JPH0341386A - コンクリート中のトリチウム量の非破壊測定方法及び装置 - Google Patents

コンクリート中のトリチウム量の非破壊測定方法及び装置

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JPH0341386A
JPH0341386A JP1176123A JP17612389A JPH0341386A JP H0341386 A JPH0341386 A JP H0341386A JP 1176123 A JP1176123 A JP 1176123A JP 17612389 A JP17612389 A JP 17612389A JP H0341386 A JPH0341386 A JP H0341386A
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Shigeo Numata
茂生 沼田
Akio Ashida
芦田 章夫
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Shimizu Construction Co Ltd
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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、核融合施設等の核物質を取り扱う建屋のコン
クリート壁等のコンクリート部分中に浸透したトリチウ
ムの量を、そのコンクリート部分を壊すことなく測定す
る方法及び装置に関するものである。
(従来の技術) 近年、新しい資源を求めて種々の研究開発が盛んに行わ
れているが、その一つとして核エネルギの研究開発があ
る。このような核エネルギを生産する方法の一つとして
トリチウムを燃料とした核融合が開発され かつ実用化
されてきている。
このようなことから、 トリチウムを燃料とした核融合
施設が建設されようとしている。
(発明が解決しようとする課題) ところで、このような核融合施設においては、大量のト
リチウムを取り扱うため、建屋の例えばコンクリート壁
等にトリチウムが容易に浸透してしまうことが考えられ
る。
しかしながら、従来においては、コンクリート壁へのト
リチウムの浸透現象はほとんど研究されていない。そこ
で、単純に考えられる測定方法は、コンクリート壁の一
部をサンプリングし、その試料に含まれているトリチウ
ム量を測定する方法である。しかし、この方法ではサン
プリングしたコンクリート壁部分は構造的な欠損部とな
り、コンクリート躯体の強度が低下してしまう。
このように、従来においてはコンクリート壁を壊すこと
なく、そのコンクリート壁中へ浸透したトリチウム量を
測定する方法及びその装置は未だ確立されていない。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、その目的は、建屋等のコンクリート部分に浸透した
トリチウム量を、そのコンクリート部分を壊すことなく
正確に測定することのできる方法を提供することである
本発明の他の目的は、そのようなトリチウム量の測定方
法を行うための装置を提供することである。
(課題を解決するための手段) 前述の課題を解決するために、本発明は、コンクリ−ト
部分の表面を加熱してそのコンクリート部分内に含まれ
る水の一部をサンプリングし、サンプリングした水の量
とそのトリチウム濃度から、コンクリート部分に浸透し
ているトリチウムの量を推定することを特徴としている
また、本発明は、このようなトリチウム量の測定する方
法を行うための装置を、コンクリート部分に固定して、
そのコンクリート部分を加熱すると共にそのコンクリー
ト部分中の水を吸入する吸水部と、この吸水部に吸引管
を介して接続される吸引ポンプと、前記吸引管の途中に
配設された凝縮装置とから構成したことを特徴としてい
る。
(作用) このような構成をした本発明に係るコンクリート中のト
リチウム量の非破壊測定方法及び装置においては、測定
しようとするコンクリート部分に吸水部を固定し、その
吸水部によってそのコンクリート部分を加熱する。この
加熱によりコンクリド部分中の水が蒸発するので、この
水蒸気を吸尽ポンプで吸入して凝縮装置内に導入すると
共にこの凝縮装置で凝縮して水分にする。その水分量及
びこの水分に含まれているトリチウム量を測定すると共
に、その測定水分量と打設時の配合から求めたコンクリ
ート単位体積あたりの水分量とを比較してコンクリート
の体積を求める。そして、測定したトリチウム量と求め
られたコンクリート体積とに基づいて、トリチウム濃度
を推定する。
(実施例) 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。
まず実施例を説明する前に、トリチウムについて説明す
る。トリチウムはトリチウム水の形でセメント材料の空
隙内に存在するLiquid waterに混合してコ
ンクリート壁内を拡散するようになるが、その拡散途中
で、トリチウムは固相と相互作用することがわかってい
る。そこで、セメント材料中に浸透したトリチウムの挙
動を調べるために、表1に示す配合で作成したセメント
材料(セメント硬化&  モルタル)をトリチウム水蒸
気を含む空気に曝した後(最長126日)、材料を加熱
して表2に示す温度範囲毎に水分を集め、それぞれの水
分に含まれるト リチウム量を測定した。
表1 セメント材料配合表 水    セメント 細骨材 表2 コンクリート内に存在する水分の部分は加熱温度  存
在割合   存在状態 1群に含まれるトリチウム量に対する、各群に含まれる
トリチウム量を第3図〜第5図にそれぞれ示す。
第3図〜第5図から明らかなように、■、■、■群に含
まれるトリチウム量は時間が経過すると平衡状態に達し
、材料の配合によらず■群の水分に含まれるトリチウム
量にほぼ比例する。
これらの結果から求めた各群に含まれるトリチウム量の
割合を表3に示す。
表3 各群のトリチウム量 群分け   トリチウムの存在する割合表3から明らか
なように、 トリチウムの大部分はI群に含まれている
ところで、コンクリ−1・単位体積あたりのトリチウム
濃度を求めるためには、コンクリート単位体積あたりの
水分量を知る必要がある。コンクリート中の水分量は、
打設後におこるブリージングによって、打設時の水セメ
ント比と異なることがある。コンクリートのブリージン
グ率は単位体積中の粗骨材の絶対体積と第6図に示すよ
うな関係にある。
第6図から明らかなように、一般的に使われているコン
クリートの粗骨材の絶対体積は約300/m3であるの
で、ブリージング率は1%以下となる。
このように、検査時のコンクリート単位体積あたりの水
分量は打設時のコンクリート単位体積あたりの水分量と
ほとんど変わらないので、打設時の水セメント比から求
めることができる。
本発明は以上の結果に基づいてなされたものであり、以
下その実施例を説明する。
本実施例におけるトリチウム量の測定方法は次の(1)
〜(6)の作業順序にしたがって、行われる。
(1)測定対象の壁の任意の部分を200 ’Cに加熱
し、 1群の水分を蒸発させ、吸引ポンプで水をコール
ドトラップ内に引き込み捕集する。
(2)サンプリングした1群に含まれるトリチウム量を
求める。
(3)表3に示した各群のトリチウム量の結果から■、
■、■群のそれぞれのトリチウム量を求めて、全トリチ
ウム量を推定する。
(4)表2に示した各群の水分量の結果から■、■、■
群を加えたサンプリング領域に含まれる全水分量を求め
る。
(5)打設時の配合から、コンクリート単位体積あたり
の水分量を求め、 (4)の値と比較して、測定対象と
なったコンクリートの体積を求める。
(6)以上の結果に基づいて、コンクリート単位体積あ
たりのトリチウム濃度を推定する。
ところで、この加熱吸引によってサンプリング部分のI
群の水が少量なくなるが、自由水の減量は空気中の水分
から自然と補われ、コンクリ−1・全体に影響を与える
ことはなく、強度的にも、十分硬化したコンクリートあ
るいはモルタルは、250’C以下の熱をうけてもその
強さに影響がないことが知られている。
次にこのような測定方法を行うための測定装置について
説明する。
第1図及び第2図にその装置の一実施例を示す。
図中、1は吸引ポンプ、2は第1吸引管、3はコールド
トラップ、4は第2吸引管、5は壁接地部、6はヒータ
部、7は装置固定用吸盤、 8は流量計である。
第1図において、吸引ポンプ1は第1吸引管2を介して
凝縮装置であるコールドトラップ3に接続され このコ
ールドトラップ3は第2吸引管4を介して吸水部である
壁接地部5に接続されている。第2図から明らかなよう
に、壁接地部5は第2吸引管4の先端の吸水部4aと、
その吸水部4aの外周に設けられたヒータ部6と、吸水
部4aに固定された3個の固定用吸盤7. 7. 7と
からなっている。この固定用吸盤7は3個に限定される
ことなく、適宜数設けるようにすることができる。
次に、この実施例の作用について説明する。
まずコールドトラップ3を一30’C〜−40’Cくら
いまで下げて安定させる。次いで、壁接地部5を測定対
象のコンクリート壁に付は吸盤7で固定する。次に、吸
引ポンプ1を駆動して第1及び第2吸引管2,4内の空
気を吸引し、この吸引状態を約10分程度保持する。こ
れにより、第1及び第2吸引管2,4内の水分が取り除
かれる。
この後で、漿液地部5のヒータ部6のスイッチをONさ
せて加熱温度を200 ’Cに設定し、この状態で吸引
ポンプ1によりコンクリート壁内から蒸発する水蒸気を
約2時間吸引し続ける。吸引された水蒸気はコールドト
ラップ3内に導入されると共に、このコールドトラップ
3内で凝縮されて水にさり、I群の水として捕集される
このようにサンプリングされた1群の水内のトリチウム
濃度を、液体シンチレーションカウンターを用いて測定
する。
その結果から、■、■、■群の水内のトリチウム濃度を
推定する。
このようにして、コンクリート壁部分を壊すことなく、
コンクリート壁内に浸透したトリチウム量がほぼ正確に
測定されるようになる。
なお、前述の実施例では、コンクリート壁について測定
するものとしているが、本発明をコンクリート床等の他
のコンクリート部分にも適用することができることは言
うまでもない。
(発明の効果) 1− 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、コン
クリート部分の表面を加熱してそのコンクリート部分内
に含まれる水の一部をサンプリングし、サンプリングし
た水の量とそのトリチウム濃度から、コンクリート部分
中のトリチウムの量を推定するようにしているので、コ
ンクリート部分を破壊することなく、 トリチウム量を
ほぼ正確に測定することができるようになる。
しかも、その測定装置も吸引ポンプと凝縮装置と吸水部
とから構成するだけであるので、構造が比較的簡単なも
のとすることができるばかりでなく、その操作も加熱温
度の設定を制御するだけであるので簡単になるという効
果も得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるコンクリート中のトリチウム量の
非破壊測定装置の一実施例を示す概略構成図、第2図は
その装置における漿液地部の詳細を示し、 (a)はそ
の背面図、 (b)は(a)におけるIIA−IIA線
に沿う断面図、第3図、第4図、第5図は、それぞれ1
群の水内のトリチウム2− 量と■群の水内のトリチウム量との比、 1群の水内の
トリチウム量と■群の水内のトリチウム量との比、 1
群の水内のトリチウム量と■群の水内のトリチウム量と
の比を示す図、第6図はコンクリートのプリージング率
と単位体積中の粗骨材の絶対体積との関係を示す図であ
る。 1・・・吸引ポンプ、2・・・第1吸引管、3・・・コ
ールドトラップ(凝縮装置)、4・・・第2吸引管、5
・・・漿液地部(吸水部)、6・・・ヒータ部、7・・
・固定用吸盤

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)コンクリート部分の表面を加熱してそのコンクリ
    ート部分内に含まれる水の一部をサンプリングし、サン
    プリングした水の量とそのトリチウム濃度から、コンク
    リート部分に浸透しているトリチウムの量を推定するこ
    とを特徴とするコンクリート中のトリチウム量の非破壊
    測定方法。
  2. (2)コンクリート部分に固定されて、そのコンクリー
    ト部分を加熱すると共にそのコンクリート部分中の水を
    吸入する吸水部と、この吸水部に吸引管を介して接続さ
    れる吸引ポンプと、前記吸引管の途中に配設された凝縮
    装置とを備えたことを特徴とするコンクリート中のトリ
    チウム量の非破壊測定装置。
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