JP3043303B2 - ガスの固定化処理装置 - Google Patents
ガスの固定化処理装置Info
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Description
ガスをイオン化し金属基体中に注入して固定化する、ガ
スの固定化処理装置に関する。
再処理工程においては、環境へ放出される放射性物質の
低減を図るための種々の技術開発が行われている。この
うち気体廃棄物で半減期が約10年と比較的長いクリプ
トン85(以下Kr一85と略称する)については、廃
ガス中から除去回収後イオン注入法による固定化処理装
置が開発されている。
定化処理装置を示したものである。このガス固定化処理
装置は、被処理ガスが導入される密閉型のイオン注入電
極としてのステンレス製の外側陰極11と、この外側陰
極11の温度上昇を抑えるための外側陰極冷却管13
と、前記外側陰極11の内部に配置されたスパッタリン
グターゲット材となるニッケルイットリウム製の円筒状
内側陰極15と、内側陰極15を冷却するため内部を冷
却水が流れるステンレス製の内側陰極冷却水管17と、
この内側陰極冷却水管17に冷却水を供給する冷却水供
給管19と、前記内側陰極冷却水管17から冷却水を排
出する冷却水排出管21と、前記外側陰極11の上端開
口を閉塞させるステンレス製の陽極蓋23と、この陽極
蓋23に取付られた被処理ガスのガス導入管25と、外
側陰極11内を減圧するためのガス吸引管27と、前記
外側陰極11の底部に設けられたステンレス製の陽極底
29と、前記外側陰極11と内側陰極15とに高電圧を
印加するための直流高圧電源31とからなっている。な
お、図中33、35、37は絶縁部材である。また、外
側陰極11、陽極蓋23、陽極底29、絶縁体33,3
5,37は、密閉構造の固定化容器39を構成する。
陰極11内の圧力および外側陰極11と内側陰極15と
の間に印加される電圧が適当な条件を満たす場合には外
側陰極11内全体に放電が発生することが知られてい
る。この放電によりKr一85は電離してイオン状態と
なり、放電プラズマが形成される。
1に1KV以下の負の電圧を、内側陰極15に冷却水排
出管21および内側陰極冷却水管17を介して1KV以
上の負の電圧をそれぞれ連続的に印加した場合には、放
電により電離したKr一85イオン41は電界に沿って
加速され、内側陰極15の面に入射衝突し、内側陰極1
5をスパッタさせる。スパッタされた金属原子は対向す
る外側陰極11の内面に付着し積層して金属製の固化体
43を形成していく。
ン41は外側陰極11の電界の方に直接加速されて、前
記固化体43に打ち込まれ注入されていく。このように
して固化体43は厚みを増しながら注入されたKr一8
5を連続的に金属中に固定化処理していく。なお、内側
陰極15はスパッタリングの進行とともに消耗してい
く。
という条件で連続して金属中に放射性のクリプトンを固
定化できる技術であり、安全性に優れている。
処理装置においては、固定化処理の進行とともに内側陰
極15はスパッタリングにより消耗していく。しかし、
消耗の程度が直接確認できないため、いつ電極が消耗し
尽くしたのか判断できない。現状内側陰極の消耗につい
ては、電極の大きさに基づき固定化可能なクリプトンガ
ス量を算出し、クリプトンガスの固定化量からその程度
を推測していた。
されたもので、内側陰極の消耗度合を検知し、消耗が所
定の部位に達した場合固定化処理を停止させることを可
能にした、特に放射性のガスを安全に固定化処理できる
ガスの固定化処理装置を提供することを目的とする。
被処理ガスが導入される密閉構造の固定化容器と、この
固定化容器内に設けられ負の電圧が印荷されるイオン注
入電極と、このイオン注入電極に対向して配置され負の
高電圧が印荷されるスパッタ電極と、これら両電極に高
電圧を供給する高圧電源とを備え、両電極間に被処理ガ
スを導入し、グロー放電を発生させることによって被処
理ガスをイオン化し、このイオン化されたガスをイオン
注入電極表面に形成されたスパッタ金属の固化層中に注
入して固定化するガス固定化処理装置において、スパッ
タ電極に、この電極の消耗度合を検出する検出手段を設
けたことである。
極が所定量消耗すると、検出手段がこれを感知する。従
って、スパッタ電極の消耗度合いを確実に検出できる。
の検出手段からの信号を処理しスパッタ電極が所定量以
上消耗しているか否かを判断する信号処理装置が接続さ
れ、この信号処理装置には、この信号処理装置において
スパッタ電極が消耗していると判断された場合に、両電
極に印荷されている高電圧を遮断する命令を高圧電源に
発する制御装置が接続されていることである。
以上消耗していることを検知すると、自動的に直流高圧
電源を停止することができ、それ以上の電極の損耗を防
止し、安全性を確保することができる。
側には、この電極を冷却する冷却管が設けられ、検出手
段はスパッタ電極と冷却管との界面に設けられているこ
とである。
出すると、検出手段がこれを検知し自動的に直流高圧電
源を停止する。
ラル絶縁ケーブルであるとともに、信号処理装置は、ミ
ネラル絶縁ケーブルが切断されたか否かによってスパッ
タ電極が所定量消耗しているか否かを判断するようにな
されていることである。
を判断することができる。
絶縁ケーブルは、スパッタ電極とその中に挿入された冷
却管との界面に螺旋状又はつづら折り状に配置されてい
ることである。
及び冷却管の全周方向にわたる消耗を検知することがで
き、より安全性を高めることができる。
は、シース熱電対又はシース測温抵抗体であることであ
る。
ング領域がシース熱電対または測温抵抗体に近づくこと
による温度上昇を検知し、MIケーブルの場合と同様の
操作を行うことができる。
がら本発明に係るガスの固定化処理装置の一実施例につ
いて説明する。なお、従来例と同一構成の部分には同一
符号を付してその説明を省略する。
る内側陰極15に挿入された内側陰極冷却水管17の外
周面に溝51が形成されている。この溝51には、外径
1mm程度のMI(Mineral Insulate
d)ケーブル53が螺旋状に配置されている。このMI
ケーブル53は、図2に示すように、金属シース55の
内側に絶縁材57が充填されており、この絶縁材57内
にU字状の導線59が埋め込まれている。このMIケー
ブルの一端には、信号処理装置61が接続されている。
この信号処理装置61には、導線59の両端が接続され
ており、金属シース55内の導線59の導通を常時監視
している。そして、この導線59の導通がとれるか否か
で導線59が切断されたか否かを判断できるようになっ
ている。この信号処理装置61には、制御装置63が接
続されており、この制御装置63は直流高圧電源31に
接続されている。この制御装置63は、信号処理装置6
1から導線59が切断されたという信号を受けると、直
流高圧電源31に対して高電圧の供給を停止する命令を
出力するようになっている。
1から外側陰極11に1KV以下の負の電圧を、内側陰
極15に1KV以上の負の電圧をそれぞれ連続的に印加
した場合には、放電により電離したKr一85イオン4
1は電界に沿って加速され、内側陰極15の面に入射衝
突し、内側陰極15をスパッタさせる。スパッタされた
金属原子は対向する外側陰極11の内面に付着し積層し
て金属製の固化体43を形成していく。また、これと同
時に一部のKr一85イオン41は外側陰極11の電界
の方に直接加速されて、前記固化体43に打ち込まれ注
入されていく。このようにして固化体43は厚みを増し
ながら注入されたKr一85を連続的に金属中に固定化
処理していく。
進行とともに消耗していくが、万一局部的に内側陰極冷
却水管17の界面まで消耗し尽くした場合には、露出し
た内側陰極冷却水管17の溝51に埋め込まれたMIケ
ーブル53がスパッタされ、内部の導線59が切断され
る。その結果、信号処理装置61では、導線59間の導
通がなくなり、内側陰極15の消耗が内側陰極冷却水管
17の表面まで達したことが判断される。信号処理装置
61において、内側陰極15の消耗が内側陰極冷却水管
17の表面まで達したことが判断されると、その判断は
制御装置63に送られ、制御装置63は、自動的に直流
高圧電源31の電源を切断し固定化処理を停止する。
装置においては、その内側陰極15に挿入された内側陰
極冷却水管19の外周面に、外形1mm程度のMI(M
ineral Insulated)ケーブル53を螺
旋状に配置しているから、内側陰極15の消耗の度合い
が検知できる。
7の表面部にらせん状、またはつづら折り状に配置する
ので1本のMIケーブルで内側陰極管15のどのような
周方向の消耗に対しても消耗の度合いを検知することが
できる。
よれば、スパッタ電極の消耗度合いを確実に検知できる
ため、放射性のガスをより安全に固定化処理できる。
を示す構成図。
る。
Claims (7)
- 【請求項1】被処理ガスが導入される密閉構造の固定化
容器と、この固定化容器内に設けられ負の電圧が印荷さ
れるイオン注入電極と、このイオン注入電極に対向して
配置され負の高電圧が印荷されるスパッタ電極と、これ
ら両電極に高電圧を供給する高圧電源とを備え、前記両
電極間に前記被処理ガスを導入し、グロー放電を発生さ
せることによって前記被処理ガスをイオン化し、このイ
オン化されたガスを前記イオン注入電極表面に形成され
たスパッタ金属の固化層中に注入して固定化するガス固
定化処理装置において、 前記スパッタ電極に、この電極の消耗度合を検出するミ
ネラル絶縁ケーブルを設け、このミネラル絶縁ケーブル
には、このミネラル絶縁ケーブルが切断されたか否かに
よってスパッタ電極が所定量消耗しているか否かを判断
する信号処理装置を接続したことを特徴とするガスの固
定化処理装置。 - 【請求項2】前記信号処理装置には、この信号処理装置
において前記スパッタ電極が消耗していると判断された
場合に、前記両電極に印荷されている高電圧を遮断する
命令を前記高圧電源に発する制御装置が接続されている
ことを特徴とする請求項1に記載のガスの固定化処理装
置。 - 【請求項3】前記スパッタ電極の内側には、この電極を
冷却する冷却管が設けられ、前記ミネラル絶縁ケーブル
は、前記スパッタ電極と前記冷却管との界面に設けられ
ていることを特徴とする請求項2に記載のガスの固定化
処理装置。 - 【請求項4】前記ミネラル絶縁ケーブルは、前記スパッ
タ電極とその中に設けられた前記冷却管との界面に螺旋
状に配置されていることを特徴とする請求項3に記載の
ガスの固定化処理装置。 - 【請求項5】前記ミネラル絶縁ケーブルは、前記スパッ
タ電極とその中に設けられた前記冷却管との界面につづ
ら折り状に配置されていることを特徴とする請求項3に
記載のガスの固定化処理装置。 - 【請求項6】被処理ガスが導入される密閉構造の固定化
容器と、この固定化容器内に設けられ負の電圧が印荷さ
れるイオン注入電極と、このイオン注入電極に対向して
配置され負の高電圧が印荷されるスパッタ電極と、これ
ら両電極に高電圧を供給する高圧電源とを備え、前記両
電極間に前記被処理ガスを導入し、グロー放電を発生さ
せることによって前記被処理ガスをイオン化し、このイ
オン化されたガスを前記イオン注入電極表面に形成され
たスパッタ金属の固化層中に注入して固定化するガス固
定化処理装置において、 前記スパッタ電極に、この電極の消耗度合を検出するシ
ース熱電対を設け、このシース熱電対には、このシース
熱電対からの信号を処理しスパッタ電極が所定量以上消
耗しているか否かを判断する信号処理装置を接続したこ
とを特徴とするガスの固定化処理装置。 - 【請求項7】被処理ガスが導入される密閉構造の固定化
容器と、この固定化容器内に設けられ負の電圧が印荷さ
れるイオン注入電極と、このイオン注入電極に対向して
配置され負の高電圧が印荷されるスパッタ電極と、これ
ら両電極に高電圧を供給する高圧電源とを備え、前記両
電極間に前記被処理ガスを導入し、グロー放電を発生さ
せることによって前記被処理ガスをイオン化し、このイ
オン化されたガスを前記イオン注入電極表面に形成され
たスパッタ金属の固化層中に注入して固定化するガス固
定化処理装置において、 前記スパッタ電極に、この電極の消耗度合を検出するシ
ース測温抵抗体を設け、このシース測温抵抗体には、こ
のシース測温抵抗体からの信号を処理しスパッタ電極が
所定量以上消耗しているか否かを判断する信号処理装置
を接続したことを特徴とするガスの固定化処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9340230A JP3043303B2 (ja) | 1997-12-10 | 1997-12-10 | ガスの固定化処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9340230A JP3043303B2 (ja) | 1997-12-10 | 1997-12-10 | ガスの固定化処理装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH11174195A JPH11174195A (ja) | 1999-07-02 |
JP3043303B2 true JP3043303B2 (ja) | 2000-05-22 |
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ID=18334952
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP9340230A Expired - Fee Related JP3043303B2 (ja) | 1997-12-10 | 1997-12-10 | ガスの固定化処理装置 |
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JP (1) | JP3043303B2 (ja) |
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JP2002071891A (ja) * | 2000-08-30 | 2002-03-12 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | ガラス溶融炉内抵抗測定器 |
RU2711292C1 (ru) * | 2018-11-21 | 2020-01-16 | Акционерное Общество "Российский Концерн По Производству Электрической И Тепловой Энергии На Атомных Станциях" (Ао "Концерн Росэнергоатом") | Способ дезактивации элемента конструкции ядерного реактора |
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1997
- 1997-12-10 JP JP9340230A patent/JP3043303B2/ja not_active Expired - Fee Related
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