JP2012211885A - 原子力発電施設での漏洩有害物質の捕集処理装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 漏洩した放射性物質等の有害物質を有効に捕集し安全を期すことのできる原子力発電施設での漏洩有害物質の捕集処理装置を提供すること。
【解決手段】 原子力発電施設の内部あるいは外部に漏洩する放射性物質などの有害物質を捕集しその捕集したものを安全処理する装置であって、漏洩した有害物質を吸引し導く吸引手段と、同吸引手段により捕集された有害物質が導入される処理槽とを有し、同処理槽内には、蛇行流や螺旋流などの長い流路を形成するように配備された流れ制御壁と、この流れ制御壁で形成される流路内に上方から液体を撒布する散水装置と、前記流路内に下方から微細気体を付加する散気装置と、前記流路の途中あるいは最終段階において有害物質を積極的に吸着する吸着手段とを有することを特徴とする。
【選択図】図1

Description

本発明は、原子力発電施設での漏洩有害物質の捕集処理装置に関する。
原子力発電施設においては、その原子炉事故に因り現に放射性物質が外部に漏洩しあるいは将来漏洩のおそれもあることが充分に想定される。
その緊急対策は充分に考えられておらず、今ここで有効な対策案を提供することが肝要である。
本発明は、このような従来装置のもっていた問題を解決しようとするものであり、漏洩した放射性物質等の有害物質を有効に捕集し安全を期すことのできる原子力発電施設での漏洩有害物質の捕集処理装置を提供することを目的とする。
本発明は上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、原子力発電施設の内部あるいは外部に漏洩する放射性物質などの有害物質を捕集しその捕集したものを安全処理する装置であって、漏洩した有害物質を吸引し導く吸引手段と、同吸引手段により捕集された有害物質が導入される処理槽とを有し、同処理槽内には、蛇行流や螺旋流などの長い流路を形成するように配備された流れ制御壁と、この流れ制御壁で形成される流路内に上方から液体を撒布する散水装置と、前記流路内に下方から微細気体を付加する散気装置と、前記流路の途中あるいは最終段階において有害物質を積極的に吸着する吸着手段とを有することを特徴とする。
上述したように本発明の原子力発電施設での漏洩有害物質の捕集処理装置は、原子力発電施設の内部あるいは外部に漏洩する放射性物質などの有害物質を捕集しその捕集したものを安全処理する装置であって、漏洩した有害物質を吸引し導く吸引手段と、同吸引手段により捕集された有害物質が導入される処理槽とを有し、同処理槽内には、蛇行流や螺旋流などの長い流路を形成するように配備された流れ制御壁と、この流れ制御壁で形成される流路内に上方から液体を撒布する散水装置と、前記流路内に下方から微細気体を付加する散気装置と、前記流路の途中あるいは最終段階において有害物質を積極的に吸着する吸着手段とを有することを特徴とするので、漏洩した放射性物質を有効に捕集保全処理し得る原子力発電施設での漏洩有害物質の捕集処理装置を提供することができる。
本発明の一実施形態を示す縦断面図。 図1の要部横断面図。 他の実施形態を示す要部拡大図。 他の実施形態を示す装置縦断面図。 他の実施形態を示す縦断面図。 他の実施形態を示す縦断面図。 他の実施形態を示す縦断面図。 他の実施形態を示す正面図。 他の実施形態を示す縦断面図。 他の実施形態を示す縦断面図。 他の実施形態を示す縦断面図。
以下、本発明の一実施形態を図1および図2に基づいて説明する。各実施形態で説明する案例は他の実施形態においても適用することができる。
これらの図において1は地盤、2は原子炉建屋で、建屋2には、タービン建屋が連設されているが、ここでは図示省略されている。
原子炉建屋2には、原子炉格納容器3が内装され、その底部には圧力抑制室4が設けられている。原子炉格納容器3には、圧力容器5が内蔵され、その内部に燃料棒6を備え制御棒7で制御可能にしてある。図1のAは冷却水導入経路、B〜Dは水蒸気戻り経路である。そのうち経路Bは図示しないタービン発電機を運転する駆動源となっている。8は使用済み燃料棒、9はそのプール、10は復水器であり、これらの作動の詳細は周知であるのでここでその説明は省略する。
図1および図2において、15は建屋内で事故により発生する水素ガスを放射性物質とともに吸引するための吸引手段で、同手段15は、建屋2の上部壁を貫通する第1吸引パイプ16と、同パイプ16の内部先端に設けられた吸引口部17とを備えるとともに、第1吸引パイプ16には、遠隔操作により開閉可能なバルブ18…が適宜個数設けられている。19はジョイントであり、20は第2吸引パイプである。
尚、吸引パイプ16,20は、吸引口部17とともに遠隔操作で独立走行可能な緊急対策台車側に昇降と角度変更自在に立設して建屋2やその周辺一帯を自在に周回できるようにして漏洩した放射性物質を強制的に吸引可能にすることができる。
22は吸引連通パイプ(あるいはチューブ)で、第2吸引パイプ20に接続されるとともに吸引機23を介して処理槽25に連通している。その経路に遠隔操作可能なバルブを装備することがある。矢印Eは吸引した放射性物質混じりの水素ガスを処理槽25内に導く経路である。
密閉型処理槽25には、上下方向に蛇行流を形成して長い流路26を形成するように配備された流れ制御壁27…と、矢印Fのように水である液体を供給して流路26内に上方から液体を撒布する散水装置28と、矢印Gの経路をもって前記流路26内に下方から微細気体を付加する散気装置29と、前記流路26の途中あるいは最終段階において有害物質を積極的に吸着する吸着手段(ナノフィルターなど)30とを有する。
吸着手段30は、砂粒層や活性炭層などでなる。散水は、微細クラスター水(バイオ入りも可能)とすることができる。
尚、処理槽25は、図2のように2並列など複数並列式とされているが、図1のように、複数直列式にしてもよいし、並列式のものを直列につなげてもよい。
また、前記流路26は上下蛇行式とされているが、平面内で蛇行する方式にしたり、あるいは螺旋状流路にすることができる。
さらに、図3に示すように、建屋2は鉄骨31を鉄筋コンクリート造りの骨組とし、その鉄骨31を爆発にも強いパイプ製として第1吸引パイプ16と吸引口部17を装備しておけば水素爆発があっても機能を損なうことなくガス抜きが可能になる。吸引パイプ16は仮想線のように下段に備えてもよい。
図4は他の実施形態を示す。同実施形態は、処理槽35をタワー型にして、その内底部に、吸引機36からの放射性物質混じりの水素ガスを導くようにするとともに、同処理槽35の内部に、多段の吸着フィルター(上段はナノフィルターにすることができる)37…と散水装置(バイオ入りクラスター水など)38…とを配備して放射性物質を吸着除去するようにしてもよい。
吸着済みのきれいな気体は排気口39より保管コンテナ40に導き処置するものとする。処理槽35の内底部には水などの液溜め41を入れておくと除去効率が上がり、その除去液は同じく保管コンテナ40で保管処理するようにする。尚、前記散水は、放射性物質をよりよく吸着する性質をもつ特定の液体とすることができる。
尚、このタワー型処理槽35は、複数並列配置にして放射性物質を微速度で確実に吸着除去できるようにすることができる。一方、これら複数を直列に連通させることもできる。
図5は他の実施形態を示す。同実施形態は、所要の原子炉設備を完備する原子炉建屋45を地上でなくダムや溜池などの貯水個所46の水底に完全水没式に固定設置して例え事故で放射性物質が漏洩しても直ぐには地上に放散されないようにしたものである。この貯水個所46は自然なものでも人工的なものでもいずれでもよい。47は炉水の加圧機、48はタービン建屋、49は内部漏洩した放射性物質を含む水素ガスを吸引貯留してあとで除去処理するための除去機でフロート50に載置してある。51は遠隔操作可能なバルブである。
図6は他の実施形態を示す。同実施形態は、原子炉54から捕集した放射性物質混じりの水素ガスを排水処理場55内に導いて放射性物質のみを除去処理したのちさらにその排気を成形処理場56まで圧送するとともに同処理場56内において安全密閉ブロック(コンクリート製)57内に閉じ込めてそのものを処理船58によりできるだけ遠くの安全海域に移送して海底に放下処理するようにした安全策を示すものである。こうしたブロック化して海底に落とす方法は他の実施形態においても適用がある。
図7は他の実施形態を示す。同実施形態は、原子炉60から漏洩する放射性物質混じりのガス分を伸縮・傾倒可能なブームを備えた特殊車両61の吸引口部62から吸引するようにして漏洩個所に適応した吸引ができるようにするとともに、その吸引分を矢印Jのように図1・図2の処理槽25内に導いて散水や散気およびフィルター処理などを加えて放射性物質の除去されたきれいな気体として排気できるようにしたものである。
前記吸引したガス分は、前記処理槽25に導くのでなく、同図下欄に示すようなサイクロン式吸着処理タンク64内に矢印Lのように導いて旋回流にしながらその旋回流に汚泥微粉のような粉粒状の吸着剤(触媒剤やその他の微細粒子)65を回転撒布機66より撒布して放射性物質をこれら吸着剤65に吸着させることでそれらを水入り回収タンク67内に導いて廃棄処理するようにしてもよい。
尚、68は駆動ギアで回転投入機66を水平回転させるためのものであり、矢印Mは吸着剤投入経路を示す。また、69はフィルター付き排気部、70は密閉型移送コンテナを示す。
吸着剤65は、矢印Nのようにタンク64の中段胴部から投入するようにしてもよい。
また、前記矢印Lからのガス分をタンク64から連通口71を通じて処理槽25に導くようにしたり、処理槽25で処理されたものをタンク64に導いて再処理するようにしてもよい。
図8は他の実施形態を示す。同実施形態は、原子炉74の建屋が爆発して内部に冷却水の投入が必要となった場合の対策例を示すもので、数基の原子炉74…の離れた位置に立設された支柱75,75の上端間に固定ワイヤ76を張設するとともに、このワイヤ76に散水口部77を有する給水チューブ78を設けて原子炉74…上を往復動自在とし、その動きを遠隔操作可能な駆動索装置79により行うようにしたものである。80はポンプ付きの水タンクである。
駆動索装置79を操作することで散水口部77を左右に進退させることができ、これにより、同口部77からの放水によって原子炉74内に冷却水を投入することができる。
尚、この水撒布装置は図の表裏の方向に数列配備することができる。
図9は他の実施形態を示す。同実施形態は、大型タンカーや空母、あるいは大型双胴船などの大型船舶82にタービン発電機付きの原子炉83を搭載して取付金具84により固定化しておき、平時は図示のように港に脱着式通電ケーブル85を通じて発電分を配分可能とする一方、原子炉83に事故が発生した緊急時には、ケーブル85を外して図10のように海洋へ出るとともに原子炉83をクレーン86で吊り上げてできるだけ深い海底87に放置処理するようにして安全性を確保するようにしたものである。
図9において88は原子炉83の冷却水用とされる真水発生装置である。
尚、原子炉83を海底に放置する前に安全防護シートで密閉化してそのものを放置するようにすれば安全性は向上する。
また、図10の右上欄のように、船舶82を予めコンクリート型枠90を装備したものとし、陸上で原子炉83が事故を発生した場合、その原子炉83を船舶82のコンクリート型枠90内にマウントするとともに図示しない上蓋を密閉させ、そのあと蓋付き型枠90と原子炉83間にコンクリートを打設して原子炉83をコンクリートブロック内に完全密閉化しあとは船舶83により海底に放置するか陸上や前記ダム水等の中に放置して安全化を図るようにしてもよい。尚、コンクリート型枠は、原子炉83以外の汚染のおそれがある廃材のためにも準備される。
図11は他の実施形態を示す。同実施形態は、原子炉83を搭載した船舶82は発電により電力を得ることができることから、同船舶82に蒸気発生装置92を搭載して煙突93を通じて凝結核混じりの蒸気を上昇させその流れを陸上空に誘導することにより人工降雨の発生を促すようにしたものである。
2…原子炉建屋 3…原子炉格納容器 15…吸引手段 25…処理槽 26…流路 27…流れ制御壁 28…散水装置 29…散気装置。

Claims (1)

  1. 原子力発電施設の内部あるいは外部に漏洩する放射性物質などの有害物質を捕集しその捕集したものを安全処理する装置であって、漏洩した有害物質を吸引し導く吸引手段と、同吸引手段により捕集された有害物質が導入される処理槽とを有し、同処理槽内には、蛇行流や螺旋流などの長い流路を形成するように配備された流れ制御壁と、この流れ制御壁で形成される流路内に上方から液体を撒布する散水装置と、前記流路内に下方から微細気体を付加する散気装置と、前記流路の途中あるいは最終段階において有害物質を積極的に吸着する吸着手段とを有することを特徴とする原子力発電施設での漏洩有害物質の捕集処理装置
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