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原子炉の廃棄処理中レーザ切断で有害廃棄物を減らす

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May, 27, 2021, Hannover--Zentrum Hannover e.V. (LZH)の研究者は、最大耐用年数に達した原子力発電所を解体する際の水浸透の付加的作業を減らすために、レーザベースの切断プロセスを開発し、評価した。この方法により、原子炉容器内部切断時に、水中に放出される放射性汚染二次廃棄物は最大95%少なくなる。

直接解体では、原子炉コンポーネントは、冷却水内でオンサイト分解される。このアプローチのために、LZHのUnderwater Technology Groupは、レーザ切断の特性を活用した。従来のプロセス、例えばウォータージェット切断、ソーブレードによる切断では、結合部の材料、プロセスに依存するが、付加的な研磨剤が冷却水に移転される可能性がある。その水は、膨大な費用て゛、この二次的廃棄物を除去しなければならない。

パラメタ最適化
放出される二次的廃棄物は95%少ない
レーザパワー、ガス圧、切断速度などのパラメタを巧妙に調整することで、研究チームは、ステンレス鋼板切断時に最大95%の重量損失を減らすことができた。それに応じて、二次的廃棄物の水への移行が少なくなる。そのプロセスは、原子炉コンポーネントのもう1つの一般的材料、ジルコニア合金にも同様に有効である。

Underwater Technology Group at LZHでテスト成功
研究グループは、ライプチッヒ大学ハノーバ水中技術センタにおいて、水深4メートルで3㎜および15㎜厚のステンレス鋼板の切断に成功した。これを実行するために、グループは、水中で原子炉コンポーネント切断に最適化されたレーザオプティクスを開発、構築した。グループは、LZHスピンアウト、LASER on Demand GmbHの可動ディスクレーザを使用して実験を実施。評価の一環として、LZHの水中技術グループは、パートナーOrano GmbH, Nuremberg/Germanyとともに、そのプロセスをラボスケールからTechnology Readiness Level 6に対応する産業条件近いレベルに引き上げた。

(詳細は、https://www.lzh.de)