JPS6033076A - 原子炉冷却水中の放射性ヨウ素の自動前処理装置 - Google Patents

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】 ［発明の技術分野］ 本発明は、原子炉冷却水やシツピング水中に含まれる極
低Ｐｄ２度の放射性ヨウ素を測定するた的の試料を作成
する自動前処理装置に係り、特に一定量の冷却水を自動
的に採取（゛ぎる冷ｌＪＩ水定ｆ社採取装置を備えた自
動前処理装置に関りる。

［発明の技術的背貝］ 原子炉においＣ１その冷？、ＩＩ水中（シツピング水を
含む）に含まれる放射性ヨウ素の存在を知り、その吊を
測定することは、次の理由により４４ｉめ（重要である
。すなわち原子炉の炉心に装架される多数の燃料棒のう
ち健全でない燃料棒があるとき、例えば燃料被覆管にビ
ンホールその他の破損があるどきは、燃焼状態にある燃
料から放射性ガスの漏洩が生じる。特に放射性ガスのう
ち放射性ヨウ素の存在は燃料棒の破損の情報源と考えら
れ放射性ヨウ素量の多少は破損の程度を知る目安となる
ものぐある。

従つ−Ｃ原子炉冷却水中の放射性ヨウ素の測定は、原子
炉を設置する原子力発電所では、保守管理業務の一環と
しく定期的に行われている。

放射性ヨウ素を含んだ測定用試別の調整には、まず前処
理を行なう必要があるが、従来の前処理力法では、放射
性ヨウ素定量下限（ｆｌｃｉ／ｍ℃）はＱｅ検出器によ
るカンマ線スペク１〜ロメ１〜りでは、採取した冷却水
をそのまま測定するときはほぼ１０−”Ｊ、採取した冷
２ＪＩ水をイオン交換ペーパあるいはイオン交換カラム
に通水しＣヨウ素を分離測定づるとぎはほぼ１０−５〜
１０−６、溶媒抽出法によりヨウ素を分離測定するとき
はほぼ１０−７〜１０−８である。

前述したように燃料棒破損の有無とその程度を知るには
、燃料棒を冷却した原子炉冷却水中に含まれる極低濃度
の放射性ヨウ素を測定しなりれぽならないから、前処理
方法としては、溶媒抽出ｄ、を用いることが必然的に要
請される。

従来、この溶媒抽出作業は採取した試料を作業者が実験
室にＪ３いて手作業０行なっていたが、このやり方では
測定に時間がかかり、かつ測定に従事する作業者の放射
線被ａｂ増入り゛るという問題があった。

し発明の目的］ 本発明はかかる点に対処してなされたちのＣ１冷却水採
取から放射性ヨウ素測定試料調整まぐ作業者が直接接触
することなく、全で自すノ的に行４１うことができる自
動前処理装置を提供しようとりるものである。

［発明の概要Ｊ すなわち本発明は、原子炉冷却水中の放射ｆｉ　：」つ
素を測定するための冷却水の前処理装置６°において、
この前処理装置は冷却水定量採取装置と放射性ヨウ素の
抽出弁ＦｉＩｌ装置とからなるとともに、その冷却水定
量採取装置は、所定の高ざの仕切壁によっＣ定ｆ１Ｘ室
どＡ−バー７０−室に分割された計ｑｌタンクどこの定
量案ににつで冷却水系から採取された定Ｉｆ１溶液を前
記抽出分離装置へ圧送する）〔めの８１量タンクに接続
りるガス供給表層とを備えたことを特徴どり−る原子炉
冷７ｉｆ１水中の放射性ヨウ素の自動前処理装置Ｃある
。

１発明の実施例］ 以下本発明の実施例についＣ図面に基づき詳細に説明づ
る。

第１図は本発明の一実施例の冷却水定量採取装置を示′
ＩＪ’　ｌ［’、ｉｔ略図である。図においＣ符号１は
計量タンクで、その内部の所定の高さの仕切壁２によっ
て定量郁３とオ−バーフロー室４とに分割されＣいる。

定ｆＩ″！全３には既設の冷却水゛リンプリングラック
５より注水管６を経−Ｃ電磁弁Ｖを開放することにＪ、
り原子炉冷却水が注入される。

なお、図にＪ３いて符号７はバイパス配管である。

定量室３及びオーバーフロー室４の底部にはイれぞれ排
水管８．９が取付（すられ、それぞれに設けた電磁弁Ｖ
の開放によって定量室３及びオーバーフロー室４内の冷
却水が排出されるにうに４１つ°Ｃいる。ざらに定量室
３には、次の溶媒抽出作業へ試料水を圧送Ｊ−る１〔め
の給水管１０とガス供給管１１が取付けられており、ガ
ス供給管１１に、１９番プた、電磁弁■を聞りて圧送用
ガスを１１’　ｆｎタンク１内に送り込むことにより、
定量室３内の試ｒＮ＋水が給水管１０を絆て、次工程へ
加圧移送される。１、うになっている。

第２図は、冷却水中の放射性ヨウ素を溶媒抽出法により
分離するための抽出分離装置を示１７１１ツク図である
。この装置においＵ　ｔｉｔ、試別用の１１１吊タンク
１の他に純水タンク１２、ＫｌのＪ、うイ１ヨウ素担体
水溶液タンク１３、次ｌＩＩ塩素醒す１〜リウム（Ｎａ
ＣβＯ）タンク１／ｌ、四塩化炭素（ＣＣＡ４）タンク
１５、塩酸ヒト１−１１シルｊノミン（ＮＨ２Ｏ日−Ｈ
Ｃβ）タンク１６、硝酸＜　１−Ｉ　Ｎ０３）タンク１
７及び亜硫酸水素ナトリウム（Ｎ　ａ　ｔ−ｌ　Ｓ　Ｃ
’）　３　）タンク１８が用意されテｕ　Ｖ）、それぞ
れガス供給装置１９からの加圧ガスによってタンク内の
溶液が第１撹拌タンク２０、第２撹拌タンク２１または
第３　Ｉｆｆ　ノ！１４タンク２２へ加圧移送される。

第１撹拌タンク２０には、Ｍｔｆｆｌタンク１、純水タ
ンク１２、ヨウ素担体水溶液タンク１３、次亜塩素酸す
１〜リウムタンク１４、四塩化炭素タンク１５、塩酸ヒ
トＬ１キシルアミンタンク１６及び硝酸タンク１７から
の給液管が取付ｃノられるとと（うに、ガス供給管１１
が接続されでおり、ガス供給装駅１９から加圧ガスが液
中に噴出することにより、液の撹拌が行なわれる。この
第１撹拌タンク２０にａ３いて、試料水中の放射性ヨウ
素が四塩化炭素相に抽出された後、タンク２０内の液は
、第１分離タンク２３に加圧移送され、フィルター状の
分離膜を通して四塩化炭素相が分離される。分離膜とし
Ｃは、市販の溶媒抽出分離膜、例えば商品名セパルタＸ
としＣ知られるポリテトラフルオ［」土ヂレン製の薄膜
を使用する。以後の分離工程にはすべてこの分、離脱が
用いられる。分離膜を透過した四塩化炭素相は第２撹拌
タンク２１に溶出し、第１分離タンク２３内に残った水
＋１１は毛細管により水相廃液タンク２４に移送される
。

第２撹拌タンク２１には純水タンク１２　、Ｊｉｊｌｊ
酸ヒドロキシルアミンタンク１６及び硝酸タンク１７か
らの給液管及びガス供給管１　’］がＪｌ）！　（ｊ目
）られており、ここで四塩化炭素相の撹１１′洗浄が行
な１っれる。ついで、第１分前タンク２３ 膜を通して四塩化炭素相が分離され、第３廃打タンク２
２に移送されるとともに、第２分前タンク２５内に残留
した水相は、第１分前タンク２３の場合と同様に毛細管
により水相廃液タンク２　／ｌ　ｌＪ移送される。

なお、試料水の性状等にＪ、っＣはり゛１２１１χ拌タ
ンク２１及び第２分離タンク２りに（１３りる洗浄■稈
は省くことができる。

第３撹拌タンク２２には、純水タンク１２及び亜硫酸水
素ナトリウムタンク１　ｊ３からの給液管及びガス供給
管１１が取付【プられ（おり、このタンク２２に、ｌ１
３い゛Ｃ１！ｇ塩化炭素相のヨ°つ索がヨウ素イオン（
Ｉ−）としで水相に逆抽出される。ついで第３撹拌タン
ク２２内の液はすべて第３分離タンク２６に加圧移送さ
れ、フィルター状の分離膜を通しで分離した四塩化炭素
相は有機相廃液タンク（図示Ｕず）に移送され廃棄され
る一方、第３分離タンク２６内に残留した水相は毛細管
により試わ１容器２７に移送される。符号２８は回収率
測定器で、この測定器において一定量分取された測定用
試料力璽う、比色法あるいはヨウ素イオン電極法により
ヨウ素担体の濃度が測定され収率が弾出される。なお、
ヨｒり素イオン電極法を用いる場合は、試料容器２７を
そのまま回収率ＩＩＩ定器２８として使用づることがで
さる。

また、以上の自動前処理装置の操作はづべてマイクＬ１
コンピュータににっ°Ｃ自動的に制御され、タンクや装
置の動作状態等はブラウン管に表示される。

以上のにうに構成された自動前処理装置の動作について
次に説明する。

まず、ＩＪｊｊ子か冷却水から試料採取を行なう前に、
注水管６の電磁弁Ｖが開放され、同８１１に定量室３及
びオーバーフロー室４の排出管８．９の電磁弁■が２つ
とも開放されて計量タンク１の洗浄か（ｊなわれる。洗
浄が終了した後、排水管の電磁弁Ｖが開鎖されて、原子
炉冷却水の試ｖＩ採取がｉｊ”ｃ＋−われる。冷却水が
定量室３よりオーバーフローリーるぼど注入された後、
注水管の電磁弁Ｖが閉鎖され、計量タンク１内に加圧ガ
スが送り込まれＣ定呈室３内の試料水が第１撹拌タンク
２０へ加圧移送される。

第１撹拌タンク２０には所定１道の試料水ととしにヨウ
素担体水溶液と次亜塩素酸）１−リ・クムが３１人され
撹拌される。次いで四ＪＡｉｉ化炭素、塩酸ヒドロキシ
ルアミン及び硝酸も第１撹拌タンク２０内に加圧注入さ
れ充分に撹拌され（、試わ１水中においてＩ″、■２、
ｌｏ−１ＩＯ３″、１０４−の種々のイオン価形態にお
番ブる放射性＝１つ素が１２として四塩化炭素相に抽出
される。この峙、水相と四塩化炭素相との接触面積をで
きるだけ多くするために、加圧ガスをガラスフィルタを
通しく液中に噴出させたり、あるいはエアジェツトポン
プを用いＣガスを噴出ざゼたりして液の撹拌を行なう。

撹拌終了後、第１撹拌タンク２０内の液は、第１分離タ
ンク２３に移送されて、分離膜により四塩化炭素相が分
離される。

分離された四塩化炭素相は第２撹拌タンク２１内におい
て塩酸ヒドロキシルアミン及び硝酸とともに撹拌されて
洗浄が行なわれた後、再び第２分離タンク２５において
、四塩化炭素相が分離される。

洗浄された四塩化炭素相は第３撹拌タンク２２に移送δ
れＣ１亜硫酸水素ノー１〜リウムＪ３よび純水とともに
撹拌されることににす、四塩化炭素相のヨウ素がヨウ素
イオン（１−）として水引に逆抽出される。

ついで第３分離タンク２６において四塩化炭素相が分離
除去され、残った水相は試料容器２７に移送されて、測
定用試料とされる。

最後に前述の抽出分離装置全体の洗浄゛をするため、試
料水の代わりに純水を供給してヨウ素担体水溶液は試料
容器２７に移送せず廃棄される。

なお、本装置に冷却水採取および前処理の時間（時刻）
設定ができるにうシークンスを組み入れる事により、原
子力発電所における冷Ｍ１水中ヨウ素測定からなるルー
ヂン管理業務（１回／日）及び追加放出管理業務（１回
／３０〜６０分）に対応させることができる。

［発明の効果］ 以上の説明からも明らかなにうに、本発明によれば、原
子炉冷却水の定量採取から測定用試ｉＩ＋作成までの前
処理工程を全′Ｃ自動的に１１なうので、作業者の作業
量や被暉線吊を低減することが℃゛さるばかりでなく、
原子炉冷却水採取及び前処理による測定誤差を大幅に減
少させることがでさる。。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の冷却水定量採取装置の一実ｈ１セ例を
示す概略図、第２図は本発明の自動前処］！Ｊ！　！４
置の一実施例を示すブロック図である。 １・・・・・・・・・・・・計量タンク２・・・・・・
・・・・・・仕切壁 ３・・・・・・・・・・・・宗門室 ４・・・・・・・・・・・・オーバーフロー室６・・・
・・・・・・・・・注水管 ８．９・・・・・・排水管 １０・・・・・・・・・・・・給水管 １１・・・・・・・・・・・・ガス供給管１２・・・・
・・・・・・・・純水タンク１３・・・・・・・・・・
・・ヨウ素担体水溶液タンク１７′ｌ・・・・・・・・
・・・・Ｎ　ａ　ＣＡ　Ｏタンク１５）・・・・・・・
・・・・・四塩化炭素タンク１６・・・・・・・・・・
・・Ｎ＋（２０Ｈ０１１０βタンク１７・・・・・・・
・・・・・ＨＮＯ：ｌタンク１８・・・・・・・・・・
・・Ｎ　ａ　ＨＳ　Ｏ３タンク１９・・・・・・・・・
・・・ガス供給装置２０・・・・・・・・・・・・第１
撹拌タンク２１・・・・・・・・・・・・第２　Ｉｔ！
拌タンク２２・・・・・・・・・・・・第３撹拌タンク
２３・・・・・・・・・・・・第１分離タンク２５、・
・・・・・・・・・・第２分離タンク２６・・・・・・
・・・用第３分離タンク２７・・・・・・・・・・・・
試料容器２８・・・・・・・・・・・・回収率測定器代
理人弁理士　須　山　佐　−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）原子炉冷却水中の放射性ヨウ素を測定するための
   冷却水の前処理装置において、該前処理装置は冷却水定
   量採取装置と放射性ヨウ素の抽出分離装置どから成ると
   ともに、前記冷却水定量採取装置は所定の高さの仕切壁
   によって定Ｍ至とオーバーフ１」−掌に分割された計ω
   タンクと、この定１］　ＷによっＣ冷ｕＩ水系から採取
   された定量溶液を前記抽出分離装置へ圧送り“るための
   前記ｈｌ量タンクに接続するガス供給装置とを備えＣい
   ることを特徴どりる原子炉冷７Ｊ１水中の放射性ヨウ素
   の自動前処理装置。
2. （２）放射性ヨウ素の抽出分離装置は、冷却水中の放射
   性ヨウ素を四塩化炭素相に抽出する第１撹拌タンクと、
   該第１撹拌タンク内の溶液を分離膜に通して四塩化炭素
   相に分離する第１分離タンクと、分離した四塩化炭素相
   中のヨウ素をイオン化して水相に逆抽出する第２撹拌タ
   ンクと、該第２撹拌タンク内の溶液を分離膜に通しＣ水
   相を分−１する第２分離タンクと、前記第１及び第２撹
   拌タンク内に撹拌用ガスを噴出させるとともに各前ｔｒ
   １２タンクに必要な液を圧送覆るための加Ｊｉ−ガスを
   供給するガス供給装置とを備え−Ｃいる特許請求の範囲
   第１項記載の原子炉冷却水中の放射性ヨウ素の自動前処
   理装置。