JPH02190800A

JPH02190800A - 沸騰水型原子力プラント

Info

Publication number: JPH02190800A
Application number: JP1009847A
Authority: JP
Inventors: Miyuki Yanagisawa; 柳沢　幸
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-01-20
Filing date: 1989-01-20
Publication date: 1990-07-26

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は沸騰水型原子力プラントに係り、特に原子炉お
よびその冷却水流入系設置１８等に付着堆積する放射性
イオン核種の減少ひいては設備周辺の放射能低減が図れ
る）Ｉｌｌ！木型原子力プラントに関する。

（・従来の技術）一般に、沸騰水型原子力プラント（ＢＷＲプラン］・）
は、第３図に示すように、沸騰水型原子炉１と、この原
子炉１内に冷却水を供給する給水系２と、前記原子炉１
内の冷却水を循環させる原子炉内再循環系３と、前記原
子炉１に主蒸気系配管４を介して連結されたタービン５
と、このタービン５に連結された復水系６とを有してい
る。そして、前記復水系６は、復水器７と、ポンプ８と
、復水浄化装置９とを備え、給水系２は給水加熱器１０
を備えている。なお、原子炉１には、この原子炉１内の
冷却水を浄化するための炉水浄化装置１１が付設しであ
る。

（発明が解決しようとする課題）ところで、ＢＷＲプラントでは、原子炉内および冷却水
流入系設備内において、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎ　ｒ
　＞　、コバルト（Ｇｏ）等の金属不純物が発生するこ
とが知られている。

すなわち、ＢＷＲプラントでは、給水系から給水ととも
に原子炉内に流入した金属不純物が原子炉内で燃料棒に
付着し、中性子照射を受けて放射化され、高ｔＩｉ射能
物質となるものである。

このような高放射能物質が炉心外配管である原子炉内再
循環系３の配？ｆ１２の内表面に付着堆積して増大する
。

この高放射能物質が付着堆積するメカニズムについて検
討すると、冷却水のイオン状核種である６０Ｃ０２＋５
８Ｃ０２＋５４Ｍｎ２＋等が配管の内表面にある酸化皮
膜内に取り込まれることが原因とみられる。酸化皮膜の
成分は主にＦｅ３Ｏ４である、　　　６０　　　２＋　
　　５８　　　２＋　　５４　２＋が、二価のイオノで
　Ｃｏ　　、　　Ｇｏ　　、　　Ｈｎ等を取り込むこと
によりＣｏＦｃ、Ｏ，、ＭｎＦｅ２Ｏ４等のスピネル状
の安定した形態となるため、放射性イオン核種の付着堆
積が起るものである。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、放射
性イオン核種の付着堆積を抑制し、ひいてはプラント内
の放射線量の低減が図れる）ｌＩＩｌ！水型原子力プラ
ントを提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）本発明は？１Ｉｉａ！水型原子炉と、この原子炉内に冷
却水を供給する給水系と、前記原子炉内の冷却水を循環
させる原子炉内再循環系と、前記原子炉に主蒸気系配管
を介して連結されたタービンと、このタービンに連結さ
れた復水系とを有する沸騰水型原子力プラントにおいて
、前記原子炉内または原子炉への冷却水流入系設備の少
なくとし１箇所に、冷却水中へ連続的または間欠的に亜
鉛を注入する亜鉛注入装置を設けたことを特徴とする。

（作用）本発明によれば、原子炉内または原子炉への冷却水流入
系ｇｉ置に、連続的または間欠的に亜鉛を注入する亜鉛
注入装置を設番プたので、この亜鉛注入装置からの亜鉛
が冷却水中に供給され、Ｉｎ”２４　　　６０　　　２
＋　　　５８のイオンとなる。このＺｎ　は、　Ｃｏ、Ｃ。

２４５４２÷ ｏ　　、　　Ｍｎ　　等よりも配管等の内表面の酸化皮
膜に取り込まれ易く、優先的にＺｎ２＋が酸化皮膜に取
り込まれ、ｚｎＦｅ２０４となる。

６０　　　２＋　　　５８　　　２＋　　　５４　　　
２÷逆に　Ｃｏ　　、　　Ｃｏ　　、　　Ｍｎ　　等は
取り込まれにくくなり、その結果として放射能の付着堆
積は減少する。

（実施例）以下、本発明の一実施例を第１図および第２図を参照し
て説明する。

第１図に示すように、本実施例は、ａｍ水型原子炉２１
と、この原子炉２１内に冷却水を供給する給水系２２と
、前記原子炉内の冷却水を循環させる原子炉内再循環系
２３と、原子炉２１に主蒸気系配管２４を介して連結さ
れたタービン２５と、このタービン２５に連結された復
水系２６とを有している。そして、前記復水系２６は、
復水器２７と、ポンプ２８と、復水浄化装置２９とを備
え、給水系２２は給水加熱器３０を備えている。なお、
原子炉２１には、この原子炉１内の冷却水を浄化するた
めの炉水浄化装置３１が付設しである。

原子炉２１内で発生した水蒸気は、主蒸気系配管２４を
経てタービン２５に供給され、発電に供される。タービ
ン排気は、復水器２７に送られ、ここで冷却されて凝縮
水である復水となる。この復水は復水浄化装置２９で浄
化された後、給水加熱器３０に送られ、所定温度（２５
０℃）に加熱され、原子炉２１へ供給される。

本実施例では給水系２２に亜鉛注入装置３３が設けられ
ており、この位置で亜鉛注入が行なわれるようになって
いる。

ここで注入する亜鉛としては、金属、金属イオン化合物
、これらの固体または溶液が適用できる。

例えばＺｎＯ，Ｚｎ　（０１−１＞　　、Ｚｎ５Ｏ、Ｚ
ｎ　（ＮＯ３）、等とし、注入する亜鉛ハ１　ｐｌ）　
ｂから８ｐｐｂとしている。

このような実施例の構成によると、原子炉２１の運転時
に前記亜鉛注入装置３３からＺｎが冷却水中へ供給され
、イオンＺｎ２＋の形態で含有される。そして、原子炉
内循環系２３、原子炉水浄化装置３２等へｚｎ２＋が供
給されることとなる。したがって、冷却水中に混入され
た金属不純物の高６０２÷　５８　　２４　５４　　２
＋放射性物質である　Ｃｏ　　、　　Ｃｏ　　、　　Ｍ
ｎ２◆ 等とＺｎ　との化学的性質により、Ｚｎ”／／優先的に
配管等の内表面の酸化皮ｍ　（Ｆｅ３０４）と化合し、
ＺｎＦｅ、、０４の形態となる。このため、６０　　　
２−　５８　　　２＋　　５４　　　２啼前記＾放射能
物質　Ｃｏ　　、　　Ｇｏ　　、　　Ｍｎは、イオン核
種のままで冷却水内に残留し、配管等の内表面に付着堆
積することを抑制できる。よって、プラント内の放射線
量を低減することができる。

第２図は本発明を実施した場合の放射線量率の運転月数
に対する変化を、従来例とともに示すグラフである。

同図において、曲線Ａは従来例における運転月数に対す
る放射線量率を示す。曲線８および曲線Ｃは、ともに本
発明を実施した場合の運転月数に対する放射線量率の変
化を示し、曲ａ［３はＺｎ注入率を２ｐｐｂとした場合
、曲線ＣはＺｎ注入率を４ｐｐｂとした場合を示す。

同図において明らかなように、本実施例によりＺｎ注入
率を２ｐｐｂとした場合には、従来例に比して放射線量
が５０％程度低減し、４ｐｐｂとした場合には６０％程
度低減することが認められる。

なお、前記実施例では、亜鉛注入装置３３を給水系２２
に設けたが、本発明は必ずししこれに限られない。例え
ば、原子炉、原子炉循環系、復水系等に設けてもよく、
最終的に亜鉛が原子炉の冷却水に供給できればよいもの
である。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、亜鉛を冷却水内に供給
し、配管等の内表面の成分と化合させることにより、高
放射性物質のイオン核種を配管等内に付着堆積すること
が抑制でき、ひいてはプラント内の放射線量を低減する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る沸騰水型原子力ブラン１−の一実
施例を示す系統図、第２図は本発明を実施した場合の放
射ｍ量率の運転月数に対ケる変化について従来例との対
比において示すグラフ、第３図は従来の沸騰水型原子力
プラントを示す系統図である。２１・・・原子炉、２２・・・給水系、２３・・・原子
炉内再結ｊ１系、２４・・・主蒸気系配管、２５・・・
タービン、２６・・・復水系、２７・・・復水器、２８
・・・ポンプ、２９・・・復水浄化装置、３０・・・給
水加熱器、３１・・・原子炉水浄化装置、３３・・・亜
鉛注入装置。第１図代理人弁理±　　［ＩＩ）　近　　憲　缶周　　　　　
　　　　第　　子　　丸　　　　健運転月牧第２図

Claims

【特許請求の範囲】

沸騰水型原子炉と、この原子炉内に冷却水を供給する給
水系と、前記原子炉内の冷却水を循環させる原子炉内再
循環系と、前記原子炉に主蒸気系配管を介して連結され
たタービンと、このタービンに連結された復水系とを有
する沸騰水型原子力プラントにおいて、前記原子炉内ま
たは原子炉への冷却水流入系設備の少なくとも１箇所に
、冷却水中へ連続的または間欠的に亜鉛を注入する亜鉛
注入装置を設けたことを特徴とする沸騰水型原子力プラ
ント。