JP2017032437A - 放射性よう素吸着材の保管装置および保管方法 - Google Patents

Abstract

【課題】放射性よう素吸着剤の吸着性能の低下を防ぐ保管装置を提供する。【解決手段】放射性よう素を吸着する放射性よう素吸着材１を収納する収容容器１３と、収容容器１３を密閉状態で収納する筐体１５と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、放射性よう素吸着材を保管するための保管装置および保管方法に関する。

原子力発電所などの原子力施設においては、周辺環境を保全する観点から放射性ガス、特に単体よう素（Ｉ_２）やよう化メチル（ＣＨ_３Ｉ）を主成分とする有機よう素化合物からなる放射性よう素の放出量の低減を図ることが重要な課題となっている。そして、原子力施設から事故時などに放射性物質が放出されることを防止するため、原子力施設の換気空調設備には、放射性よう素を吸着する吸着材を含むよう素フィルタを設け、放射性ガス中に含まれる放射性よう素を除去するようにしている。

従来、例えば、特許文献１では、放射性よう素吸着材およびよう素フィルタについて記載されている。

また、従来、例えば、特許文献２では、処理対象ガス中のよう素をよう素吸着材により吸着するにあたり、加熱装置により処理対象ガスを加熱し、かつ加熱装置に流入する処理対象ガスの第一温度と、よう素吸着材に流入する処理対象ガスの第二温度とを計測して、第二温度が第一温度に所定温度を加算した値になるように加熱装置を制御することが示されている。

特開２０１２−００２６０６号公報 特開２０１３−１５６１６８号公報

特許文献２には、「従来から用いられているよう素吸着材は、排ガス中の温度および湿度、とりわけ湿度の影響を受けやすく、排ガス中の湿度が高い場合には、よう素吸着材のよう素除去性能は低下し、高効率で放射性よう素を安定して除去することはできなかった。また、温度、湿度がよう素吸着材のよう素除去性能におよぼす影響も明確でなく、温度３０℃、相対湿度９５％ＲＨ〜９６％ＲＨという実際の環境条件を加味した上で比較的低温、高湿度の厳しい検査条件となっていた。」と記載されている。そして、特許文献２に記載の発明は、よう素を吸着するフィルタに流通されるガスの温度を上昇させることで、ガスの相対湿度を低くしてフィルタの性能を向上させる。

ところで、吸着材をよう素フィルタとして用いる前では、保管されることになるが、相対湿度が高い環境下にて保管した場合では、吸着材が水分を吸着してしまい、よう素フィルタとして用いるときには放射性よう素の吸着性能が低下するおそれがある。

本発明は上述した課題を解決するものであり、放射性よう素の吸着性能の低下を防ぐことのできる放射性よう素吸着材の保管装置および保管方法を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明の放射性よう素吸着材の保管装置は、放射性よう素を吸着する放射性よう素吸着材を収納する収容容器と、前記収容容器を密閉状態で収納する筐体と、を備えることを特徴とする。

この放射性よう素吸着材の保管装置によれば、放射性よう素吸着材を収容した収容容器を、筐体で密閉状態として収納することで、筐体の外部のガス中の水分や放射性ガスなどから放射性よう素吸着材を隔離し、放射性よう素吸着材に水分や放射性よう素などが吸着される事態を防ぐ。この結果、放射性よう素吸着材の保管において放射性よう素の吸着性能の低下を防ぐことができる。

また、本発明の放射性よう素吸着材の保管装置では、前記筐体内の気圧が所定気圧を超える場合に前記筐体内のガスを排出する安全弁と、前記筐体内の気圧を計測する筐体内気圧計と、を備えることを特徴とする。

この放射性よう素吸着材の保管装置によれば、安全弁により筐体内の気圧が所定気圧を超える場合に筐体内のガスを排出することで、筐体内の気圧の上昇により放射性よう素吸着材の保管環境が変化する事態を抑制したり、筐体が破損する事態を防いだりすることができる。しかも、この放射性よう素吸着材の保管装置によれば、筐体内気圧計により筐体内の気圧を監視することができる。

また、本発明の放射性よう素吸着材の保管装置では、前記筐体内に乾燥ガスを供給する乾燥ガス供給装置を備えることを特徴とする。

この放射性よう素吸着材の保管装置によれば、筐体内に乾燥ガスを供給することで、筐体内の水蒸気分圧を低下させ、放射性よう素吸着材に吸着される水分量を減少させるため、放射性よう素吸着材の保管において放射性よう素の吸着性能の低下を防ぐことができる。

また、本発明の放射性よう素吸着材の保管装置では、前記乾燥ガス供給装置の一例としては、前記筐体内の気圧よりも高圧の乾燥ガスが充填された乾燥ガスボンベと、前記乾燥ガスボンベと前記筐体との間を接続する接続管に設けられて当該接続管における乾燥ガスの気圧を調整する接続管気圧調整機構と、前記筐体内のガスを排出して前記筐体内の気圧を調整する筐体気圧調整機構と、前記筐体内の気圧が所定気圧を超える場合に前記筐体内のガスを排出する安全弁と、を備えることを特徴とする。

この放射性よう素吸着材の保管装置によれば、乾燥ガスボンベと、接続管気圧調整機構と、により、筐体内に乾燥ガスを適宜供給することができる。しかも、筐体気圧調整機構により筐体内の気圧を調整することで、筐体内の気圧を所定気圧に維持して筐体内を乾燥ガスの雰囲気に維持することができる。しかも、安全弁により筐体内の気圧が所定気圧を超える場合に筐体内のガスを排出することで、筐体内の気圧の上昇により放射性よう素吸着材の保管環境が変化する事態を抑制したり、筐体が破損する事態を防いだりすることができる。

また、本発明の放射性よう素吸着材の保管装置では、前記筐体気圧調整機構は、前記筐体内のガスを排出する排出管を有し、当該排出管の出口部に流量計を備えることを特徴とする。

この放射性よう素吸着材の保管装置によれば、乾燥ガス供給装置により筐体内に乾燥ガスを供給しつつ、筐体内のガスを排出したときの流量を流量計により測定することで、筐体内のガスを乾燥ガスに置換することができる。また、筐体内を大気圧よりも高い圧力、すなわち筐体内の気圧を正圧に維持して筐体外の気圧を負圧とすることにより湿分を含んだ空気を筐体内に吸い込むことを防ぐことができる。

また、本発明の放射性よう素吸着材の保管装置では、前記筐体気圧調整機構は、前記筐体内のガスを排出する排出管を有し、当該排出管の出口部に濃度計を備えることを特徴とする。

この放射性よう素吸着材の保管装置によれば、例えば、乾燥ガスが窒素ガスのように酸素濃度が低い場合、乾燥ガス供給装置により筐体内に乾燥ガスを供給しつつ、筐体内のガスを排出して酸素濃度を濃度計により測定することで、筐体内のガスを乾燥ガスに置換したことを確認することができる。

また、本発明の放射性よう素吸着材の保管装置では、前記収容容器は、収納した放射性よう素吸着材を介してガスを通過し得る放射性よう素フィルタを構成することを特徴とする。

この放射性よう素吸着材の保管装置によれば、収容容器に放射性よう素フィルタを適用すると、放射性よう素吸着材を使用する際に、放射性ガスを除去する放射性ガス除去装置の流通路にそのまま設置することができる。

また、本発明の放射性よう素吸着材の保管装置では、前記筐体は、前記放射性よう素フィルタに対してガスを供給するガス供給口と、前記放射性よう素フィルタを通過したガスを排出するガス排出口とを有して、その内外にガスを流通させる流通路が構成され、当該流通路における前記放射性よう素フィルタの前後に、ガス中に含まれる粒子を捕集する粒子フィルタを配置することを特徴とする。

この放射性よう素吸着材の保管装置によれば、筐体内に放射性よう素吸着材が収容された放射性よう素フィルタを収納して放射性よう素吸着材と共に放射性よう素フィルタを保管しておき、放射性よう素フィルタの使用時に、乾燥ガス供給装置を外し、ガス供給口およびガス排出口を送風機や設備に接続することで、筐体内に供給したガスを粒子フィルタを介して放射性よう素フィルタに通過させて粒子フィルタを介して排出させることができ、放射性よう素と共に粒子をも除去する放射性ガス除去設備として用いることができる。

また、本発明の放射性よう素吸着材の保管方法は、放射性よう素を吸着する放射性よう素吸着材を収納する収容容器と、前記収容容器を密閉状態で収納する筐体と、前記筐体に乾燥ガスを供給する乾燥ガス供給装置と、を備える放射性よう素吸着材の保管装置を用い、乾燥ガス供給装置により前記筐体内に乾燥ガスを供給しつつ、前記筐体内のガスを排出して、前記筐体内のガスを前記乾燥ガスに置換することを特徴とする。

この放射性よう素吸着材の保管方法によれば、乾燥ガス供給装置により前記筐体内に乾燥ガスを供給しつつ、前記筐体内のガスを排出して、前記筐体内のガスを前記乾燥ガスに置換することで、筐体内を乾燥ガスで満たすことができ、保管において放射性よう素の吸着性能の低下を防ぐことができる。

本発明によれば、保管において放射性よう素の吸着性能の低下を防ぐことができる。

図１は、本発明の実施形態に係る放射性よう素吸着材を示す断面図である。 図２は、本発明の実施形態に係る放射性よう素吸着材を示す斜視図である。 図３は、本発明の実施形態１に係る放射性よう素吸着材の保管装置の断面図である。 図４は、放射性よう素吸着材における水蒸気分圧と水分吸着量との関係を示す図である。 図５は、放射性よう素吸着材における水分吸着量と放射性よう素除去効率の経時変化を示す図である。 図６は、本発明の実施形態２に係る放射性よう素吸着材の保管装置の断面図である。 図７は、本発明の実施形態３に係る放射性よう素吸着材の保管装置の断面図である。 図８は、窒素充填ボンベにおける窒素純度と水分量および水蒸気分圧との関係を示す図である。 図９は、本発明の実施形態３に係る放射性よう素吸着材の保管装置の他の例の断面図である。 図１０は、本発明の実施形態４に係る放射性よう素吸着材の保管装置の断面図である。 図１１は、本発明の実施形態４に係る放射性よう素吸着材の保管装置の他の例の断面図である。

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

図１は、本実施形態に係る放射性よう素吸着材を示す断面図である。図２は、本実施形態に係る放射性よう素吸着材を示す斜視図である。

図１および図２に示すように、放射性よう素吸着材１は、放射性よう素フィルタ３のケーシング３Ａに収容されている。

放射性よう素吸着材１は、放射性よう素フィルタ３内を流通されるガス中に含まれる放射性よう素（特に単体よう素（Ｉ_２）やよう化メチル（ＣＨ_３Ｉ）を主成分とする有機よう素化合物からなる）を吸着する。例えば、放射性よう素吸着材１は、母体を構成する基材と、この基材に添着される添着物質とを含む。基材に用いられる材料としては、特に限定されるものではなく、表面に複数の細孔を有するものであればよく、例えば、活性炭、アルミナ、ゼオライト、シリカゲル、活性白土などが挙げられる。ゼオライトとしては、天然ゼオライトまたは合成ゼオライトのどちらでもよい。また、ゼオライトとして、モルデナイト系ゼオライトなどが挙げられる。基材は、それぞれ単独でまたは２種以上を組み合わせて使用することができる。また、放射性よう素吸着材１は、添着物質として、トリエチレンジアミン（ＴＥＤＡ：Tri−Ethylene−Di−Amine）またはよう化カリウム（ＫＩ）を含む。この放射性よう素吸着材１は、上記構成により、放射性よう素を吸着する。この放射性よう素吸着材１は、粒状または繊維状に形成される。

放射性よう素フィルタ３は、ケーシング３Ａを有する。ケーシング３Ａは、その内外にガスを通過させる。具体的に、ケーシング３Ａは、図１および図２に示すように、矩形状の箱体として形成されている。ケーシング３Ａは、剛性の高い金属材からなり、矩形状の４辺の側面が側面板３Ａａにより気密に閉塞され、一部である上下面がパンチングメタルなどのような多孔板からなる上下面板３Ａｂにより通気性を有している。すなわち、ケーシング３Ａは、上下面板３Ａｂを介してその内外にガスを通過させる。放射性よう素吸着材１は、このケーシング３Ａに収容され、上下面板３Ａｂを介してケーシング３Ａの内外に通過するガスに含まれた放射性よう素を吸着する。なお、放射性よう素吸着材１は、基材がケーシング３Ａにおいて通気性を有する上下面板３Ａｂから脱落しないように保持される大きさと孔との関係に形成されている。

本実施形態において、放射性よう素フィルタ３は、ケーシング３Ａが上下に間隔をおいて複数（本実施形態では２つ）設けられている。そして、放射性よう素フィルタ３は、各ケーシング３Ａの上下の間において、矩形状の３辺の側面板３Ａａ間の間隔が閉塞板３Ａｃにより気密に閉塞されて残りの１辺の側面板３Ａａ間の間隔のみが開放するように開口部３Ａｄが形成されている。閉塞板３Ａｃは、上下に配置されたケーシング３Ａの相互の側面板３Ａａが連続して構成されている。従って、上下に間隔をおいて複数設けられるケーシング３Ａは、相互の側面板３Ａａが連続することで相互の間隔を維持しつつ一体に構成されている。また、開口部３Ａｄは、上下に配置されたケーシング３Ａの相互の側面板３Ａａが連続した部分に開けられた穴として構成されている。

また、本実施形態において、放射性よう素フィルタ３は、穴として開口部３Ａｄが形成された側面板３Ａａが、両側方および上下方向にはみ出すように張り出して形成されている。この張り出して形成された側面板３Ａａは、その周縁に開口部３Ａｄの開口方向の外側に延在する縁片３Ａｅが形成されている。また、この張り出して形成された側面板３Ａａは、開口部３Ａｄの開口方向の外側に突出する２つの把持部３Ａｆが形成されている。すなわち、把持部３Ａｆを両手で掴んで放射性よう素フィルタ３を持つことができる。なお、上述した放射性よう素フィルタ３において、説明の便宜上、両側方および上下方向に張り出して開口部３Ａｄや縁片３Ａｅや把持部３Ａｆが形成された側面板３Ａａ側を正面側とし、その相反する側面板３Ａａ側を背面側とし、正面側と背面側との間の側面板３Ａａ側を側面側とする。

このような放射性よう素フィルタ３は、その使用にあたって放射性ガス除去装置における流通路５内に配置される。流通路５は、図１に示すように、一端５ａおよび他端５ｂが開放されて筒状に形成されており、一端５ａと他端５ｂとの間であって筒状の内部にガスが流通される。本実施形態において、流通路５は、四角筒状に形成されているが、筒状の断面形状に限定はない。流通路５は、送風機（図示せず）が配置されたガスの流通経路中に設けられる。流通経路は、例えば、上述した原子力施設において放射性ガスの存在が想定し得る空間と、放射性ガスを除去したガスを供給する空間との間を接続するものである。なお、流通路５は、その内部に送風機が設けられてもよい。放射性よう素フィルタ３は、流通路５内に設けられたラック７に取り付けられる。

ラック７は、図１および図２に示すように、上述した放射性よう素フィルタ３を流通路５内に配置する。ラック７は、流通路５の内部を一端５ａ側と他端５ｂ側とに区画する正面板７Ａと、正面板７Ａの周縁に設けられて流通路５の内周面に沿う周板７Ｂとを有し、正面板７Ａに対して相反する側の背面が開放する箱体として構成されている。本実施形態において、流通路５は、四角筒状に形成されているため、これに合わせてラック７は、正面板７Ａが四角形状に形成され、周板７Ｂも四角形状に形成されている。ラック７は、正面板７Ａに、上述した放射性よう素フィルタ３が挿通される挿通穴７Ｃが形成されている。本実施形態において、ラック７は、複数（本実施形態では３つ）の放射性よう素フィルタ３を挿通できるように３つの挿通穴７Ｃが形成されている。また、ラック７は、箱体の内部において、挿通穴７Ｃに挿通された放射性よう素フィルタ３の挿通を案内すると共に支持する支持部材７Ｄが、放射性よう素フィルタ３の挿通方向となる正面背面方向に沿って設けられている。このようなラック７は、周板７Ｂと流通路５の内周面との間が気密性を有するようにガスケット（図示せず）を介して流通路５の内部に配置されている。このため、ラック７は、正面板７Ａに形成された挿通穴７Ｃのみを介して流通路５を一端５ａ側と他端５ｂ側に通じさせている。

本実施形態の放射性よう素フィルタ３は、上述したラック７の挿通穴７Ｃに対して背面側から挿通される。そして、放射性よう素フィルタ３は、正面側の側面板３Ａａにおいて両側方および上下方向に張り出した部分がラック７の正面板７Ａに当接することでラック７の内部に収納される。そして、放射性よう素フィルタ３は、正面側の側面板３Ａａがラック７の正面板７Ａに対してボルトで締結されることでラック７に支持される。また、放射性よう素フィルタ３の正面側の側面板３Ａａと、ラック７の正面板７Ａとの当接部分にガスケット（図示せず）が介在されている。このため、放射性よう素フィルタ３は、図１に示すように、流通路５に対し、一端５ａと他端５ｂとの間で、開口部３Ａｄ、ケーシング３Ａの上下面板３Ａｂ、およびケーシング３Ａに収容される放射性よう素吸着材１を介してガスを流通させる。なお、放射性よう素フィルタ３におけるガスの流通方向は、図１に示すように、ガスが流通路５の一端５ａから供給されて他端５ｂから排出される場合、正面側の開口部３Ａｄから供給されて放射性よう素吸着材１を通過して上下に抜けて背面に排出される。また、図には明示しないが、放射性よう素フィルタ３におけるガスの流通方向は、ガスが流通路５の他端５ｂから供給されて一端５ａから排出される場合、図１とは逆に背面側から上下方向に放射性よう素吸着材１を通過して正面側の開口部３Ａｄから排出される。このようにして、本実施形態の放射性よう素フィルタ３は、流通路５に流通された放射性ガスに含まれる放射性よう素を除去する。

なお、放射性よう素フィルタ３（ケーシング３Ａ）の必要数は、設備が要求される放射性ガス除去装置の処理風量に応じて設定される。

ところで、上述した放射性ガス除去装置において、放射性よう素吸着材１は、放射性よう素を吸着することで吸着性能が低下するため、所定期間の使用後に未使用の新たなものに交換する。そして、この交換を迅速に行うため、未使用の放射性よう素吸着材１を、以下に説明する実施形態に係る保管装置に保管する。

［実施形態１］
図３は、本実施形態に係る放射性よう素吸着材の保管装置の断面図である。

図３に示す保管装置１１は、収容容器１３と、筐体１５と、を備える。収容容器１３は、放射性よう素吸着材１を収容するもので、例えば、上述した放射性よう素フィルタ３が用いられる。この場合、放射性よう素吸着材１は、放射性よう素フィルタ３のケーシング３Ａに収容される。収容容器１３に放射性よう素フィルタ３を適用すると、放射性よう素吸着材１を使用する際に、上述した放射性ガス除去装置の流通路５にそのまま設置することができる。なお、収容容器１３は、放射性よう素フィルタ３に限定されるものではなく、トレイや、放射性よう素フィルタ３に収容する以前の梱包箱または梱包袋などであってもよい。すなわち、収容容器１３は、放射性よう素吸着材１を運搬することに用いられるものであればよい。

筐体１５は、収容容器１３を収納し収容容器１３の全周を覆い囲む箱体を構成するものである。筐体１５は、収容容器１３に放射性よう素フィルタ３を適用した場合、内部にラック７を有する。筐体１５は、ラック７に対して放射性よう素フィルタ３を取り付けまたは取り外す側に開口する開口部１５Ａが形成され、かつ当該開口部１５Ａを開閉する蓋部材１５Ｂを有する。この筐体１５は、蓋部材１５Ｂにより開口部１５Ａを閉塞した状態で、外部に対して気密性を有して密閉される。

このように構成された放射性よう素吸着材１の保管装置１１によれば、放射性よう素吸着材１を収容した収容容器１３を、筐体１５で密閉状態として収納することで、筐体１５の外部のガス中の水分や放射性ガスなどから放射性よう素吸着材１を隔離し、放射性よう素吸着材１に水分や放射性よう素などが吸着される事態を防ぐ。

図４は、放射性よう素吸着材における水蒸気分圧と水分吸着量との関係を示す図である。図５は、放射性よう素吸着材における水分吸着量と放射性よう素除去効率の経時変化を示す図である。

図４に示すように、放射性よう素を吸着する使用前の放射性よう素吸着材（基材：活性炭）について、空気中の水蒸気分圧（水蒸気濃度）における水分吸着量の試験を行った。また、この試験では、異なる温度環境（１０℃、３０℃、５０℃）についても行った。この試験結果において、温度環境により差異はあるものの、水蒸気分圧が高いほど放射性よう素吸着材の水分吸着量が高くなることが分かる。また、温度が低いほど放射性よう素吸着材の水分吸着量が高いことが分かる。

また、図５に示すように、放射性よう素（主によう化メチル）を吸着する使用前の放射性よう素吸着材（基材：活性炭）について、水分吸着量における放射性よう素除去効率（放射性よう素吸着性能）の経時変化の試験を行った。水分吸着量は、０ｇ／ｇ、０．２０ｇ／ｇ、０．３２ｇ／ｇ、０．４２ｇ／ｇについて試験を行った。また、試験は、本実施形態における保管装置において経過日数密閉保管をし、所定日数ごとに取り出した放射性よう素吸着材について、ＡＳＴＭ Ｄ−３８０３ １９８３年版の試験方法に従って、放射性よう素除去効率（放射性よう素吸着性能）を測定した。ここで、水分吸着量０ｇ／ｇは、試験開始から８５０日間経過まで試験を行った。水分吸着量０．２０ｇ／ｇは、水分吸着量０ｇ／ｇの放射性よう素吸着材を８００日間密閉保管した後に水分を吸着させて試験を行った。水分吸着量０．３２ｇ／ｇは、水分吸着量０ｇ／ｇの放射性よう素吸着材を６５０日間密閉保管した後に水分を吸着させて試験を行った。水分吸着量０．４２ｇ／ｇは試験開始時から水分を吸着させて試験を行った。

そして、図５に示されるとおり、水分吸着量０ｇ／ｇの場合については、８５０日経過後も９９．８％前後の放射性よう素除去効率を維持している。また、水分吸着量０（ｇ／ｇ）の放射性よう素吸着材を８００日間密閉保管した後に水分吸着量０．２０（ｇ／ｇ）の水分を吸着させた場合については、日数経過に伴って放射性よう素除去効率が低下するが２０００日経過時において９９．５％前後の放射性よう素除去効率を維持している。また、水分吸着量０ｇ／ｇの放射性よう素吸着材を６５０日間密閉保管した後に水分吸着量０．３２ｇ／ｇの水分を吸着させた場合については、２０００日経過時において９８％前後の放射性よう素除去効率まで低下している。また、試験開始時から水分吸着量０．４２ｇ／ｇの水分を吸着させた場合については、１３００日間密閉保管したが、９７．４％前後の放射性よう素除去効率まで低下している。従って、水分吸着量０．２０（ｇ／ｇ）以下であれば、１１００日間（約３年間）保管しても放射性よう素除去効率の低下は０．３％程度と極めて少ないことがわかる。

このように、本実施形態の放射性よう素吸着材１の保管装置１１によれば、放射性よう素吸着材１の保管において放射性よう素の吸着性能の低下を防ぐことができる。

［実施形態２］
図６は、本実施形態に係る放射性よう素吸着材の保管装置の断面図である。図６に示す保管装置２１は、上述した実施形態１の保管装置１１に対し、安全弁２３と、筐体内気圧計２５と、をさらに備える。従って、本実施形態において、実施形態１の保管装置１１と同等の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

安全弁２３は、温度上昇などで筐体１５内の気圧が高まって、筐体１５内の気圧が所定気圧を超える場合に筐体１５内のガスを排出する。

筐体内気圧計２５は、筐体１５内の気圧を計測する。

このように構成された放射性よう素吸着材１の保管装置２１によれば、安全弁２３により筐体１５内の気圧が所定気圧を超える場合に筐体１５内のガスを排出することで、筐体１５内の気圧の上昇により放射性よう素吸着材１の保管環境が変化する事態を抑制したり、筐体１５が破損する事態を防いだりすることができる。しかも、この放射性よう素吸着材１の保管装置２１によれば、筐体内気圧計２５により筐体１５内の気圧を監視することができる。

［実施形態３］
図７は、本実施形態に係る放射性よう素吸着材の保管装置の断面図である。図７に示す保管装置３１は、上述した実施形態１の保管装置１１に対し、乾燥ガス供給装置３３をさらに備える。従って、本実施形態において、実施形態１の保管装置１１と同等の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

乾燥ガス供給装置３３は、筐体１５内に乾燥ガスを供給するものである。乾燥ガスは、例えば、窒素ガスや、原子力施設において用いられる計装用空気がある。乾燥ガス供給装置３３は、筐体１５内の圧力よりも高圧の乾燥ガスを筐体１５内に供給する。

乾燥ガス供給装置３３は、乾燥ガスボンベ３３Ａと、接続管気圧調整機構３３Ｂと、筐体気圧調整機構３３Ｃと、安全弁３３Ｄと、を備える。

乾燥ガスボンベ３３Ａは、筐体１５内の気圧よりも高圧の乾燥ガスが充填された耐圧容器である。乾燥ガスボンベ３３Ａに充填される乾燥ガスは窒素ガスである。乾燥ガスボンベ３３Ａは、接続管３３Ａａを介して筐体１５内に接続され、接続管３３Ａａを介して乾燥ガスが筐体１５内に供給される。なお、乾燥ガスに計装用空気を用いる場合、ボンベに計装用空気を充填してもよいが、計装用空気を圧縮する圧縮部（図示せず）を接続管３３Ａａを介して筐体１５内に接続し、接続管３３Ａａを介して計装用空気を筐体１５内に供給してもよい。

接続管気圧調整機構３３Ｂは、接続管３３Ａａに設けられて接続管３３Ａａにおける乾燥ガスの気圧を調整する。接続管気圧調整機構３３Ｂは、例えば、接続管３３Ａａに介在された流量調整弁３３Ｂａと、流量調整弁３３Ｂａの筐体１５側にて接続管３３Ａａに接続された接続管圧力計３３Ｂｂと、を有している。そして、流量調整弁３３Ｂａは、接続管圧力計３３Ｂｂにて計測された圧力が所定の圧力（筐体１５外の外気よりも高い圧力）の範囲となるように弁開度が制御されて、筐体１５内に供給される乾燥ガスの気圧を調整する。なお、接続管圧力計３３Ｂｂにて計測された圧力を筐体１５外の外気よりも高い圧力とすることで、筐体１５内の圧力が筐体１５外の外気よりも高くなるため、筐体１５外から外気が流入する事態を防ぐことができる。

なお、接続管３３Ａａの流量調整弁３３Ｂａの乾燥ガスボンベ３３Ａ側には、乾燥ガス圧力計３３Ａｂが設けられており、乾燥ガスボンベ３３Ａから接続管３３Ａａに送られる乾燥ガスの圧力が計測される。また、図には明示しないが、接続管３３Ａａの乾燥ガス圧力計３３Ａｂの乾燥ガスボンベ３３Ａ側には、開閉弁が設けられている。そして、乾燥ガス圧力計３３Ａｂにより計測される圧力が下がった場合、乾燥ガスボンベ３３Ａ内の乾燥ガスが減ったと判断し、開閉弁を閉じて乾燥ガスボンベ３３Ａを交換する。または、流量調整弁３３Ｂａにより接続管３３Ａａを閉止できれば、開閉弁は設けなくてもよい。

筐体気圧調整機構３３Ｃは、筐体１５内のガスを排出して筐体１５内の気圧を調整する。筐体気圧調整機構３３Ｃは、筐体１５内から外部に連通して設けられた排出管３３Ｃａと、排出管３３Ｃａに介在された流量調整弁３３Ｃｂと、筐体１５内に接続された筐体圧力計３３Ｃｃと、を有している。そして、流量調整弁３３Ｃｂは、筐体圧力計３３Ｃｃにて計測された圧力が所定の圧力の範囲を超える場合に弁開度が制御され、排出管３３Ｃａを介して筐体１５から排出される。また、流量調整弁３３Ｃｂは、筐体圧力計３３Ｃｃにて計測された圧力が所定の圧力の範囲内であれば弁開度が０に制御され、排出管３３Ｃａを閉止する。この流量調整弁３３Ｃｂを制御するための圧力の範囲は、接続管気圧調整機構３３Ｂにおいて流量調整弁３３Ｂａを制御するための圧力の範囲よりも大きく、筐体１５外の外気よりも高い圧力となる。

安全弁３３Ｄは、筐体１５内の気圧が所定気圧を超える場合に筐体１５内のガスを排出する。例えば、安全弁３３Ｄは、温度上昇などで筐体１５内の気圧が高まって、筐体１５内の気圧が所定気圧を超える場合に筐体１５内のガスを排出する。この安全弁３３Ｄが作動する所定気圧は、流量調整弁３３Ｃｂを制御するための圧力の範囲よりも大きい。

このように本実施形態の放射性よう素吸着材１の保管装置３１では、筐体１５内に乾燥ガスを供給する乾燥ガス供給装置３３を備える。

この放射性よう素吸着材１の保管装置３１によれば、筐体１５内に乾燥ガスを供給することで、筐体１５内の水蒸気分圧を低下させ、放射性よう素吸着材１に吸着される水分量を減少させるため、放射性よう素吸着材１の保管において放射性よう素の吸着性能の低下を防ぐことができる。

また、本実施形態の放射性よう素吸着材１の保管装置３１では、乾燥ガス供給装置３３は、筐体１５内の気圧よりも高圧の乾燥ガスが充填された乾燥ガスボンベ３３Ａと、乾燥ガスボンベ３３Ａと筐体１５との間を接続する接続管３３Ａａに設けられて当該接続管３３Ａａにおける乾燥ガスの気圧を調整する接続管気圧調整機構３３Ｂと、筐体１５内のガスを排出して筐体１５内の気圧を調整する筐体気圧調整機構３３Ｃと、筐体１５内の気圧が所定気圧を超える場合に筐体１５内のガスを排出する安全弁３３Ｄと、を備える。

この放射性よう素吸着材１の保管装置３１によれば、乾燥ガスボンベ３３Ａと、接続管気圧調整機構３３Ｂと、により、筐体１５内に乾燥ガスを適宜供給することができる。しかも、筐体気圧調整機構３３Ｃにより筐体１５内の気圧を調整することで、筐体１５内の気圧を所定気圧に維持して筐体１５内を乾燥ガスの雰囲気に維持することができる。しかも、安全弁３３Ｄにより筐体１５内の気圧が所定気圧を超える場合に筐体１５内のガスを排出することで、筐体１５内の気圧の上昇により放射性よう素吸着材１の保管環境が変化する事態を抑制したり、筐体１５が破損する事態を防いだりすることができる。

また、乾燥ガス供給装置３３は、必要に応じて、筐体気圧調整機構３３Ｃにおける排出管３３Ｃａの出口部（排出管３３Ｃａの流量調整弁３３Ｃｂよりも排出側）に流量計３３Ｅを備えてもよい。流量計３３Ｅは、排出管３３Ｃａの出口部におけるガスの流量を計測する。流量調整弁３３Ｃｂは、流量計３３Ｅにて計測された流量に基づいて弁開度が制御される。すなわち、筐体１５内のガスを乾燥ガスに置換する場合、流量調整弁３３Ｂａおよび流量調整弁３３Ｃｂを全開とし、筐体１５内に乾燥ガスが供給され、流量計３３Ｅにより計測した排出管３３Ｃａのガスの総流量が筐体１５の容積分に相当したときに、流量調整弁３３Ｃｂを閉止することで筐体１５内のガスが乾燥ガスに置換される。その後、筐体１５内の気圧が筐体気圧調整機構３３Ｃにより調整される。従って、乾燥ガス供給装置３３により筐体１５内に乾燥ガスを供給しつつ、筐体１５内のガスを排出したときの流量を流量計３３Ｅにより測定することで、筐体１５内のガスを乾燥ガスに置換することができる。また、筐体１５内を大気圧よりも高い圧力、すなわち筐体１５内の気圧を正圧に維持して筐体１５外の気圧を負圧とすることにより湿分を含んだ空気を筐体１５内に吸い込むことを防ぐことができる。なお、流量計３３Ｅを備えていなくても、筐体圧力計３３Ｃｃにおける圧力の増加を検出することで、乾燥ガスが流れていることを確認することができる。

また、乾燥ガス供給装置３３は、必要に応じて、筐体気圧調整機構３３Ｃにおける排出管３３Ｃａの出口部（排出管３３Ｃａの流量調整弁３３Ｃｂよりも排出側）に酸素濃度計（濃度計）３３Ｆを備えてもよい。酸素濃度計３３Ｆは、排出管３３Ｃａの出口部におけるガスの酸素濃度を計測する。流量調整弁３３Ｃｂは、酸素濃度計３３Ｆにて計測された酸素濃度に基づいて弁開度が制御される。すなわち、筐体１５内のガスを乾燥ガス（この場合は窒素ガス）に置換する場合、流量調整弁３３Ｂａおよび流量調整弁３３Ｃｂを全開とし、筐体１５内に乾燥ガスが供給され、酸素濃度計３３Ｆにより計測した排出管３３Ｃａのガスの酸素濃度が所定値以下になったときに、流量調整弁３３Ｃｂを閉止することで筐体１５内のガスが乾燥ガスに置換される。その後、筐体１５内の気圧が筐体気圧調整機構３３Ｃにより調整される。従って、乾燥ガス供給装置３３により筐体１５内に乾燥ガスを供給しつつ、筐体１５内のガスを排出して酸素濃度を酸素濃度計３３Ｆにより測定することで、筐体１５内のガスを乾燥ガスに置換したことを確認することができる。なお、酸素濃度計３３Ｆは、流量計３３Ｅと共に設けられる場合、筐体１５内のガスを乾燥ガス（窒素ガス）に置換する際の置換精度を向上することができる。なお、酸素濃度計３３Ｆ以外に、空気中に存在する炭酸ガスの濃度を計測する濃度計や湿度（湿分濃度）を計測する湿度計を、本発明における濃度計として用いても酸素濃度計３３Ｆと同等の機能を具備させることが可能である。

ところで、図８は、窒素充填ボンベにおける窒素純度と水分量および水蒸気分圧との関係を示す図である。図８に示すように、窒素ガスは、水分量および水蒸気分圧が極めて少なく、かつ窒素純度が高いほど水分量および水蒸気分圧が少ない。また、図４に示すように、温度１０℃の条件でも、水蒸気分圧を４００Ｐａ以下とすれば水分吸着量を０．２０ｇ／ｇ程度以下とすることが可能である。従って、水分量および水蒸気分圧が極めて少なく、不燃性である窒素ガスを乾燥ガスとして適用することで、水分吸着量０．２０ｇ／ｇ以下を達成することができる。

なお、図９は、本実施形態に係る放射性よう素吸着材の保管装置の他の例の断面図である。図９に示す乾燥ガス供給装置３３では、筐体気圧調整機構３３Ｃは、筐体圧力計３３Ｃｃが排出管３３Ｃａにおける筐体１５と流量調整弁３３Ｃｂとの間に設けられている。このような構成であっても、筐体気圧調整機構３３Ｃは、筐体１５内のガスを排出して筐体１５内の気圧を調整することができる。具体的に、流量調整弁３３Ｃｂは、筐体圧力計３３Ｃｃにて計測された圧力が所定の圧力の範囲を超える場合に弁開度が制御され、排出管３３Ｃａを介して筐体１５から排出される。また、流量調整弁３３Ｃｂは、筐体圧力計３３Ｃｃにて計測された圧力が所定の圧力の範囲内であれば弁開度が０に制御され、排出管３３Ｃａを閉止する。この流量調整弁３３Ｃｂを制御するための圧力の範囲は、接続管気圧調整機構３３Ｂにおいて流量調整弁３３Ｂａを制御するための圧力の範囲よりも大きく、筐体１５外の外気よりも高い圧力となる。

［実施形態４］
図１０は、本実施形態に係る放射性よう素吸着材の保管装置の断面図である。図１０に示す保管装置４１は、上述した実施形態３の保管装置３１に対し、ガス供給口４３、ガス排出口４５、および粒子フィルタ４７をさらに備える。従って、本実施形態において、実施形態３の保管装置３１と同等の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

ガス供給口４３は、筐体１５内のガスを供給するための入口である。また、ガス排出口４５は、筐体１５内のガスを排出するための出口である。そして、本実施形態の放射性よう素吸着材の保管装置４１は、放射性よう素吸着材１が収容される収容容器１３が放射性よう素フィルタ３として構成されている。そして、放射性よう素フィルタ３は、筐体１５内において、ガスの流通方向が決められている。すなわち、ガス供給口４３から供給されて筐体１５内を経てガス排出口４５から排出されるガスの流通方向に対し、放射性よう素フィルタ３のガスの流通方向が決められている。例えば、ガスが、ガス供給口４３から供給されて筐体１５内を経てガス排出口４５から排出される場合、正面側の開口部３Ａｄから供給されて放射性よう素吸着材１を通過して上下に抜けて背面に排出される（図１参照）。また、図には明示しないが、ガス供給口４３とガス排出口４５とを逆に配置し、ガスが、ガス排出口４５から供給されて筐体１５内を経てガス供給口４３から排出される場合、図１とは逆に背面側から上下方向に放射性よう素吸着材１を通過して正面側の開口部３Ａｄから排出される。このようにして、本実施形態の放射性よう素フィルタ３は、筐体１５を通過する放射性ガスに含まれる放射性よう素を除去する。

また、ガス供給口４３は、筐体１５の外側に突出する筒状部材の突出端に接続フランジ４３Ａが設けられている。また、ガス排出口４５は、筐体１５の外側に突出する筒状部材の突出端に接続フランジ４５Ａが設けられている。本実施形態では、ガス供給口４３の接続フランジ４３Ａを介してガス供給口４３に接続管３３Ａａのフランジ３３Ａａａが接続されてガスの漏れがなく接続され、ガス排出口４５の接続フランジ４５Ａを介してガス排出口４５に排出管３３Ｃａのフランジ３３Ｃａａが接続されてガスの漏れがなく接続されている。なお、ガス供給口４３に接続管３３Ａａが接続されていないときは、フランジ３３Ａａａに替えて遮蔽板が接続フランジ４３Ａを介して接続されてガスの漏れや筐体１５内へのガスの浸入が防止され、ガス排出口４５に排出管３３Ｃａが接続されていないときは、フランジ３３Ｃａａに替えて遮蔽板が接続フランジ４５Ａを介して接続されてガスの漏れや筐体１５内へのガスの浸入が防止される。

従って、本実施形態の放射性よう素吸着材１の保管装置４１によれば、筐体１５内に放射性よう素吸着材１が収容された放射性よう素フィルタ３を収納して放射性よう素吸着材１と共に放射性よう素フィルタ３を保管しておき、放射性よう素フィルタ３の使用時に、乾燥ガス供給装置３３を外し、ガス供給口４３およびガス排出口４５を送風機や設備に接続することで、筐体１５内に供給したガスを放射性よう素フィルタ３に通過させて排出させることができ、放射性ガス除去装置として用いることができる。

また、粒子フィルタ４７は、高性能フィルタであって、例えば、対象粒子径が０．１５μｍで９９．９７％の除去効率のＨＥＰＡフィルタ（High Efficiency Particulate Air Filter）が適用される。この粒子フィルタ４７は、ガス供給口４３と放射性よう素フィルタ３との間、およびガス排出口４５と放射性よう素フィルタ３との間に配置されている。

従って、本実施形態の放射性よう素吸着材１の保管装置４１によれば、筐体１５内に放射性よう素吸着材１が収容された放射性よう素フィルタ３を収納して放射性よう素吸着材１と共に放射性よう素フィルタ３を保管しておき、放射性よう素フィルタ３の使用時に、乾燥ガス供給装置３３を外し、ガス供給口４３およびガス排出口４５を送風機や設備に接続することで、筐体１５内に供給したガスを粒子フィルタ４７を介して放射性よう素フィルタ３に通過させて粒子フィルタ４７を介して排出させることができ、放射性よう素と共に粒子をも除去する放射性ガス除去設備として用いることができる。

なお、図１１は、本実施形態に係る放射性よう素吸着材の保管装置の他の例の断面図である。図１１に示す乾燥ガス供給装置３３では、筐体気圧調整機構３３Ｃは、筐体圧力計３３Ｃｃが排出管３３Ｃａにおける筐体１５と流量調整弁３３Ｃｂとの間に設けられている。このような構成であっても、筐体気圧調整機構３３Ｃは、筐体１５内のガスを排出して筐体１５内の気圧を調整することができる。具体的に、流量調整弁３３Ｃｂは、筐体圧力計３３Ｃｃにて計測された圧力が所定の圧力の範囲を超える場合に弁開度が制御され、排出管３３Ｃａを介して筐体１５から排出される。また、流量調整弁３３Ｃｂは、筐体圧力計３３Ｃｃにて計測された圧力が所定の圧力の範囲内であれば弁開度が０に制御され、排出管３３Ｃａを閉止する。この流量調整弁３３Ｃｂを制御するための圧力の範囲は、接続管気圧調整機構３３Ｂにおいて流量調整弁３３Ｂａを制御するための圧力の範囲よりも大きく、筐体１５外の外気よりも高い圧力となる。

１ 放射性よう素吸着材
３ 放射性よう素フィルタ
３Ａ ケーシング
１１ 保管装置
１３ 収容容器
１５ 筐体
２１ 保管装置
２３ 安全弁
２５ 筐体内気圧計
３１ 保管装置
３３ 乾燥ガス供給装置
３３Ａ 乾燥ガスボンベ
３３Ａａ 接続管
３３Ｂ 接続管気圧調整機構
３３Ｃ 筐体気圧調整機構
３３Ｄ 安全弁
３３Ｅ 流量計
３３Ｆ 酸素濃度計（濃度計）
４１ 保管装置
４３ ガス供給口
４５ ガス排出口
４７ 粒子フィルタ

Claims (9)

1. 放射性よう素を吸着する放射性よう素吸着材を収納する収容容器と、
   前記収容容器を密閉状態で収納する筐体と、
   を備えることを特徴とする放射性よう素吸着材の保管装置。
2. 前記筐体内の気圧が所定気圧を超える場合に前記筐体内のガスを排出する安全弁と、
   前記筐体内の気圧を計測する筐体内気圧計と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の放射性よう素吸着材の保管装置。
3. 前記筐体内に乾燥ガスを供給する乾燥ガス供給装置を備えることを特徴とする請求項１に記載の放射性よう素吸着材の保管装置。
4. 前記乾燥ガス供給装置は、
   前記筐体内の気圧よりも高圧の乾燥ガスが充填された乾燥ガスボンベと、
   前記乾燥ガスボンベと前記筐体との間を接続する接続管に設けられて当該接続管における乾燥ガスの気圧を調整する接続管気圧調整機構と、
   前記筐体内のガスを排出して前記筐体内の気圧を調整する筐体気圧調整機構と、
   前記筐体内の気圧が所定気圧を超える場合に前記筐体内のガスを排出する安全弁と、
   を備えることを特徴とする請求項３に記載の放射性よう素吸着材の保管装置。
5. 前記筐体気圧調整機構は、前記筐体内のガスを排出する排出管を有し、当該排出管の出口部に流量計を備えることを特徴とする請求項４に記載の放射性よう素吸着材の保管装置。
6. 前記筐体気圧調整機構は、前記筐体内のガスを排出する排出管を有し、当該排出管の出口部に濃度計を備えることを特徴とする請求項４に記載の放射性よう素吸着材の保管装置。
7. 前記収容容器は、収納した放射性よう素吸着材を介してガスを通過し得る放射性よう素フィルタを構成することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の放射性よう素吸着材の保管装置。
8. 前記筐体は、前記放射性よう素フィルタに対してガスを供給するガス供給口と、前記放射性よう素フィルタを通過したガスを排出するガス排出口とを有して、その内外にガスを流通させる流通路が構成され、当該流通路における前記放射性よう素フィルタの前後に、ガス中に含まれる粒子を捕集する粒子フィルタを配置することを特徴とする請求項７に記載の放射性よう素吸着材の保管装置。
9. 放射性よう素を吸着する放射性よう素吸着材を収納する収容容器と、前記収容容器を密閉状態で収納する筐体と、前記筐体に乾燥ガスを供給する乾燥ガス供給装置と、を備える放射性よう素吸着材の保管装置を用い、
   乾燥ガス供給装置により前記筐体内に乾燥ガスを供給しつつ、前記筐体内のガスを排出して、前記筐体内のガスを前記乾燥ガスに置換することを特徴とする放射性よう素吸着材の保管方法。

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