JPH01123198A

JPH01123198A - 放射性物質除去装置

Info

Publication number: JPH01123198A
Application number: JP62281042A
Authority: JP
Inventors: Jun Takeuchi; 純竹内; Hiroyuki Imahashi; 今橋　博之; Hiroyuki Handa; 半田　博之; Ryuichi Tayama; 隆一田山
Original assignee: Hitachi Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Priority date: 1987-11-09
Filing date: 1987-11-09
Publication date: 1989-05-16
Anticipated expiration: 2011-03-06
Also published as: JPH0823598B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、液体金属を冷却材とする原子炉において、冷
却材中の不純物および放射性物質を析出・吸着して除去
するコールドトラップ型の放射性物質除去装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕

コールドトラップ型の放射性物質除去装置は。

当該装置内に導いた冷却材を低温に冷却して、冷却材中
における不純物および放射性物質の濃度を過飽和の状態
にし、同装置内に具備した吸着材上に前記不純物および
放射性物質を析出・吸着することにより、冷却材中の不
純物および放射性物質を除去するというものである。

そして、冷却材中の不純物および放射性物質は、下記の
３つに大別することができる。

（１）酸素・水素等の不純物（２）コバルト（Ｃｏ）、マンガン（Ｍｎ）等の放射性
腐食生成物（３）セシウム（Ｃｓ）等の放射性核分裂生成物第５図
は従来提案に係るコールドトラップ型放射性物質除去装
置の全体構成を示す縦断面図で。

第５図に示す放射性物質除去装置は、ステンレス鋼メツ
シュ２２を充積した前段コールドトラップ３３と、ニッ
ケル鋼メツシュ２３を充積した後段コールドトラップ３
４とにより構成され、前段トラップ３３で酸素・水素等
の不純物を除去し、さらに後段トラップ３４で放射性腐
食生成物および放射性核分裂生成物を除去するというも
のである。

なお、コールドトラップ型放射性物質除去装置に関する
先行技術は、例えば特開昭５４−３７０１３号公報に記
載されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかして、第５図に示す従来提案の放射性物質除去装置
によれば、後段コールドトラップ３４に具備されたニッ
ケル鋼メツシュ２３による放射性腐食生成物の析出効果
は良好であるが、ニッケル鋼によって放射性核分裂生成
物を析出する効果はあまり期待することができず、特に
、放射性核分裂生成物中、セシウムは、被ばくに対する
影響が大きいため、この核分裂生成物を効率よく除去す
ることは、メンテナンス時における作業者の被ばく線量
を少なくする上で極めて重要である。

ところで、吸着材に対する不純物および放射性物質の析
出厚さには限度があり、装置の運転時間が経過するにつ
れて、その除去効率が低下してくるが、吸着材の寿命が
きた場合に、当該吸着材の部分的交換を認識していない
第５図の従来型放射性物質除去装置にあっては、装置全
体の交換を必要とする。

本発明は、従来提案に係るコールドトラップ型放射性物
質除去装置を改良すべく検討の結果なされたものであっ
て、本発明の第１の目的は、酸素・水素等の不純物や放
射性腐食生成物は勿論のこと、特に、被ばくに対する影
響の大きなセシウムを含む放射性核分裂生成物を効率よ
く捕獲することのできる放射性物質除去装置を提供しよ
うとするものである。

また、本発明の第２の目的は、前記第１の目的に加えて
、吸着材の寿命がきた場合に、装置全体の交換を必要と
する従来に比較して、吸着材のみを交換して、当該吸着
材に対する不純物および放射性物質の除去率を常に一定
に確保でき、設備の有効利用化をはかることのできる放
射性物質除去装置を提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

そして、本発明の第１の目的は、冷却材が流入するハウ
ジングと、ハウジング内に流入した冷却材を冷却する冷
却部と、前記冷却部によって冷却された冷却材が流入通
過する放射性物質吸着材とを具備するコールドトラップ
型の放射性物質除去装置において、前記放射性物質吸着
材として、冷却材中の酸素・水素を吸着する酸素・水素
吸着材と、冷却材中の放射性腐食生成物を吸着する放射
性腐食生成物吸着材と、冷却材中の放射性核分裂生成物
を吸着する放射性核分裂生成物吸着材とを備えることに
よって達成される。

また、本発明の第２の目的は、前記第１の目的に加えて
、さらにハウジングの一部を開放して、放射性物質吸着
材の引抜交換を自在とすることによって達成される。

〔作用〕

しかして、本発明は、前記〔問題点を解決するための手
段〕の項前段に記載の構成を採用することにより、本発
明装置内に冷却材を導くと、酸素・水素等の不純物は、
例えばステンレス鋼製メツシュに代表される酸素・水素
吸着材に析出・吸着され、また放射性腐食生成物は１例
えばニッケル製メツシュに代表される放射性腐食生成物
吸着材に析出・吸着され、放射性核分裂生成物は、例え
ばガラス質カーボン製メツシュに代表される放射性核分
裂生成物吸着材に析出・吸着される。

また、本発明は、前記構成に加えて、さらにハウジング
の一部を開放して、放射性物質吸着材の引抜交換を自在
とすることにより、吸着材の寿命がきた場合に、装置全
体の交換を必要とする従来に比較して、吸着材のみを交
換して、当該吸着材に対する不純物および放射性物質の
除去率を常に一定に確保でき、設備の有効利用化をはか
ることができる。

〔実施例〕

以下、本発明を、第１図〜第２図の一実施例にもとづい
て説明すると、第１図は本発明に係る放射性物質除去装
置の全体構成を示す縦断面図、第２図は第１図に符号４
で示す吸着材充填部の詳細を示す縦断面図である。

本発明装置の全体構成を示す第１図において、１は有底
円筒状のハウジングであり、このハウジング１の底部に
は、冷却材入口管２および冷却材出口管３が接続されて
いる。冷却材入口管２および冷却材出口管３には、それ
ぞれ弁１７，１８とドレン管１５．１６とが設置されて
いる。ハウジング１の上端開口部には１円板フランジ状
のキャスク取付座１１が設置されており、キャスク取付
座１１には、円板状の蓋部８が、固定部材１２により、
着脱自在に固定されている。蓋部８には、下方に延びる
複数本のねじ部材９が固定されており、ねじ部材９には
、後述のごとく、非均質な物質で構成される吸着材充填
部４が取り付けられている。吸着材充填部４の最下端部
には、下部仕切板５が設置されており、また吸着材充填
部４の最上端部には、上部仕切板７が設置されている。

さらに、前記下部仕切板Ｓの外端部には、円筒状の断熱
層板６が固定されており、断熱層板６とハウジング１と
の間には１本発明装置に流入した冷却材を低温に冷却す
るための冷却ガス配管１ｏが、ハウジングの円周方向に
複数本設置されている。

冷却材出口管３の開先部と下部仕切板５に固定された出
口ノズル部１３の開先部とは、互いに凹凸形状をしてお
り、その接続部１４部分において、着脱自在に密着接続
されている。

しかして、前記吸着材充填部４は、第２図に示すように
、その外周部より順に、ステンレス鋼メツシュ２２．ニ
ッケル鋼メツシュ２３．ガラス質カーボンメツシュ２４
が配置されており、さらに吸着材充填部４の上・下方向
は、複数の仕切板２１によって分離されている。

以上の構成において、冷却材入口管２よりハウジング１
内に流入した冷却材は、下部仕切板５゜断熱層板６．上
部仕切板７および仕切板２１によって形成された流路を
進行する。ハウジング１内に流入した冷却材は、まず、
下部仕切板５の下方から断熱層板６の外側を上昇し、そ
の際、冷却ガス配管工０により、冷却材中の不純物およ
び放射性物質の濃度が過飽和の状態になる温度まで冷却
される。

次いで、冷却材は、断熱層板６と吸着材充填部４との間
を下降し、吸着材充填部４を外周部から中心部に向って
通過する際、まず、ステンレス鋼メツシュ２２上に、冷
却材中の酸素・水素等の不純物が析出・吸着され、また
ニッケル鋼メツシュ２３上に、冷却材中の放射性核分裂
生成物が析出・吸着され、さらにガラス質カーボンメツ
シュ２４上に、冷却材中の放射性核分裂生成物が析出・
吸着される。

そして、吸着材充填部４を通過して浄化された冷却材は
、出口ノズル部１３を介し、冷却材出口配管３からハウ
ジング１外へ流出する。

なお、本発明装置の運転期間が経過して、吸着材充填部
４内の各メツシュ２２，２３．２４が目詰まりを起こし
た場合には、冷却材入口管２および冷却材出口管３に設
置されている弁１７，１８を閉じ、ハウジング１内に対
する冷却材の流入を止める。次いで、ドレン管１５，１
６に設置されている弁１９，２０を開放して、ハウジン
グ１内の冷却材を、図示を省略したタンクにドレンする
。

そして、ハウジング１内における冷却材のドレンが完了
した時点で、弁１７，１８，１９，２０を閉じる。また
、これと同時に、ハウジング１上部のキャスタ取付座１
１にキャスク２５を取り付け、この中に不活性ガスを充
填して、空気とハウジング１内における構造物との接触
をしゃ断しする。

次に、蓋部８を、図示を省略したクレーンによって、ハ
ウジング１からキャスク２５内に引き上げる。その結果
、ねじ部材９を介して蓋部８と連結されている吸着材充
填部４は、下部仕切板５．断熱層板６等とともに、キャ
スク２５内に収納される。なお、その際、吸着材充填部
４に析出した不純物や放射性物質は、蓋部８引上時の振
動により、下方に落下するが、これらの不純物や放射性
物質は、吸着材充填部４の下方に設置された下部仕切板
５および断熱層板６によって全て捕獲され、ハウジング
１の底部に堆積することはない。

そして、ハウジング１から取り出された吸着材充填部４
．下部仕切板５．断熱層板６．上部仕切板７および仕切
板２１は、交換または洗浄再生後、前記と逆の手順でハ
ウジング１内に組み込まれる。

本発明は以上のごとき構成よりなり、ここで。

第１図〜第２図に示す実施例の効果を下記すると、本発
明によれば、（１）冷却材中における酸素・水素等の不純物や放射性
腐食生成物は勿論のこと、特に、被ばくに対する影響の
大きなセシウムを含む放射性核分裂生成物をも、単一の
装置によって同時に除去することができ（なお、セシウ
ムの除染係数は、ガラス質カーボン製メツシュ直径約４
００ｍ５゜高さ約４００＋ｍ＋の容量で約１００である
）、放射性核分裂生成物を除去する装置を新たに付設す
る必要がなく、放射性物質除去装置のコンパクト化をは
かることができる。

（２）前記（１）に記載のごとく、冷却材中に溶解する
放射性核分裂生成物、特に、被ばくに対する影響の大き
なセシウムの除去効率を、従来に比べて大幅に向上させ
ることができ、その結果として、原子炉１次系統のメン
テナンス時における作業者の被ばく線量を低減すること
ができる。

（３）シかも、前記実施例において、吸着材充填部４は
、冷却材の流れ方向に対して非均質な各メツシュ２２，
２３．２４を設けることにより達成でき、現行の原子炉
に特別の設計変更をする必要はない。

（４）吸着材に対する不純物および放射性物質の析出厚
さには限度があり、装置の運転時間が経過するにつれて
、その除去効率が低下してくるが、吸着材の寿命がきた
場合には、装置全体の交換を必要とする従来に比較して
、吸着材各メツシュ２２，２３．２４のみを交換して、
吸着材に対する不純物および放射性物質の除去率を常に
一定に確保でき、設備の有効利用化をはかることができ
る。

第３図は本発明の第２の実施例を示す吸着材充填部４の
縦断面図である。

すなわち、第１図〜第２図の実施例においては、ステン
レス鋼メツシュ２２．ニッケル鋼メツシュ２３、ガラス
質カーボンメツシュ２４からなる吸着材充填部４を一体
型とした場合について例示したが、前記吸着材は、第３
図に示すように、例えば冷却材の流れ方向に対してガラ
ス質カーボンメツシュ２４を分離配置するようにしても
よい。

第４図は本発明の第３の実施例を示す装置全体の縦断面
図である。

すなわち、第１図〜第２図の実施例においては、吸着材
充填部４の交換に際し、キャスク２５を用いて、当該吸
着材充填部４を引き抜く場合について例示したが、キャ
スク２５を用いない場合であっても、吸着材充填部４の
交換は可能である。これを、第４図にもとづいて説明す
ると、同図において、ハウジング１の底蓋２６は、固定
部材１２により、ハウジング１の底部に設けられている
底蓋取付座２７に対し、着脱自在に固定されている。

冷却材入口管２と冷却材出口管３とは１両配管２゜３と
接続する１次系統配管２８．２９に対し、円板状の配管
連結座３０を介して着脱自在に固定されている。配管連
結座３０の前後には、それぞれ弁１７．１８，３１．３
２が設置されている。吸着材充填部４は、ハウジング１
の上部から、ねじ部材９によって吊り下げられている。

なお、この吸着材充填部４は、第１図〜第２図に示す第
１の実施例、さらには第３図に示す第２の実施例と同様
、各メツシュ２２，２３．２４によって構成されている
。

また、出口ノズル部１３と冷却材出口配管３との接合部
１４は、前記第１の実施例と同様、着脱自在に接続され
ている。さらに、ハウジング１の下部には、ドレン管１
５が設置されている。

以上の構成において、吸着材充填部４の各メツシュが目
詰まりを起した場合には、まず、１次系統配管２８．２
９に設置されている弁３１．３２を閉じ、ハウジング１
内に対する冷却材の流入を止める。次いで、ドレン管１
５に設置されている弁１９を開放して、ハウジング１内
の冷却材を、図示を省略したタンクにドレンする。そし
て、冷却材入口管２および冷却材出口管３に設置されて
いる弁１７，１８を閉じて、冷却材入口管２および冷却
材出口管３を、１次系統配管２８．２９より分離し、図
示を省略したクレーンにより、装置全体をメンテナンス
エリアに搬出する。メンテナンスエリアにおいては、底
蓋２６を取り外し、吸着材充填部４の交換または洗浄再
成後、前記と逆の手順で、冷却材入口管２および冷却材
出口管３を、１次系統配管２８．２９に接続する。

〔発明の効果〕

本発明は以上のごときであり、図示実施例の説明から明
らかなように１本発明によれば、酸素・水素等の不純物
や放射性腐食生成物は勿論のこと、特に、被ばくに対す
る影響の大きなセシウムを含む放射性核分裂生成物を効
率よく捕獲することのできる。改良された放射性物質除
去装置を得ることができる。

また１本発明によれば、前記効果に加えて、吸着材の寿
命がきた場合に、装置全体の交換を必要とする従来に比
較して、吸着材のみを交換して、当該吸着材に対する不
純物および放射性物質の除去率を常に二定に確保でき、
設備の有効利用化をはかることのできる放射性物質除去
装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明に係る放射性物質除去装置
の一実施例を示し、第１図はその全体構成を示す縦断面
図、第２図は第１図に符号４で示す吸着材充填部の詳細
を示す縦断面図、第３図は本発明の第２の実施例を示す
吸着材充填部４の縦断面図、第４図は本発明の第３の実
施例を示す装置全体の縦断面図、第５図は従来型放射性
物質除去装置の全体構成を示す縦断面図である。１・・・ハウジング、４・・・吸着材充填部、８・・・
蓋部、９・・・ねじ部材、１ｏ・・・冷却ガス配−管、
１１・・・キャスク取付座、１２・・・固定部材、１４
・・・接続部、２５・・・キャスク。第１０第２口　　　　　　　　第３図第４０

Claims

【特許請求の範囲】１、冷却材が流入するハウジングと、ハウジング内に流
入した冷却材を冷却する冷却部と、前記冷却部によつて
冷却された冷却材が流入通過する放射性物質吸着材とを
具備するコールドトラップ型の放射性物質除去装置にお
いて、前記放射性物質吸着材として、冷却材中の酸素・
水素を析出吸着する酸素・水素吸着材と、冷却材中の放
射性腐食生成物を吸着する放射性腐食生成物吸着材と、
冷却材中の放射性核分裂生成物を吸着する放射性核分裂
生成物吸着材とを備えることを特徴とする放射性物質除
去装置。２、特許請求の範囲第１項記載の発明において、酸素・
水素吸着材と放射性腐食生成物吸着材と放射性核分裂生
成物吸着材とを一体化した放射性物質除去装置。３、特許請求の範囲第１項記載の発明において、酸素・
水素吸着材と放射性腐食生成物吸着材と放射性核分裂生
成物吸着材とのうち、少なくとも１つの吸着材を他の吸
着材から分離配置した放射性物質除去装置。４、冷却材が流入するハウジングと、ハウジング内に流
入した冷却材を冷却する冷却部と、前記冷却部によつて
冷却された冷却材が流入通過する放射性物質吸着材とを
具備するコールドトラップ型の放射性物質除去装置にお
いて、前記放射性物質吸着材として、冷却材中の酸素・
水素を析出吸着する酸素・水素吸着材と、冷却材中の放
射性腐食生成物を吸着する放射性腐食生成物吸着材と、
冷却材中の放射性核分裂生成物を吸着する放射性核分裂
生成物吸着材とを備え、かつ前記ハウジングの一部を開
放して、放射性物質吸着材の引抜交換を自在とした構造
の放射性物質除去装置。５、特許請求の範囲第４項記載の発明において、酸素・
水素吸着材と放射性腐食生成物吸着材と放射性核分裂生
成物吸着材とを一体化した放射性物質除去装置。６、特許請求の範囲第４項記載の発明において、酸素・
水素吸着材と放射性腐食生成物吸着材と放射性核分裂生
成物吸着材とのうち、少なくとも１つの吸着材を他の吸
着材から分離配置した放射性物質除去装置。