JPS6184597A - Method of inhibiting adhesion of radioactive substance on nuclear power plant constitution member - Google Patents

Method of inhibiting adhesion of radioactive substance on nuclear power plant constitution member

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JPS6184597A
JPS6184597A JP20630584A JP20630584A JPS6184597A JP S6184597 A JPS6184597 A JP S6184597A JP 20630584 A JP20630584 A JP 20630584A JP 20630584 A JP20630584 A JP 20630584A JP S6184597 A JPS6184597 A JP S6184597A
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JP
Japan
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oxide film
water
adhesion
radioactive substances
amount
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JP20630584A
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Japanese (ja)
Inventor
卓 本田
樫村 栄二
湊 昭
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、原子カプラントに係り、特に、−次冷却水系
配管のように、放射性物質が溶鮮している液と接して使
用される構造材に対して放射性物質の付着抑制方法を施
した原子カプラントに関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to an atomic couplant, and in particular to a structural material used in contact with liquid in which radioactive materials are melted, such as secondary cooling water system piping. This invention relates to an atomic couplant to which a method of suppressing the adhesion of radioactive substances is applied.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

原子力発電所の一次冷却水系に使用されている配管、ポ
ンプ、弁等はステンレス鋼及びステライト等から構成さ
れている。これらの金属は畏期間使用されると腐食損傷
をうけ、構成金属元素が一次冷却水中に溶出し、原子炉
内に持ち込まれる。
Pipes, pumps, valves, etc. used in the primary cooling water system of nuclear power plants are made of stainless steel, Stellite, etc. When these metals are used for a long period of time, they are subject to corrosion damage, and their constituent metal elements are leached into the primary cooling water and brought into the reactor.

溶出全屈元素は大半が酸化物となって燃料棒に付着し、
中性子照射をうける。その結果、”Co。
Most of the eluted total elements become oxides and adhere to the fuel rods.
Subject to neutron irradiation. As a result, “Co.

”Co e siCr 、 ”Mn等の放射性核種が生
成する。これらの放射性核種は一次冷却水中に再溶出し
てイオンあるいは不溶性固体成分(以下、クラッドと称
する)として浮遊する。浮遊する一部は炉水浄化用の脱
塩器等で除去されるが、残りは一次冷却水系を循環して
いるうちに主にステンレス鋼からなる構造材表面に付着
する。このため、樅造林表面における線量率が高くなり
、保守、点検を実施する際の作業員の放射線被曝が問題
となっている。
Radioactive nuclides such as "Coe siCr" and "Mn" are generated. These radionuclides are re-eluted into the primary cooling water and suspended as ions or insoluble solid components (hereinafter referred to as cladding). Some of the floating water is removed by demineralizers used to purify reactor water, but the rest adheres to the surfaces of structural materials, mainly made of stainless steel, while circulating through the primary cooling water system. For this reason, the dose rate on the surface of fir plantations is high, and radiation exposure for workers during maintenance and inspection has become a problem.

このため、放射性物質の付着量を低減させるため、その
源である金属元素の溶出を抑制する方法が実施されてい
る。すなわち、耐食性のよい材料の使用あるいは酸素を
給水系内に注入して構造材の腐食を抑制する方法等であ
る。しかし、いずれの方法を用いても給水系をはじめと
し、−次冷却水系の埼造林の腐食を完全に防止すること
はできず、−次冷却水中の放射性物質を無くすことはで
きないため、構造材への放射性物質の付着による表面線
量率の増加がやはり問題として残っている。
Therefore, in order to reduce the amount of attached radioactive substances, methods are being implemented to suppress the elution of the metal elements that are the source of radioactive substances. That is, methods include using materials with good corrosion resistance or injecting oxygen into the water supply system to suppress corrosion of structural materials. However, no matter which method is used, it is not possible to completely prevent the corrosion of the Saki Afforestation in the secondary cooling water system, including the water supply system, and it is not possible to eliminate radioactive materials in the secondary cooling water, so structural materials The increase in surface dose rate due to the adhesion of radioactive materials to the surface remains a problem.

また、構造材に付着した放射性物質を除去する方法が検
討され、実施されている。除去方法には(1)機械的洗
浄、(2)電気分解による洗浄のほか、(3)化学的洗
浄がある。しかし、(1)、(2)の方法は構造材表面
に強く密着した放射性物質の除去が困難であり、また広
い範囲を系統的に除染することができない等の問題があ
るため、現状では(3)の方法が広く用いられる。(3
)の方法は酸溶液等の薬剤を用いて化学反応により鋼表
面の酸化皮膜を溶解し、同皮膜中に存在する放射性物質
を除去するものである。この方法の問題は一時的に線量
率を低減しても、構造材を再び高い濃度の放射性物質を
溶解する液にさらした場合に急速に再汚染されることで
ある。
Additionally, methods for removing radioactive substances adhering to structural materials are being studied and implemented. Removal methods include (1) mechanical cleaning, (2) cleaning by electrolysis, and (3) chemical cleaning. However, methods (1) and (2) have problems such as difficulty in removing radioactive substances that are tightly adhered to the surface of structural materials, and inability to systematically decontaminate a wide area. Method (3) is widely used. (3
) method uses chemicals such as acid solutions to dissolve the oxide film on the steel surface through a chemical reaction and remove the radioactive substances present in the film. The problem with this method is that even if the dose rate is temporarily reduced, if the structural material is exposed again to a liquid that dissolves high concentrations of radioactive substances, it will quickly become recontaminated.

そこで、構造材表面にあらかじめ醇化皮膜を形成し、放
射性物質の付着を抑制する考えが、特開昭55−121
197号、特開昭59−37498号公報等で開示され
た。しかし、あらかじめ形成しておく酸化皮膜の性状に
より放射性物質の付着挙動は著しく異なってくる。たと
えば、放射性イオンの挙動は。
Therefore, the idea of forming an oxidized film on the surface of structural materials in advance to suppress the adhesion of radioactive substances was proposed in JP-A-55-121.
No. 197, Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-37498, etc. However, the adhesion behavior of radioactive substances differs significantly depending on the properties of the oxide film that is formed in advance. For example, the behavior of radioactive ions.

あらかじめ形成しておいた酸化皮膜の荷電状態により異
なるし、また、放射性物質が溶渭する液に浸せきしたの
ちに構造材表面に新たに形成される酸化皮膜の成長速度
も既存の皮膜の性状により変わってくる。したがって、
構造材を適用する液に最も適した方法により酸化処理を
行うことが必要である。
It depends on the charge state of the oxide film that has been formed in advance, and the growth rate of the oxide film that is newly formed on the surface of the structural material after being immersed in the liquid in which the radioactive material is dissolved also depends on the properties of the existing film. It's going to change. therefore,
It is necessary to carry out the oxidation treatment by the method most suitable for the liquid to which the structural material is applied.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、これらの問題点を除去し、放射性物質
が溶解している液と接して使用される構造材として、液
に接する部分に酸化処理を施した材料を用いたことによ
り放射性物質の付着を抑制した原子カプラントを提供す
ることにある。
The purpose of the present invention is to eliminate these problems and to eliminate radioactive substances by using a material whose parts that come into contact with the liquid are oxidized as a structural material that is used in contact with liquid in which radioactive substances are dissolved. An object of the present invention is to provide an atomic couplant that suppresses the adhesion of.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

原子カプラントの従事者被曝に寄与する主な放射性核種
は60COであることが各種分析の結果(たとえば、G
、Romeo、 Procaedings of Th
e 7thInternational Congre
ss on Metallic Corrosion。
As a result of various analyzes (for example, G
, Romeo, Procaedings of Th.
e 7th International Congress
ss on Metallic Corrosion.

P1456.1978)からbかつているにの放射性核
種はγ線の崩壊エネルギー強度が1.17及び1.33
MeVと高く、また半減期が5.26年と長いために、
一旦構造材に付着すると長期にわたり表面線量率を高め
る原因となる。したがって。
P1456.1978) to b and the other radionuclides have γ-ray decay energy intensities of 1.17 and 1.33.
Because of its high MeV and long half-life of 5.26 years,
Once attached to structural materials, it causes an increase in the surface dose rate over a long period of time. therefore.

線量率を低減するためには、この@0COの付着をいか
に抑制するかが鍵である。
In order to reduce the dose rate, the key is how to suppress this @0CO adhesion.

一方、プラント炉回りの圧力容器、配管、ポンプ、弁等
の構造材はステンレス鋼、ステライト。
On the other hand, the structural materials for the pressure vessels, piping, pumps, valves, etc. around the plant furnace are made of stainless steel and Stellite.

インコネル、炭素鋼よりなるが、接水面積の97%をス
テンレス鋼が占める。したがって、ステンレス鋼への放
射性物質の付着を抑制することが被曝低減上、最も有効
である。
It is made of Inconel and carbon steel, but stainless steel accounts for 97% of the water contact area. Therefore, suppressing the adhesion of radioactive substances to stainless steel is the most effective way to reduce exposure.

炉水に溶存する放射性核種はステンレス鋼の腐食によっ
て表面に形成される酸化皮膜内にその形成過程で取り込
まれる。ところで1発明者の研究によると放射性核種の
付着速度は皮膜成長速度と相関関係を示すので、皮膜成
長を抑制することは付着低減につながるであろうと推定
された。
Radioactive nuclides dissolved in reactor water are incorporated into the oxide film formed on the surface of stainless steel during its formation process. According to a study by one of the inventors, the adhesion rate of radionuclides shows a correlation with the film growth rate, so it was assumed that suppressing film growth would lead to a reduction in adhesion.

炉水環境下でのステンレス鋼の皮膜量(m)の増加は(
1)式で示すように時間(1)の対数側によって表わさ
れる。
The increase in the coating amount (m) of stainless steel in the reactor water environment is (
As shown in equation 1), it is expressed by the logarithmic side of time (1).

m = a logt + b           
・・・(1)ここで、aおよびbは定数 すなわち、皮膜の成長とともにその成長速度は小さくな
る。したがって、あらかじめ適当な非放射性の酸化皮膜
を形成しておけば、放射性物質が溶存している液へ浸せ
きしたのちの新たな皮膜形成を抑制することができ、ひ
いては皮膜形成時に多くみられる放射性物質の付着を抑
制できる6本発明者らは、放射性物質を溶存した液と接
して使用される金属構造材にあらかじめ適当な非放射性
の酸化皮膜を形成することによって放射性物質を溶存し
た液に浸漬したのちの腐食を抑制し、皮膜の成長を小さ
く抑えることができる点に着目すると同時に、皮膜の成
長は皮膜中のNi量に依存し、特に酸化皮膜を構成する
全金属中のNiの割合が12重量%以上の場合、著しく
小さくなることを見い出した。
m = a logt + b
(1) Here, a and b are constants, that is, the growth rate decreases as the film grows. Therefore, by forming an appropriate non-radioactive oxide film in advance, it is possible to suppress the formation of a new film after immersion in a solution containing dissolved radioactive substances, and in turn, it is possible to suppress the formation of a new film after immersion in a solution containing dissolved radioactive substances. 6. The present inventors created a metal structural material that was immersed in a liquid containing dissolved radioactive substances by forming an appropriate non-radioactive oxide film on the metal structural material used in contact with the liquid containing dissolved radioactive substances. At the same time, we focused on the fact that later corrosion can be suppressed and the growth of the film can be kept small.At the same time, the growth of the film depends on the amount of Ni in the film. It has been found that when the amount is more than % by weight, it becomes significantly smaller.

本発明は、このような知見に基づいて得られたものであ
って、金属構造材の放射性物質が溶存している液を接す
る部分の表面に酸化皮膜を構成する全金属中のNiの割
合が12重量%以上となるような酸化皮膜をあらかじめ
形成したものである。
The present invention was obtained based on the above findings, and the present invention is based on the fact that the proportion of Ni in all the metals constituting the oxide film on the surface of the part of the metal structural material that comes into contact with the liquid in which radioactive substances are dissolved is An oxide film having a content of 12% by weight or more is formed in advance.

酸化皮膜を構成する全金属中のNiの割合C以下、単に
N1含有率という)は12重量%以上であればよいが、
その上限は形成される皮膜形態に依存する。最も含有率
が高くなるのは酸化皮膜がNi単独(含有率=100重
量%)で構成される場合であり、酸化皮膜はNiOある
いはNi304の形態をとる。しかるに、通常は酸化皮
膜にはα−あるいはツーFe。03とを含んだスピネル
型酸化物(たとえば、NiFe、04)等が混在してお
り、このスピネル型酸化物の量が多くなると酸化皮膜の
保護性を増し放射性物質の付着抑制効果が大きくなる。
The proportion of Ni in all metals constituting the oxide film (C or less, simply referred to as N1 content) may be 12% by weight or more, but
The upper limit depends on the form of the film formed. The highest content is when the oxide film is composed of Ni alone (content = 100% by weight), and the oxide film takes the form of NiO or Ni304. However, the oxide film usually contains α- or two-Fe. 03 (for example, NiFe, 04), etc. are mixed, and as the amount of this spinel oxide increases, the protective property of the oxide film increases and the effect of suppressing the adhesion of radioactive substances increases.

したがってNiFe2O4単独の場合のNi含有率は約
34重量%であるので、あらかじめ形成する酸化皮膜の
Ni含有率は12重量気ないし34重量気にとるのが望
ましい。
Therefore, since the Ni content in the case of NiFe2O4 alone is about 34% by weight, it is desirable that the Ni content of the oxide film formed in advance is 12% by weight to 34% by weight.

酸化皮膜のNi含有率を適正な範囲に調整するには金属
構造材の表面に施される前酸化処理の条件を選定すれば
よい。このような前酸化処理として、温度、溶存酸化濃
度、Niイオン濃度等を適宜選定した水中でステンレス
口などの金属構造材を所定時間浸漬する方法が用いられ
る。
In order to adjust the Ni content of the oxide film to an appropriate range, the conditions for the pre-oxidation treatment applied to the surface of the metal structural material may be selected. As such pre-oxidation treatment, a method is used in which a metal structural material such as a stainless steel spout is immersed for a predetermined time in water at an appropriately selected temperature, dissolved oxidation concentration, Ni ion concentration, etc.

本発明において、金属構造材の表面はあらかじめ酸化処
理によって適正なNi含有率の酸化皮膜を形成し、これ
を原子カプラントに配設することによって放射性物質の
付着が抑制することができる。
In the present invention, adhesion of radioactive substances can be suppressed by forming an oxide film with an appropriate Ni content on the surface of the metal structural material in advance by oxidation treatment and disposing this in an atomic couplant.

なお、鉄とスピネル型酸化物を形成するG o 。Note that G o forms a spinel type oxide with iron.

Zn、Cu、Cd、Mg、Ca、Srにも同様の効果を
期待しつる。
Similar effects are expected for Zn, Cu, Cd, Mg, Ca, and Sr.

また、原子カプラントで使用される配管1機器等を化学
的方法等により除染し、再使用する場合。
In addition, when piping, equipment, etc. used in an atomic couplant is decontaminated by chemical methods, etc., and reused.

除染操作により構造材表面の酸化皮膜は溶解、剥離して
いるので、金屑素地が露出しており、再使用時の放射性
物質の付着量は未使用材と同様の経時変化を示す。そこ
で、本発明の前酸化処理を施こしたのちに再使用するこ
とで放射性物質の付着を抑制することができる。
Due to the decontamination process, the oxide film on the surface of the structural material has been dissolved and peeled off, so the gold scrap base is exposed, and the amount of radioactive substances deposited upon reuse changes over time in the same way as when unused material. Therefore, by performing the pre-oxidation treatment of the present invention and then reusing it, it is possible to suppress the adhesion of radioactive substances.

原子カプラントにはいく種類もあるが1本発明はそれら
のいずれにも適用することができる。たとえば、沸tも
水型原子カプラントでは圧力容器、再循環系配管および
一次冷却材浄化系配管等が放射性物質を含む炉水と接し
ており、また加圧木型原子カプラントでは圧力容器、炉
内構造材および蒸気発生器等が同様な炉水と接している
。したがって、これら放射性物質を含む液と接するステ
ンレス口、インコネル、炭素鎖およびステライトから選
択された1種または2種以上の金属からなる構造材の全
部あるいは一部に本発明の前酸化処理を施こした構造材
を適用することによって放射性物質の付着を抑制でき、
ひいては従事者被曝の小さいプラントを提供しうる6 本発明は原子カプラント溝造材が一次冷却水と接する場
合に、構造材の腐食にともなって請造林に含有される金
属成分が一次冷却水中に放出するのを抑制する場合にも
適用することができる。たとえば、配管、ポンプ、弁等
を構成するステンレス鋼、ステライト、インコネル等の
ようにコバルトを不純物あるいは構成元素として含有す
る金属では、その腐食によってコバルトが一次冷却水中
に溶出し、原子炉内に持ち込まれる。溶出コバルトは大
半が酸化物となって燃料棒に付着し、中性子照射をうけ
る。その結果、放射性核種であるGoCoが生成するが
、本発明を適用すれば、コバルトの放出を抑制しつる。
There are many types of atomic couplants, and the present invention can be applied to any of them. For example, in a water-type nuclear reactor reactor, the pressure vessel, recirculation system piping, primary coolant purification system piping, etc. are in contact with reactor water containing radioactive materials, and in a pressurized wood-type nuclear reactor, the pressure vessel, Structural materials and steam generators are in contact with similar reactor water. Therefore, the pre-oxidation treatment of the present invention is applied to all or part of the stainless steel mouth, structural materials made of one or more metals selected from Inconel, carbon chains, and stellite, which come into contact with the liquid containing these radioactive substances. Adhesion of radioactive materials can be suppressed by applying structural materials that
As a result, it is possible to provide a plant in which workers are exposed to less radiation.6 The present invention is designed to reduce the amount of metal components contained in the atomic couplant grooves being released into the primary cooling water as the structural materials corrode when the atomic couplet groove construction materials come into contact with the primary cooling water. It can also be applied when suppressing For example, in metals that contain cobalt as an impurity or constituent element, such as stainless steel, Stellite, and Inconel, which make up piping, pumps, valves, etc., cobalt is eluted into the primary cooling water due to corrosion and is carried into the reactor. It will be done. Most of the eluted cobalt turns into oxides and adheres to the fuel rods, where they are exposed to neutron irradiation. As a result, GoCo, which is a radionuclide, is generated, but by applying the present invention, the release of cobalt can be suppressed.

また、沸騰水型原子カプラントでは、原子炉水中におい
て”G o 、 ”Co 、 ”Cr 、 s4Mn等
の放射性核種が鉄を主体とした酸化物と結び付いて一次
冷却水に不溶mな成分として存在する場合がある。これ
らの不溶解成分も溶解成分と同様に一次冷却水系を循環
しているうちに主にステンレス鎖からなる構造材表面に
付着する。この付着過程は溶解成分の付着過程と類似し
、構造材の腐食に伴う酸化皮膜の成長に依存する。した
がって本発明は不溶解成分の付着抑制にも有効である。
In addition, in boiling water nuclear couplants, radionuclides such as Go, Co, Cr, and s4Mn combine with iron-based oxides in the reactor water and exist as insoluble components in the primary cooling water. Similar to dissolved components, these undissolved components adhere to the surface of structural materials mainly made of stainless steel chains while circulating through the primary cooling water system.This adhesion process is similar to that of dissolved components. , depends on the growth of an oxide film accompanying corrosion of structural materials. Therefore, the present invention is also effective in suppressing the adhesion of insoluble components.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

実施例1 ステンレス鋼を流動する炉水に130−280℃で60
00 h浸漬して、表面に形成した酸化皮膜量及び皮膜
中の全金属元素量に対するNi元素量の百分率(%)並
びに付着した”Co付着量を測定した。炉水の!。CO
濃度は200μC1−m−Jで、90%以上がイオンと
して存在した。溶存酸素濃度は150−170ppb、
pHは6.9−7.2 であった。
Example 1 Stainless steel was exposed to flowing reactor water at 130-280°C for 60°C.
After being immersed for 00 hours, the amount of oxide film formed on the surface, the percentage (%) of the amount of Ni element relative to the amount of all metal elements in the film, and the amount of deposited Co were measured. Reactor water! CO
The concentration was 200 μC 1-m-J, and more than 90% existed as ions. Dissolved oxygen concentration is 150-170 ppb,
pH was 6.9-7.2.

第1図に結果を示す。130−250℃においては、酸
化皮膜量及び”Co付着量はいずれも温度とともに増加
する。しかし、酸化皮膜中のNi含量が12重量%以上
となる250’C以上の温度では、いずれの量も逆に減
少した。これは、反応速度はアレニウス則にしたがうた
めに、酸化皮膜の成長速度及び!。COの付着速度はと
もに温度の上昇につれて大きくなるが、250℃以上で
はNi含量が多くなり、保護性の大きなNiフェライト
(N i F ex○4)が形成されるために腐食速度
が減少することによるものである。
Figure 1 shows the results. At 130-250°C, both the amount of oxide film and the amount of Co deposited increase with temperature. However, at temperatures above 250'C, where the Ni content in the oxide film is 12% by weight or more, both amounts decrease. On the contrary, it decreased. This is because the reaction rate follows the Arrhenius law, so the growth rate of the oxide film and the deposition rate of CO both increase as the temperature rises, but above 250°C, the Ni content increases. This is due to the formation of highly protective Ni ferrite (N i F ex○4), which reduces the corrosion rate.

実施例2 第2図は288℃の純水中(溶存酸素濃度、200pp
b)に一定期間浸漬したステンレス鋼の表面に形成した
酸化皮膜量と皮膜中のNi含量との関係を示すaNiを
12重量%以上含む場合に。
Example 2 Figure 2 shows pure water at 288°C (dissolved oxygen concentration, 200pp).
b) shows the relationship between the amount of oxide film formed on the surface of stainless steel immersed for a certain period of time and the Ni content in the film, in the case of containing 12% by weight or more of Ni.

皮膜の成長量が減少することがわかった。”C。It was found that the amount of film growth decreased. "C.

の付着量は皮膜の成長量に比例するため、皮膜の成長が
抑制される条件下では”Coの付着も抑制される。
Since the amount of Co deposited is proportional to the amount of Co film growth, under conditions where Co film growth is suppressed, Co deposition is also suppressed.

実施例3 一2第3図は130−280℃で、Niイオンを含→水
に6000 h、ステンレス鋼を浸漬した場合に表面に
形成した酸化皮膜量である6溶存酸素濃度は170pp
bであった。皮膜は150℃以上で有意な厚さ形成され
、望ましくは150−300℃の温度範囲で酸化処理す
ることが耐食性のある皮膜を形成することができる。
Example 3-2 Figure 3 shows the amount of oxide film formed on the surface of stainless steel when stainless steel was immersed in water containing Ni ions for 6000 hours at 130-280°C.6 The dissolved oxygen concentration was 170 pp.
It was b. The film can be formed to a significant thickness at temperatures above 150°C, and is desirably oxidized at a temperature range of 150-300°C to form a corrosion-resistant film.

実施例4 288℃において、Niイオンを10ppb含む・水溶
液中に304ステンレス鋼を90h浸漬し、酸化皮膜を
栂成する金属元素の組成を調べた。
Example 4 304 stainless steel was immersed for 90 hours in an aqueous solution containing 10 ppb of Ni ions at 288° C., and the composition of the metal elements forming the oxide film was investigated.

PI(は4.4〜9.4の範囲にとり、溶存酸素濃度は
180−220pPbに設定した。
PI was set in the range of 4.4 to 9.4, and the dissolved oxygen concentration was set to 180 to 220 pPb.

結果を第4図に示す。pH5−7,5の範囲において、
Ni含量が大きくなり、とくにPH6においてNi含量
が30重量気の皮膜を形成することができた。
The results are shown in Figure 4. In the pH range of 5-7.5,
The Ni content increased, and a film with a Ni content of 30% by weight could be formed, especially at pH 6.

なお、COイオン等、他の2価金属元素イオンを含む水
溶液中でも同様に、CO等、他の2価金属元素の含量の
高い皮膜を形成することができた。
Note that even in an aqueous solution containing ions of other divalent metal elements such as CO ions, it was possible to form a film having a high content of other divalent metal elements such as CO.

2価金属元素イオンは硫酸塩、硝酸塩、塩化物として注
入するか、あるいは各全屈単体あるいは合金として水中
に挿入し、溶出させることが望ましい。
It is preferable that the divalent metal element ions be injected as sulfates, nitrates, or chlorides, or inserted into water as either a total conjugate element or an alloy, and then eluted.

実施例5 原子カプラントで使用された配管、機器等を化学的方法
等により除染し、再使用する場合、除染操作により構造
材表面の酸化皮膜は溶解、剥雅しているので、金IFI
C素地が露出しており、再使用時の放射性物質の付着量
は未使用材と同様の経時変化を示す。そこで1本発明の
酸化処理をあらかじめ施したのちに再使用することで放
射性物質の付着を抑制することができる。
Example 5 When piping, equipment, etc. used in an atomic couplant are decontaminated by chemical methods and reused, the oxide film on the surface of the structural material is dissolved and removed by the decontamination process, so gold IFI
The C base material is exposed, and the amount of radioactive substances deposited upon reuse shows the same change over time as unused material. Therefore, by performing the oxidation treatment of the present invention in advance and then reusing it, it is possible to suppress the adhesion of radioactive substances.

実施例6 原子カプラントにはいく種類もあるが、本発明はそれら
のいずれにも適用することができる。たとえば、沸騰水
型原子カプラントでは圧力容器、再循環系配管および一
次冷却材浄化系配管等が放射性物質を含金炉水と接して
おり、また加圧木型原子カプラントでは圧力容器、炉内
恰造材および蒸気発生器等が同様な炉水と接している。
Example 6 There are many types of atomic couplants, and the present invention can be applied to any of them. For example, in a boiling water nuclear couplant, the pressure vessel, recirculation system piping, primary coolant purification system piping, etc. are in contact with metal-containing reactor water, and in a pressurized wooden nuclear couplant, the pressure vessel, the inside of the reactor, etc. Materials, steam generators, etc. are in contact with similar reactor water.

したがって、これら放射性物質を含む液と接するステン
レス鋼、インコネル、炭素鎖およびステライトから逍択
された1種または2種以上の金属からなる構造材の全部
あるいは一部に本発明の酸化処理を施した構造材を適用
することによって放射性物質の付着を抑制でき、ひいて
は従事者被曝の小さいプラントを提供しうる。なお、給
水系熱交換器用ステンレスロ配管に本発明を適用すれば
、ステンレスtT3の腐食を抑制することが認められて
いるのでGo、Ni等の溶出も抑制することが期待され
る。
Therefore, the oxidation treatment of the present invention is applied to all or part of the structural material made of one or more metals selected from stainless steel, Inconel, carbon chains, and stellite that comes into contact with the liquid containing these radioactive substances. By applying structural materials, it is possible to suppress the adhesion of radioactive substances, and as a result, it is possible to provide a plant in which workers are exposed to less radiation. In addition, if the present invention is applied to stainless steel piping for a water supply system heat exchanger, it is expected that the elution of Go, Ni, etc. will also be suppressed since it has been recognized that corrosion of stainless steel tT3 can be suppressed.

実施例7 本発明を実施例6で示した原子カプラントに適用するに
は次の方法が考えられる。
Example 7 The following method can be considered to apply the present invention to the atomic couplant shown in Example 6.

(1)プラント設置後、放射性物質が溶解する液と接し
て使用される金属材料はその表面をあらかじめ本発明に
基づく方法により酸化処理を施したのちにプラントに設
置する。
(1) After the plant is installed, the surfaces of metal materials that will be used in contact with liquids in which radioactive substances are dissolved are subjected to oxidation treatment by the method based on the present invention, and then installed in the plant.

(2)プラント既設の配管、機器等については次の方法
が考えられる。
(2) Regarding the existing piping, equipment, etc. of the plant, the following methods can be considered.

(イ)第5図は沸騰水型原子カプラントの系統図である
。実施例4で示した化学物質を復水浄化系出口6あるい
は給水量ロアの位置に備えた設備により一次冷却水中へ
注入する。なお、注入量は炉水あるいは給水をサンプリ
ングし、2価金焉元素イオン濃度を測定することにより
制御する。
(a) Figure 5 is a system diagram of a boiling water type atomic couplant. The chemical substances shown in Example 4 are injected into the primary cooling water using equipment provided at the outlet 6 of the condensate purification system or at the lower water supply level. The injection amount is controlled by sampling the reactor water or feed water and measuring the concentration of divalent metal ions.

(ロ) 2価金属元素イオンの注入はこれを放出する金
属の設置によっても可能である。たとえば、復水ホット
ウェル4内に金属板を設置する。これにより各金属元素
イオンを一次冷却水中に放出し、炉水系の濃度を増し、
(イ)と同様の効果が得られる。
(b) Implantation of divalent metal element ions is also possible by installing a metal that releases them. For example, a metal plate is installed inside the condensate hot well 4. This releases each metal element ion into the primary cooling water, increasing the concentration in the reactor water system,
The same effect as (a) can be obtained.

次に、復水浄化系5あるいは炉水浄化系8に、2価金属
元素を含んだ合金フィルタを接置することも考えられる
。これにより(イ)の効果とクラッド除去効果の2つを
得ることができる。
Next, it is also conceivable to place an alloy filter containing a divalent metal element in the condensate purification system 5 or the reactor water purification system 8. This makes it possible to obtain both the effect (a) and the cladding removal effect.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の説明から明らかなように1本発明は簡便な手段に
よって放射性物質の金属からなる構造材への付着を抑制
でき、その応用範囲も広く、特に原子カプラントに使用
されるステンレス鋼をはじめとする構造材に適用して、
1!量率の上昇を抑え。
As is clear from the above description, the present invention can suppress the adhesion of radioactive substances to structural materials made of metal by simple means, and has a wide range of applications, especially stainless steel used in atomic couplants. Applied to structural materials,
1! Suppress the increase in quantity rate.

従事者−の被曝を低減するに好適であり、実用価値も高
く、工業的にきわめて有意□義なものである。
It is suitable for reducing the radiation exposure of workers, has high practical value, and is extremely meaningful industrially.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例のステンレス鋼の腐食挙動の
温度依存性を示す線図、第2図は酸化皮膜量とNi含有
量との関係線図、第3図は酸化皮膜量と温度との関係線
図、第4図はNi含有量とPHとの関係線図、第5図は
BWRプラントの系統図である。 1・・・Ni含有量、2・・・G0Coo付着量、3・
・・酸化皮膜量、4・・・復水ホットウェル、5・・・
復水浄化系、6・・・復水浄化出口、7・・・給水出口
、8・・・炉水浄化系。
Figure 1 is a diagram showing the temperature dependence of the corrosion behavior of stainless steel according to an example of the present invention, Figure 2 is a diagram showing the relationship between the amount of oxide film and Ni content, and Figure 3 is a diagram showing the relationship between the amount of oxide film and Ni content. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between Ni content and PH, and FIG. 5 is a system diagram of the BWR plant. 1...Ni content, 2...G0Coo adhesion amount, 3.
... Oxide film amount, 4... Condensate hot well, 5...
Condensate purification system, 6... Condensate purification outlet, 7... Water supply outlet, 8... Reactor water purification system.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、原子炉冷却水と接触する鉄系材料で構成された原子
力発電プラント構成部材への放射性物質の付着を抑制す
るに当り、該部材の接水面を加熱水で処理し、該接水面
にFeとスピネル型酸化物を形成するFe以外の2価金
属元素を12重量%ないし34重量%(酸化皮膜中の全
金属元素量に対する各2価金属元素量の百分率)含む酸
化皮膜を形成することを特徴とする原子力発電プラント
構成部材の放射性物質の付着抑制方法。
1. In order to suppress the adhesion of radioactive substances to nuclear power plant components made of iron-based materials that come into contact with reactor cooling water, the water-contact surfaces of these components are treated with heated water, and Fe is added to the water-contact surfaces. and forming a spinel-type oxide containing 12% to 34% by weight of divalent metal elements other than Fe (the percentage of the amount of each divalent metal element to the total amount of metal elements in the oxide film). A method for suppressing the adhesion of radioactive substances to components of a nuclear power plant.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190112159A (en) * 2017-02-21 2019-10-02 웨스팅하우스 일렉트릭 컴퍼니 엘엘씨 Recontamination Reduction Method by Carbon Steel Passivation of Nuclear Power Systems and Components

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KR20190112159A (en) * 2017-02-21 2019-10-02 웨스팅하우스 일렉트릭 컴퍼니 엘엘씨 Recontamination Reduction Method by Carbon Steel Passivation of Nuclear Power Systems and Components

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