JP7487911B1 - 廃炉方法及び固化材 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)ジェットコンクリートと放射線吸収剤とを混合させ、固化時間が、第1の固化材JC1の調製直後から封止箇所への投入完了までにかかる時間T1よりも長く、第1の固化剤JC1が廃棄水DWに混ざり合うまでの時間T2より短い時間TS1に設定される第1の固化剤JC1によって漏水孔を封止する封止工程
(2)ジェットコンクリートと放射線吸収剤とを混合させ、固化時間が、第2の固化剤JC2及び粉砕装置Eの原子炉格納容器10への投入完了までの時間T3と、時間T3の経過後から粉砕混合工程の完了までの時間T4と、を加算した時間T5よりも長く、粉砕されたデブリDが下方に沈降するまでにかかる時間T6よりも短い時間TS2に設定される第2の固化剤JC2及び粉砕装置Eの原子炉格納容器10への投入を行う固化剤投入工程
(3)粉砕装置Eによって、デブリDの粉砕と粉砕されたデブリD第2の固化材JC2との混合を行う粉砕混合工程
(4)第2の固化材JC2の固化までの静置を行う静置工程
を提供する。
(基本的な考え方)
従来、デブリを原子炉から取り出し、処理して廃棄することが行われてきた。加えて、核燃料が溶融するような事故が起きた原子炉は再利用ができず、解体処理して廃棄されていた。また、このデブリ取り出し作業の間には大量の廃棄水が生じ、この核物質を含む廃棄水の処理もまた問題となってきた。
上述のように、事故が起きた原子炉は全体が廃棄され、再利用される物はほとんどない。そうすると、わざわざ分離処理し、それぞれを廃棄しても、結局管理施設に搬入されて放射線量が低下するまで放置されるのであるから、デブリやその他の部材を分離する必要はあまりないと言える。
本発明においては、事故が合起きた原子炉をデブリごと固化し、そのまま放射線量が低下するまで静置する方法を提供する。
(原子炉とデブリの構造)
図1は、核燃料の溶融事故が起きた原子炉1を模式的に示した断面図である。図1に示すように、原子炉1は、原子炉格納容器10と、原子炉格納容器10の内部に収容され、核燃料12を内部に有する圧力容器11と、原子炉格納容器10の内部と連通する圧力抑制室13と、を備える。
核燃料溶融事故が起きた場合、核燃料12の冷却が阻害され、高温になった核燃料12は核燃料の容器等とともに溶融して自重により落下し、冷えてデブリDが生成される。デブリDは、原子炉格納容器10の底部にも溶け落ちて固化することもある。
この場合、原子炉格納容器10の一部も溶融され、穴が開いて圧力抑制室13の外部にまで冷却水Wが漏れ出て廃棄水DWを生じさせる。また、圧力容器11を支える底部の材質Cを劣化させ、劣化材質RCが生成させる。
本実施形態の廃炉方法は、次の工程を含む。
(1)第1の固化剤JC1によって漏水孔を封止する封止工程
(2)第2の固化剤JC2及び粉砕装置Eの原子炉格納容器10への投入を行う固化剤投入工程
(3)粉砕装置Eによって、デブリDの粉砕と粉砕されたデブリD第2の固化材JC2との混合を行う粉砕混合工程
(4)第2の固化材JC2の固化までの静置を行う静置工程
第1の固化剤JC1及び第2の固化剤JC2は、ともにジェットコンクリートと放射線吸収剤とを混合させて得られる混合物である。ジェットコンクリートと放射線吸収剤との混合比率は、混合物が固化できる上限まで放射線吸収剤を混合することが望ましいが、でブリDの量が少ない場合には放射線吸収剤を減量することも可能である。混合物が固化できる上限は、ジェットコンクリートの製品によって異なる。
・スーパージェットコンクリート(小野田ケミコ株式会社 製)
・デンカスーパーコンクリート(デンカ株式会社 製)
・ジェットコンクリート(住友大阪セメント株式会社 製)
粉砕装置Eは、化学式のものと機械式のものが挙げられる。
以上述べたように、本字実施形態の廃炉方法は以下の工程を含む。
(1)ジェットコンクリートと放射線吸収剤とを混合させ、固化時間が、第1の固化材JC1の調製直後から封止箇所への投入完了までにかかる時間T1よりも長く、第1の固化剤JC1が廃棄水DWに混ざり合うまでの時間T2より短い時間TS1に設定される第1の固化剤JC1によって漏水孔を封止する封止工程
(2)ジェットコンクリートと放射線吸収剤とを混合させ、固化時間が、第2の固化剤JC2及び粉砕装置Eの原子炉格納容器10への投入完了までの時間T3と、時間T3の経過後から粉砕混合工程の完了までの時間T4と、を加算した時間T5よりも長く、粉砕されたデブリDが下方に沈降するまでにかかる時間T6よりも短い時間TS2に設定される第2の固化剤JC2及び粉砕装置Eの原子炉格納容器10への投入を行う固化剤投入工程
(3)粉砕装置Eによって、デブリDの粉砕と粉砕されたデブリD第2の固化材JC2との混合を行う粉砕混合工程
(4)第2の固化材JC2の固化までの静置を行う静置工程
10 原子炉格納容器
11 圧力容器
12 核燃料
13 圧力抑制室
D デブリ
DW 廃棄水
E 粉砕装置
JC1 第1の固化剤
JC2 第2の固化剤
RC 劣化材質
W 冷却水
Claims (3)
- 以下の工程を含む廃炉方法。
(1)ジェットコンクリートと放射線吸収剤とを混合させ、固化時間が、調製直後から封止箇所への投入完了までにかかる時間T1よりも長く、廃棄水に混ざり合うまでの時間T2より短い時間TS1に設定される第1の固化剤によって漏水孔を封止する封止工程
(2)前記ジェットコンクリートと前記放射線吸収剤とを混合させ、固化時間が、デブリを粉砕する粉砕装置との原子炉格納容器への投入完了までの時間T3と、時間T3の経過後から粉砕混合工程の完了までの時間T4と、を加算した時間T5よりも長く、粉砕されたデブリが下方に沈降するまでにかかる時間T6よりも短い時間TS2に設定される第2の固化剤及び前記粉砕装置の原子炉格納容器への投入を行う固化剤投入工程
(3)前記粉砕装置によって、前記デブリの粉砕と、粉砕された前記デブリと前記第2の固化材との混合を行う粉砕混合工程
(4)前記第2の固化材の固化までの静置を行う静置工程 - 請求項1に記載の第1の固化剤。
- 請求項1に記載の第2の固化剤。
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「燃料デブリ取り出し工法評価小委員会」報告書,日本,原子力損害賠償・廃炉等支援機構,2024年03月07日 |
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