶媒にて抽出され、ウラ
ン、プルトニウムは有機相に移行し、核分裂生成物は水
相に残留する。この水相は高放射性廃液処理工程へ送ら
れる。
の期間貯蔵され、燃料中の放射能が減衰してから処理さ
れる。ステンレス鋼やジルカロイにより被覆された軽水
炉用燃料の場合は、小片に切断し、溶解工程で溶解槽１
９にて酸化物燃料だけ溶解し被覆管は固体廃棄物として
除去する。溶解は沸騰硝酸中で行われる。燃料溶解液は
共除染工程に送られ、ウラン、プルトニウムが溶解液よ
り分離される。この分離は有機溶媒にて抽出され、ウラ
ン、プルトニウムは有機相に移行し、核分裂生成物は水
相に残留する。この水相は高放射性廃液処理工程へ送ら
れる。
ウラン、プルトニウムを分離した後の高放射能廃液は濃
縮するだめの廃液蒸発缶２ｏに送られる。
縮するだめの廃液蒸発缶２ｏに送られる。
この蒸発缶２０から分離された硝酸溶液からさらに廃液
を除去するとともに硝酸を回収する蒸発缶２１に送られ
る。この硝酸溶液から再使用する硝酸として精製する酸
回収精留塔２２に送られ、回収された硝酸は再使用され
る。前述の硝酸溶液を回収した残渣は高レベル又は低レ
ベルの放射性廃液を貯蔵する廃液貯槽に貯槽される。２
３は高レベル廃液貯槽である。
を除去するとともに硝酸を回収する蒸発缶２１に送られ
る。この硝酸溶液から再使用する硝酸として精製する酸
回収精留塔２２に送られ、回収された硝酸は再使用され
る。前述の硝酸溶液を回収した残渣は高レベル又は低レ
ベルの放射性廃液を貯蔵する廃液貯槽に貯槽される。２
３は高レベル廃液貯槽である。
以上の燃料溶解槽１９、廃液蒸発缶２ｏ、酸回収蒸発缶
２１、酸回収精留塔２２及び廃液貯槽２３の各機器は核
分裂生成物のＲｕイオンを含ろ、腐食が促進されるので
、実施例１．２．３及び４と同様にＲロシ検出装置が設
けられる。このＲｕ Ｏ，検出装置には第１図に示すセ
ンサが用いられる。いずれの機器も硝酸溶液を入れるオ
ーステナイト系ステンレス鋼からなる容器となっている
ので、この硝酸溶液中あるいは硝酸蒸気中にＲｕＯ４を
検出するセン′すが設置すられる。
２１、酸回収精留塔２２及び廃液貯槽２３の各機器は核
分裂生成物のＲｕイオンを含ろ、腐食が促進されるので
、実施例１．２．３及び４と同様にＲロシ検出装置が設
けられる。このＲｕ Ｏ，検出装置には第１図に示すセ
ンサが用いられる。いずれの機器も硝酸溶液を入れるオ
ーステナイト系ステンレス鋼からなる容器となっている
ので、この硝酸溶液中あるいは硝酸蒸気中にＲｕＯ４を
検出するセン′すが設置すられる。
９十、のように、各機器にＲｕＯ、検出装置を設けるこ
とにより各機器における腐食の度合が予測され、各機器
の防食を実施する指標となり効率のよい防食が図られる
。核分裂生成物のＲｕは放射能を有するので、その取扱
いが問題であるので分析の試料採取には特別な装置が必
要となるが、本実施例では試料の採取が必要ない。
とにより各機器における腐食の度合が予測され、各機器
の防食を実施する指標となり効率のよい防食が図られる
。核分裂生成物のＲｕは放射能を有するので、その取扱
いが問題であるので分析の試料採取には特別な装置が必
要となるが、本実施例では試料の採取が必要ない。
本発明によれば、高感度でＲｕ０＝濃度を「その場」で
検出することができる。この方式を原子燃料再処理プラ
ントに適用すれば、プラント内におけるＲｕの挙動をと
らえ、同プラントの健全性向上に効果的である。また、
ＲｕＬによる材ｆＡ損傷に対する対策も効果的に実施で
きる。
検出することができる。この方式を原子燃料再処理プラ
ントに適用すれば、プラント内におけるＲｕの挙動をと
らえ、同プラントの健全性向上に効果的である。また、
ＲｕＬによる材ｆＡ損傷に対する対策も効果的に実施で
きる。
更に、本発明により、被測定系が減圧された系テアって
も支障な（ＲｕＯ、濃度測定ができるので、硝酸溶液の
減圧沸騰によって使用済原子燃料を処理する場合に好適
である。また、本発明は試料をサンプリングすることな
く、その場でＲｕ０４Ｗ度を測定できるので、試料の採
取が困難な、放射能を有する環境において好適なＲｕＯ
、濃度検出法である。
も支障な（ＲｕＯ、濃度測定ができるので、硝酸溶液の
減圧沸騰によって使用済原子燃料を処理する場合に好適
である。また、本発明は試料をサンプリングすることな
く、その場でＲｕ０４Ｗ度を測定できるので、試料の採
取が困難な、放射能を有する環境において好適なＲｕＯ
、濃度検出法である。
更に、本発明によるとＲｕ０＝１度を従来になく高感度
で「その場」で検出できることから、例えば使用済原子
燃料再処理プラントにおいで、特に厳しい腐食環境にな
り得る、燃料溶解槽、廃液蒸発缶、廃液濃縮缶、廃液貯
槽、硝酸回収蒸発缶、硝酸回収精留塔等に適用すれば、
これらの機器の防食対策を効果的に実施できるので、腐
食による障害が回避され、原子燃料再処理プラントの操
業の安定化につながり、信頼性の高い原子燃料再処理ラ
ントとなる。
で「その場」で検出できることから、例えば使用済原子
燃料再処理プラントにおいで、特に厳しい腐食環境にな
り得る、燃料溶解槽、廃液蒸発缶、廃液濃縮缶、廃液貯
槽、硝酸回収蒸発缶、硝酸回収精留塔等に適用すれば、
これらの機器の防食対策を効果的に実施できるので、腐
食による障害が回避され、原子燃料再処理プラントの操
業の安定化につながり、信頼性の高い原子燃料再処理ラ
ントとなる。
第１図は本発明のＲｕｍ度センサを示す断面図、第２図
は測定システムの一例を示す回路図、第３図は水晶振動
子を２つ用いた方式による測定システムの一例を示す全
体構成図、第４図及び第５図は液相中のＲｕＯ、検出シ
ステムの一例を示す全体構成図、第６図は本発明に係る
使用済原子燃料の再処理プラントにおける処理工程図、
第７図は再処理プラントの各機器システムを示す概略図
である。 １・・・水晶板、２・・・電極、３・・・有機膜、４・
・・リード線、５・・・水晶振動子、６・・・発振回路
、７・・・周波数カウンタ、８・・・コンピュータ、９
・・・デイスプレィ、１０・・・プリンタ、１１・・・
有機膜チャンバ、１２・・・Ｄ／Ａコンバータ、１３・
・・レコーダ、１４・・・電極、１５・・・被測定室、
１６・・・ネットワークアナライザ、１７・・・固定板
、１８・・・溶液、１９・・・溶解槽、２０・・・廃液
蒸発缶、２１・・・酸回収蒸発缶、２２・・・酸回収精
留塔、２３・・・高レベル廃液貯槽
は測定システムの一例を示す回路図、第３図は水晶振動
子を２つ用いた方式による測定システムの一例を示す全
体構成図、第４図及び第５図は液相中のＲｕＯ、検出シ
ステムの一例を示す全体構成図、第６図は本発明に係る
使用済原子燃料の再処理プラントにおける処理工程図、
第７図は再処理プラントの各機器システムを示す概略図
である。 １・・・水晶板、２・・・電極、３・・・有機膜、４・
・・リード線、５・・・水晶振動子、６・・・発振回路
、７・・・周波数カウンタ、８・・・コンピュータ、９
・・・デイスプレィ、１０・・・プリンタ、１１・・・
有機膜チャンバ、１２・・・Ｄ／Ａコンバータ、１３・
・・レコーダ、１４・・・電極、１５・・・被測定室、
１６・・・ネットワークアナライザ、１７・・・固定板
、１８・・・溶液、１９・・・溶解槽、２０・・・廃液
蒸発缶、２１・・・酸回収蒸発缶、２２・・・酸回収精
留塔、２３・・・高レベル廃液貯槽
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、有機膜を電極表面に備えた振動子を用いたＲｕＯ＿
４濃度検出用のＲｕ濃度センサ。２、有機膜が合成樹脂
であり、該合成樹脂が、ポリオレフィン、ポリビニル系
樹脂又はシリコン系樹脂から選ばれたものであることを
特徴とする請求項１記載のＲｕ濃度センサ。３、有機膜
を電極表面に備えた振動子をＲｕ濃度センサとして用い
て、ＲｕＯ＿４濃度を前記センサの周波数変化によって
検出することを特徴とするＲｕ検出システム。 ４、有機膜を電極表面に備えた振動子をＲｕ濃度センサ
として用いて、ＲｕＯ＿４濃度を検出するものであって
、前記有機膜上でＲｕＯ＿４をＲｕＯ＿２として還元沈
着させることによる重量増加を、振動子の共鳴周波数の
変化としてとらえ、ＲｕＯ＿４濃度として検出すること
を特徴とするＲｕ検出システム。 ５、有機膜を電極表面に備えた振動子からなるＲｕ濃度
センサを２つ備え、１つを被測定環境に、他の１つを有
機膜を介してＲｕＯ＿４を除去した環境に置くことによ
り、２つの振動子の周波数変化の差から、被測定環境に
おけるＲｕＯ＿４濃度を測定することを特徴とするＲｕ
検出システム。 ６、有機膜を電極表面に備えた振動子を用いたＲｕ濃度
センサ、周波数カウンタ及び周波数変化の微分計算ユニ
ットを配備したＲｕＯ＿４濃度測定装置。 ７、原子燃料再処理プラントにおける、硝酸水溶液中あ
るいは蒸気相中のＲｕＯ＿４濃度を検出するシステムに
おいて、有機膜を電極表面に備えた振動子を用い、Ｒｕ
Ｏ＿４をＲｕＯ＿２として還元沈着させることによる重
量増加を前記振動子の共鳴周波数の変化としてとらえ、
ＲｕＯ＿４濃度として検出することを特徴とするＲｕ検
出システム。 ８、硝酸溶液の減圧沸騰によって、使用済原子燃料を処
理する原子燃料再処理プラントにおいて、前記硝酸溶液
中あるいは蒸気相中のＲｕＯ＿４を感知する有機膜を電
極表面に設けた振動子を用い、共鳴周波数変化から前記
ＲｕＯ＿４濃度を検出する装置を備えたことを特徴とす
る原子燃料再処理プラント。 ９、使用済原子燃料を硝酸溶液にて溶解する燃料溶解槽
、前記原子燃料を溶解した硝酸溶液よりウラン及びプル
トニウムを分離した後の廃液を濃縮する廃液蒸発缶、前
記廃液蒸発缶から分離された硝酸溶液を蒸留する酸回収
蒸発缶、該硝酸溶液から本プロセスにおいて再使用する
硝酸に精製する酸回収精留塔、及び高レベルあるいは低
レベル放射性廃液を貯蔵する廃液貯槽とを備えた原子燃
料再処理プラントにおいて、前記溶解槽、廃液蒸発缶、
酸回収蒸発缶、酸回収精留塔及び廃液貯槽の少なくとも
１つに、ＲｕＯ＿４を感知する有機膜を電極表面に設け
た振動子を用い、共鳴周波数変化から前記ＲｕＯ＿４濃
度を検出する装置を備えたことを特徴とする原子燃料再
処理プラント。 １０、使用済原子燃料を硝酸溶液にて溶解する燃料溶解
槽、前記原子燃料を溶解した硝酸溶液よりウラン及びプ
ラトニウムを分離した後の廃液を濃縮する廃液蒸発缶、
前記廃液蒸発缶から分離された硝酸溶液を蒸留する酸回
収蒸発缶、該硝酸溶液を再使用する硝酸に精製する酸回
収精留塔、及び高レベルあるいは低レベルの放射性廃液
を貯蔵する廃液貯槽とを備えた原子燃料再処理プラント
において、前記溶解槽、廃液蒸発缶、酸回収蒸発缶、酸
回収精留塔及び廃液貯槽の少なくとも１つにＲｕＯ＿４
を感知する有機膜を電極表面に設けた振動子を用い、共
鳴周波数変化から前記ＲｕＯ＿４濃度を検出する装置を
備え、かつ前記廃液蒸発缶、酸回収精留塔の少なくとも
１つに硝酸溶液の減圧沸騰装置を設けたことを特徴とす
る原子燃料再処理プラント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1183790A JPH0348748A (ja) | 1989-07-18 | 1989-07-18 | Ｒｕ濃度センサ及びＲｕ検出システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1183790A JPH0348748A (ja) | 1989-07-18 | 1989-07-18 | Ｒｕ濃度センサ及びＲｕ検出システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0348748A true JPH0348748A (ja) | 1991-03-01 |
Family
ID=16141974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1183790A Pending JPH0348748A (ja) | 1989-07-18 | 1989-07-18 | Ｒｕ濃度センサ及びＲｕ検出システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0348748A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04310842A (ja) * | 1991-04-09 | 1992-11-02 | Seiko Instr Inc | 電気化学測定システム |
| US6689321B2 (en) | 2000-08-31 | 2004-02-10 | Micron Technology, Inc. | Detection devices, methods and systems for gas phase materials |
| US6897070B2 (en) * | 1999-09-01 | 2005-05-24 | Micron Technology, Inc. | Detection of gas phase materials |
| CN102056403A (zh) * | 2009-10-26 | 2011-05-11 | 株式会社电装 | 印制线路板 |
-
1989
- 1989-07-18 JP JP1183790A patent/JPH0348748A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04310842A (ja) * | 1991-04-09 | 1992-11-02 | Seiko Instr Inc | 電気化学測定システム |
| US6897070B2 (en) * | 1999-09-01 | 2005-05-24 | Micron Technology, Inc. | Detection of gas phase materials |
| US6689321B2 (en) | 2000-08-31 | 2004-02-10 | Micron Technology, Inc. | Detection devices, methods and systems for gas phase materials |
| US6927067B2 (en) | 2000-08-31 | 2005-08-09 | Micron Technology, Inc. | Detection devices, methods and systems for gas phase materials |
| CN102056403A (zh) * | 2009-10-26 | 2011-05-11 | 株式会社电装 | 印制线路板 |
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