JP6655224B2 - 原子炉容器や格納容器のキレツを空気中の水蒸気を用いて封鎖する工法 - Google Patents

原子炉容器や格納容器のキレツを空気中の水蒸気を用いて封鎖する工法 Download PDF

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Description

本発明は、事故で原子炉容器や格納容器に生じたキレツを封鎖する工法に関する。
２０１１年３月１１日東日本大震災により福島第一原発１号機から３号機まで炉心溶融した。
廃炉措置の第一段として格納容器及び原子炉容器を密封することが急務となっている。現在、抜本的な工法が見いだされていない。
従来から、格納容器のキレツは溶接で補修されており、現在、高放射線下の補修となる福島では人が作業せずに遠隔ロボットで溶接することが研究されている。
損傷した原子炉容器及び格納容器を安全に安価に密閉する工法は見当たらない。
本発明は炉心溶融した原子炉容器，格納容器及び圧力抑制室に氷粒、液体窒素、ドライアイス、又は冷却空気などを循環または充填し、それらの容器と室を冷やした上で、それらの容器内または室内の空気を排気し、それに伴い空気に含まれる水蒸気が容器及び室の外側表面で冷やされ結露し、その結露水がキレツや隙間部を通じて内側に吸引されそのキレツや隙間部及びその付近でさらに冷やされ氷となりキレツや隙間部を塞ぎ、原子炉容器及び格納容器からの漏れを食い止める。
事故時の爆発により格納容器は膨大な箇所においてキレツと隙間があると想定されそのすべての漏れを食い止める必要があること。
燃料デブリを冷やしている冷却水が放射化しキレツから建屋外の漏れ大量に地中に浸みこみ汚染が拡大していることに抜本的な対策が必要であること。
格納容器下部コンクリート内に周囲の地下水が侵入し放射能汚染が拡大していることに対し抜本的な対策が必要なこと。
燃料デブリを保管中であっても、回収作業中であっても燃料デブリから放出されている気体、液体、及び固体の放射能の流出を食い止め、環境中に放出しないこと。容器内が負圧管理され損傷しているキレツや隙間部を外から空気を流入させていても、内部の汚染物がキレツや隙間部から逆流し環境中に放出されることが多い。それに対する対策が急務である。
原子炉容器、格納容器及び圧力抑制室内に氷粒、液体窒素、ドライアイス、又は冷却空気などを充填または循環させる。
原子炉容器、格納容器及び圧力抑制室から空気を排気する。
排気した空気はフィルターを通し放射能を除去し大気に放出する。
排気した空気はフィルターを通し放射能を除去し大気に放出する。
前項に誘発されて、原子炉容器、格納容器及び圧力抑制室の内側は負圧となりキレツや隙間から空気が外気から流入する。
容器及び室の外側の空気に含まれる水蒸気が容器及び室の外側表面で冷やされ結露し、その結露水がキレツや隙間部に吸引されさらに冷やされ氷となりキレツや隙間部を塞ぎ、その容器及び室を密閉させ、漏えいを安価に食い止め、漏えいがある限りこの現象は続き、場所を特定せずとも安定的に封鎖でき、たとえキレツや隙間がその後発生しても容器内を負圧にしている限り自動的に即座に修復される。
図１は損傷した原子炉容器、格納容器及び圧力抑制室を密封するイメージ図である。
図２はキレツや隙間内を通過する空気内の水蒸気が氷結するイメージ図である。
図１は原子炉容器１から落下した燃料デブリ４により損傷した原子炉容器１、格納容器２及び圧力抑制室３を密封するイメージ図である。原子炉容器１、格納容器２及び圧力抑制室３に冷却管６を通じて液体窒素５を充填または循環させる。排気した空気はフィルターを通し放射能を除去し大気に放出する。原子炉容器、格納容器及び圧力抑制室の内側は負圧となりキレツや隙間から空気が外気から流入する。
図２は 容器の外側表面で空気に含まれる水蒸気８がそれら容器及び室の外側表面で冷やされ結露し水９となり、その結露水がキレツ７を通じて容器内に吸引されそのキレツ７でさらに冷やされ氷１０となりキレツ７を塞ぐ様子を示している。
損傷した容器内の危険物を封じる必要がある事象に対して利用可能である。
１．原子炉容器
２．格納容器
３．圧力抑制室
４．燃料デブリ
５．液体窒素
６．冷却管
７．キレツ
８．水蒸気
９．水
１０．氷

Claims (1)

  1. 事故で損傷しキレツや隙間が発生した原子炉容器、格納容器及び圧力抑制室に液体窒素、ドライアイス、又は冷却空気を充填または循環させ、それらの容器と室を冷やした上で、それらの容器内または室内の空気を排気し、それに伴い空気に含まれる水蒸気が容器及び室の外側表面で冷やされ結露し、その結露水がキレツや隙間部を通じて内側に吸引されそのキレツや隙間部及びその付近でさらに冷やされ氷となりキレツや隙間部及びその付近を塞ぎ、原子炉容器、格納容器及び圧力抑制室からの漏れを食い止めることを特徴とする工法。
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