JP3198945U - 海水放射線測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】短期間で設置でき、必要な放射能濃度を連続的に測定できる海水放射線測定装置を提供する。【解決手段】岸から予め定めた距離だけ離れた所定の水深に設置される取水部３００と、地上に配置されたドラムから引き出されて海底に設置ができる可撓性管材で構成され取水部から海水を搬送する取水管１３０と、取水管から海水を連続的に取り入れる取水ポンプ２１０と、取り入れられた海水から異物を除去する沈殿槽２２０、排水ポンプ２３０と、放射能濃度を連続的に測定するトリチウム測定装置２５０、ガンマ線測定装置２６０、およびベータ線測定装置２７０を備え、取水ポンプと沈殿槽を可搬性のある第３コンテナ３０に、海水浄化装置２４０とトリチウム測定装置を可搬性のある第１コンテナ１０に、ガンマ線測定装置とベータ線測定装置を可搬性のある第２コンテナ２０に設置した。【選択図】図１

Description

本考案は、容易に設置できるとともに、沖合から取得した海水の放射能濃度を連続的に測定できる海水放射線測定装置に関する。

原子力発電所は海に隣接して立地されることが多く、このような場合、海水の放射能濃度は常に測定する必要がある。海水の放射能濃度の測定は海岸から所定の距離だけ離れた取水口から取水管で取り入れた海水をサンプルとして行われる。

特許文献１には、サンプル水の放射線を検出する検出部、検出部へサンプルを導入させる流通ポンプ、異物除去フィルター、異物除去フィルターの逆流洗浄手段を備えた水中放射線物質モニター装置が記載されている。
実開平４−８１０８９号公報

しかし、従来の海水放射線測定装置は、設置に時間や費用がかかるという問題がある。即ち、海水放射線測定装置に配置されるポンプ、異物除去装置、および放射線測定装置等は建屋内に配置しなければならず、建屋を建設するためには、各種手続や建築工事に時間がかかる他、各種装置の設置や配管に時間がかかる。また、取水部を海岸から所定の距離だけ離間して設置する必要があり、この取水口は桟橋等に設置されることが一般的であり、桟橋の建設に時間がかかる。このため、必要に応じて迅速に海水放射線測定装置を設置できない。

本考案は上述した課題に鑑みなされたものであり、短い期間で設置ができ、必要な放射能濃度を連続的に測定できる海水放射線測定装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決する請求項１に記載の考案は、岸から予め定めた距離だけ離れた所定の水深に設置される取水部と、地上に配置されたドラムに巻き取られた状態から引き出されて海底に設置ができる可撓性管材で構成され前記取水部から海水を搬送する取水管と、前記取水管を介して前記取水部から海水を連続的に取り入れるポンプと、前記ポンプで取り入れられた海水から異物を除去する異物除去装置と、前記異物除去装置に連結され取り入れられた海水における少なくとも１種類の放射能濃度を連続的に測定する少なくとも１種類の放射線測定装置と、を備える海水放射線測定装置であって、前記ポンプ、前記異物除去装置、および前記放射線測定装置は、地上に配置された少なくとも１台の可搬性のある貨物輸送用コンテナに設置されていることを特徴とする海水放射線測定装置である。
本考案によれば、所定の箇所に海水放射線測定装置を設置するには、取水管を地上のドラムから引き出して海底に沿って配置し、ポンプ、異物除去装置および放射線測定装置を配置した貨物用コンテナを設置するだけでよく、短時間で手間をかけることがない。また、海水放射線測定装置によれば、連続的に海水の放射能濃度を測定できる。

同じく請求項２に記載の考案は、請求項１に記載の海水放射線測定装置において、ガンマ線測定装置、ベータ線測定装置、およびトリチウム測定装置から選択した少なくとも１種類の放射線測定装置を備えることを特徴とする。
本考案によれば、必要な線種の放射能濃度を測定できる。

同じく請求項３に記載の考案は、請求項１又は請求項２に記載の海水放射線測定装置。前記放射線測定装置の測定結果を外部に伝送する伝送装置を備えることを特徴とする。
本考案によれば、海水の放射能濃度を外部で観測でき、海水放射線測定装置に測定者が常駐する必要がない。

同じく請求項４に記載の考案は、請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の海水放射線測定装置において、前記異物除去装置は、異物を濾過するフィルターと、前記フィルター透過前後の差圧が一定以上に達したとき前記フィルターの逆流洗浄を行う自動逆流洗浄ユニットを備えることを特徴とする。
本考案によれば、測定対象である海水の異物はフィルターで効率的に除去され、またフィルターは自動的に洗浄される。

同じく請求項５に記載の考案は、請求項１から請求項４までのいずれかに記載の海水放射線測定装置において、前記異物除去装置は、沈殿槽を備えることを特徴とする。
本考案によれば、砂、砂利等の異物を測定対象である海水から除去できる。

同じく請求項６に記載の考案は、請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の海水放射線測定装置である岸から予め定めた距離だけ離れた排水口と前記放射線測定部とを連結し、地上に配置されたドラムに巻き取られた状態から引き出されて海底に設置ができる可撓性管材で構成され、測定が終了した海水を前記排水口から排水する排水管を備え、前記取水管および前記排水管は海底に並設され、前記取水管および前記排水管を覆う金属製の防護管が配置されていることを特徴とする。
本考案によれば、排水は所定の排水口から排水され、排水管の設置が容易である他、取水管および排水管は防護管で保護される。

本考案に係る海水放射線測定装置によれば、短い期間で設置ができ、必要な放射能濃度を連続的に測定できる。

本考案の実施形態に係る海水放射線測定装置の概略構成を示すブロック図である。 各貨物用コンテにおける機材の配置状態を示す模式図である。 各貨物用コンテナにおける配管の状態を示す模式図である。 実施形態に係る海水放射線測定装置の施工状態を示す模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 実施形態に係る海水放射線測定装置の施工手順を示すものであり、（ａ）〜（ｈ）はそれぞれ側面からの模式図である。

本考案を実施するための形態に係る海水放射線測定装置について説明する。図１は本考案の実施形態に係る海水放射線測定装置の概略構成を示すブロック図、図２は各貨物用コンテにおける機材の配置状態を示す模式図、図３は各貨物用コンテナにおける配管の状態を示す模式図である。

海水放射線測定装置１００は、取水口１１０に接続された取水管１３０、排水口１２０に接続された排水管１４０、ポンプである取水ポンプ２１０、異物除去装置である沈殿槽２２０、排水ポンプ２３０、異物除去装置である海水浄化装置２４０、トリチウム測定装置２５０、ガンマ線測定装置２６０、ベータ線測定装置２７０、取水部３００を備える。取水口１１０および排水口１２０は、取水部３００に配置される。

また、海水放射線測定装置１００は、第１コンテナ１０、第２コンテナ２０、第３コンテナ３０を備える。第１コンテナ１０、第２コンテナ２０、第３コンテナ３０は、可搬性のある貨物輸送用コンテナであり例えば国際標準化機構(ISO)規格コンテナの２０フィートのものが使用される。更に、各コンテナには、空調設備を備える。

第１コンテナ１０には、取水ポンプ２１０と、沈殿槽２２０とが配置される。また、第２コンテナ２０には、海水浄化装置２４０とトリチウム測定装置２５０とが配置される。更に、第３コンテナ３０には、ベータ線測定装置２７０とガンマ線測定装置２６０とが配置される。なお、各コンテナへの各装置の配置は必要に応じて行われる。また、コンテナとして他のサイズのものを使用することができ、大きいサイズのものを使用するときには、コンテナの数を変更することができる。例えば１台であってもよい。また、各放射線計測装置の選択は任意であり、少なくとも１種類あれば足りる。例えばトリチウム測定装置２５０を設けず、ガンマ線測定装置２６０およびベータ線測定装置２７０だけとすることができる。

取水ポンプ２１０は、取水部３００に配置された取水口１１０から取水管１３０を経て海水を取り込み、沈殿槽２２０に供給する。取水ポンプ２１０にストレーナーを備えることができる。なお、取水ポンプ２１０としては、海水用の陸上ポンプであり、例えば渦巻ポンプを使用することができる。

取水部３００は、岸から予め定めた距離（例えば５０ｍ）離れた箇所に設置される。取水部３００には、取水口１１０および排水口１２０が配置される。取水口１１０は、所定水深（例えば０．５ｍ〜１ｍ）の箇所に配置される。取水部３００は塔状、筒状等様々な形状のものを選択できる。

沈殿槽２２０からの海水は、海水浄化装置２４０で浄化され、トリチウム測定装置２５０、ベータ線測定装置２７０、ガンマ線測定装置２６０に送出され、各測定装置で放射能濃度が計測される。トリチウム測定装置２５０、ガンマ線測定装置２６０、ベータ線測定装置２７０からの排水は、これらに連結された排水ポンプ２３０で排水管１４０中を搬送されて排水口１２０から排出される。なお、排水ポンプ２３０としては、海水用の陸上ポンプであり、例えば渦巻ポンプを使用することができる。

取水管１３０および排水管１４０は、可撓性管材、例えば高密度ポリエチレン管であり、地上に配置されたドラム３１０（図４、５参照）に巻き取られた状態から引き出されて海底に設置ができる。取水管１３０および排水管１４０は並設され、外側に金属製、例えば鋳鉄製の管材等の防護管３５０（図５参照）が配置され保護される。

沈殿槽２２０は、２槽式のものであり海水から大粒の砂、大粒の砂利、大きな海洋生物等を除去する。オーバーフローした海水は、排水ポンプ２３０で排水される。
排水ポンプ２３０は、海水浄化装置２４０、トリチウム測定装置２５０、ガンマ線測定装置２６０、ベータ線測定装置２７０で測定が終了した水、および取水ポンプ２１０のオーバーフロー水を、排水管１４０によって移送し排水口１２０から排出する。

海水浄化装置２４０は、例えば、木綿フィルター、１００μｍ、２５μｍ、１μｍの４段階フィルターを備え、塩分、砂利、海洋生物を濾過する。最終段に紫外線滅菌装置を備える。
また、海水浄化装置２４０は、自動逆流洗浄ユニットを備え、フィルター透過前後の差圧が一定以上になると、自動的に例えば約３０秒間洗浄を行う。このため、フィルターの交換が不要となる。また、この海水浄化装置２４０は、連続運転用を行うことを考慮して２組設置する。

トリチウム測定装置２５０は海水中のトリチウム（三重水素）を検出する。検出は連続的に行われる。例えば液体シンチレーションセル方式のものである。流入する海水をサンプルとして、移動平均濃度を数分ごとに出力する。トリチウム測定装置２５０はオプションとして設置できる。

ガンマ線測定装置２６０は、ゲルマニウム検出器を備え、Ｃｓ１３４、Ｃｓ１３７を０．１Ｂｑ／Ｌ、Ｋ４０を０．５Ｂｑ／Ｌ、Ｒｎ［Ｂｉ２１４］を０．２Ｂｑ／ＬＲｎ［Ｂｉ２１４］の測定が可能である。このゲルマニウム検出器は、相対効率が１００％のものを使用する。ガンマ線測定装置２６０は、流入する海水をサンプルとして３０分積算を行い、移動平均濃度を数分ごとに出力する。

ベータ線測定装置２７０は、プラスチックシンチレータを検出器として使用するものであり、Ｓｒ、Ｙ９０を３Ｂｑ／Ｌで検出する。流入する海水をサンプルとして１時間積算値を求め、移動平均濃度を数分ごとに出力する。ガンマ線測定装置２６０で検出したＫ４０、Ｓｓを減産することで、より正確にＳｒ、Ｙ９０の定量ができる。

トリチウム測定装置２５０、ガンマ線測定装置２６０、ベータ線測定装置２７０の検出結果は外部、例えば測定センターに伝送することができ、遠隔監視が可能である。このため、無線式、有線式の伝送装置を備える。

トリチウム測定装置２５０、ガンマ線測定装置２６０、ベータ線測定装置２７０には、図３に示すように、バックグラウンド海水（ＢＧ水）タンク２８０、および洗浄水タンク２９０がバルブを経由して接続されている。バックグラウンド値を測定するときには、洗浄水で洗浄してＢＧ水を測定する。

次に実施形態に係る海水放射線測定装置を施工する手順について説明する。図４は実施形態に係る海水放射線測定装置の施工状態を示す模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、図５は実施形態に係る海水放射線測定装置の施工手順を示すものであり、（ａ）〜（ｈ）はそれぞれ側面からの模式図である。

海水放射線測定装置１００を設置するには、図５（ａ）に示すように、地上に取水ポンプ２１０等を備えた第３コンテナ３０と、取水管１３０を巻き取ったドラム３１０と、排水管１４０とを巻き取ったドラム３２０とを配置する。一方、海上には、作業船３３０とダイバー船３４０とを配置する。作業船３３０には取水部３００が積載され、ダイバー船３４０には海中作業を行うダイバーが乗船している。

この状態から図５（ｂ）に示すように、作業船３３０の先導でドラム３１０、３２０から取水管１３０と排水管１４０とを同時に引き出ししていく。このとき、取水管１３０および排水管１４０の先端にはキャップをして海水の浸入を防止する。このため、取水管１３０および排水管１４０は海面に浮く。また、取水管１３０および排水管１４０は所定間隔で束ねる。

そして、図５（ｃ）に示すように、作業船３３０で取水管１３０および排水管１４０を取水部３００の設置予定箇所まで引き出す。このとき、ダイバー船３４０では取水管１３０および排水管１４０が流されないように予定ルート上に保持する。

次に、図５（ｄ）に示すように、作業船３３０では、取水部３００を海底まで下ろして設置する。取水部３００はダイバーにより海底で組み立てられる。
更に、図５（ｅ）に示すように、取水管１３０および排水管１４０の先端に配置したキャップを外して注水して取水管１３０および排水管１４０を沈め、両者の先端を取水部３００の取水口１１０および排水口１２０に接続する。
次いで、図５（ｆ）に示すように、ダイバーが沖側から鋳鉄製の防護管３５０を取り付け、取水管１３０および排水管１４０を順次海底に設置させる。防護管３５０は軸方向に沿って上下方向に２分割されており、水中でダイバーによって組み立てられ管状とされ、取水管１３０および排水管１４０を覆う。
更に、図５（ｇ）に示すように、第３コンテナ３０まで防護管３５０を取り付け、更に、取水管１３０および排水管１４０の端部を第３コンテナ３０のフランジに接続する。このとき、ドラム３１０、３２０が撤去される。

最後に、図５（ｈ）に示すように、取水部３００に取水部３００の安定性を確保するためのウエートと、目印のブイ３６０を配置する。更に、第１コンテナ１０および第２コンテナ２０を設置して施工は完了する。

以上のように、本実施形態に係る海水放射線測定装置１００によれば、大がかりな工事を行うことなく海底に取水管１３０および排水管１４０、取水部３００を配置することができる他、コンテナを設置するだけで設備を配置できるので、短い工期で施工ができる。また、海水放射線測定装置１００では、連続的に海水の放射性物質の測定ができ、この測定結果を測定センターに送信でき、長期間にわたる連続測定が可能である。

本考案に係る海水放射線測定装置は、海水の放射性物質の連続測定が可能であり、しかも設置を短い工期と安価な費用で実現できるため産業上利用可能性を有する。

１０：第１コンテナ（貨物コンテナ）
２０：第２コンテナ（貨物コンテナ）
３０：第３コンテナ（貨物コンテナ）
１００：海水放射線測定装置
１１０：取水口
１２０：排水口
１３０：取水管
１４０：排水管
２１０：取水ポンプ
２２０：沈殿槽
２３０：排水ポンプ
２４０：海水浄化装置
２５０：トリチウム測定装置
２６０：ガンマ線測定装置
２７０：ベータ線測定装置
３００：取水部
３１０、３２０：ドラム
３３０：作業船
３４０：ダイバー船
３５０：防護管
３６０：ブイ

Claims (6)

1. 岸から予め定めた距離だけ離れた所定の水深に設置される取水部と、
   地上に配置されたドラムに巻き取られた状態から引き出されて海底に設置ができる可撓性管材で構成され前記取水部から海水を搬送する取水管と、
   前記取水管を介して前記取水部から海水を連続的に取り入れるポンプと、
   前記ポンプで取り入れられた海水から異物を除去する異物除去装置と、
   前記異物除去装置に連結され取り入れられた海水における少なくとも１種類の放射能濃度を連続的に測定する少なくとも１種類の放射線測定装置と、
   を備える海水放射線測定装置であって、
   前記ポンプ、前記異物除去装置、および前記放射線測定装置は、地上に配置された少なくとも１台の可搬性のある貨物輸送用コンテナに設置されていることを特徴とする海水放射線測定装置。
2. ガンマ線測定装置、ベータ線測定装置、およびトリチウム測定装置から選択した少なくとも１種類の放射線測定装置を備えることを特徴とする請求項１に記載の海水放射線測定装置。
3. 前記放射線測定装置の測定結果を外部に伝送する伝送装置を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の海水放射線測定装置。
4. 前記異物除去装置は、異物を濾過するフィルターと、前記フィルター透過前後の差圧が一定以上に達したとき前記フィルターの逆流洗浄を行う自動逆流洗浄ユニットを備えることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の海水放射線測定装置。
5. 前記異物除去装置は、沈殿槽を備えることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の海水放射線測定装置。
6. 岸から予め定めた距離だけ離れた排水口と前記放射線測定装置とを連結し、地上に配置されたドラムに巻き取られた状態から引き出されて海底に設置ができる可撓性管材で構成され、測定が終了した海水を前記排水口から排水する排水管を備え、前記取水管および前記排水管は海底に並設され、前記取水管および前記排水管を覆う金属製の防護管が配置されていることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかに記載の海水放射線測定装置。