JP2021021610A - 放射性廃棄物の保管方法 - Google Patents
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Abstract
Description
また原子炉建屋10には使用済燃料プール(Spent Fuel Pool:以下単にSFPと略すことがある)20と機器貯蔵プール(Dryer Separater Pool:以下単にDSPと略すことがある)22が設置されている。SFP20は主として使用済燃料の貯蔵を、DSP22は定期検査時に原子炉圧力容器15の炉内構造物であるドライヤー及びセパレータの保管や機器の分解等に使用することを目的としている。SFP20とDSP22の間には原子炉ウェル24があり、原子炉ウェル24の下方に原子炉格納容器12がある。
このとき放射能レベルの極めて低い廃棄物(レベル3:L3)等は本願の対象外であるが、放射能レベルの比較的高い廃棄物(レベル1:L1)、放射能レベルの比較的低い廃棄物(レベル2:L2)の最終処分場への排出時期は、海上輸送の調整が必要であり、廃止措置を進めるためには、放射性廃棄物を建屋内に保管する必要がある。
解体場所で処分容器に放射性廃棄物を収納すると、建屋内の保管場所に移送するための重量物用運搬設備はコスト高となり建屋の床強度等も考慮しなければならない。その他運搬ルートについても床強度を補強しなければならず、床強度の高い現状の建屋内保管場所は限られる。
また上記処分容器と類似する容器として発電所内で放射性廃棄物を収納する容器を遮蔽容器と呼び、重量、耐久性等を大幅に軽減した構造に設定されている。
従来、建屋内のプールで放射性廃棄物を保管する技術として、特許文献1に開示の技術は、長棒状の放射性固体廃棄物を束に縛り水中で横積貯蔵している。また特許文献2に開示の技術は、長尺部材の放射性廃棄物を切断して容器内に真っ直ぐな状態で並べて収納しプール内に保管している。しかしながら放射性廃棄物は長棒状のみならず種々の形状があるため一様に束状に結束したり真っ直ぐに並べたりすることができず、これらの技術は適用範囲が極めて限定的となる。
この他、DSPやSFPに放射性廃棄物を保管する際に、放射性廃棄物の放射能レベルに応じて効率良く収納する方法を開示した文献は見当たらない。
前記炉内構造物を処分容器に収まる大きさに切断する切断工程と、
切断した放射性廃棄物を使用済燃料プールに保管する保管工程と、を有し、
前記放射性廃棄物は、汚染レベルに応じてSFP底部から放射性の高い順に入れ替えて積み重ねて保管することを特徴とする放射性廃棄物の保管方法を提供することにある。
上記第1の手段によれば、汚染レベルの比較的高い放射性廃棄物を遮蔽水深(一例として3m)及び床強度のあるSFP内で放射性ダストの飛散及び被曝のおそれがなく安全確実に保管することができる。また建屋の天井クレーンを利用して放射性廃棄物を迅速かつ安全に運搬することができる。
上記第2の手段によれば、SFPから放射性廃棄物を取り出したときに容易に水切りでき、速やかに乾燥処理に移行でき、迅速な処分容器への移し替え作業を実現できる。また重量物となる処分容器を用いることなく放射性廃棄物をSFP内で保管できる。さらにSFP保管時に処分容器をあらかじめ用意する必要がない。
上記第3の手段によれば、放射性ダストの飛散防止及び作業者の被曝を低減できる。
上記第4の手段によれば、SFPでの保管が満杯になったときにDSPで水中保管することでSFPに新たに収納スペースを確保でき、その後DSPからの放射性廃棄物の移送によりDSPにも新たに収納スペースを確保することができる。また、遮蔽容器に収納して耐荷重性の面で尤度のある原子炉格納容器内で安全に放射性廃棄物を保管できる。この間、天井クレーンを利用して迅速に運搬することができる。
上記第5の手段によれば、解体処理する放射性廃棄物の正確な線量を測定することができ汚染レベル毎に適格な分別処理が行える。
前記保管工程は、前記メッシュバスケットの幅方向に沿って前記SFP底面に設けた断面視が三角形状の凸ガイドと、断面視が四角形状の合わせガイドからなる位置合わせガイドにより、前記凸ガイド側に前記メッシュバスケットの底面を近づけ、前記メッシュバスケットの一方の底辺が前記凸ガイドの斜面に倣って、他方の底辺が前記合わせガイド側に接近して位置決めすることを特徴とする放射性廃棄物の保管方法を提供することにある。
上記第6の手段によれば、メッシュバスケットをプール内で無駄な隙間なく整列配置した状態で保管できる。また、プール内でのメッシュバスケットの位置決めが容易となり、メッシュバスケットの迅速な保管作業が実現できる。
前記メッシュバスケットは、
平面視で前記メッシュバスケットの横又は奥行長さよりも長いフレームと、
前記フレームの両端に設け、前記メッシュバスケットの吊金具が収まるスカート状に形成し、前記吊金具が内部に収まったときに前記吊金具の吊孔と対向する箇所に貫通孔を有する吊ガイドと、
前記フレームに設け、前記吊ガイドに向けて固定ピンが進退移動して前記吊孔と前記貫通孔に前記固定ピンが貫通したときに前記メッシュバスケットを固定可能な固定手段と、
を有するメッシュバスケット用天秤を用いて移送することを特徴とする放射性廃棄物の保管方法を提供することにある。
上記第7の手段によれば、メッシュバスケットを吊り上げる作業時において、メッシュバスケットの吊金具と吊ガイドの位置合わせ作業を容易かつ迅速に行うことができる。また固定手段によりメッシュバスケットの固定又は開放作業を容易に行うことができる。また固定手段を遠隔で操作することにより、作業者の被曝を防止できる。
また本実施例では、説明を容易にするために、便宜上、ドライヤー151は放射能レベルL3、セパレータ152は放射能レベルL2、シュラウド153は放射能レベルL1としている。
図1は放射性廃棄物の解体準備作業の説明図である。原子炉格納容器12内の機器を解体して撤去する。そして原子炉圧力容器15に接続されている各種配管類を撤去して配管の接続箇所を漏水がないように閉止処理を行う。その後、原子炉圧力容器15内に水を供給して炉内構造物を水封する。
DSP22に炉内構造物の細断用ターンテーブル30と、細断物を収納するメッシュバスケット40と、水中切断装置等(アブレシブウォータージェット等)解体に必要な機材を設置、準備する。またSFP20とDSP22と原子炉ウェル24に水を供給して満水にする。
図2はメッシュバスケットの説明図である。図示のようにメッシュバスケット40(以下単にバスケットということあり)はフレーム42とメッシュ44からなる。フレーム42は、所定強度の鋼材を用いており、処分容器に収まるように、処分容器(一例として縦・横長さが1.5m、奥行長さが1mの箱)よりも僅かに小さい箱であり、上面に開口を有し、側面及び底面をメッシュ44で覆っている。本実施形態のメッシュ44は、パイプ等の細物では一例として網目が10mm以上の金網、大きな板状の物ではフレームだけの場合もある。このようなメッシュバスケット40は、放射性廃棄物の形状に合わせて奥行長さが半分のバスケットもある(図6参照)。
またメッシュバスケット40の上端には吊金具46を複数(2個以上)設けている。吊金具46は、メッシュバスケット40を上下方向に積み重ねたときに上方のバスケット底面と干渉しないように上面枠の外側から上方に向けて突出しており、後述するメッシュバスケット用天秤50の固定ピン58が貫通する吊孔48を設けている(図3参照)。また吊金具46は、バスケットを積み重ねるときの位置合わせの役割も果たしている。
これによりSFP20から放射性廃棄物を取り出したときに容易に水切りでき、速やかに乾燥処理に移行でき、迅速な処分容器への移し替え作業を実現できる。
図3はメッシュバスケット用天秤の説明図であり、(1)は正面の一部断面図であり、(2)は(1)のA−A断面図である。図示のようにメッシュバスケット用天秤50(以下単に天秤ということあり)は、建屋内の天井クレーン18で吊り上げ可能とし、所定強度の鋼材を用いており、平面視でメッシュバスケット40の横又は奥行長さよりも僅かに長い棒状のフレームである。メッシュバスケット用天秤50は両端に吊ガイド52を設けている。吊ガイド52は、メッシュバスケット40上に配置したときに吊金具46と対向する箇所に設けて、フレーム下面から下方へ延出し、間に吊金具46を挟むように取り付けた一対の部材である。吊ガイド52はフレーム底面から先端に向けてスカート状に形成し、天秤をメッシュバスケット40上に近づける際、吊金具46が吊ガイド52内に収まり易くしている。また吊ガイド52は、内部に吊金具46が収まったときに吊孔48と対向する箇所に、固定ピン58が貫通する貫通孔54を設けている。
天秤の底面には長手方向に沿って端部側に進退移動する固定手段56を設けている。固定手段56は、メッシュバスケット40を吊り上げる際にフレームを吊金具46に固定するものである。固定手段56は固定ピン58を有し、天秤が空の状態となる待機位置(図中の実線)から、メッシュバスケット40に固定する固定位置(図中の鎖線)に固定ピン58がフレームの長手方向に沿って進退移動する。
メッシュバスケット40が一杯になったら、遮蔽カバー59内に配置したメッシュバスケット用天秤50でメッシュバスケット40を吊り上げる。このとき、天秤の固定手段56でメッシュバスケット40の吊金具46に固定する。また被曝の低減化を図るためメッシュバスケット40を遮蔽カバー59で覆い、オペレイティングフロア17上の低い位置で気中移送してSFP20内(水中)に保管する。
SFP底面には位置合わせガイド60を設けている(図2参照)。位置合わせガイド60は、断面視が三角形状の凸ガイド62と、断面視が四角形状の合わせガイド64からなり、凸ガイド62と、合わせガイド64の間にメッシュバスケット40(横方向)が収まるようにメッシュバスケット40の奥行方向に沿って取り付けている(図6参照)。SFP20の底面にメッシュバスケット40を保管するときに、まず凸ガイド62側にメッシュバスケット40の底面を近づける。メッシュバスケット40の一方の底辺が凸ガイド62の斜面に倣って、他方の底辺が合わせガイド64側に接近して位置決めできる。このような位置合わせガイド60の構成により、メッシュバスケット40をプール内で無駄な隙間なく整列配置した状態で保管できる。メッシュバスケット40の上に新たなメッシュバスケット40を設置する際は、メッシュバスケット40の吊金具46上に天秤の吊ガイド52を位置合わせすることにより、バスケットの積み上げ作業が容易となる。このとき放射能レベルの比較的低い(L2)メッシュバスケット40は、SFP20内でランダムに配置するのではなく、L1上にL2を載せる入れ替えが容易となるようになるべく省スペースで上下方向に積み重ねている。
次いで最も放射能レベルの高いL1炉内構造物であるシュラウド153と、ジェットポンプと、配管等炉内構造物についてもL2炉内構造物と同様の手順で全て解体、切断、移送を行う。
炉内構造物を全て撤去した後、原子炉ウェル24と原子炉圧力容器15内の水を排水する。
これによりSFPの保管が満杯になったときにSFPの収納スペースを新たに作り出すことができる。また、耐荷重性の面で尤度のある原子炉格納容器内で安全に放射性廃棄物を保管できる。この間、天井クレーンを利用して迅速に運搬することができる。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明した。しかしながら、本発明は、上記実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の変更が可能である。
また、本発明は、実施形態において示された組み合わせに限定されることなく、種々の組み合わせによって実施可能である。
12 原子炉格納容器
13 熱遮蔽壁
14 金属保温材
15 原子炉圧力容器
151 ドライヤー
152 セパレータ
153 シュラウド
16 ペデスタル
17 オペレイティングフロア
18 天井クレーン
19 吊上げ用天秤
20 使用済燃料プール(SFP)
22 機器貯蔵プール(DSP)
24 原子炉ウェル
30 細断用ターンテーブル
40 メッシュバスケット
41 遮蔽容器
42 フレーム
44 メッシュ
46 吊金具
48 吊孔
50 メッシュバスケット用天秤
52 吊ガイド
54 貫通孔
56 固定手段
58 固定ピン
59 遮蔽カバー
60 位置合わせガイド
62 凸ガイド
64 合わせガイド
Claims (7)
- 原子炉圧力容器の炉内構造物を取り出して解体した放射性廃棄物の保管方法において、
前記炉内構造物を処分容器に収まる大きさに切断する切断工程と、
切断した放射性廃棄物を使用済燃料プール(以下単にSFPという)に保管する保管工程と、を有し、
前記放射性廃棄物は、汚染レベルに応じて放射性の高い順にSFP底部から入れ替えて積み重ねて保管することを特徴とする放射性廃棄物の保管方法。 - 請求項1に記載された放射性廃棄物の保管方法であって、
前記切断工程で切断した放射性廃棄物は、前記処分容器に収まる大きさのメッシュバスケットに収納することを特徴とする放射性廃棄物の保管方法。 - 請求項1又は請求項2に記載された放射性廃棄物の保管方法であって、
前記切断工程は、機器貯蔵プール(以下単にDSPという)内の切断手段を用いて前記炉内構造物を切断することを特徴とする放射性廃棄物の保管方法。 - 請求項3に記載の放射性廃棄物の保管方法であって、
放射能レベルの比較的低い前記放射性廃棄物は、前記SFPから移送して前記DSPで仮置きし、前記原子炉圧力容器及びペデスタルを解体した後、メッシュバスケットから遮蔽容器に収納して原子炉格納容器に移送して前記遮蔽容器内で保管することを特徴とする放射性廃棄物の保管方法。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか1に記載の放射性廃棄物の保管方法であって、
前記炉内構造物を前記原子炉圧力容器から取り出した後に前記炉内構造物の線量を測定することを特徴とする放射性廃棄物の保管方法。 - 請求項2、又は請求項2に従属する請求項3ないし請求項5のいずれか1に記載の放射性廃棄物の保管方法であって、
前記保管工程は、前記メッシュバスケットの幅方向に沿って前記SFP底面に設けた断面視が三角形状の凸ガイドと、断面視が四角形状の合わせガイドからなる位置合わせガイドにより、前記凸ガイド側に前記メッシュバスケットの底面を近づけ、前記メッシュバスケットの一方の底辺が前記凸ガイドの斜面に倣って、他方の底辺が前記合わせガイド側に接近して位置決めすることを特徴とする放射性廃棄物の保管方法。 - 請求項2、又は請求項2に従属する請求項3ないし請求項6のいずれか1に記載の放射性廃棄物の保管方法であって、
前記メッシュバスケットは、
平面視で前記メッシュバスケットの横又は奥行長さよりも長いフレームと、
前記フレームの両端に設け、前記メッシュバスケットの吊金具が収まるスカート状に形成し、前記吊金具が内部に収まったときに前記吊金具の吊孔と対向する箇所に貫通孔を有する吊ガイドと、
前記フレームに設け、前記吊ガイドに向けて固定ピンが進退移動して前記吊孔と前記貫通孔に前記固定ピンが貫通したときに前記メッシュバスケットを固定可能な固定手段と、
を有するメッシュバスケット用天秤を用いて移送することを特徴とする放射性廃棄物の保管方法。
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