JPH10332548A - 放射性溶融塩のサンプリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】遠隔操作が可能で、正確な量をサンプリングで
き、サンプリングの量に応じて装置部品を任意に組み換
えできる。 【解決手段】放射性溶融塩２を貯留するタンク１内にサ
ンプリング管６を挿着する。サンプリング管６の下端は
開口し、上端は閉塞している。サンプリング管６の上端
を貫通して減圧用配管７が接続し、減圧用配管７の他端
は真空ポンプに接続する。サンプリング管６内の圧力を
下げ、サンプリング管６内に溶融塩２を吸い込みサンプ
リングする。減圧用配管７にバルブを接続し、このバル
ブの操作でのサンプリングが可能なため、遠隔操作が容
易となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、使用済燃料の乾式
再処理のような溶融塩の中でウラン等を処理する施設に
おいて、溶融塩貯留タンク内部の各種金属等が混合した
溶融塩の分析を行うための放射性溶融塩のサンプリング
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】各種の金属等が混合した溶融塩を分析す
るためのサンプリング装置は、通常の化学実験などで使
用するピペットのようなもので、ピペット本体の上端部
に取付けたゴム球をつまむことで適当な量のサンプルを
とっていた。すなわち、図６に示すようにタンク１内に
貯留している溶融塩２中に先端部にゴム球３を有するピ
ペット本体４を差し込み、ゴム球３をつまんだり、はな
したりして、ゴム球３の復元力で適当量の溶融塩をピペ
ット本体４内に吸い込んでサンプリングしている。な
お、図中符号５はタンク１の蓋を示しており、蓋５でタ
ンク１の上端開口部を気密に閉塞している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、乾式核
燃料再処理操作で取扱う放射化された溶融塩をサンプリ
ングする場合、放射線被曝を避けるため、遠隔操作で行
う必要があり、例えば図６に示したような化学実験室で
行っているようなスポイトやピペットを使用してサンプ
リングすることはできないし、そのうえ遠隔操作でのサ
ンプリングが困難となる課題がある。

【０００４】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、遠隔操作でサンプリングすることができ、
しかも正確に必要量をサンプリングできるサンプリング
装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に対応するサン
プリング装置は、タンク内に貯留された放射性溶融塩中
に下端部を差し込んで上端から減圧に維持する下端が開
放されたサンプリング管と、このサンプリング管に一端
が接続し他端が真空ポンプに接続する減圧用配管とから
なっている。

【０００６】このサンプリング装置のサンプリング動作
は次のように行う。サンプリング管の先端を放射性溶融
塩（以下、溶融塩と記す）中のサンプリングを行う位置
まで差し込み、サンプリング管の上部に接続された減圧
用配管内部の圧力を少しの間下げる。この場合、減圧用
配管内は予め真空ポンプにより排気して所定の圧力に維
持しておく。サンプリング管内の圧力が低下すること
で、サンプリング管の内部に溶融塩が入り込む。サンプ
リング管を引き抜き、サンプリング管内部に入り込んだ
溶融塩を分析する。

【０００７】請求項２に対応するサンプリング装置は、
請求項１のサンプリング装置において、上部に接続され
た減圧用配管の途中に２つの弁、つまり、第１の弁と第
２の弁が設けられ、これらの弁の間に減圧用容器が設け
られている。この場合のサンプリングの動作は次のよう
にして行う。

【０００８】減圧用配管のサンプリング管に接続されて
いる側の第１の弁を閉じ、サンプリング管と反対側の第
２の弁を開け、第２の弁側の配管を真空ポンプ等の圧力
を下げる装置に接続し、容器内部の圧力を下げ、第２の
弁を閉じる。次に第１の弁を開けサンプリング管の内部
の圧力を下げ、サンプリング管の内部に溶融塩が入り込
む。次にサンプリング管を引き抜き、サンプリング管内
部に入り込んだ溶融塩を分析する。

【０００９】請求項３に対応するサンプリング装置は、
請求項１のサンプリング装置において、上部に接続され
た配管の途中に２つの弁とその弁の間にＴ継手があり、
その一端に容器が接続されている。この場合のサンプリ
ング動作は次のようにして行う。

【００１０】配管のサンプリング管に接続されている側
の第１の弁を閉じ、サンプリング管と反対側の第２の弁
を開け、配管を真空ポンプ等の圧力を下げる装置に接続
し、容器内部の圧力を下げ、第２の弁を閉じる。次に第
１の弁を開けサンプリング管の内部の圧力を下げ、サン
プリング管の内部に溶融塩が入り込む。次にサンプリン
グ管を引き抜き、サンプリング管内部に入り込んだ溶融
塩を分析する。

【００１１】請求項４に対応するサンプリング装置は、
請求項１のサンプリング装置においてサンプリング管の
上部に接続された配管の途中に三方弁が取付き、一方が
サンプリング管に一方が減圧用容器に接続されている。
この場合のサンプリング動作は次のようにして行う。

【００１２】三方弁を減圧用容器とサンプリング管と反
対側の配管を繋ぐ方向に向け、減圧用配管の先の真空ポ
ンプ等を接続し、減圧用容器内部の圧力を下げ三方弁を
サンプリング管と容器を繋ぐ方向に向けサンプリング管
内部の圧力を下げサンプリング管の内部に溶融塩が入り
込む。次にサンプリング管を引き抜き、サンプリング管
内部に入り込んだ溶融塩を分析する。

【００１３】請求項５のサンプリング装置は、請求項１
のサンプリング装置においてサンプリング管の下部の仕
切りがあり、仕切りの片側には底板を設けている。サン
プリング管の上部の減圧用配管は請求項２から請求項４
までのいずれかの配管が接続される。

【００１４】この請求項５のサンプリング動作は次のよ
うになる。サンプリング管を溶融塩のサンプリングを行
う位置まで挿入する。この時、配管は外部と弁で隔離さ
れている。次にサンプリング管の内部の圧力を下げサン
プリング管の底が開放された穴から溶融塩が入り込む。
この時、サンプリング管内部の圧力が下がるため、サン
プリング管の下部の仕切りの底のある方にも溶融塩が入
り込む。

【００１５】次にサンプリング管の内部の圧力を上げ、
サンプリング間の仕切りがあり底のある部分に溜まった
溶融塩を除きサンプリング管の中から排出し、サンプリ
ング管の上部に接続された弁を閉じ、サンプリング管の
内部に溶融塩が入り込まないようにする。そして、サン
プリング管を引き抜き、サンプリング管内部に入り込ん
だ溶融塩を分析する。

【００１６】請求項１の本発明では、減圧用配管の内部
圧力を下げサンプリング管の内部圧力を低下することで
溶融塩のサンプリングが可能となる。これにより、減圧
用配管内部の圧力および圧力を下げている時間に応じて
サンプリング管に入り込む溶融塩の量を調整できる。圧
力の操作は外部からできるため、遠隔操作によるサンプ
リングが可能となる。

【００１７】請求項２の本発明では、減圧用配管の途中
に弁および容器が接続されているため、減圧器用容器の
容量に応じてサンプリングの量が調整可能となる。請求
項３の本発明では、配管の途中に弁、Ｔ継手および減圧
用容器を設けたため、作用としては請求項２と同様とな
るが、サンプリング量を変える時に違った容量の減圧用
容器を変えることでサンプリング量を変えることを容易
にすることが可能となる。

【００１８】請求項４の本発明では、請求項３の弁をＴ
継手の中間に設けたことにより弁操作の回数を減らすこ
とが可能となる。請求項５の本発明では、サンプリング
管内部に仕切りがあり、仕切りのある部分の片方に底板
があるため、そこに溶融塩が溜まる。そのため、仕切り
の高さに応じて正確な量のサンプリングが可能となる。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１により本発明の請求項１に対
応するサンプリング装置の第１の実施の形態を説明す
る。図１において、符号１はタンクで、このタンク１内
には溶融塩２が貯留されている。タンク１の上端開口部
は蓋５により気密に閉塞されている。タンク１の蓋５を
貫通し、下端が開口して溶融塩２中に差し込まれ、上端
が閉塞したサンプリング管６が設けられている。サンプ
リング管６の上端は減圧用配管７の一端が接続してい
る。減圧用配管７の他端は真空ポンプ（図示せず）に接
続している。

【００２０】ここで、タンク１内の溶融塩２は溶融した
ＬｉＣｌやＫＣｌ等の溶融塩など、および溶融塩中に酸
化ウラン等の酸化物や、酸化ウラン等を還元するための
Ｌｉ、金属ウラン等が含まれているものである。蓋５は
タンク１の外部との断熱に使用する熱遮蔽板である。

【００２１】しかして、図１の状態で減圧用配管７に真
空ポンプ等の排気する装置を接続し、減圧用配管７内部
の圧力を下げることでサンプリング管６内部の圧力を下
げ、この圧力効果によりサンプリング管６内部に溶融塩
２および酸化ウラン等の酸化物や、酸化ウラン等を還元
するためのＬｉ等、金属ウラン等を取り込み、サンプリ
ングできる。

【００２２】つぎに図２により本発明の請求項２に対応
するサンプリング装置の第２の実施の形態を説明する。
本実施の形態は第１の実施の形態と同様にタンク１内に
溶融塩２が貯留されており、その溶融塩２中にタンク１
の蓋５を貫通してサンプリング管６が差し込まれてい
る。サンプリング管６の上部には減圧用配管７が接続
し、この減圧用配管７には第１の弁８，減圧用容器９お
よび第２の弁10が順次直列接続されている。第２の弁10
の下流側は真空ポンプ（図示せず）に接続している。

【００２３】しかして、図２の状態で減圧用配管７の途
中のサンプリング管６に近い方の第１の弁８を閉じ、そ
の反対側の第２の弁10を開け、第２の弁10側の配管端を
真空ポンプ等の排気装置に接続し、減圧用容器９内部の
圧力を下げる。そして、減圧用容器９内が所定の圧力に
保持されたら第２の弁10を閉じ、次に第１の弁８を開け
る。このようにすると、減圧用容器９内部の圧力が低い
ため、サンプリング管６の内部の圧力が低下し、サンプ
リング管６内に溶融塩２が入り込み、サンプリングでき
る。

【００２４】つぎに図３により本発明の請求項３に対応
するサンプリング装置の第３の実施の形態を説明する。
本実施の形態は第２の実施の形態と同様にタンク１内に
溶融塩２が貯留されており、その溶融塩２中にタンク１
の蓋５を貫通してサンプリング管６が差し込まれてい
る。サンプリング管６の上部には減圧用配管７が接続
し、この減圧用配管７には第１の弁８，Ｔ継手11および
第２の弁10が順次接続されている。Ｔ継手11の他方には
減圧用容器９が分岐接続されている。

【００２５】しかして、図３の状態で減圧用配管７の途
中のサンプリング管６に近い方の第１の弁８を閉じ、そ
の反対側の第２の弁10を開け、第２の弁10側の配管端を
真空ポンプ等の排気装置に接続し、減圧用容器９の内部
の圧力を下げる。そして、第２の弁10を閉じ、次に第１
の弁８を開ける。そうすると、減圧用容器９内部の圧力
が低いため、サンプリング管６の内部の圧力が下がり、
サンプリング管７内に溶融塩11が入り込み、サンプリン
グできる。

【００２６】つぎに図４により本発明の請求項４に対応
するサンプリング装置の第４の実施の形態を説明する。
本実施の形態は第１の実施の形態と同様にタンク１内に
溶融塩２が貯留されており、その溶融塩２中にタンク１
の蓋５を貫通してサンプリング管６が差し込まれてい
る。サンプリング管６の上部には減圧用配管７が接続
し、この減圧用配管７には三方弁12が接続されている。
三方弁12の分岐側から分岐されて減圧用容器９が接続さ
れている。

【００２７】しかして、図４の状態で三方弁12を減圧用
容器９と減圧用配管７の下流側端部が繋がるように操作
し、三方弁12の下流側配管端を真空ポンプ等の排気装置
に接続し、容器９の内部の圧力を下げる。そして、三方
弁12を減圧用容器９とサンプリング管６が繋がるように
操作する。そうすると、容器９内部の圧力が低いため、
サンプリング管６の内部の圧力が下がりサンプリング管
６の中に溶融塩12が入り込み、サンプリングできる。

【００２８】つぎに図５により本発明の請求項５に対応
するサンプリング装置の第５の実施の形態を説明する。
本実施の形態は第４の実施の形態と同様にタンク１内に
溶融塩２が貯留されており、その溶融塩２中にタンク１
の蓋５を貫通してサンプリング管６が差し込まれてい
る。サンプリング管６の上部には減圧用配管７が接続し
ている。サンプリング管６内部の下端には仕切り13が設
けられ、仕切り13で仕切られた一方には底板14が設けら
れ、底板14の半分は開口15を有している。減圧用配管７
には三方弁12が接続され、三方弁12の分岐側には減圧用
容器９が接続されている。

【００２９】しかして、図５の状態で三方弁12を減圧用
容器９と減圧用配管７の端が繋がるように操作し、三方
弁12の下流側配管の端を真空ポンプ等の排気装置に接続
し、減圧用容器９の内部の圧力を下げる。そして、三方
弁12を減圧用容器９とサンプリング管６が繋がるように
操作する。そうすると、減圧用容器９内部の圧力が低い
ため、サンプリング管６の内部の圧力が下がり、開口15
を通してサンプリング管６の中に溶融塩２が入り込む。
その時に仕切り13で仕切られ底板14上の部分は容器状と
なっているため、この部分に溶融塩２が入り込む。

【００３０】次に三方弁12を減圧用容器９と減圧用配管
７の端が繋がるように操作し、減圧用配管９の端をボン
ベ等の加圧装置に接続し、容器９の内部の圧力を上げ
る。そして、三方弁12を容器９とサンプリング管６が繋
がるように操作する。そうすると、容器９内部の圧力が
高いため、サンプリング管６の内部の圧力が上がりサン
プリング管６の中に溶融塩２を排出する。しかし、仕切
り13で仕切られ底板14の上の容器状部分の溶融塩２はそ
のまま残る。その状態でサンプリング管６を引き抜く。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、タンク等に貯留された
溶融塩のサンプリングを行う際、弁等の操作により従来
のようなピペット式操作のように装置の近くで行うので
はなく、遠隔での操作が可能となり、作業員の放射性被
曝を防止できる。また、配管の後ろに容器と弁を設けた
り、サンプリング管の内部に底のある仕切りを設けるこ
とで、正確な量のサンプリングが可能となる。サンプリ
ングの量等によりサンプリング装置の必要な組み換えを
任意に選択できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るサンプリング装置の第１の実施の
形態を示す縦断面図。

【図２】本発明に係るサンプリング装置の第２の実施の
形態を示す縦断面図。

【図３】本発明に係るサンプリング装置の第３の実施の
形態を示す縦断面図。

【図４】本発明に係るサンプリング装置の第４の実施の
形態を示す縦断面図。

【図５】本発明に係るサンプリング装置の第５の実施の
形態を示す縦断面図。

【図６】従来のサンプリング装置を示す縦断面図。

【符号の説明】

１…タンク、２…溶融塩、３…ゴム球、４…ピペット本
体、５…蓋、６…サンプリング管、７…減圧用配管、８
…第１の弁、９…減圧用容器、10…第２の弁、11…Ｔ継
手、12…三方弁、13…仕切り、14…底板、15…開口。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タンク内に貯留された放射性溶融塩中に
   下端部を差し込んで上端部が減圧に維持される下端が開
   放されたサンプリング管と、このサンプリング管に一端
   を接続し他端が真空ポンプに接続する減圧用配管とを具
   備したことを特徴とする放射性溶融塩のサンプリング装
   置。
2. 【請求項２】 前記減圧用配管に第１の弁、減圧用容器
   および第２の弁を順次直列接続してなることを特徴とす
   る請求項１記載の放射性溶融塩のサンプリング装置。
3. 【請求項３】 前記減圧用配管に第１の弁、Ｔ継手およ
   び第２の弁を順次直列接続し、前記Ｔ継手の分岐側に減
   圧用容器を分岐接続してなることを特徴とする請求項１
   記載の放射性溶融塩のサンプリング装置。
4. 【請求項４】 前記減圧用配管に三方弁を接続し、この
   三方弁の分岐側に減圧用容器を分岐接続してなることを
   特徴とする請求項１記載の放射性溶融塩のサンプリング
   装置。
5. 【請求項５】 前記減圧用配管の下端開口部に垂直方向
   の仕切りを設けるとともに、この仕切りの下端部に一方
   が開口し他方が閉塞する底板を設けてなることを特徴と
   する請求項１記載の放射性溶融塩のサンプリング装置。