JPS60235099A - 原子炉の金属製構造部品の化学的汚染除去方法 - Google Patents

原子炉の金属製構造部品の化学的汚染除去方法

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JPS60235099A
JPS60235099A JP60077521A JP7752185A JPS60235099A JP S60235099 A JPS60235099 A JP S60235099A JP 60077521 A JP60077521 A JP 60077521A JP 7752185 A JP7752185 A JP 7752185A JP S60235099 A JPS60235099 A JP S60235099A
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    • G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/001—Decontamination of contaminated objects, apparatus, clothes, food; Preventing contamination thereof
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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、まず過マンガン酸塩溶液で酸化処理を行い、
その後頁（：処理するためにジカルボン酸を使用する原
子炉の金属製構造部品を化学的（二汚染除去する方法に
関する。
〔従来の技術〕
特開昭５２−１１８２００号公報がら公知でありまた実
地（二おいて使用されている方法では、酸化処理のため
にアルカリ性過マンガン酸塩溶液を約１００“°Ｃの温
度で使用する。次いでこの溶液を脱イオン化剤で洗浄し
、その後更Ｃニクエン酸塩−シュウ酸塩溶液で更に処理
するが、この場合上記溶液はアンモニアでｐＨ値３５（
二調整されまた抑制剤並び（ニエチレンジアミン四酢酸
を含んでいる。抑制剤は鉄〜■−ギ酸塩である。
数個の工程及びその間に存在する洗浄過程をもつ公知の
方法は、高濃度の化学薬剤で処理し、極めて長い時間を
必要とする。またこの方法は、洗浄目的のためｆ二実際
に空（二する必要がありまた処理後再び充填しなければ
ならない原子炉の一次系統には未だ使用されていない。
し発明が解決すべき問題点〕 従って本発明の課題は、原子炉の一次系統並びにその一
部を化学的（二汚染除去すること（二よって（これは僅
かな経費で実施することができる）点検及び修理に従事
する作業員の放射線汚染を減少させることを可能とする
ことにある。その際重要な副次的意義としては、化学的
汚染除去に際し。
放射線Ｃ二対する安全性を阻害する二次廃棄物の発生を
極く僅かにとどめることを保証することである。
し問題点を解決するための手段］ 本発明によれば酸化処理に過マンガン酸を使用する。そ
の結果、既に判明しているように極めて僅かな濃度で同
じ効果を得ることができ、更に次のジカルボン酸での処
理も、より一層少い量の酸で実施でき、それに応じて二
次廃棄物の発生も僅かＣ二とどめることが可能である。
しがし何よりもこの処理は、過マンガン酸を水冷原子炉
の一次冷却剤に加えることにより行うことができる。従
って一次冷却剤奪廃棄することはもはや必要でない。更
Ｃ：本発明方法は、−次冷却剤をイオン交換樹脂により
洗浄し１次の運転のために原子炉中に残すようにして実
施することが可能である。
過マンガン酸は有利には過マンガン酸カリウムを変換す
ることにより製造する。これはイオン交換剤を用いてカ
リウムを除去することにより行うことができる。この場
合変換は処理すべき系統の外にある特別の容器内で行う
ことができるが、原子力発電所内の補助系統で一次回路
全体を汚染除去する過程（−次冷却剤洗浄処理過程の様
な）でも行うことができる。この過マンガン酸は１に１
１当り２０〜４００　ｙｘ９　の濃度で存在する。
本発明の有利な一実施態様は、ジカルボン酸として最高
ｌ／３のシュウ酸を有する混合物を使用することにある
。その際混合物の他方のジカルボン酸としてはＣ≧３の
鎖長のジカルボン酸及びヒドロキシジカルボン酸を使用
することが可能である。これらのジカルボン酸は特に−
次回路を洗浄するために直接過マンガン酸溶液に加えら
れる。これにより従来は一般に行われていた洗浄工程や
。
過マンガン酸塩溶液の除去及び廃棄又ｔシ後処理を省く
ことができる。
〔効果〕
上記の方法により、公知方法（二較べて極めて僅かな化
学薬剤濃度を達成することができる。その結果汚染除去
すべき構造部品の基材に好ましくない腐食が生じる危険
性も相応して減少する。更に一層低い化学薬剤濃度によ
り二次廃棄物の量も少くなる。その結果高い汚染除去効
率が得られる。
中間及び最終洗浄工程は全く省略することができる。
〔実施例〕
次に本発明を更に詳細に説明するため図面（二基づき一
実施例を記載する。
加圧水彩原子炉はその一次回路Ｉ　Ｃ原子炉圧力容器２
．蒸気発生器３及び主冷却剤ポンプ４を含んでいる。主
冷却剤ポンプは原子炉圧力容器２から熱導管５を介して
蒸気発生器３Ｃ二達する一次冷却水を、冷導管６を介し
て原子炉圧力容器２Ｃ二戻す。
一次冷却水を処理するためには容量調整系統８を使用す
る。これはポンプ４と蒸気発生器３の範囲の間で冷導管
６Ｃ二排水導管１０を介して接続されている。排水導管
１０は換熱式熱交換器１２及び冷却器１３を介して遮断
弁１４（二連ずる。遮断弁の後方（二は貯蔵タンク五８
に導かれる調整弁１５、］６及び１７が接続されている
。貯蔵タンク１８から冷却剤は高圧供給ポンプ２０を経
て一次回路Ｈ二戻される。ての際冷却及び洗浄された一
次冷却剤は換熱式熱交換器１２を通り、その後導管２１
を介してポンプ４の後方で冷導管６に戻される。
弁１５．１６及び１７と並行して冷却剤を処理するため
の装置が存在する。これには２４で示された冷却剤洗浄
装置及び冷却剤脱ガス化装置２５が含まれる。大量の冷
却剤を収容するために冷却剤貯蔵装置２６が備えられて
いる。２４．２５及び２６の装置は冷却剤浄化装置２７
と同じく廃ガス系統２８に接続されており、これは冷却
剤の処理に際して生じるガス状の放射能担体を収容する
。
冷却剤浄化装置２７で冷却剤からホウ素を除去し、これ
を燃焼調整（：使用する。ホウ素及びホウ素不含の脱イ
オン化剤はホウ酸及び脱イオン化剤供給装置３０に導か
れる。この装置は、更に化学薬剤供給装置３２が接続さ
れている導管３１を介して、容量調整系統８（：接続さ
れている。
冷却剤浄化装置内（二相じる液状廃棄物は更に放射性廃
水用処理装置３５に供給する。これには３６として示し
た放射性濃縮物の処理装置が接続されている。
一次回路１の汚染除去には数工程を伴なう以下の技術的
処理過程が存在する。
ｌ−１；　運転中の主冷却剤ポンプ４を有する一次回路
；温度〜９０℃、圧力Ｐ母３０ｂａｒ、−次冷却剤中の
ホウ素濃度２２００１７Ｌり／に９゜１−２；　ホウ酸
及び脱イオン化剤供給装置３゜のホウ酸調合装置内での
ＨＭ　ｎ　Ｏ、溶液の調合。
］−３；　−次冷却剤にＨＭｎＯ，を〜５（１＋４り／
に９の濃度（二まで配量。
１−４；　−次回路１の温度を１００℃にあげる。
ｌ−５；　主冷却剤ポンプ４で回転させることによる酸
化処理、５時間。
１−６；　温度を５０〜６０″Ｃｃ二降下。
１−７；　例えばホウ酸及び脱イオン化剤供給装置３０
のホウ酸調合装置内でのジカルボン酸混合物の調合。
１−８：　ジカルボン酸の配分、脱ガス化装置２５は最
大効力で運転。
１−９；　ジカルボン酸全量に対して約３００〜４００
　ｒｎｇ／に９の最終濃度。
２−０；　−次回路ｌの温度を１００℃に上げる。
２−１；　冷却剤洗浄装置２４を運転開始。
２−２；　溶解した陽イオン（活性）並びに、陰イオン
／陽イオン交換器によるジカルボン酸の除去。
２−３；　−次伶却剤を洗浄。
２−４；　必要（二応じて工程１−２〜２−３を繰り返
す（第２周期）。
２−５；　必要（二応じて工程１−２〜２−３を繰り返
す（第３周期）。
第２図には個々の周期に対して化学薬剤濃度を縦座標上
にｐｐｍ単位で表示する。横座標は最高２０時間の時間
を表わす。
時点Ｔ１　で−次回路に過マンガン酸を供給することに
よって開始する過マンガン酸塩濃度５０ｐｐｍから出発
して酸化処理を行い、汚染の原因となる酸化層の組織を
解離させる。この経過は曲線３８（＝よって示す。これ
はＭｎＯ，含有量の濃度が僅かＣ二減少することを示し
、またＭｎＯ□含有量は破線で示した曲線３９で表わさ
れる上昇を示す。
５時間後時点Ｔ２で一次系統内の温度を≦６０℃に下げ
、ジカルボン酸混合物を直接過マンガン酸溶液（：加え
る。この場合ジカルボン酸又はヒドロキシジカルボン酸
は、曲線部分４１で示すように３０　Ｇｒｈ’！乙９の
濃度Ｃ二まで一次冷却剤に加えられており、更に曲線部
分４２が示すよう（二１００ｒｎｑ　／′に９のシュウ
酸が存在する。ジカルボン酸としては例えばメソシュウ
酸、マロン酸、ジヒドロキシフマル酸及びジヒドロキシ
酒石酸を使用する。
添加に際して系中に存在するＨＭｎＯ，及びＭｎＯ，が
シュウ酸と反応し、　Ｍｎ　イオンに還元される。
この場合シュウ酸はＣＯ２に酸化され、ＣＯ，は脱ガス
装置を介して排出される。
ＨＭｎＯ，シュウ酸反応の終了後、−次回路の内容物を
再び１００℃Ｃ二加熱する。次いで一次冷却剤の１部を
分路内（二、冷却剤洗浄装置２４又は冷却剤浄化装置２
７の１部であるイオン交換フィルタを介して導く。従っ
てこの場合原子力発電所内に既（：存在する装置が利用
される。この場合時点Ｔ。
までの２０時間の過程で化学薬剤濃度を実際に零Ｃ二ま
で下げることができる（曲線４４）。その際破線で示し
た曲線４５によって明らかなように。
酸化反応（二より集められるマンガン量は減少する。し
かし同時（二また酸化層の成分量も濾過除去される。こ
れは鉄、クロム、ニッケル及び場合によってはコバルト
の量を表わす曲線４６で示す。この場合イオン交換体を
介しての陽イオン及びジカルボン酸の除去は、ジカルボ
ン酸が溶解した陽イオンに対して定量的に過剰１葺で存
在するように調整する。これは溶解した放射物が再沈澱
するのを阻止するの（二決定的な事項である。
【図面の簡単な説明】
第１図は汚染除去すべき加圧水彩原子炉の一次冷却回路
とそれに必要な発電所Ｃ二固有の補助装置を示す図、第
２図は第１周期（＝おける汚染除去処置の時間経過を表
わす図である。 ｌ・・・−次回路、２・・・原子炉圧力容器。 ３・・・蒸気発生器、４・・・主冷却剤ポンプ。 ５・・・熱導管、６・・・冷導管、　８・・・容量調整
系統、１０・・・排水導管、１２・・・　換熱式％式％ １５．１６．１７・・・調整弁、１８・・・貯蔵タンク
。 ２０・・・高圧供給ポンプ、２］・・・導管、２４・・
・冷却剤洗浄装置、２５１１．冷却剤脱ガス化装置、２
〔〕川用却剤貯蔵装置、２７・・・　冷却剤浄化装置、
２８・・・廃ガス系統、３０・・・ホウ酸及び脱イオン
他剤供給装置、３】・・・　導管、３２・・・化学薬剤
供給装置５３５・・・放射性廃水用処理装置、３６・・
・放射性濃縮物の処理装置。 第１頁の続き ■発明者　ルードルフ、パペッシ ュ ■発明者　ツーベルト、シュタム ドイツ連邦共和国エルランゲン　フリードリッヒバウェ
ルシュトラーセ　１８ ドイツ連邦共和国ニュルンベルク　９０Ｘオイセレグロ
ースワイデンミユールシユトラーセ　４８

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）まず禍マンガン酸塩溶液で酸化処理を行い、その後
    回（二処理するためにジカルボン酸を使用する形式の、
    原子炉の金属製構造部品を化学的に汚染除去する方法に
    おいて、酸化処理のため（：過マンガン酸を使用するこ
    とを特徴とする原子炉の金属製構造部品の化学的汚染除
    去方法。 ２）過マンガン酸を、過マンガン酸塩を変換すること（
    二よって例えばカリウム過マンガン酸塩から製造するこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３）前記の変換を汚染除去すべき構造部品の外（：系中
    での処理中Ｃ二も行うことを特徴とする特許請求の範囲
    第２項記載の方法。 ４）過マンガン酸を、　Ｋｇ当り２　’０２Ｑｐ　４　
    ｏ　ｎｂ９の濃度範囲で使用することを特徴とする特許
    請求の範囲第３項記載の方法。 ５）最高スハのシュウ酸とジカルボン酸とがら成る混合
    物を使用することを特徴とする特許請求の範囲第１項な
    いし第４項のいずれか（：記載の方法。 ６）混合物のその他のジカルボン酸としてヒドロキシジ
    カルボン酸並びに一層長い鎖長のジカルボン酸を使用す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の方法。 ７）ジカルボン酸を直接過マンガン酸溶液（二加えるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第６項のい
    ずれかに記載の方法。 ８）過マンガン酸を、水冷動形原子炉の一次冷却剤に加
    えることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第７
    項のいずれか（：記載の方法。 ９）−次冷却剤をイオン交換樹脂（二より精製し、その
    後の運転のために原子炉内に残しておくことを特徴とす
    る特許請求の範囲第８項記載の方法。
JP60077521A 1984-04-12 1985-04-11 原子炉の金属製構造部品の化学的汚染除去方法 Granted JPS60235099A (ja)

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