JP6280811B2

JP6280811B2 - セルボックスを用いた核燃料物質の分析セル

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Publication number: JP6280811B2
Application number: JP2014103186A
Authority: JP
Inventors: 孝雄小林; 誠一堀江; 紀子矢澤
Original assignee: Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Current assignee: Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Priority date: 2014-05-19
Filing date: 2014-05-19
Publication date: 2018-02-14
Anticipated expiration: 2034-05-19
Also published as: JP2015219126A

Description

本発明は、核燃料物質の分析セルに係り、特に、セルボックスをコンクリートセル内に配置し核燃料物質に対する各種計測・分析に好適なセルボックスを用いた核燃料物質の分析セルに関する。

近年、原子力分野において、メンテナンスやセル内の除染等の作業負担低減が可能であることから、遮蔽体であるコンクリートセル内にセルボックスを配置し、セルボッス内で、例えばマイナーアクチニド（ＭＡ）の燃焼分析等を行う分析セルが用いられている。

しかし、燃焼分析等により生じる放射性物質を含む煤煙の排気のため、セルボックスに設けられた排気ラインと、コンクリートセルに設けられた排気ラインとの接続、更には、これらを接続するためセルボックスの位置決め精度の向上が求められている。

他方、ガリウムナイトライドの成長のための高圧システムとして、特許文献１がある。特許文献１では、保護シェル内に、カプセル部を収容する筐体を遮蔽体にて遮蔽することで高圧の化学反応炉をなし、保護シェル内にパージガス（窒素、アルゴン）を注入する注入管とパージガスを保護シェル外に排出するためアンモニアセンサが取り付けられた排出管を備える。そして、化学反応炉より漏洩するアンモニアガスを、化学反応炉とは非接触の排出管を介してファンにより強制排気する。

特開２０１２−１５８４８１号公報

しかしながら、特許文献１では、化学反応炉より漏洩し保護シェル内に充満するアンモニアガスを保護シェル外に強制排気することを可能とする構成に過ぎず、化学反応炉内で発生するガスを保護シェル外に排気するものではない。従って、特許文献１に記載される排気システムを、上述のコンクリートセル内に配置されるセルボックスの排気ラインに適用することはできず、依然として、コンクリートセル内に配置するセルボックスの位置決め精度の向上が課題となる。
本発明は、非接触にてコンクリートセルに設けられた排気ラインとセルボックスに設けられたベントノズルとを連通可能とするセルボックスを用いた核燃料物質の分析セルを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明のセルボックスを用いた核燃料物質の分析セルは、放射線を遮蔽する遮蔽空間を形成すると共に、天井面を貫通するよう設けられた排気ラインを有するコンクリートセルと、前記コンクリートセル内に配置可能とされ、内部に核燃料物質を分析又は測定する分析機器を設置可能であって、天井面を貫通するよう設けられたベントノズルを有するセルボックスと、前記コンクリートセルの底面に少なくとも１つ以上の貫通孔を有し、当該貫通孔を介して前記コンクリートセル内にシールエアを供給するシールエア供給部を備え、前記排気ラインの下端部と前記ベントノズルの上端部とが所定の間隙を介して対向するよう配置され、前記ベントノズルより排出されるセルボックス内のベントガスを前記シールエアと共に前記排気ラインを介して前記コンクリートセル外に排出することを特徴とする。

また、本発明のセルボックスを用いた核燃料物質の分析セルは、放射線を遮蔽する遮蔽空間を形成するコンクリートセルと共に、天井面を貫通するよう設けられた排気ラインを有するコンクリートセルと、前記コンクリートセル内に配置可能とされ、内部に核燃料物質を分析又は測定する分析機器を設置可能であって、天井面を貫通するよう設けられたベントノズルを有するセルボックスと、前記コンクリートセルの少なくとも１つの側面であって、底面よりに貫通孔を有し、当該貫通孔を介して前記コンクリートセル内にシールエアを供給するシールエア供給部を備え、前記排気ラインの下端部と前記ベントノズルの上端部とが所定の間隙を介して対向するよう配置され、前記ベントノズルより排出されるセルボックス内のベントガスを前記シールエアと共に前記排気ラインを介して前記コンクリートセル外に排出することを特徴とする。

本発明によれば、セルボックス内の放射性物質を含む気体（ガス）を非接触にて、コンクリートセルに設けられた排気ラインを介して排出することが可能となる。

また、このように非接触にて放射性物質を含む気体（ガス）を、コンクリートセル外に排出することができることにより、セルボックスのコンクリートセル内での位置決めを高精度に行うことを要さず、セルボックス配置時の作業性の向上が図られる。

上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の一実施形態に係るセルボックスを用いた核燃料物質の分析セルの全体構成図である。本発明の一実施例に係る実施例１のセルボックスを用いた核燃料物質の分析セルの全体構成図である。本発明の他の実施例に係る実施例２のセルボックスを用いた核燃料物質の分析セルの全体構成図である。本発明の他の実施例に係る実施例３のセルボックスを用いた核燃料物質の分析セルの全体構成図である。本発明の他の実施例に係る実施例４のセルボックスを用いた核燃料物質の分析セルの全体構成図である。本発明の他の実施例に係る実施例５のセルボックスを用いた核燃料物質の分析セルの全体構成図である。

図１に本発明の一実施形態に係るセルボックスを用いた核燃料物質の分析セルの全体構成図を示す。本発明の核燃料物質の分析セルは、例えば鉄筋コンクリート製のコンクリートセル１、コンクリートセル１内に配置され、核燃料物質、例えば、マイナーアクチニド（ＭＡ）あるいは燃料デブリに対する各種分析・測定が可能なセルボックス２より構成される。

コンクリートセル１は、放射線を遮蔽可能な４面の側面と、床面及び天井面からなり、内部空間を遮蔽空間とし得るものであって、１つの側面に、セルボックス２の搬出入を可能とするコンクリートセル扉３を備えている。コンクリートセル扉３は、例えばレール上をスライド可能なスライド式扉、あるいはヒンジを備え開閉式の扉など何れであっても良く、コンクリートセル１内から放射線の漏洩を防止し得る構造、すなわち、シール構造を備えていれば良い。

また、コンクリートセル１の天井面には所定の位置に、開口が形成され、開口を貫通するよう排気ライン１０が設けられている。排気ライン１０のセルボックス２側の端部とは反対側の端部は、図示しない排風機を介してベントフィルタを備えた排気設備へ接続される。排気設備は、セルボックス２内での各種実験（分析項目）、例えば、上記核燃料物質の燃焼実験等により発生する放射性物質を含む煤煙あるいは放射性物質を含む排気ガス（以下、ベントガスと称す）を、貯水タンク内の水へ吹き出し放射性物質を除去するベントフィルタ、ベントフィルタにて放射性物質が除去されたベントガスを大気中へ放出する排気塔から構成される。

コンクリートセル1の底面には、図１に示すように、貫通口であるシールエア供給開口９が複数設けられ、ブロア２１によりシールエア供給管８を介してシールエア供給開口９より、コンクリートセル１内にシールエア７が供給される。

セルボックス２は、４面の側面のうち１面に、計測装置あるいは分析装置等の搬出入のための開閉式扉が備えられている。セルボクス２内に搬入される計測装置又は分析装置としては、例えば、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、イオンマイクロアナライザーあるいは質量分析計等であり、核燃料物質の分析項目に応じて適宜選択され、セルボックス２内に配置される。

セルボックス２の天井面には、所定の位置に開口が形成され、開口を貫通するようベントノズル２０が設けられ、各種分析項目に応じて核燃料物質より発生するベントガスをセルボックス２外へ排出可能となっている。セルボックス２の底面には、移動機構６が設けられており、移動機構６によりコンクリートセル扉３から、コンクリートセル１内へ移動可能に構成されている。図１では、移動機構６の一例として車輪を示しているが、これに限らずレール上を走行可能なスライド機構あるいは、クローラを用いても良い。また、セルボックス２の1つの側面には、放射線遮蔽機能を有さないセルボックス２内を観察するためのセルボックス内監視用窓４が設けられている。このセルボックス内監視用窓４の位置に対応するコンクリートセル１の1つの側面、すなわち、コンクリートセル扉３に対向する側面に、放射線遮蔽機能を有するコンクリートセル内監視用窓５が設けられており、コンクリートセル１外からセルボックス２内を観察可能となっている。

コンクリートセル１の天井面に設けられた排気ライン１０の口径Ｄ１とセルボックス２に設けられたベントノズル２０の口径Ｄ２とはＤ１≧Ｄ２の関係にある。また、ベントノズルの口径Ｄ２に対し、セルボックス２の天井面の長さＬ１は充分に大きく、例えば、１００倍から１０００倍の関係にある。図１に示すように、排気ライン１０の先端部（セルボックス２側の端部）と、ベントノズル２０の先端部（コンクリートセル１の天井面に向かう端部）とは、所定の間隙を介して相互に対向するよう配置されている。これにより、ベントノズル２０より排出されるセルボックス２内の放射性物質を含むベントガスは、排気ライン１０へと向かい流れる。

ここで、シールエアの機能について説明する。上述のとおり、ブロア２１によりシールエア供給管８を介してコンクリートセル１の底面に形成された複数のシールエア供給開口９より、コンクリートセル１内にシールエア７が供給される。コンクリートセル１内に流入するシールエア７は、点線矢印にて示すように、セルボックス２の外壁面に沿って流れ、排気ライン１０の先端部及びベントノズル２０の先端部へと向かい四方より回り込む。このシールエア７の流れにより、ベントノズル２０の先端部より放射状に噴出する（拡散する）ベントガスは、拡散が抑制され排気ライン１０の先端部へ向かうようガイドされる。ここで仮に、ベントノズル２０より噴出するベントガスが、シールエア７の流体圧の変化により排気ライン１０内に導入されず、セルボックス２の上面に沿って排気ライン１０と異なる向きへ流れた場合を想定する。この場合においても、連続してシールエア７が供給されるため、再び、ベントガスは、排気ライン１０の先端部へシールエア７と共に流れ、排気ライン１０を介してコンクリートセル１外の排気設備へと導入される。なお、ブロア２１によるシールエアの供給は、常時行っても良く、また、セルボックス２内で各種分析の開始に先立ちシールエアの供給を開始し、分析が終了し所定時間経過後にシールエアの供給を停止するようにしても良い。

コンクリートセル１のコンクリートセル扉３に対向する位置の側面には、所定の位置にセルボックス位置決め部材２２が設けられている。セルボックス位置決め部材２２は、例えば、ゴム等の弾性体により形成された突起状のドット、あるいは、図１の図面奥行方向に直線状に連続する凸部として形成される。ここで、図１に示す、コンクリートセル扉３に対向するコンクリートセル１の側面の内壁面から排気ライン１０の中心軸までの距離Ｌ３、及び、セルボックス２の前面からベントノズル２０の中心軸までの距離Ｌ２は既知の値である。従って、セルボックス位置決め部材２２の高さＨ１は、Ｌ３−Ｌ２とすれば良い。また、セルボックス位置決め部材２２の設置位置は、セルボックス２の前面に設けられたセルボックス内監視用窓４及びコンクリートセル内監視用窓５と干渉しない位置であれば、何れの位置に設置しても良い。

コンクリートセル扉３を開放し、移動機構６によりセルボックス２をコンクリートセル扉３に対向するコンクリートセル１の側面へと移動させる。セルボックス２の前面がセルボックス位置決め部材２２に当接するとセルボックス２の移動は停止し、そのときベントノズル２０は、コンクリートセル１の排気ライン１０のほぼ直下に位置付けられる。これにより、容易にセルボックス２のベントノズル２０は、排気ライン１０のほほ直下に所定の間隙を介して位置付けられる。

なお、シールエア供給開口９は、コンクリートセル１の底面に限らず、コンクリートセル扉３が設けられる側面及びコンクリートセル扉３に対向する側面以外の２つの側面であって、コンクリートセル１の底面よりに設けても良い。また、コンクリートセル扉３にシールエア供給開口９を形成する場合には、開閉動作が行われる場所であるため、例えば、シールエア供給開口９のみがコンクリートセル扉３に設けられ、使用時のみシールエア供給管８と接続可能な構成としても良い。すなわち、コンクリートセル１内に流入するシールエア７が下方よりセルボックス２の外壁面に沿って上方へと流れる対流を形成できる位置であればいずれでも良く、また、シールエア供給開口９の形状は、円筒状あるいはルーバー状であっても良い。

また、図１ではブロア２１によりシールエア７を供給するよう構成したが、ブロア２１に替えて圧縮機を用いても良い。また、特に、ブロア２１あるいは圧縮機を設けることなく自然吸気としても良い。この場合、排気ライン１０が接続される排風機（図示せず）により吸引されるため、コンクリートセル１内が負圧となり、シールエア供給開口９を介して自然吸気される。

なお、セルボックス位置決め部材２２は、必須ではなく設けることが望ましく、セルボックス位置決め部材２２を設けずとも、上述のとおりシールエア７によりベントノズル２０より噴出するベントガスを排気ライン１０へ導入することができる。

図１に示す本実施形態によれば、非接触にてコンクリートセル１に設けられた排気ライン１０とセルボックス２に設けられたベントノズル２０とを連通可能とし、セルボックス２からのベントガスをコンクリートセル１外へ排出することができる。これにより、ベントノズル２０と排気ライン１０との接続作業は不要となり、作業性を向上することができる。

以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。

図２に、本発明の一実施例に係る実施例１のセルボックスを用いた核燃料物質の分析セルの全体構成図を示す。図１に示す構成要素と同一の構成要素に同一の符号を付し、図１と同一の構成については説明を省略する。

図２に示すように、本実施例の核燃料物質の分析セルは、ベントノズル２０のセルボックス２側の端部にフィルタ１１を有する。フィルタ１１としては、例えば、ＨＥＰＡフィルタ等が用いられる。セルボックス２内で、例えば、核燃料物質の燃焼試験により煤煙あるいは、核分裂生成ガス量の測定時における放射物質を含み湿分を有するベントガスが発生する。セルボックス２内で発生するこれら、煤煙あるいはベントガスに含まれる湿分は、フィルタ１１により除去され、除去後のベントガスは、上述のように、ベントノズル２０から噴出後、シールエア７によりガイドされ、排気ライン１０へ導入され、コンクリートセル１外へと排出される。

なお、図２ではブロア２１によりシールエア７を供給するよう構成したが、ブロア２１に替えて圧縮機を用いても良い。また、特に、ブロア２１あるいは圧縮機を設けることなく自然吸気としても良い。この場合、排気ライン１０が接続される排風機（図示せず）により吸引されるため、コンクリートセル１内が負圧となり、シールエア供給開口９を介して自然吸気される。セルボックス位置決め部材２２は、必須ではなく設けることが望ましく、セルボックス位置決め部材２２を設けずとも、シールエア７によりベントノズル２０より噴出するベントガスを排気ライン１０へ導入することができる。

本実施例によれば、非接触にてコンクリートセル１に設けられた排気ライン１０とセルボックス２に設けられたベントノズル２０とを連通可能とし、セルボックス２からのベントガスをコンクリートセル１外へ排出することができる。これにより、ベントノズル２０と排気ライン１０との接続作業は不要となり、作業性を向上することができる。

また、本実施例によれば、煤煙あるいは湿分がフィルタ１１によりセルボックス２内で除去されるため、ベントノズル２０の目詰まり、または、排気ライン１０の目詰まりを防止できる。すなわち、ベントノズル２０及び排気ライン１０における流路抵抗の増大を防止できる。

図３に、本発明の他の実施例に係る実施例２のセルボックスを用いた核燃料物質の分析セルの全体構成図を示す。図１に示す構成要素と同一の構成要素に同一の符号を付し、図１と同一の構成については説明を省略する。

図３に示すように、本実施例の核燃料物質の分析セルは、排気ライン１０のベントノズル２０と対向する先端部に排気ライン吸込み部１２を有する。排気ライン吸込み部１２は、対応するベントノズル２０へと向かうに従いその口径が拡大するラッパ状の形状を有する。排気ライン吸込み部１２の先端部の口径Ｄ３は、排気ライン１０の口径Ｄ１及びベントノズル２０の口径Ｄ２との間で、Ｄ３＞Ｄ１≧Ｄ２の関係にある。これにより、実施例１の構成と比較し、ベントノズル２０より噴出するベントガスをシールエア７と共に排気ライン１０へ導入する効率が更に向上できる。

また、図３に示すように、セルボックス２の底面及びコンクリートセル１の底面に、相互に対向するよう非接触給電システム２７Ａ、２７Ｂを備える。非接触給電システム２７Ａ、２７Ｂとして、例えば、電磁誘導方式、電波受信方式あるいは共鳴方式のいずれかを適宜用いれば良い。

また、コンクリートセル１外に配置されたマスターマニピュレータ２３Ａ、セルボックス２内に配置されたスレーブマニピュレータ２３Ｂ、及びマスターマニピュレータ２３Ａとスレーブマニピュレータ２３Ｂとを接続するスルーチューブよりなるマニピュレータ２３を有する。作業員は、コンクリートセル内監視用窓５及びセルボックス内監視用窓４を介してセルボックス２内の状況を目視により確認しながら、マスターマニピュレータ２３Ａを操作し、スレーブマニピュレータ２３Ｂによりセルボックス内の図示しない機器あるいは燃料物質が収容されるカプセル等を操作する。

なお、図３ではブロア２１によりシールエア７を供給するよう構成したが、ブロア２１に替えて圧縮機を用いても良い。また、特に、ブロア２１あるいは圧縮機を設けることなく自然吸気としても良い。この場合、排気ライン１０が接続される排風機（図示せず）により吸引されるため、コンクリートセル１内が負圧となり、シールエア供給開口９を介して自然吸気される。セルボックス位置決め部材２２は、必須ではなく設けることが望ましく、セルボックス位置決め部材２２を設けずとも、シールエア７によりベントノズル２０より噴出するベントガスを排気ライン１０へ導入することができる。

また、本実施例によれば、実施例１の構成と比較し、ベントノズル２０より噴出するベントガスをシールエア７と共に排気ライン１０へ導入する効率が更に向上できる。

また、本実施例によれば、非接触給電方式によりセルボックス２内の機器へ給電されるため、コンクリートセル１外の電源とのコネクタが不要となる。

図４に、本発明の他の実施例に係る実施例３のセルボックスを用いた核燃料物質の分析セルの全体構成図を示す。図１に示す構成要素と同一の構成要素に同一の符号を付し、図１と同一の構成については説明を省略する。

図４に示すように、本実施例の核燃料物質の分析セルは、ベントノズル２０のセルボックス２側の端部に向かい、順に、排風機１３及びフィルタ１１を有する。セルボックス２内で、例えば、核燃料物質の燃焼試験により煤煙あるいは、核分裂生成ガス量の測定時における放射物質を含み湿分を有するベントガスが発生する。セルボックス２内で発生するこれら、煤煙あるいはベントガスに含まれる湿分は、例えばＨＥＰＡフィルタ等のフィルタ１１により除去され、除去後のベントガスは排風機１３により加圧される。加圧されたベントガスはベントノズル２０より、所定の間隙を介して対向配置された排気ライン１０へ噴出する。すなわち、排気ライン１０へと向かうベントガスの強制流が生じる。ベントガスが加圧された状態にて、排気ライン１０へ導入されることにより、導入効率が向上すると共に、セルボックス２の外壁面を回り込むシールエア７と共に排気ライン１０へ導入される。なお、ここで、ベントノズル２０に接続される排風機１３と、排気ライン１０がコンクリートセル１外で接続される図示しない排風機との風量を調整することにより、ベントノズル２０の先端部より、所定の間隙を介して配置される排気ライン１０へベントガスが流入する際の流路抵抗の増大を防止できる。

また、本実施例の核燃料物質の分析セルは、一端がコンクリートセル１の天井面を貫通し、コンクリートセル１外へと延伸し、他端がコンクリートセル１内に設置された気送装置ターミナル３３に接続される気送管３２を有する。カプセル等の密封容器に収容された分析用の試料（サンプル）である核燃料物質は、空気圧によりコンクリートセル１外より気送管３２を介して気送装置ターミナル３３へと移送される。

セルボックス２は、コンクリートセル扉３に対向するセルボックス２の側面の下方に、セルボックス２内に位置する第１のポート３１Ａ及び、セルボックス２の側面に位置する第２のポート３１Ｂからなるダブルカバー付きポート３１を備える。気送装置ターミナル３３へ密封容器に収容された核燃料物質が移送されると、作業員は、気送装置ターミナル３３より核燃料物質が収容される密封容器を取り出し、第２のポート３１Ｂを開放し、第２のポート３１Ｂのエリア内に上記密封容器を持ち込む。その後、第２のポート３１Ｂを閉鎖し、第１のポート３１Ａを開放することにより、セルボックス２内の遮蔽状態を維持しつつ、セルボックス２外より、密封容器内の核燃料物質（試料）をセルボックス２内の分析装置あるいは計測装置にセットする。

また、マスターマニピュレータ２３Ａ、スレーブマニピュレータ２３Ｂ、及びマスターマニピュレータ２３Ａとスレーブマニピュレータ２３Ｂとを接続するスルーチューブよりなるマニピュレータ２３により、セルボックス２内にセットされた密封容器内の核燃料物質を取り出し、所望の分析項目に応じた分析を実行する。

マニピュレータ２３及び排風機１３への給電は、セルボックス２の底面の下方（コンクリートセルボックス１の底面との対向面）に設置されたバッテリー２８により行われる。

なお、図４ではブロア２１によりシールエア７を供給するよう構成したが、ブロア２１に替えて圧縮機を用いても良い。また、特に、ブロア２１あるいは圧縮機を設けることなく自然吸気としても良い。この場合、排気ライン１０が接続される排風機（図示せず）により吸引されるため、コンクリートセル１内が負圧となり、シールエア供給開口９を介して自然吸気される。セルボックス位置決め部材２２は、必須ではなく設けることが望ましく、セルボックス位置決め部材２２を設けずとも、シールエア７によりベントノズル２０より噴出するベントガスを排気ライン１０へ導入することができる。

本実施例によれば、実施例１の効果に加え、セルボックス２内のベントガスを排風機１３により加圧することで、排気ライン１０への導入効率を更に向上することができる。

また、本実施例によれば、排風機１３及びマニピュレータ２３はバッテリー駆動されるため、コンクリートセル１外の電源とのコネクタを設ける必要がなく、また、ダブルカバー付きポート３１により、セルボックス２内への機器あるいは治工具の搬入時においても遮蔽状態を維持することが可能となる。

図５に、本発明の他の実施例に係る実施例４のセルボックスを用いた核燃料物質の分析セルの全体構成図を示す。図１と同一の構成要素に同一の符号を付し、図１と同一の構成についての説明は省略する。

図５に示すように、本実施例の核燃料物質の分析セルは、セルボックス２に、分析あるいは測定に使用する水、又は試薬を貯留する給水・試薬供給タンク３０、測定あるいは分析後の廃液を回収するドレンタンク２９、第１のポート３１Ａ及び第２のポート３１Ｂよりなるダブルカバー付きポート３１、分析機器２６及び信号送受信端末２４Ａを備える。また、コンクリートセル１は、信号送受信端末２４Ｂを有し、セルボックス２の底面及びコンクリートセル１の底面に、相互に対向するよう非接触給電シシステム２７Ａ、２７Ｂを有する。また、排気ライン１０のベントノズル２０に対向する先端部に、ベントガスガイド１４を有する。ここで、ベントガスガイド１４は、例えば、円筒状の形状を有し、ゴムシート又はビニールシートにて形成される。ベントガスガイド１４は、ベントノズル２０の先端部より排気ライン１０に向かい噴出（拡散）するベントガスを捕捉すると共に、更にベントガスガイド１４に衝突し、ベントガスガイド１４の先端部を回り込むシールエアにより排気ライン１０へとベントガスは誘導される。なお、ベントガスガイド１４の形状は、円筒状に限らず、排気ライン１０の先端部に、その外周に沿って所定の間隔にて取付けられる短冊状の形状としても良い。

ダブルカバー付きポート３１を介して、セルボックス２内に導入される分析対象である核燃料物質に対し、給水・試薬供給タンク３０より試薬が供給され、試薬との反応を分析機器２６により分析する。分析機器２６は信号送受信端末２４Ａに接続されており、分析結果は、信号送受信端末２４Ａよりコンクリートセル１に設けられた信号送受信端末２４Ｂへと送信される。信号送受信端末２４Ｂにて受信された分析結果は、無線あるいは有線により図示しない分析センター又は制御室へと送信される。ここで、信号送受信端末２４Ａ、２４Ｂは、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（ブルートゥースエスアイジー，インコーポレイテッドの登録商標）等を用いることが可能である。また、分析完了後の試薬を含む廃液は、セルボックス２の底面に設置されたドレンタンク２９に回収される。非接触給電システム２７Ａ、２７Ｂにより、信号送受信端末２４Ａ及び分析機器２６へ給電される。

なお、図５ではブロア２１によりシールエア７を供給するよう構成したが、ブロア２１に替えて圧縮機を用いても良い。また、特に、ブロア２１あるいは圧縮機を設けることなく自然吸気としても良い。この場合、排気ライン１０が接続される排風機（図示せず）により吸引されるため、コンクリートセル１内が負圧となり、シールエア供給開口９を介して自然吸気される。セルボックス位置決め部材２２は、必須ではなく設けることが望ましく、セルボックス位置決め部材２２を設けずとも、シールエア７によりベントノズル２０より噴出するベントガスを排気ライン１０へ導入することができる。

本実施例によれば、実施例１の効果に加え、ベントガスガイド１４により、ベントノズル２０より排出されるベントガスの排気ライン１０への導入効率を向上することができる。

また、本実施例によれば、非接触給電方式により、分析機器２６及び信号送受信端末２４Ａへ給電されることにより、コンクリートセル１外の電源とのコネクタを設ける必要がない。また、セルボックス２内での分析結果が信号送受信端末２４Ａよりコンクリートセル１に設けられた信号送受信端末２４Ｂへ送信されることにより、セルボックス２とコンクリートセル１間での信号線の引き回しが不要となる。

図６に、本発明の他の実施例に係る実施例５のセルボックスを用いた核燃料物質の分析セルの全体構成図を示す。図１と同一の構成要素に同一の符号を付し、図１と同一の構成については説明を省略する。

本実施例の核燃料物質の分析セルは、セルボックス２に、ベントノズル２０のベントボックス２内端部に接続されたベントノズル開閉弁１６、分析または測定に使用する水、又は試薬を貯留する給水・試薬供給タンク３０、測定あるいは分析後の廃液を回収するドレンタンク２９、第１のポート３１Ａ及び第２のポート３１Ｂよりなるダブルカバー付きポート３１、分析機器２６及び信号送受信端末２４Ａを備える。また、コンクリートセル１は、信号送受信端末２４Ｂを有し、セルボックス２の底面及びコンクリートセル１の底面に、相互に対向するように非接触給電システム２７Ａ、２７Ｂを有する。

ダブルカバー付きポート３１を介して、セルボックス２内に導入される分析対象である核燃料物質に対し、所定の分析項目に対応する試薬が給水・試薬供給タンク３０より供給され、試薬による反応を分析機器２６により分析する。分析結果は、信号送受信端末２４Ａを介してコンクリートセル１の信号送受信端末２４Ｂに送信される。信号送受信端末２４Ｂより、有線あるいは無線により図示しない分析センターあるいは制御室へ送信される。分析完了後の試料を含む廃液は、セルボックス２の底面に設けられたドレンタンク２９に回収される。

核燃料物質への試薬添加前に、ベントノズル開閉弁１５を開状態とする。その後、核燃料物質に分析項目に対応する試薬を給水・試薬供給タンク３０より添加し、試薬との反応により放射性物資を含むガス（ベントガス）が発生する。ベントガスはベントノズル開閉弁１５及びベントノズル２０を介して、排気ライン１０へと導入される。分析完了後、ベントノズル開閉弁１５を閉状態とし、コンクリートセル扉３を開き、セルボックス２をコンクリートセル１外へと移動させる。このとき、セルボックス２内には、試薬との反応により生じたベントガスが残存する可能性があるため、セルボックス２のベントノズル２０のセルボックス２より突出する先端部を、図示しないベントフィルタを備えた排気設備の配管に接続する。接続後、ベントノズル開閉弁１５を開状態とし、ベントノズル２０を介してセルボックス２を排気設備に連通させ、残存するベントガスをセルボックス２より排出する。

なお、図６ではブロア２１によりシールエア７を供給するよう構成したが、ブロア２１に替えて圧縮機を用いても良い。また、特に、ブロア２１あるいは圧縮機を設けることなく自然吸気としても良い。この場合、排気ライン１０が接続される排風機（図示せず）により吸引されるため、コンクリートセル１内が負圧となり、シールエア供給開口９を介して自然吸気される。セルボックス位置決め部材２２は、必須ではなく設けることが望ましく、セルボックス位置決め部材２２を設けずとも、シールエア７によりベントノズル２０より噴出するベントガスを排気ライン１０へ導入することができる。

本実施例によれば、実施例１の効果に加え、分析完了後にセルボックス２内に残存するベントガスは、コンクリートセル１外において排気設備により排気できる。これにより、分析完了後に直ちにセルボックス２をコンクリートセル１外に移動し、新たに他のセルボックス２をコンクリートセル１内へ搬入し、他の分析項目あるいは測定を行うことが可能となり、コンクリートセル１の稼働率を向上することが可能となる。

上述の実施例１から実施例５では、１つのコンクリートセル１内にセルボックス２を収容する場合、すなわち、単体で稼働させる場合を例に説明したが、これに限られない。例えば、コンクリートセル１を複数、横方向に配列し、それぞれのコンクリートセル１に収容されるセルボックス２内で異なる分析項目の分析を並行して実行するよう構成しても良い。この場合、各コンクリートセル１の排気ライン１０を１本の配管に集約後、ベントフィルタを有する排気設備に接続する構成とすれば良い。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の実施例の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１・・・コンクリートセル
２・・・セルボックス
３・・・コンクリートセル扉
４・・・セルボックス内監視用窓
５・・・コンクリートセル内監視用窓
６・・・移動機構
７・・・シールエア
８・・・シールエア供給管
９・・・シールエア供給開口
１０・・・排気ライン
１１・・・フィルタ
１２・・・排気ライン吸込み部
１３・・・排風機
１４・・・ベントガスガイド
１５・・・ベントノズル開閉弁
２０・・・ベントノズル
２１・・・ブロア
２２・・・セルボックス位置決め部材
２３・・・マニピュレータ
２３Ａ・・・マスターマニピュレータ
２３Ｂ・・・スレーブマニピュレータ
２４Ａ，２４Ｂ・・・信号送受信端末
２５・・・撮像装置
２６・・・分析機器
２７Ａ，２７Ｂ・・・非接触給電源システム
２８・・・バッテリー
２９・・・ドレンタンク
３０・・・給水・試薬供給タンク
３１・・・ダブルカバー付きポート
３１Ａ・・・第１のポート
３１Ｂ・・・第２のポート
３２・・・気送管
３３・・・気送装置ターミナル

Claims

放射線を遮蔽する遮蔽空間を形成すると共に、天井面を貫通するよう設けられた排気ラインを有するコンクリートセルと、
前記コンクリートセル内に配置可能とされ、内部に核燃料物質を分析又は測定する分析機器を設置可能であって、天井面を貫通するよう設けられたベントノズルを有するセルボックスと、
前記コンクリートセルの底面に少なくとも１つ以上の貫通孔を有し、当該貫通孔を介して前記コンクリートセル内にシールエアを供給するシールエア供給部を備え、
前記排気ラインの下端部と前記ベントノズルの上端部とが所定の間隙を介して対向するよう配置され、前記ベントノズルより排出されるセルボックス内のベントガスを前記シールエアと共に前記排気ラインを介して前記コンクリートセル外に排出することを特徴とするセルボックスを用いた核燃料物質の分析セル。
放射線を遮蔽する遮蔽空間を形成すると共に、天井面を貫通するよう設けられた排気ラインを有するコンクリートセルと、
前記コンクリートセル内に配置可能とされ、内部に核燃料物質を分析又は測定する分析機器を設置可能であって、天井面を貫通するよう設けられたベントノズルを有するセルボックスと、
前記コンクリートセルの少なくとも１つの側面であって、底面よりに貫通孔を有し、当該貫通孔を介して前記コンクリートセル内にシールエアを供給するシールエア供給部を備え、
前記排気ラインの下端部と前記ベントノズルの上端部とが所定の間隙を介して対向するよう配置され、前記ベントノズルより排出されるセルボックス内のベントガスを前記シールエアと共に前記排気ラインを介して前記コンクリートセル外に排出することを特徴とするセルボックスを用いた核燃料物質の分析セル。
請求項１又は請求項２に記載のセルボックスを用いた核燃料物質の分析セルにおいて、
前記コンクリートセルは、
前記セルボックスを内部に搬入可能とするコンクリートセル扉と、
前記コンクリートセル扉と対向する側面の所定の位置に設けられ、突状のセルボックス位置決め部材を備え、
前記セルボックスの前面が前記セルボックス位置決め部材と当接することにより、前記ベントノズルの先端が前記排気ラインの直下に位置付けられることを特徴とするセルボックスを用いた核燃料物質の分析セル。
請求項１又は請求項２に記載のセルボックスを用いた核燃料物質の分析セルにおいて、
前記セルボックスは、前記ベントノズルの前記セルボックス内端部にフィルタを有し、
前記セルボックス内で発生する放射性物質を含む煤煙又は湿分を前記フィルタにより除去することを特徴とするセルボックスを用いた核燃料物質の分析セル。
請求項１又は請求項２に記載のセルボックスを用いた核燃料物質の分析セルにおいて、
前記排気ラインは、前記ベントノズルの方向へ向かうに従い口径が拡大する形状を有することを特徴とするセルボックスを用いた核燃料物質の分析セル。
請求項４に記載のセルボックスを用いた核燃料物質の分析セルにおいて、
前記セルボックスは、前記ベントノズルの前記排気ラインと対向する側の先端部と前記フィルタとの間に排風機を備え、
前記フィルタにより放射性物質を含む煤煙又は湿分が除去された後のベントガスを加圧し、前記ベントノズルの先端部より排出することを特徴とするセルボックスを用いた核燃料物質の分析セル。
請求項１又は請求項２に記載のセルボックスを用いた核燃料物質の分析セルにおいて、
前記排気ラインは、前記ベントノズルに対向する先端部に、前記ベントノズルに向かい延在する円筒状又は、所定の間隔にて先端部の周囲に配置された短冊状の形状を有するベントガスガイドを有することを特徴とするセルボックスを用いた核燃料物質の分析セル。
請求項１又は請求項２に記載のセルボックスを用いた核燃料物質の分析セルにおいて、
前記セルボックスは、前記ベントノズルの前記セルボックス内端部にベントノズル開閉弁を備え、
前記ベントノズル開閉弁は、前記セルボックス内で核燃料物質の分析中開状態とされ、
分析完了後閉状態に切り替えられ、前記セルボックスが前記コンクリートセル外に移動され前記ベントノズルの先端部が排気設備と接続された後、再び開状態に切り替えられ、前記セルボックス内に残存するベントガスを前記排気設備へ排出することを特徴とするセルボックスを用いた核燃料物質の分析セル。
請求項１又は請求項２に記載のセルボックスを用いた核燃料物質の分析セルにおいて、
前記シールエア供給部は、少なくとも前記セルボックス内で前記分析機器による分析期間中連続してシールエアを前記コンクリートセル内に供給することを特徴とするセルボックスを用いた核燃料物質の分析セル。
請求項３に記載のセルボックスを用いた核燃料物質の分析セルにおいて、
前記コンクリートセルは、前記コンクリートセル扉と対向する側面に前記コンクリートセル内を観察可能とするコンクリートセル内監視用窓を有し、
前記セルボックスは、前記コンクリートセル内監視用窓と対向する側面に、前記セルボックス内を観察可能とするセルボックス内監視用窓を有し、
前記セルボックス位置決め部材は、前記コンクリートセル扉と対向する側面であって、前記コンクリートセル内監視用窓及び前記セルボックス内監視用窓と干渉しない位置に設けられることを特徴とするセルボックスを用いた核燃料物質の分析セル。