JP5020342B2 - 水中放射線測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、水中放射線測定装置に関する。特に、原子力発電所の復水器から海に戻される放水中の放射線量を測定する水中放射線測定装置の構造に関する。

一般に、原子力発電所では、発電機に連結したタービンを回転させた過熱蒸気を復水器で冷却して再利用している。そして、過熱蒸気を冷却するために、取水口から海水を取水し、復水器で熱交換した後に、海水を他の冷却水と共に放水口から海に戻している。

原子力発電所では、環境への放射線の影響を調査するために、復水器から海に放水される水中の放射線量を測定している。このような水中の放射線量を測定する手段としては、（１）放水される水をサンプリングして水中の放射線量測定するサンプリング方式がある。又、（２）放水される配管の外側から放射線検出器で放射線量を測定する方法もある。更に、（３）防水形のケーブル付き放射線検出器を水中に吊るして、放射線量を測定する方法もある。

しかし、サンプリング方式では、水をサンプリングするためのポンプ及び配管などの設備が必要である。そして、これらの設備が複雑となって、メンテナンスに労力を要すると共に、設備の故障リスクが高くなって、継続して放射線量を測定することが困難である。

一方、放射線検出器を水中に直接、浸けて放射線量を測定する方法は、ポンプ及び配管などの設備が必要とせず、水中の放射線量を継続して一定の場所で測定することが可能とされている。

しかし、この放射線検出器は、その筐体（ハウジング）がオーリングなどで防水されているが、振動などの影響でオーリングから放射線検出器の内部に浸水して、短絡を発生するなど故障も多く、寿命の短いものとしていた。

このような不具合を無くすため、単純な構造で、外部に対する放射線遮蔽効果を減ずることなく、放射線検出器を濡らすことなく、水中の測定対象物に近づけて放射線を測定でき、放射線検出器の保守性も向上できる水中放射線測定装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１による水中放射線測定装置は、先端が閉塞されたフレキシブルな素材からなり、放射線検出器が挿入されると少なくとも一部分が潰れる棒状の挿入管と、挿入管の内部に反先端側から挿入して移動自在に設けられ、測定対象物からの放射線を検出する放射線検出器と、挿入管の内部の放射線検出器を移動させる駆動手段とを備えたことを特徴としている。

特開平６−２７２４６号公報

しかしながら、特許文献１による水中放射線測定装置は、ケーブル付き放射線検出器をフレキシブルな挿入管で包囲して、流動しない静水を貯蔵したプール（燃料貯蔵プール）に水没させている。

一方、前述した環境調査では、流動する放水中にケーブル付き放射線検出器を水没させる必要がある。ケーブル付き放射線検出器をフレキシブルな挿入管で包囲すれば、防水は可能であるが、ケーブルに吊るされた放射線検出器が揺動して、ケーブルに不要なテンションが作用するなど、放射線検出器に負荷を与えて、故障の発生や寿命を短くするという問題がある。

流動する放水中にケーブル付き放射線検出器を水没させても、放射線検出器を濡らすことなく、かつ、放射線検出器に不要な負荷を与えないように、水中放射線測定装置を構成できれば、放射線検出器の故障の発生を低減でき、寿命を延ばすことも可能である。そして、以上のことが本発明の課題といってよい。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、流動する放水中に水没されるケーブル付き放射線検出器に不要な負荷を与えることなく、故障の発生を低減でき、寿命を延ばす水中放射線測定装置を提供することを目的とする。

本発明者は、放射線検出器を中空の長尺鋼管の内部に収容し、この長尺鋼管の上部開口が放水の水面より高くなるように、長尺鋼管を鉛直に放水中に設置することにより、この課題が解決可能なことを見出し、これに基づいて、以下のような新たな水中放射線測定装置を発明するに至った。

（１）本発明による水中放射線測定装置は、流動する放水の放射線量を測定する水中放射線測定装置であって、ケーブルを延出する放射線検出器と、前記ケーブルで吊るされた状態で前記放射線検出器を内部に収容する長尺のガイド鋼管と、を備え、前記ガイド鋼管は、上端面に設けられた開口と、下端面を水密可能に閉塞する底蓋と、を有し、前記ガイド鋼管の開口が前記放水の水面より上に位置するように、前記ガイド鋼管を前記放水の中に略鉛直に設置する。

（２）前記放射線検出器を一体に内装すると共に、前記ガイド鋼管に収容される有底の保護鋼管を更に備え、前記保護鋼管は、前記ガイド鋼管の内壁と所定の間隙を設ける外径と、前記ガイド鋼管の開口から突出するように、前記ガイド鋼管の全長より十分長い全長と、を有することが好ましい。

（３）前記ガイド鋼管は、前記放水で整流される固定舵を備え、この固定舵は、前記放水の上流側に配置される前半部が前記ガイド鋼管の外周の半円弧で形成され、前記放水の下流側に配置される後半部が前記ガイド鋼管から突出して鋭角に形成されていることが好ましい。

（４）前記ガイド鋼管は、当該ガイド鋼管の腐蝕を防止する電極棒を備え、この電極棒は、前記ガイド鋼管よりイオン化傾向の高い金属で組成されていることが好ましい。

（５）前記固定舵は、前記ガイド鋼管の底面から上方に向かって所定の長さに亘り、配置していることが好ましい。

本発明による水中放射線測定装置は、放射線検出器を長尺鋼管の内部に収容し、長尺鋼管の上部開口が放水の水面より高くなるように、長尺鋼管を鉛直に流動する放水中に設置しているので、放射線検出器を濡らすことなく、かつ、放射線検出器に不要な負荷を与えないようにできる。

本発明の一実施形態による水中放射線測定装置の構成を示す斜視図であり、要部を断面で示している。 前記実施形態による水中放射線測定装置の構成を示す斜視分解組立図であり、図１と異なる方向から水中放射線測定装置を観ている。 前記実施形態による水中放射線測定装置を二連にして放水路に配置した状態を示す斜視図である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態を説明する。
［水中放射線測定装置の構成］
最初に、本発明の一実施形態による水中放射線測定装置の構成を説明する。図１は、本発明の一実施形態による水中放射線測定装置の構成を示す斜視図であり、要部を断面で示している。

又、図２は、前記実施形態による水中放射線測定装置の構成を示す斜視分解組立図であり、図１と異なる方向から水中放射線測定装置を観ている。図３は、前記実施形態による水中放射線測定装置を二連にして放水路に配置した状態を示す斜視図である。

図１又は図２を参照すると、本発明の一実施形態による水中放射線測定装置（以下、測定装置と略称する）１０は、放水口９から放水される流動する放水Ｗの放射線量を測定する。

図１又は図２を参照すると、測定装置１０は、ケーブル１ｗを延出する放射線検出器１と長尺のガイド鋼管２を備えている。ガイド鋼管２は、ケーブル１ｗで吊るされた状態で放射線検出器１を内部に収容できる。測定装置１０は、放射線検出器１を一体に内装する有底の保護鋼管３を備えている。

図１又は図２を参照すると、例えば、ガイド鋼管２は、復水器（図示せず）から海に放水される人工の放水路（開渠）に略鉛直に設置される。ガイド鋼管２は、その上端面に開口２ａを設けている。又、ガイド鋼管２は、その下端面を底蓋２ｂで水密可能に閉塞している。

図１又は図２を参照すると、ガイド鋼管２は、その開口２ａから放射線検出器１付きの保護鋼管３が挿入されている。保護鋼管３は、ガイド鋼管２の内壁と所定の間隙を設ける外径と、ガイド鋼管２の開口２ａから突出するように、ガイド鋼管２の全長より十分長い全長と、を有している。保護鋼管３は、例えば、鉄又はステンレス合金などで組成されている。

図１又は図２を参照すると、ガイド鋼管２は、その底面から支軸２ｃを突出している。そして、支軸２ｃが放水路の底面に着座すると共に、ガイド鋼管２の開口２ａが放水の水面より上に位置するように、ガイド鋼管２を放水中に略鉛直に設置している。これにより、放射線検出器１を防水できる。

図１又は図２を参照すると、ガイド鋼管２は、その上部側に支持部材（アングル部材）２ｄを設けている。支持部材２ｄを地上の構造物に固定することにより（図３参照）、流動する放水Ｗに対して、ガイド鋼管２の姿勢を安定できる。開口２ａの周囲に設けたフランジ２ｅを地上の構造物に固定することにより、ガイド鋼管２の姿勢を安定させることもできる。

図１又は図２を参照すると、ガイド鋼管２は、放水Ｗで整流される固定舵２１を備えている。固定舵２１は、放水Ｗの上流側に配置される前半部がガイド鋼管２の外周の半円弧で形成されている。又、固定舵２１は、放水Ｗの下流側に配置される後半部がガイド鋼管２から突出して鋭角に形成されている。そして、固定舵２１は、ガイド鋼管２の底面から上方に向かって所定の長さに亘り、配置されている。

図１又は図２を参照すると、ガイド鋼管２は、ガイド鋼管２の腐蝕を防止する電極棒４を備えている。電極棒４は、四角柱状の電極４ａと電極４ａの両端から突出する一対の支柱４ｂ・４ｂで構成されている。

ガイド鋼管２は、一対のブラケット２ｆ・２ｆを遠心方向に突出している。これらのブラケット２ｆ・２ｆに一対の支柱４ｂ・４ｂを当接し、更に、押さえ具４ｃで支柱４ｂ・４ｂを挟持することにより、電極棒４をガイド鋼管２と略平行に配置できる。

ガイド鋼管２は、例えば、鉄又はステンレス合金などで組成されている。一方、電極４ａは、鉄又はステンレス合金よりもイオン化傾向の高い亜鉛（Ｚｎ）などの金属で組成されている。したがって、電極棒４が先に腐食することにより、ガイド鋼管２を腐食から防止できる。

［水中放射線測定装置の作用］
次に、実施形態による測定装置１０の作用及び効果を説明する。図１又は図２を参照すると、放水Ｗの放射線量が放射線検出器１で検出され、その検出データがケーブル１ｗを介して測定器本体（図示せず）に送出される。そして、例えば、検出データが増幅されて、放水Ｗの放射線量の測定データが取得される。

図１又は図２を参照すると、実施形態による測定装置１０は、放射線検出器１を長尺のガイド鋼管２の内部に収容し、ガイド鋼管２の上部に設けた開口２ａが放水Ｗの水面より高くなるように、ガイド鋼管２を鉛直に流動する放水Ｗ中に設置している。

したがって、放射線検出器１を濡らすことなく、かつ、放射線検出器１に不要な負荷を与えないようにできる。そして、放射線検出器１の故障の発生を低減でき、寿命を延ばすことも可能である。

図１又は図２を参照すると、放射線検出器１は、ガイド鋼管２と保護鋼管３とで、二重に保護されている。したがって、放射線検出器１の防水がより完璧になり、湿気の影響も排除することができる。又、放射線検出器１が流動する放水Ｗの振動などの影響を直接受けないというメリットもある。

図１又は図２を参照すると、放射線検出器１を保守又は点検したいときは、放射線検出器１を保護鋼管３と共に、ガイド鋼管２から引き抜くことが好ましい。放射線検出器１を吊り下げ又は吊り上げて、ガイド鋼管２の深部に位置決めするよりも、保護鋼管３内の放射線検出器１の位置決めを地上で実行するほうが作業性に優れるからである。

図１又は図２を参照すると、放射線検出器１は、ガイド鋼管２と保護鋼管３とで、二重に保護されている。したがって、復水器を稼動中であっても、つまり、復水器から海に放水している間であっても、放射線検出器１を保護鋼管３と共に、ガイド鋼管２から引き抜くことが容易である。

図１又は図２を参照すると、ガイド鋼管２は、放水Ｗで整流される固定舵２１を備えているので、放水Ｗの流れに逆らわず、ガイド鋼管２を制動できる。又、ガイド鋼管２は、ガイド鋼管２よりイオン化傾向の高い金属で組成された電極棒４を備えているので、ガイド鋼管２の腐蝕を防止できる。

図３を参照すると、実施形態による測定装置１０は、放水路に対して一対に設置している。このように、測定装置１０を一対に設置することにより、一方の放射線検出器１が故障しても、他方の放射線検出器１で放水Ｗの放射線量を測定できる。

図３に示された、測定装置１０の設置場所は、復水器からの放水が暗渠となる水路９ａで輸送され、グレーチング（溝蓋）８で覆われた「開渠」に切り換わる、いわゆる接合槽である。このように、復水器から離れた場所であって、海に近い接合槽に測定装置１０を設置することにより、放水Ｗの流れが緩やかになり、ガイド鋼管２に不要な応力が作用し難くなる。

１ 放射線検出器
１ｗ ケーブル
２ ガイド鋼管
２ａ 開口
２ｂ 底蓋
１０ 測定装置（水中放射線測定装置）
Ｗ 放水

Claims (3)

1. 流動する放水の放射線量を測定する水中放射線測定装置であって、
   ケーブルを延出する放射線検出器と、
   前記ケーブルで吊るされた状態で前記放射線検出器を内部に収容する長尺のガイド鋼管と、
   前記放射線検出器を一体に内装すると共に、前記ガイド鋼管に収容される有底の保護鋼管と、を備え、
   前記ガイド鋼管は、
   上端面に設けられた開口と、
   この開口の周囲に設けられ、地上の構造物に固定できるフランジと、
   下端面を水密可能に閉塞する底蓋と、
   当該ガイド鋼管の腐蝕を防止する電極棒と、を有し、
   前記保護鋼管は、
   前記ガイド鋼管の内壁と所定の間隙を設ける外径と、
   前記ガイド鋼管の開口のフランジから突出し、前記ガイド鋼管から引き出すことが容易となるように、前記ガイド鋼管の全長より長い全長と、を有し、
   前記ガイド鋼管の開口が前記放水の水面より上に位置するように、前記ガイド鋼管を前記放水の中に略鉛直に設置し、
   電極棒は、前記ガイド鋼管よりイオン化傾向の高い金属で組成されている、水中放射線測定装置。
2. 前記ガイド鋼管は、前記放水で整流される固定舵を備え、
   この固定舵は、前記放水の上流側に配置される前半部が前記ガイド鋼管の外周の半円弧で形成され、前記放水の下流側に配置される後半部が前記ガイド鋼管から突出して鋭角に形成されている請求項１記載の水中放射線測定装置。
3. 前記固定舵は、前記ガイド鋼管の底面から上方に向かって所定の長さに亘り、配置している請求項２記載の水中放射線測定装置。

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