JP6815923B2

JP6815923B2 - 液中の放射性微粒子除去システムおよび液中の放射性微粒子除去方法

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Publication number: JP6815923B2
Application number: JP2017081574A
Authority: JP
Inventors: 吉井　泰雄; 泰雄吉井; 祐子可児; 浅野　隆; 浅野　　隆
Original assignee: Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Current assignee: Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Priority date: 2017-04-17
Filing date: 2017-04-17
Publication date: 2021-01-20
Anticipated expiration: 2037-04-17
Also published as: JP2018179834A

Description

本発明は、液中の放射性微粒子を除去する除去システムおよび液中の放射性微粒子を除去する方法に関する。

原子力発電プラントの廃炉時には機器及び金属配管の処分が必要となり、これらの切断や撤去作業を実施する。例えば、燃料棒周辺の金属配管を切断した時に発生した切削屑は放射線を帯びているため、この放射線が大気中に放出するのを防ぐ必要がある。このため、圧力容器内部に水を充填し、放射線を帯びた材料をこの中に設置して切断作業する。切断時に発生した切り屑等が蓄積していくと作業領域内の放射線量は許容値に達してくるので、これらは作業領域から外へ逐次的に運び出す必要がある。

しかし、これらの微粒子は水分中に分散しているので、これらを集めて系外へ運び出す必要がある。そのために圧力容器内部の水を循環して種々の微粒子除去装置を何度も通過させることで除去する方法をとる。

この微粒子除去装置としては、特許文献１に記載の遠心効果により水と固体を分離し、分離されずに通過した研磨剤及び切削粉がフィルタにより濾過される、サイクロン方式のものがある。また、非特許文献１には、懸濁粒子が無機質の場合はアニオン系の高分子凝集剤により、懸濁粒子を凝集させて沈殿させる凝集法がある。

また、特許文献２に記載されたフィルタ方式の微粒子除去装置がある。この特許文献２には、第１フィルタ及び第２フィルタで固形成分を区分けし、処理水は第３空間を介して核燃料物質トラップ部外に流出させている。そして、特許文献２には、トラップ部の中性子線、ガンマ線を検出し、検出結果により、安全管理等の観点から汚染水処理を停止するか否かを判定することが記載されている。

ここで、微粒子によりフィルタが目詰まりした場合は新品に交換する必要があり、目詰まりしたフィルタには放射性の微粒子が多量に付着しているので放射性廃棄物として管理保管することが必要となる。

目詰まり防止方法としては、非特許文献１に記載されたように、微粒子の付着による炉過流束低下を抑制した中空糸限外炉過膜を用いた分離膜法等が適用可能である。

特許４９１９６９４号公報特開２０１４−１９４３７０号公報

水処理を支える高分子、ｖｏｌ．４７、１２月号、８７６−８７９（１９９８）

しかしながら、上記特許文献１及び２は、いずれもフィルタを利用して微粒子を除去する方法が記載されているが、フィルタで区分けすることができなかった微粒子を含む処理水に関しては何ら考慮されていない。このような微粒子を含む処理水についても、微粒子を収集する処理が要求される。

本発明の目的は、放射線を測定して安全性を確保可能であり、かつ、フィルタで区分けすることができなかった微粒子を含む処理水についても微粒子を収集可能な液中の放射性微粒子除去システムおよび液中の放射性微粒子除去方法を実現することである。

上記目的を達成するため、本発明は、次のように構成される。

液中の微粒子除去システムにおいて、原子力発電システムの圧力容器内の放射性微粒子を含んだ水を排出し、上記圧力容器に循環させる第１ポンプと、上記第１ポンプから上記放射性微粒子を含んだ水が供給される凝集装置と、上記凝集装置に、上記放射性微粒子を凝集する凝集剤を供給する凝集剤供給装置と、上記凝集装置に対して中性子及びガンマ線の内の少なくとも一方を測定する放射線監視装置と、を備え、上記凝集装置は、液中の微粒子のうち、大の寸法の微粒子を捕捉し、小の寸法の微粒子を通過させる金網が設置された凝集水分離装置であり、上記放射線監視装置は、上記凝集水分離装置に対して中性子を測定する中性子測定装置及びガンマ線を測定するガンマ線測定装置であり、上記凝集水分離装置内の水を上記圧力容器に戻すための第１配管に配置された第１切替弁と、上記凝集水分離装置内の水を上記圧力容器に戻すための第２配管に配置された第２ポンプ及び第２切替弁と、上記第１ポンプ、上記第２ポンプ、上記第１切替弁及び上記第２切替弁の動作を制御するポンプ制御装置と、をさらに備える。
また、液中の微粒子除去システムにおいて、原子力発電システムの圧力容器内の放射性微粒子を含んだ水を排出し、上記圧力容器に循環させる第１ポンプと、上記第１ポンプから上記放射性微粒子を含んだ水が供給される凝集装置と、上記凝集装置に、上記放射性微粒子を凝集する凝集剤を供給する凝集剤供給装置と、上記凝集装置に対して中性子及びガンマ線の内の少なくとも一方を測定する放射線監視装置と、を備え、上記凝集装置は、液中の微粒子を凝集する凝集槽であり、上記放射線監視装置は、上記凝集槽に対してガンマ線を測定するガンマ線測定装置であり、上記第１ポンプと上記凝集槽との間に配置され、上記第１ポンプから上記放射性微粒子を含んだ水が供給され、上記放射性微粒子を分離し、上記凝集槽に供給するサイクロンと、上記サイクロンの上方に配置されるサイクロン上層部中性子測定装置と、上記凝集槽内の水を上記圧力容器に戻すための第１配管に配置された第１切替弁と、上記凝集槽内の水を上記圧力容器に戻すための第２配管に配置された第２ポンプ及び第２切替弁と、上記第１ポンプ、上記第２ポンプ、上記第１切替弁及び上記第２切替弁の動作を制御するポンプ制御装置と、をさらに備える。
また、液中の微粒子除去システムにおいて、原子力発電システムの圧力容器内の放射性微粒子を含んだ水を排出し、上記圧力容器に循環させる第１ポンプと、上記第１ポンプから上記放射性微粒子を含んだ水が供給される凝集装置と、上記凝集装置に、上記放射性微粒子を凝集する凝集剤を供給する凝集剤供給装置と、上記凝集装置に対して中性子及びガンマ線の内の少なくとも一方を測定する放射線監視装置と、を備え、上記凝集装置は、液中の微粒子のうち、大の寸法の微粒子を捕捉し、小の寸法の微粒子を通過させる金網が設置された凝集水分離装置であり、上記放射線監視装置は、上記凝集水分離装置に対して中性子を測定する中性子測定装置及びガンマ線を測定するガンマ線測定装置であり、上記第１ポンプと上記凝集水分離装置との間に配置され、上記第１ポンプから上記放射性微粒子を含んだ水が供給され、上記放射性微粒子を分離し、上記凝集水分離装置に供給するサイクロンと、上記サイクロンの上方に配置されるサイクロン上層部中性子測定装置と、上記凝集水分離装置内の水を上記圧力容器に戻すための第１配管に配置された第１切替弁と、上記凝集水分離装置内の水を上記圧力容器に戻すための第２配管に配置された第２ポンプ及び第２切替弁と、上記第１ポンプ、上記第２ポンプ、上記第１切替弁及び上記第２切替弁の動作を制御するポンプ制御装置と、をさらに備える。
る。
また、液中の微粒子除去システムにおいて、原子力発電システムの圧力容器内の放射性微粒子を含んだ水を排出し、上記圧力容器に循環させる第１ポンプと、上記第１ポンプから上記放射性微粒子を含んだ水が供給される凝集装置と、上記凝集装置に、上記放射性微粒子を凝集する凝集剤を供給する凝集剤供給装置と、上記凝集装置に対して中性子及びガンマ線の内の少なくとも一方を測定する放射線監視装置と、を備え、上記凝集装置は、液中の微粒子を凝集する凝集槽であり、上記放射線監視装置は、上記凝集槽に対してガンマ線を測定するガンマ線測定装置であり、上記凝集槽から上記放射性微粒子を含む水が供給され、上記放射性微粒子を水から分類する金網を有する水分離装置と、上記水分離装置に対して中性子を測定する水分離装置用中性子測定装置と、上記水分離装置に対してガンマ線を測定する水分離装置用ガンマ線子測定装置と、上記凝集槽から上記水分離装置に上記放射性微粒子を含む水を供給する配管に配置される第３切替弁と、上記凝集槽から上記圧力容器に水を供給する配管に配置される第４切替弁と、上記第１ポンプ、上記第３切替弁及び上記第４切替弁の動作を制御するポンプ制御装置と、をさらに備える。

液中の微粒子除去方法において、原子力発電システムの圧力容器内の放射性微粒子を含んだ水を、ポンプを用いて排出し、上記放射性微粒子を凝集する凝集剤を有する凝集装置に供給し、上記凝集装置に対して中性子及びガンマ線の内の少なくとも一方を放射線監視装置により測定し、上記放射線監視装置による測定値が許容値に近い値になったら、上記ポンプの動作を停止し、上記凝集装置を取り外して移動する。

本発明によれば、放射線を測定して安全性を確保可能であり、かつ、フィルタで区分けすることができなかった微粒子を含む処理水についても微粒子を収集可能な液中の放射性微粒子除去システムおよび液中の放射性微粒子除去方法を実現することができる。

本発明の実施例１である放射性微粒子除去システムの概略構成図である。本発明の実施例２である放射性微粒子除去システムの概略構成図である。本発明の実施例３である放射性微粒子除去システムの概略構成図である。本発明の実施例４である放射性微粒子除去システムの概略構成図である。本発明の実施例５である放射性微粒子除去システムの概略構成図である。本発明の実施例６である放射性微粒子除去システムの概略構成図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

（実施例１）
図１は、本発明の実施例１である放射性微粒子除去システムの概略構成図である。

図１において、原子力発電プラントの解体作業時は、圧力容器８の内部に水９を充填し、この放射性微粒子を含む水９をポンプ７ａ（第１ポンプ）によって凝集水分離装置３を通過させて、再度、圧力容器８へ戻す循環方式を採用する。

凝集水分離装置３には水中の放射性微粒子５を比較的に寸法が大の粒子を捕捉し、寸法が小の粒子とに分離するためのフィルタとして金網１０が設置してあり、通水後は金網１０の上部には寸法が大の放射性微粒子５が堆積する。金網１０は、例えば、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度の網目を有するものである。

放射線監視装置として、中性子測定装置１を放射性微粒子５に対して設置し、ここから発生する中性子を測定する。また、凝集水分離装置３は凝集槽の機能も有しており、凝集剤供給装置６０から凝集剤４を凝集水分離装置３内へ投入することにより、水９内に分散する放射性微粒子５を凝集剤４の作用により、微粒子５同士を集めて、より大きな塊に増大させて、凝集水分離装置３の底部に沈殿させる。

凝集剤４の種類としては、高分子凝集剤があり、材質の例としては、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリルアミド部分加水分解物等のアニオン型の高分子凝集剤が適する。凝集剤４の作用により、沈殿した放射性微粒子５に対しては、γ線カメラ（ガンマ線測定装置）２により放射性微粒子５から発生するγ線を、観測窓６を介して測定する。γ線カメラ２も放射線監視装置である。

凝集水分離装置３の底部は、配管４０ａ、４０ｂ（第２配管）、４０ｃ（第１配管）、４０ｄにより圧力容器８の上部に接続されている。配管４０ａは、凝集水分離装置３の底部に接続されている。また、配管４０ａは、配管４０ｂ及び４０ｃを介して配管４０ｄに接続され、配管４０ｄが圧力容器８の上部に接続されている。また、配管４０ａには切替弁１７が配置され、この切替弁１７の一方端（凝集水分離装置３側）は配管４０ｃを介して配管４０ｄに接続される。また、切替弁１７（第２切替弁）の他方端は配管４０ｂを介して配管４０ｄに接続される。配管４０ｂには、ポンプ７ｂ（第２ポンプ）が配置され、配管４０ｃには、切替弁１６（第１切替弁）が配置されている。

中性子測定装置１が測定した中性子が一定レベルを超えたか否かが放射線判断装置５０により判断される。また、γ線カメラ２により測定されたγ線が一定レベルを超えたか否かについても、放射線判断装置５０により判断される。

中性子が一定レベルを超えたか、またはγ線が一定レベルを超えた場合には、放射線判断装置５０は、その旨をポンプ制御装置５１に指令する。

通常のポンプ７ａによる循環運転の場合は、切替弁１７は閉じ、切替弁１６は開であり、ポンプ７ｂは停止状態となっている。

中性子が一定レベルを超えたか、またはγ線が一定レベルを超えた場合には、放射線判断装置５０からの指令により、ポンプ制御装置５１はポンプ７ａを停止して循環運転を停止し、凝集水分離装置３内部の残留水を装置３内部から排水するために、切替弁１７を閉から開として、切替弁１６を閉じ、ポンプ７ｂを起動する。これにより、残留水を可能な限り圧力容器８へ戻す。

その後、ポンプ７ｂの動作を停止させ、放射性微粒子５を内部に収容した凝集水分離装置３が適切な処分施設等に移動される。

以上のように、本発明の実施例１によれば、フィルタとしての金網１０を通過した放射性微粒子５を凝集剤４により、収集して、より大きな塊に増大させて、凝集水分離装置３の底部に沈殿させ、中性子測定装置１及びγ線カメラ２により放射線を検出し、一定レベルを超えた場合には、圧力容器８の水の循環を停止するように構成したので、放射線を測定して安全性を確保可能であり、かつ、フィルタで区分けすることができなかった微粒子を含む処理水についても微粒子を収集可能な液中の放射性微粒子除去システムおよび液中の放射性微粒子除去方法を実現することができる。

さらに、本発明の実施例１によれば、圧力容器８の水の循環を停止した後、凝集水分離装置３内の残留水を圧力容器８に戻すように構成したので、凝集水分離装置３内の残留水を減少することができ、凝集水分離装置３内に収容された放射性微粒子５の処理が容易となるという効果を有する。

なお、凝集剤４は、圧力容器８内の水の循環処理前に、凝集水分離装置３内に予め配置しておいてもよいし、γ線カメラ２の測定結果から収集した微粒子の量を算出し、それに基づいて、凝集剤供給装置６０から凝集剤４を追加する構成とすることも可能である。

（実施例２）
次に、本発明の実施例２について説明する。

図２は、本発明の実施例２である放射性微粒子除去システムの概略構成図である。なお、図１の例と同等の部材には、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。また、図１に示した凝集剤供給装置６０は、図２では図示を省略したが、実施例２においても、凝集剤供給装置６０を備えるものとする（以下に説明する実施例３〜６も同様である）。

図２において、放射性微粒子５を除去するために、サイクロン１２と凝集槽１１が設置されている。ポンプ７ａは、圧力容器８内の水をサイクロン１２に供給する。サイクロン１２では遠心効果により水分中に分散した放射性微粒子５を集めて、液相部１４内のサイクロン１２の底部に沈降させる。サイクロン１２の上層部では気相部１３が形成され、この中に放射性微粒子が飛散していないかを監視するために、中性子測定装置１をサイクロン上層部中性子測定装置として、サイクロン１２の出口配管部に設置し、ここから発生する中性子を測定する。

サイクロン１２内に沈降して集められた放射性微粒子は、凝集槽１１へ供給され、ここでは凝集剤４を凝集槽１１へ投入することにより、サイクロン１２から供給された放射性微粒子を凝集剤４の凝集作用より、微粒子同士を集めて、より大きな塊に増大させて、凝集槽１１の底部に沈殿させる。

これらの放射性微粒子５の沈殿物に対しては、γ線カメラ２により放射性微粒子５から発生するγ線を、観測窓６を介して測定する。図１に示した例と同様に、通常のポンプ７ａによる循環運転の場合は、切替弁１７は閉じ、切替弁１６は開であるが、ポンプ７ａを停止して循環運転を停止した場合に、凝集水分離装置３内部の残留水を装置３の内部から排水するために、この時は切替弁７ｂを開として、切替弁１６を閉じ、ポンプ７ｂを起動することにより、残留水を可能な限り圧力容器８へ戻す。

図２には示していないが、実施例２は、図１の例と同様に、放射線判断装置５０と、ポンプ制御装置５１とが配置されている。実施例２の場合は、ポンプ制御装置５１がサイクロン１２の動作も制御し、ポンプ７ａの動作停止と共に、サイクロン１２の動作も停止させる。

以上のように、本発明の実施例２によれば、実施例１と同様な効果を得ることができる。

（実施例３）
次に、本発明の実施例３について説明する。

図３は、本発明の実施例３である放射性微粒子除去システムの概略構成図である。なお、図１及び図２の例と同等の部材には、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図３において、放射性微粒子５を除去するために、図２の例と同様に、サイクロン１２、凝集水分離装置３が設置してある。サイクロン１２では遠心効果により水分中に分散した放射性微粒子５を集めて、液相部１４内のサイクロン底部に沈降させる。サイクロン１２の上層部では気相部１３が形成され、この中に放射性微粒子が飛散していないかを監視するために、サイクロン上層部中性子測定装置として中性子測定装置１ａをサイクロン１２出口配管部に設置し、ここから発生する中性子を測定する。

サイクロンで沈降して集められた放射性微粒子は凝集水分離装置３へ供給され、ここでは水中の放射性微粒子５を分離するための金網１０が設置してあり、通水後は金網１０の上部には放射性微粒子５が堆積する。この堆積物からの放射線を監視するために、中性子測定装置１ｂを設置し、ここから発生する中性子を測定する。

図２の例と図３の例との相違点は、図３の例において、凝集水分分離装置３内に、放射性微粒子５を分離するための金網１０が設置された点と、この金網１０の上部に堆積した放射性微粒子５を監視する中性子測定装置１ｂが設置された点である。

他の構成及び動作は、図２の例と同様となっている。

実施例３においても、実施例１、２と同様な効果が得られる他、金網１０で分離された放射性微粒子５のみにつき、凝集剤４により凝集させるので、同等の量の放射性微粒子５を集める時間を短縮することができる。

（実施例４）
次に、本発明の実施例４について説明する。

図４は、本発明の実施例４を示す模式図である。なお、図１の例と同等の部材には、同一の符号を付している。

図４において、圧力容器８内の水は、ポンプ７によって凝集槽１１に供給される。凝集槽１１の水は、配管４０ｅを介して水分離装置１５に供給される。配管４０ｅには、切替弁１７ａ（第３切替弁）が配置されている。また、配管４０ｅは、切替弁１７ａの凝集槽１１側の部位で配管４０ｆを介して配管４０ｈに接続されている。配管４０ｆには、切替弁１６ａ（第４切替弁）が配置されている。また、配管４０ｈは、圧力容器８の上部に接続されている。水分離装置１５は配管４０ｇを介して配管４０ｈに接続されている。

凝集槽１１は、放射性微粒子５を除去するためのものであり、凝集剤４を投入することにより、この凝集作用より、微粒子５同士を集めて、より大きな塊に増大させて、凝集槽１１の底部に沈殿させる。これらの放射性微粒子５の沈殿物に対しては、γ線カメラ２ａにより観測窓６を介して放射性微粒子５から発生するγ線を測定する。

凝集槽１１で脱塵された水が水分分離装置１５へ供給され、ここでは水中に残存した放射性微粒子５を更に分離するための金網１０が設置してあり、通水後は金網１０の上部には放射性微粒子５が堆積する。この堆積物からの放射線を監視するために、水分分離装置用中性子測定装置１を設置し、ここから発生する中性子を測定する。また、水分離装置１５の底には放射性微粒子５が沈殿する可能性もあるため、ここに対しては水分分離装置用γ線カメラ２ｂを設置し、観測窓６を介して放射性微粒子５から発生するγ線を測定する。

実施例４によるシステムにおいて、通常の場合（γ線カメラ２ｂによる計測でγ線が確認できる場合、または中性子測定装置１で中性子を確認できる場合）は、切替弁１６ａを閉じて切替弁１７ａを開くことで、凝集槽１１及び水分分離装置１５の両方を機能させるが、水分離装置１５の底部に対するγ線カメラ２ｂによる計測でγ線が確認できない場合であり、かつ、中性子測定装置１で中性子を確認できない場合は、凝集槽１１より後流の、水分分離装置１５に通水するのを中断するために、切替弁１６ａを開け、切替弁１７ａを閉じて凝集槽１１のみを使用する構成となっている。

図４には示していないが、実施例４は、図１、図２、図３の例と同様に、放射線判断装置５０と、ポンプ制御装置５１とが配置されている。実施例４の場合は、ポンプ制御装置５１が切替弁１６ａ、１７ａの動作を制御する。放射性微粒子５を内部に収容した凝集槽１１、水分離装置１５は、適切な処分施設等に移動される。

本発明の実施例４においても、実施例１、２、３と同様な効果を得ることができる。

（実施例５）
次に、本発明の実施例５について説明する。

実施例５は、実施例２で示した微粒子除去装置であるサイクロン１２の出口の気相部１３に、新たに水洗浄塔１９と逆洗式フィルタ２３から構成される微粒子除去装置を設置し、気相部１３に放射性微粒子が飛散するか否かを監視するための中性子測定装置１ａを設置した。また、気相部１３は、切替弁２８（第５切替弁）が配置された配管４０ｉを介して水洗浄棟１９の底部に接続される。また、配管４０ｉの気相部１３側の部位は、切替弁２９（第６切替弁）が配置された配管４０ｊに接続される。また、配管４０ｊは配管４０ｄに接続される。

通常は、切替弁２８を閉じて切替弁２９を開とするが、中性子測定装置１ａで中性子が計測されたら、切替弁２８を開いて切替弁２９は閉じ、水洗浄塔１９と逆洗式フィルタ２３を機能させる。

水洗浄塔１９は、バブリング槽２０、充填層２１を備え、これらが微粒子除去機能を有する。バブリング槽２０ではサイクロン出口ガスは散気管３１から分散されて供給され、ガス中の放射性微粒子は水中で除去される。さらに、バブリング槽２０を通過したガスは充填層２１に供給される。充填層２１にはラシヒリングが数百個以上充填されており、これらにガスが接触することで、ガス中の放射性微粒子は除去される。水洗塔１９の出口は、切替弁３３（第８切替弁）が配置され、逆洗式フィルタ２３に接続された配管４０ｋに接続されている。また、配管４０ｋの切替弁３３の上流側は切替弁３２（第７切替弁）が配置された配管４０ｌを介して配管４０ｄに接続される。

水洗浄塔１９における出口ガス中の中性子は水洗浄塔用中性子測定装置１ｄで監視し、許容値未満であれば切替弁３２を開、切替弁３３は閉として圧力容器８へ戻す。中性子測定装置１ｄでの値が許容値以上であれば、切替弁３２を閉、切替弁３３は開として、ガスを次の逆洗式フィルタ２３へ導入する。

逆洗式フィルタ２３は、フィルタ１８、逆洗ガス供給装置２６、アッシュタンク２４を備えている。逆洗式フィルタ２３において、差圧計３０により計測されるフィルタ差圧が制限値より高くなった時は、逆洗ガス供給装置２６から配管４０ｒ、バッファタンク２５、切替弁（遮断弁）３７が配置された配管４０ｐを介してフィルタ１８に空気を供給し、フィルタ１８上に付着した放射性微粒子を払い落す。払い落とされた放射性微粒子は、切替弁３４が配置された配管４０ｍを介して、アッシュタンク２４内に蓄積される。

アッシュタンク２４内には放射性微粒子が蓄積されていくので放射線量が許容値より高くなることが懸念される。このため、ここにはアッシュタンク用中性子測定装置１ｃを設置して放射線量を監視する。この値が許容値に達する前に、切替弁（遮断弁）３４を閉じて放射性微粒子が蓄積されたアッシュタンク２４を逆洗式フィルタ装置から取り外し、系外へ搬出し、新しい空のアッシュタンクを接続する。

通常のポンプ７ａによる循環運転の場合は、切替弁１７は閉じ、１６は開であるが、ポンプ７ａを停止して循環運転を停止した場合に、凝集槽１１内部の残留水を装置内部から排水するために、この時は切替弁７ｂを開として、１６を閉じ、ポンプ７ｂを起動することにより、残留水を可能な限り圧力容器８へ戻す。

図５には示していないが、実施例５は、図１、図２、図３、図４の例と同様に、放射線判断装置５０と、ポンプ制御装置５１とが配置されている。ポンプ制御装置５１は、切替弁２８、２９、３２、３３、３４、３７の動作も制御する。

本発明の実施例５によれば、実施例２と同様な効果が得られる他、気相部１３に放射性微粒子が飛散するか否かを監視し、中性子が計測されたら、水洗浄塔１９と逆洗式フィルタ２３を機能させるように構成したので、放射性微粒子の飛散を、さらに抑制することができる。

（実施例６）
次に、本発明の実施例６について説明する。

図６は実施例６を示す模式図である。実施例６においては、実施例５における水洗浄塔１９に代えて、第２サイクロン３５が配置されている。つまり、実施例２で示した微粒子除去装置のサイクロン１２の気相部１３出口に、第２サイクロン３５と逆洗式フィルタ２３を有する微粒子除去装置を設置し、気相部１３に放射性微粒子が飛散するか否かを監視するための中性子測定装置１ａが設置されている。通常は、切替弁２８（第５切替弁）を閉じて切替弁２９（第６切替弁）は開くが、中性子測定装置１ａで中性子が計測されたら、切替弁２８を開いて切替弁２９は閉じ、第２サイクロン３５と逆洗式フィルタ２３を機能させる。

第２サイクロン３５の出口ガス中の中性子は第２サイクロン用中性子測定装置１ｆで監視し、測定した値が許容値未満であれば切替弁３２を開、切替弁３３は閉として圧力容器８へ戻す。中性子測定装置１ｆでの値が許容値以上であれば、切替弁３２を閉、切替弁３３は開として、ガスを次の逆洗式フィルタ２３へ導入する。また、第２サイクロン３５の第２アッシュタンク２４ａに対し第２アッシュタンク用中性子測定装置１ｅで監視し、その値が許容値以上になった場合は遮断弁（切替弁）３６を閉にして、アッシュタンク２４ａを第２サイクロン３５から取り外し系外へ搬出する。

逆洗式フィルタ２３において、差圧計３０により計測されるフィルタ差圧が制限値より高くなった時は、逆洗ガス供給装置２６から空気を供給し、フィルタ１８上に付着した放射性微粒子を払い落し、第１アッシュタンク２４内に蓄積される。第１アッシュタンク２４内には放射性微粒子が蓄積されていき、放射線量が許容値より高くなることが懸念されるので、ここには第１アッシュタンク用中性子測定装置１ｃを設置して放射線量を監視する。この値が許容値に達する前に、弁３４を閉じて放射性微粒子が蓄積された第１アッシュタンク２４を逆洗式フィルタ装置から取り外し、系外へ搬出し、新しい空のアッシュタンクを接続する。

通常のポンプ７ａによる循環運転の場合は、切替弁１７は閉じ、１６は開であるが、ポンプ７ａを停止して循環運転を停止した場合に、凝集水分離装置３内部の残留水を装置内部から排水するために、この時は切替弁７ｂを開として、１６を閉じ、ポンプ７ｂを起動することにより、残留水を可能な限り圧力容器８へ戻す。

図６には示していないが、実施例６は、図１、図２、図３、図４、図５の例と同様に、放射線判断装置５０と、ポンプ制御装置５１とが配置されている。ポンプ制御装置５１は、切替弁２８、２９、３２、３３、３４、３６、３７の動作も制御する。

本発明の実施例６においても、実施例５と同様な効果が得られる。

なお、本発明においては、凝集水分離装置と凝集槽とを総称して凝集装置と定義する。

１・・・中性子測定装置、２・・・γ線カメラ、３・・・凝集水分離装置、４・・・凝集剤、５・・・放射性微粒子、６・・・観測窓、７、７ａ、７ｂ…ポンプ、８・・・圧力容器、９・・・水、１０・・・金網、１１・・・凝集槽、１２、３５・・・サイクロン、１３・・・気相部、１４・・・液相部、１５・・・水分分離装置、１６、１６ａ、１７、１７ａ、２８、２９、３２、３３、３４、３６、３７・・・切換弁、１８・・・フィルタ、１９・・・水洗浄塔、２０・・・バブリング槽、２１・・・充填層、２３・・・逆洗式フィルタ、２４、２４ａ・・・アッシュタンク、２５・・・バッファタンク、２６・・・洗浄ガス供給装置、３０・・・差圧計、３１・・・散気管、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｅ、４０ｆ、４０ｇ、４０ｈ、４０ｉ、４０ｊ、４０ｋ、４０ｌ、４０ｍ、４０ｐ、４０ｒ、５０・・・放射線判断装置、５１・・・ポンプ制御装置、６０・・・凝集剤供給装置

Claims

原子力発電システムの圧力容器内の放射性微粒子を含んだ水を排出し、上記圧力容器に循環させる第１ポンプと、
上記第１ポンプから上記放射性微粒子を含んだ水が供給される凝集装置と、
上記凝集装置に、上記放射性微粒子を凝集する凝集剤を供給する凝集剤供給装置と、
上記凝集装置に対して中性子及びガンマ線の内の少なくとも一方を測定する放射線監視装置と、を備える液中の微粒子除去システムであって、
上記凝集装置は、液中の微粒子のうち、大の寸法の微粒子を捕捉し、小の寸法の微粒子を通過させる金網が設置された凝集水分離装置であり、上記放射線監視装置は、上記凝集水分離装置に対して中性子を測定する中性子測定装置及びガンマ線を測定するガンマ線測定装置であり、
上記凝集水分離装置内の水を上記圧力容器に戻すための第１配管に配置された第１切替弁と、
上記凝集水分離装置内の水を上記圧力容器に戻すための第２配管に配置された第２ポンプ及び第２切替弁と、
上記第１ポンプ、上記第２ポンプ、上記第１切替弁及び上記第２切替弁の動作を制御するポンプ制御装置と、
をさらに備えることを特徴とする液中の微粒子除去システム。
原子力発電システムの圧力容器内の放射性微粒子を含んだ水を排出し、上記圧力容器に循環させる第１ポンプと、
上記第１ポンプから上記放射性微粒子を含んだ水が供給される凝集装置と、
上記凝集装置に、上記放射性微粒子を凝集する凝集剤を供給する凝集剤供給装置と、
上記凝集装置に対して中性子及びガンマ線の内の少なくとも一方を測定する放射線監視装置と、を備える液中の微粒子除去システムであって、
上記凝集装置は、液中の微粒子を凝集する凝集槽であり、上記放射線監視装置は、上記凝集槽に対してガンマ線を測定するガンマ線測定装置であり、
上記第１ポンプと上記凝集槽との間に配置され、上記第１ポンプから上記放射性微粒子を含んだ水が供給され、上記放射性微粒子を分離し、上記凝集槽に供給するサイクロンと、
上記サイクロンの上方に配置されるサイクロン上層部中性子測定装置と、
上記凝集槽内の水を上記圧力容器に戻すための第１配管に配置された第１切替弁と、
上記凝集槽内の水を上記圧力容器に戻すための第２配管に配置された第２ポンプ及び第２切替弁と、
上記第１ポンプ、上記第２ポンプ、上記第１切替弁及び上記第２切替弁の動作を制御するポンプ制御装置と、
をさらに備えることを特徴とする液中の微粒子除去システム。
原子力発電システムの圧力容器内の放射性微粒子を含んだ水を排出し、上記圧力容器に循環させる第１ポンプと、
上記第１ポンプから上記放射性微粒子を含んだ水が供給される凝集装置と、
上記凝集装置に、上記放射性微粒子を凝集する凝集剤を供給する凝集剤供給装置と、
上記凝集装置に対して中性子及びガンマ線の内の少なくとも一方を測定する放射線監視装置と、を備える液中の微粒子除去システムであって、
上記凝集装置は、液中の微粒子のうち、大の寸法の微粒子を捕捉し、小の寸法の微粒子を通過させる金網が設置された凝集水分離装置であり、上記放射線監視装置は、上記凝集水分離装置に対して中性子を測定する中性子測定装置及びガンマ線を測定するガンマ線測定装置であり、
上記第１ポンプと上記凝集水分離装置との間に配置され、上記第１ポンプから上記放射性微粒子を含んだ水が供給され、上記放射性微粒子を分離し、上記凝集水分離装置に供給するサイクロンと、
上記サイクロンの上方に配置されるサイクロン上層部中性子測定装置と、
上記凝集水分離装置内の水を上記圧力容器に戻すための第１配管に配置された第１切替弁と、
上記凝集水分離装置内の水を上記圧力容器に戻すための第２配管に配置された第２ポンプ及び第２切替弁と、
上記第１ポンプ、上記第２ポンプ、上記第１切替弁及び上記第２切替弁の動作を制御するポンプ制御装置と、
をさらに備えることを特徴とする液中の微粒子除去システム。
原子力発電システムの圧力容器内の放射性微粒子を含んだ水を排出し、上記圧力容器に循環させる第１ポンプと、
上記第１ポンプから上記放射性微粒子を含んだ水が供給される凝集装置と、
上記凝集装置に、上記放射性微粒子を凝集する凝集剤を供給する凝集剤供給装置と、
上記凝集装置に対して中性子及びガンマ線の内の少なくとも一方を測定する放射線監視装置と、を備える液中の微粒子除去システムであって、
上記凝集装置は、液中の微粒子を凝集する凝集槽であり、上記放射線監視装置は、上記凝集槽に対してガンマ線を測定するガンマ線測定装置であり、
上記凝集槽から上記放射性微粒子を含む水が供給され、上記放射性微粒子を水から分類する金網を有する水分離装置と、
上記水分離装置に対して中性子を測定する水分離装置用中性子測定装置と、
上記水分離装置に対してガンマ線を測定する水分離装置用ガンマ線子測定装置と、
上記凝集槽から上記水分離装置に上記放射性微粒子を含む水を供給する配管に配置される第３切替弁と、
上記凝集槽から上記圧力容器に水を供給する配管に配置される第４切替弁と、
上記第１ポンプ、上記第３切替弁及び上記第４切替弁の動作を制御するポンプ制御装置と、
をさらに備えることを特徴とする液中の微粒子除去システム。
請求項２に記載の液中の微粒子除去システムにおいて、
上記サイクロンから排出される気相部中の微粒子を除去する水洗浄塔と、
上記水洗浄塔からガスが供給される逆洗浄フィルタと、
上記逆洗浄フィルタに逆洗ガスを供給する逆洗ガス供給装置と、
上記逆洗浄フィルタに上記逆洗ガスが供給されることにより、上記逆洗浄フィルタから除去された上記放射性微粒子を蓄積するアッシュタンクと、
上記水洗浄塔の中性子を測定する水洗浄塔用中性子測定装置と、
上記アッシュタンクの中性子を測定するアッシュタンク用中性子測定装置と、
上記サイクロンから上記水洗浄塔に上記放射性微粒子を含む水を供給する配管に配置される第５切替弁と、
上記サイクロンから上記圧力容器に水を供給する配管に配置される第６切替弁と、を備え、
上記ポンプ制御装置は、上記第１ポンプ、上記第２ポンプ、上記第１切替弁、上記第２切替弁、上記第５切替弁及び上記第６切替弁の動作を制御することを特徴とする液中の微粒子除去システム。
請求項２に記載の液中の微粒子除去システムにおいて、
上記サイクロンから排出される気相部中の微粒子を除去する第２サイクロンと、
上記第２サイクロンにより除去された上記放射性微粒子を蓄積する第２アッシュタンクと、
上記第２サイクロンからガスが供給される逆洗浄フィルタと、
上記逆洗浄フィルタに逆洗ガスを供給する逆洗ガス供給装置と、
上記逆洗浄フィルタに上記逆洗ガスが供給されることにより、上記逆洗浄フィルタから除去された上記放射性微粒子を蓄積する第１アッシュタンクと、
上記第２サイクロンの中性子を測定する第２サイクロン用中性子測定装置と、
上記第１アッシュタンクの中性子を測定する第１アッシュタンク用中性子測定装置と、
上記第２アッシュタンクの中性子を測定する第２アッシュタンク用中性子測定装置と、
上記サイクロンから上記第２サイクロンに上記放射性微粒子を含む水を供給する配管に配置される第５切替弁と、
上記サイクロンから上記圧力容器に水を供給する配管に配置される第６切替弁と、を備え、
上記ポンプ制御装置は、上記第１ポンプ、上記第２ポンプ、上記第１切替弁、上記第２切替弁、上記第５切替弁及び上記第６切替弁の動作を制御することを特徴とする液中の微粒子除去システム。
原子力発電システムの圧力容器内の放射性微粒子を含んだ水を、ポンプを用いて排出し、上記放射性微粒子を凝集する凝集剤を有する凝集装置に供給し、
上記凝集装置に対して中性子及びガンマ線の内の少なくとも一方を放射線監視装置により測定し、
上記放射線監視装置による測定値が許容値に近い値になったら、上記ポンプの動作を停止し、上記凝集装置を取り外して移動することを特徴とする液中の微粒子除去方法。
請求項７に記載の液中の微粒子除去方法において、
上記凝集装置は、液中の微粒子のうち、大の寸法の微粒子を捕捉し、小の寸法の微粒子を通過させる金網が設置された凝集水分離装置であり、上記放射線監視装置は、上記凝集水分離装置に対して中性子を測定する中性子測定装置及びガンマ線を測定するガンマ線測定装置であり、
上記凝集水分離装置内の水を上記圧力容器に戻すための第１配管に配置された第１切替弁と、上記凝集水分離装置内の水を上記圧力容器に戻すための第２配管に配置された第２ポンプ及び第２切替弁と、上記圧力容器内の上記放射性微粒子を含んだ水を排出し上記圧力容器に循環させる第１ポンプ、上記第２ポンプ、上記第１切替弁及び上記第２切替弁の動作を制御するポンプ制御装置と、を備え、
上記中性子測定装置が測定した測定値及び上記ガンマ線測定装置が測定した測定値の何れもが所定レベルを超えていないときは、上記第１切替弁を開、上記第２切替弁を閉、上記第２ポンプを停止、上記第１ポンプを駆動し、
上記中性子測定装置が測定した測定値及び上記ガンマ線測定装置が測定した測定値の何れか一方が所定レベルを超えたときは、上記第１切替弁を閉、上記第２切替弁を開、上記第２ポンプを駆動し、上記第１ポンプを停止することを特徴とする液中の微粒子除去方法。
請求項７に記載の液中の微粒子除去方法において、
上記凝集装置は、液中の微粒子を凝集する凝集槽であり、上記放射線監視装置は、上記凝集槽に対してガンマ線を測定するガンマ線測定装置であり、
上記圧力容器内の上記放射性微粒子を含んだ水を排出し上記圧力容器に循環させる第１ポンプと上記凝集槽との間に配置され、上記第１ポンプから上記放射性微粒子を含んだ水が供給され、上記放射性微粒子を分離し、上記凝集槽に供給するサイクロンと、上記サイクロンの上方に配置されるサイクロン上層部中性子測定装置と、上記凝集槽内の水を上記圧力容器に戻すための第１配管に配置された第１切替弁と、上記凝集槽内の水を上記圧力容器に戻すための第２配管に配置された第２ポンプ及び第２切替弁と、上記第１ポンプ、上記第２ポンプ、上記第１切替弁及び上記第２切替弁の動作を制御するポンプ制御装置と、を備え、
上記サイクロン上層部中性子測定装置が測定した測定値及び上記ガンマ線測定装置が測定した測定値の何れもが所定レベルを超えていないときは、上記第１切替弁を開、上記第２切替弁を閉、上記第２ポンプを停止、上記第１ポンプを駆動し、
上記サイクロン上層部中性子測定装置が測定した測定値及び上記ガンマ線測定装置が測定した測定値の何れか一方が所定レベルを超えたときは、上記第１切替弁を閉、上記第２切替弁を開、上記第２ポンプを駆動し、上記第１ポンプを停止することを特徴とする液中の微粒子除去方法。
請求項７に記載の液中の微粒子除去方法において、
上記凝集装置は、液中の微粒子のうち、大の寸法の微粒子を捕捉し、小の寸法の微粒子を通過させる金網が設置された凝集水分離装置であり、上記放射線監視装置は、上記凝集水分離装置に対して中性子を測定する中性子測定装置及びガンマ線を測定するガンマ線測定装置であり、
上記圧力容器内の上記放射性微粒子を含んだ水を排出し上記圧力容器に循環させる第１ポンプと上記凝集水分離装置との間に配置され、上記第１ポンプから上記放射性微粒子を含んだ水が供給され、上記放射性微粒子を分離し、上記凝集水分離装置に供給するサイクロンと、
上記サイクロンの上方に配置されるサイクロン上層部中性子測定装置と、
上記凝集水分離装置内の水を上記圧力容器に戻すための第１配管に配置された第１切替弁と、
上記凝集水分離装置内の水を上記圧力容器に戻すための第２配管に配置された第２ポンプ及び第２切替弁と、
上記第１ポンプ、上記第２ポンプ、上記第１切替弁及び上記第２切替弁の動作を制御するポンプ制御装置と、を備え、
上記中性子測定装置が測定した測定値、上記サイクロン上層部中性子測定装置が測定した測定値及び上記ガンマ線測定装置が測定した測定値の何れもが所定レベルを超えていないときは、上記第１切替弁を開、上記第２切替弁を閉、上記第２ポンプを停止、上記第１ポンプを駆動し、
上記中性子測定装置が測定した測定値、上記サイクロン上層部中性子測定装置が測定した測定値及び上記ガンマ線測定装置が測定した測定値の何れか一つが所定レベルを超えたときは、上記第１切替弁を閉、上記第２切替弁を開、上記第２ポンプを駆動し、上記第１ポンプを停止することを特徴とする液中の微粒子除去方法。
請求項７に記載の液中の微粒子除去方法において、
上記凝集装置は、液中の微粒子を凝集する凝集槽であり、上記放射線監視装置は、上記凝集槽に対してガンマ線を測定するガンマ線測定装置であり、
上記凝集槽から上記放射性微粒子を含む水が供給され、上記放射性微粒子を水から分類する金網を有する水分離装置と、
上記水分離装置に対して中性子を測定する水分離装置用中性子測定装置と、
上記水分離装置に対してガンマ線を測定する水分離装置用ガンマ線測定装置と、
上記凝集槽から上記水分離装置に上記放射性微粒子を含む水を供給する配管に配置される第３切替弁と、
上記凝集槽から上記圧力容器に水を供給する配管に配置される第４切替弁と、
上記圧力容器内の上記放射性微粒子を含んだ水を排出し上記圧力容器に循環させる第１ポンプ、上記第３切替弁及び上記第４切替弁の動作を制御するポンプ制御装置と、を備え、
上記水分離装置用中性子測定装置で中性子を確認できる場合、または上記水分離装置用ガンマ線測定装置でガンマ線を確認できる場合は、上記第４切替弁を閉じ、上記第３切替弁を開とし、上記水分離装置用中性子測定装置で中性子を確認できない場合、かつ、上記水分離装置用ガンマ線測定装置でガンマ線を確認できない場合は、上記第４切替弁を開とし、上記第３切替弁を閉とすることを特徴とする液中の微粒子除去方法。
請求項９に記載の液中の微粒子除去方法において、
上記サイクロンから排出される気相部中の微粒子を除去する水洗浄塔と、
上記水洗浄塔からガスが供給される逆洗浄フィルタと、
上記逆洗浄フィルタに逆洗ガスを供給する逆洗ガス供給装置と、
上記逆洗浄フィルタに上記逆洗ガスが供給されることにより、上記逆洗浄フィルタから除去された放射性微粒子を蓄積するアッシュタンクと、
上記サイクロンから上記水洗浄塔に上記放射性微粒子を含む水を供給する配管に配置される第５切替弁と、
上記サイクロンから上記圧力容器に水を供給する配管に配置される第６切替弁と、を備え、
上記ポンプ制御装置は、上記サイクロン上層部中性子測定装置が測定した測定値が、許容値未満であれば上記第６切替弁を開、上記第５切替弁を閉とし、上記サイクロン上層部中性子測定装置が測定した測定値が、上記許容値以上であれば、上記第６切替弁を閉、上記第５切替弁を開とすることを特徴とする液中の微粒子除去方法。
請求項９に記載の液中の微粒子除去方法において、
上記サイクロンから排出される気相部中の微粒子を除去する第２サイクロンと、
上記第２サイクロンにより除去された放射性微粒子を蓄積する第２アッシュタンクと、
上記第２サイクロンからガスが供給される逆洗浄フィルタと、
上記逆洗浄フィルタに逆洗ガスを供給する逆洗ガス供給装置と、
上記逆洗浄フィルタに上記逆洗ガスが供給されることにより、上記逆洗浄フィルタから除去された上記放射性微粒子を蓄積する第１アッシュタンクと、
上記サイクロンから上記第２サイクロンに上記放射性微粒子を含む水を供給する配管に配置される第５切替弁と、
上記サイクロンから上記圧力容器に水を供給する配管に配置される第６切替弁と、を備え、
上記ポンプ制御装置は、上記サイクロン上層部中性子測定装置が測定した測定値が、許容値未満であれば上記第６切替弁を開、上記第５切替弁を閉とし、上記サイクロン上層部中性子測定装置が測定した測定値が、許容値以上であれば、上記第６切替弁を閉、上記第５切替弁を開とすることを特徴とする液中の微粒子除去方法。