JPS618190A - イオン吸着装置のブレ−ク監視方法および監視装置 - Google Patents
イオン吸着装置のブレ−ク監視方法および監視装置Info
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- JPS618190A JPS618190A JP59129357A JP12935784A JPS618190A JP S618190 A JPS618190 A JP S618190A JP 59129357 A JP59129357 A JP 59129357A JP 12935784 A JP12935784 A JP 12935784A JP S618190 A JPS618190 A JP S618190A
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- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、イオン交換物質などを用いたイオン吸着装置
の除去性能を監視する方法及び監視装置に係シ、例えば
原子力発電プラントにおける炉浄化系脱塩器の除去性能
の連続的なモニタリングに好適な脱塩器監視方法とその
装置に関するものである。
の除去性能を監視する方法及び監視装置に係シ、例えば
原子力発電プラントにおける炉浄化系脱塩器の除去性能
の連続的なモニタリングに好適な脱塩器監視方法とその
装置に関するものである。
商業用原子力発電グランド内の放射線の線量率増加要因
として、例えば、防食技術、第３２巻。
として、例えば、防食技術、第３２巻。
ｐ２７６〜１）２８５（１９８３年）に記載されている
ように、−次系の構造材から放出された微量のイオン（
Ｃｏ、 Ｎｉ、ｐｅイオン等）が燃料棒表面に付着し、
そこで中性子照射を受けて放射化された後、放射性イオ
ｙ （”ＣＯ，”Ｃｏ、”Ｍｎイオン等）として燃料棒
よシ離脱し、炉心外配管表面に付着することが挙げられ
ている。このため、炉水中の放射性イオンを除去するこ
とを目的として、イオン交換樹脂を充填した脱塩器（以
下、炉浄化系脱塩器と称する）が設置され、プラント内
の放□射線量率の増加を防止する上で重要な役割シをは
たしている。
ように、−次系の構造材から放出された微量のイオン（
Ｃｏ、 Ｎｉ、ｐｅイオン等）が燃料棒表面に付着し、
そこで中性子照射を受けて放射化された後、放射性イオ
ｙ （”ＣＯ，”Ｃｏ、”Ｍｎイオン等）として燃料棒
よシ離脱し、炉心外配管表面に付着することが挙げられ
ている。このため、炉水中の放射性イオンを除去するこ
とを目的として、イオン交換樹脂を充填した脱塩器（以
下、炉浄化系脱塩器と称する）が設置され、プラント内
の放□射線量率の増加を防止する上で重要な役割シをは
たしている。
従来、炉浄化系脱塩器の除去性能の監視は、脱塩器の入
口及び出口部から炉水をサンプリングし、６０ＣＯイオ
ン等のプラント内放射線量率に大きく関与するイオンの
濃度（ｐｐ ｔレベル）を測定、除去性能例えば、脱塩
器入口及び出口部での６°ＣＯイオン濃度比の低下によ
シ、脱塩器の性能劣化を検知していた。しかし、従来方
法では、ｐｐｔレベルの不純物イオン濃度を測定するた
めに、サンプリング水量として４０〜８０／、が必要で
あるが１．サンプリング速度がｏ、ｘｔｙ分程度である
ことから、サンプリング所要時間が長く（約１０時間）
、じん速な測定がむずかしい。また、通常、炉水のサン
プリング周期が１回／週で、かつ、サンプリング後の炉
水を実際に分析するのは、約１週間後になる（炉水中の
短半減期の放射性核種の放射能を十分減すいさせ、バッ
クグランドレベルをさげるため）ため、脱塩器から６０
ｃｏイオンが漏出を始めてから検出するまでに最大２週
間かかることになる。そのため、この間 ｅ ＯＣＯ等
の、プラント内放射線量率に大きく関与する放射性イオ
ンが、炉水中に濃縮、蓄積され、放射線量率を増加させ
る可能性が大きかった。
口及び出口部から炉水をサンプリングし、６０ＣＯイオ
ン等のプラント内放射線量率に大きく関与するイオンの
濃度（ｐｐ ｔレベル）を測定、除去性能例えば、脱塩
器入口及び出口部での６°ＣＯイオン濃度比の低下によ
シ、脱塩器の性能劣化を検知していた。しかし、従来方
法では、ｐｐｔレベルの不純物イオン濃度を測定するた
めに、サンプリング水量として４０〜８０／、が必要で
あるが１．サンプリング速度がｏ、ｘｔｙ分程度である
ことから、サンプリング所要時間が長く（約１０時間）
、じん速な測定がむずかしい。また、通常、炉水のサン
プリング周期が１回／週で、かつ、サンプリング後の炉
水を実際に分析するのは、約１週間後になる（炉水中の
短半減期の放射性核種の放射能を十分減すいさせ、バッ
クグランドレベルをさげるため）ため、脱塩器から６０
ｃｏイオンが漏出を始めてから検出するまでに最大２週
間かかることになる。そのため、この間 ｅ ＯＣＯ等
の、プラント内放射線量率に大きく関与する放射性イオ
ンが、炉水中に濃縮、蓄積され、放射線量率を増加させ
る可能性が大きかった。
本発明の目的は、イオン吸着装置の除去性能を常時モニ
ターし、除去性能劣化を事前に検知し得る監視方法及び
その装置を提供する仁とにある。
ターし、除去性能劣化を事前に検知し得る監視方法及び
その装置を提供する仁とにある。
本発明では、吸着装置で除去しようとする目的不純物イ
オンよりも、イオン交換樹脂に対する選択吸着性（親和
力）の弱いイオンをインディケータ−として用い、イン
ディケータ−イオンのブレーク挙動を解析することによ
って、目的不純物イオンに対する吸着装置のブレーク時
期を事前に検知できること、さらに、本発明を原子力発
電プラントの浄化系脱塩器として適用した場合、炉水中
に微量含まれるＮａイオンをインディケータ−として用
いることにより、Ｃ０１Ｎｉ等の除去目的不純物イオン
に対するブレークを事前に検知できること、この場合、
Ｎａイオンは炉内で放射化され、比較的長半減期（ｉｓ
ｈ）のｒ線放出核種”Ｎａとなり、しかも、そのエネル
ギーがＣＯ。
オンよりも、イオン交換樹脂に対する選択吸着性（親和
力）の弱いイオンをインディケータ−として用い、イン
ディケータ−イオンのブレーク挙動を解析することによ
って、目的不純物イオンに対する吸着装置のブレーク時
期を事前に検知できること、さらに、本発明を原子力発
電プラントの浄化系脱塩器として適用した場合、炉水中
に微量含まれるＮａイオンをインディケータ−として用
いることにより、Ｃ０１Ｎｉ等の除去目的不純物イオン
に対するブレークを事前に検知できること、この場合、
Ｎａイオンは炉内で放射化され、比較的長半減期（ｉｓ
ｈ）のｒ線放出核種”Ｎａとなり、しかも、そのエネル
ギーがＣＯ。
Ｎｉ等の放射化イオン（６０ＣＯｆｆｉ＋ 、 ６ｍ
ＣＯ１＋ ）よりも高いため、脱塩器入口及び出口部
における”Ｎａ＋濃度をγ線スキャニングにより、配管
の外から十分な分解能で連続測定できることを見い出し
、本方法を発明するに至った。
ＣＯ１＋ ）よりも高いため、脱塩器入口及び出口部
における”Ｎａ＋濃度をγ線スキャニングにより、配管
の外から十分な分解能で連続測定できることを見い出し
、本方法を発明するに至った。
本発明の特徴は、イオン交換樹脂を用いたイオン吸着装
置のブレーク時点を検知して該樹脂の再生又は交換時期
を把握するイオン吸着装置のブレーク監代方法において
、被処理水中にサンプリングイオンとして目、的吸着イ
オンよりもイオン交換樹脂に対する選択吸着性の弱いイ
オンを含有しめておき、前記吸着装置の下流側における
前記サンプリングイオンのリークを検出することにより
前艷イオン交換樹脂のブレーク時点を把握することにあ
る。
置のブレーク時点を検知して該樹脂の再生又は交換時期
を把握するイオン吸着装置のブレーク監代方法において
、被処理水中にサンプリングイオンとして目、的吸着イ
オンよりもイオン交換樹脂に対する選択吸着性の弱いイ
オンを含有しめておき、前記吸着装置の下流側における
前記サンプリングイオンのリークを検出することにより
前艷イオン交換樹脂のブレーク時点を把握することにあ
る。
以下、原子力発電プラントにおける脱塩器に適用した場
合の本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。
合の本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。
第１図は本発明の基本構成を示す図で１は脱塩器、２は
被処理水、３は注入ポンプ、４はサンプリングイオン水
タンク、５．６はサンプリングイオン濃度測定器、７は
測定器５，６の測定値の比較回路、８は記録計である。
被処理水、３は注入ポンプ、４はサンプリングイオン水
タンク、５．６はサンプリングイオン濃度測定器、７は
測定器５，６の測定値の比較回路、８は記録計である。
脱塩器１では、被処理水２に含まれるイオンＡ（目的吸
着イオン）を吸着・除去するが、イオンＡに対するブレ
ークを事前に検知するために、脱塩器中のイオン交換物
質に対する親和性がイオン人よりも弱いイオンＢ（サン
プリングイオン）を、サンプリングイオン水タンク４よ
シ注入ポンプ３にて被処理水２に添加し、脱塩器１の入
口及び出口部におけるイオンＢの濃度をサンプリングイ
オン濃度測定器５，６で測定する。測定値は比較回路７
で、濃度比（出口濃度／入口濃度）に換算され、記録計
８によ９時間の関数として記録される。
着イオン）を吸着・除去するが、イオンＡに対するブレ
ークを事前に検知するために、脱塩器中のイオン交換物
質に対する親和性がイオン人よりも弱いイオンＢ（サン
プリングイオン）を、サンプリングイオン水タンク４よ
シ注入ポンプ３にて被処理水２に添加し、脱塩器１の入
口及び出口部におけるイオンＢの濃度をサンプリングイ
オン濃度測定器５，６で測定する。測定値は比較回路７
で、濃度比（出口濃度／入口濃度）に換算され、記録計
８によ９時間の関数として記録される。
実施例１
第２図は本発明の一実施例を示す図でめる。一般に、イ
オン交換樹脂に対する選択吸着性（以下、親和力と称す
）は−価イオンより二価が、二価イオンより三価が高い
。本実施例では目的吸着イオンとしてＣＯｌを、サンプ
リングイオンとしてＮａ＋を用いた。被処理水中のＣＯ
！＋濃度はｉｐｐｍ（１，７Ｘ １０−１ｍｏｌ／Ｌ
）で、これにＮａ＋濃度がｔｏｐｐｍ （４，３Ｘ１０
−’ｍｏｔ／ｌ）になるように、ＮａＣ１水溶液を微量
添加した。第２図は両者の混合水溶液を処理流量８−／
―で陽イオン交換ペーパー（交換容量的２０μｅｑ）に
通水した時の陽イオン交換ベーパー出口水中のＣｏ”
、Ｎａ”濃度（人２口濃度に対する相対値）を時間の関
数として表示したものである。
オン交換樹脂に対する選択吸着性（以下、親和力と称す
）は−価イオンより二価が、二価イオンより三価が高い
。本実施例では目的吸着イオンとしてＣＯｌを、サンプ
リングイオンとしてＮａ＋を用いた。被処理水中のＣＯ
！＋濃度はｉｐｐｍ（１，７Ｘ １０−１ｍｏｌ／Ｌ
）で、これにＮａ＋濃度がｔｏｐｐｍ （４，３Ｘ１０
−’ｍｏｔ／ｌ）になるように、ＮａＣ１水溶液を微量
添加した。第２図は両者の混合水溶液を処理流量８−／
―で陽イオン交換ペーパー（交換容量的２０μｅｑ）に
通水した時の陽イオン交換ベーパー出口水中のＣｏ”
、Ｎａ”濃度（人２口濃度に対する相対値）を時間の関
数として表示したものである。
第２図から明らかなように、イオン交換樹脂に対する親
和力の弱いＮａ＋はＣ０２＋よりも早くブレークを起し
、Ｃ０２＋のブレークを事前に検知することが可能であ
る。しかし、本実施例のように、イオン交換樹脂層が薄
い場合、あるいは、厚くても処理速度が早い場合には、
Ｃｏ”、Ｎａ＋の吸着帯がイオン交換樹脂層中で、明瞭
な層構造を示さないため、Ｎａ”のブレーク時間からｃ
ｏ！＋のブレーク時間を計算で見積ることは実際上困難
である。
和力の弱いＮａ＋はＣ０２＋よりも早くブレークを起し
、Ｃ０２＋のブレークを事前に検知することが可能であ
る。しかし、本実施例のように、イオン交換樹脂層が薄
い場合、あるいは、厚くても処理速度が早い場合には、
Ｃｏ”、Ｎａ＋の吸着帯がイオン交換樹脂層中で、明瞭
な層構造を示さないため、Ｎａ”のブレーク時間からｃ
ｏ！＋のブレーク時間を計算で見積ることは実際上困難
である。
本発明では、Ｎａ＋が完全にブレークした後では、Ｎａ
吸着層のＮａ＋がＣｏｆｆ１＋と置換されて漏えいする
ため、出口のＮ２２濃度が入口濃度より高くなること、
出口のＮ ａ＋濃度が最大値に至るまではＣｏｌ ＋の
漏えいの増加は比較的ゆるやかであるが、最大値を越え
るとＣ０２０の漏えいが顕著になること、出口のｐＪａ
＋濃度が再び入口濃度に等しくなった時点でＣＯ！＋が
完全なブレークに至ることに着目、Ｎａ”の入口濃度に
対する出口濃度比が１以上に上昇し始めてから、再び１
に戻るまでの間、望ましくは、濃度比が最大値に至る時
点を目的吸着イオンであるＣ Ｏｇ ＋に対するイオン
交換樹脂の交換時点の目安に使用できることが示された
。
吸着層のＮａ＋がＣｏｆｆ１＋と置換されて漏えいする
ため、出口のＮ２２濃度が入口濃度より高くなること、
出口のＮ ａ＋濃度が最大値に至るまではＣｏｌ ＋の
漏えいの増加は比較的ゆるやかであるが、最大値を越え
るとＣ０２０の漏えいが顕著になること、出口のｐＪａ
＋濃度が再び入口濃度に等しくなった時点でＣＯ！＋が
完全なブレークに至ることに着目、Ｎａ”の入口濃度に
対する出口濃度比が１以上に上昇し始めてから、再び１
に戻るまでの間、望ましくは、濃度比が最大値に至る時
点を目的吸着イオンであるＣ Ｏｇ ＋に対するイオン
交換樹脂の交換時点の目安に使用できることが示された
。
実施例２
第３図は本発明を原子炉浄化系脱塩器のブレーク監視に
応用した例を示したものである。原子炉９から蒸気とな
ってタービン１０に送られた主蒸気は復水器１１で水に
戻り、復水脱塩器１２で不純物が除去されたのち、給水
加熱器１３で昇温後、再び原子炉に戻る。一方、炉心で
の熱を除去するため再循環ポンプ１４によって駆動され
た冷却水は炉心１５を〜２ ｍ ７秒の高速で通過する
。この際、加熱され発生した蒸気は炉心上部のセパレー
タ１６で水と分離されたのち、上述したように主蒸気と
してタービンへ送られる。一般には炉心部での蒸気クォ
リティは約１０％であり、その結果、主蒸気ならびに給
水流量の約１０倍の流量で冷却板は強制循環される。前
述したように、原子炉への給水は復水脱塩器によって不
純物が除かれるが、主蒸気への不純物の同伴率が小さい
ため、運転時間が長くなると、わずかずつでも給水から
原子炉へ持ちこまれた不純物は原子炉内で濃縮される。
応用した例を示したものである。原子炉９から蒸気とな
ってタービン１０に送られた主蒸気は復水器１１で水に
戻り、復水脱塩器１２で不純物が除去されたのち、給水
加熱器１３で昇温後、再び原子炉に戻る。一方、炉心で
の熱を除去するため再循環ポンプ１４によって駆動され
た冷却水は炉心１５を〜２ ｍ ７秒の高速で通過する
。この際、加熱され発生した蒸気は炉心上部のセパレー
タ１６で水と分離されたのち、上述したように主蒸気と
してタービンへ送られる。一般には炉心部での蒸気クォ
リティは約１０％であり、その結果、主蒸気ならびに給
水流量の約１０倍の流量で冷却板は強制循環される。前
述したように、原子炉への給水は復水脱塩器によって不
純物が除かれるが、主蒸気への不純物の同伴率が小さい
ため、運転時間が長くなると、わずかずつでも給水から
原子炉へ持ちこまれた不純物は原子炉内で濃縮される。
特に、構造材の腐食生成物については、炉心で放射化さ
れ、放射性腐食生成物となるため、この濃縮を抑制する
ことが重要である。このため、再循環水の一部が炉浄化
系に送られ、こ＼で不純物除去することによって、放射
性腐食生成物の濃縮を抑制する。炉浄化系は再生熱交換
器１７と非再生熱交換器１８、および脱塩器１９よシ構
成される。
れ、放射性腐食生成物となるため、この濃縮を抑制する
ことが重要である。このため、再循環水の一部が炉浄化
系に送られ、こ＼で不純物除去することによって、放射
性腐食生成物の濃縮を抑制する。炉浄化系は再生熱交換
器１７と非再生熱交換器１８、および脱塩器１９よシ構
成される。
前記側熱交換器によって、２８５Ｃの炉水がはソ常温ま
で冷却された後、脱塩器に通水され、イオンを主とする
不純物が除去され、再び再生熱交換器のシェル側で約２
００ｃにまで加熱される。脱塩された炉水は温度が給水
に近いため、原子炉へ直接戻さず、給水に加えて原子炉
に入る。
で冷却された後、脱塩器に通水され、イオンを主とする
不純物が除去され、再び再生熱交換器のシェル側で約２
００ｃにまで加熱される。脱塩された炉水は温度が給水
に近いため、原子炉へ直接戻さず、給水に加えて原子炉
に入る。
炉浄化系の脱塩器はＣｏ” 、Ｆｅ” 、Ｎｉ”＋ な
どの陽イオンを捕集するカチオン樹脂とＣｔ−など陰イ
オンを捕集するアニオン樹脂からなる。両種の樹脂を混
合して用いる。炉浄化系脱塩器樹脂としてはビーズ状の
樹脂を用いる場合と粉末樹脂を用いる場合があるが、本
実施例では後者、すなわち粉末樹脂を充填した場合につ
いて記述する。
どの陽イオンを捕集するカチオン樹脂とＣｔ−など陰イ
オンを捕集するアニオン樹脂からなる。両種の樹脂を混
合して用いる。炉浄化系脱塩器樹脂としてはビーズ状の
樹脂を用いる場合と粉末樹脂を用いる場合があるが、本
実施例では後者、すなわち粉末樹脂を充填した場合につ
いて記述する。
粉末樹脂は通常、アニオン樹脂とカチオン樹脂を混合し
、フロック状に凝集させて、ナイロンあるいはステンレ
ス鋼製のエレメントにプレコートシて、炉水浄化に用い
る。放射性腐食生成物としては半減期が長く、放出する
ｒＭのエネルギーが高く、かつ生成量の多い６０Ｃｏが
除去の主対象となる。一般に、コバルトはイオンとして
は二価として存在する。Ｎｉ、ｐｅも同様にイオンとし
ては二価で存在する。一般に、炉水中にわずかではある
が、復水浄化系脱塩器の再生時に混入するＮａイオンが
存在するが、これは−価の正イオンとして存在する。
、フロック状に凝集させて、ナイロンあるいはステンレ
ス鋼製のエレメントにプレコートシて、炉水浄化に用い
る。放射性腐食生成物としては半減期が長く、放出する
ｒＭのエネルギーが高く、かつ生成量の多い６０Ｃｏが
除去の主対象となる。一般に、コバルトはイオンとして
は二価として存在する。Ｎｉ、ｐｅも同様にイオンとし
ては二価で存在する。一般に、炉水中にわずかではある
が、復水浄化系脱塩器の再生時に混入するＮａイオンが
存在するが、これは−価の正イオンとして存在する。
今、炉浄化系脱塩器に充填されるカチオン樹脂が１０ｋ
ｇ、通水量が６０トン／時、炉水中のＮａ０など一価イ
オンの濃度が１０−’ｍｏｔ／ｚ、Ｃｏ” 。
ｇ、通水量が６０トン／時、炉水中のＮａ０など一価イ
オンの濃度が１０−’ｍｏｔ／ｚ、Ｃｏ” 。
Ｎｔ”など二価のイオンの濃度が０．５Ｘ１０−’ｍｏ
ｔ／ｌとする。カチオン樹脂の交換容蓋は〜１ｍｅｑ／
ｇである。この場合の脱塩器のＤＦ（入口濃度／出口濃
度比）は１０〜１００である。脱塩器出口でのイオン濃
度（入口濃度に対する相対値）の時間変化を第４図に示
す。新鮮な樹脂に通水をはじめたのち約８００時間で一
価イオンがブレークしはじめて、脱塩器出口での濃度が
増大する。二価イオンは一価イオンより親和力が大きい
のですでに交換基に捕集されている一価イオンと交換し
て捕集されるため、−価イオンのブレークがはじまった
あとでも、脱塩器出口の濃度は低い状態を持続する。し
かし、約１６００時間で樹脂が二価のイオンで検知し、
二価のイオンのブレークがはじまる。すなわち、二価の
イオンブレークの前に必ず一価のイオンのブレークが出
現するため、−価のイオンブレーク挙動を検知すること
によって脱塩器樹脂の寿命を知シ、樹脂の交換あるいは
再生といった対策が可能となる。本実施例においては第
３図に示すように脱塩器入口、出口に半導体検出器ユニ
ット２０を設置して、−価イオンの代表的なＮａ ＋の
放射化物”Ｎａ＋の濃度をオンラインにて直接測定して
、−価イオンのブレーク挙動を常時モニタする。すなわ
ち、半導体検出器ユニット２０は、半導体検出器２１、
コリメータ２２を有し検出器を囲んで検出器に周辺機器
からのγ線が入射するのを防止するじゃへい体２３、検
出器からの信号を処理し、波高分布から核種同定をする
波高分析器２４から構成される。
ｔ／ｌとする。カチオン樹脂の交換容蓋は〜１ｍｅｑ／
ｇである。この場合の脱塩器のＤＦ（入口濃度／出口濃
度比）は１０〜１００である。脱塩器出口でのイオン濃
度（入口濃度に対する相対値）の時間変化を第４図に示
す。新鮮な樹脂に通水をはじめたのち約８００時間で一
価イオンがブレークしはじめて、脱塩器出口での濃度が
増大する。二価イオンは一価イオンより親和力が大きい
のですでに交換基に捕集されている一価イオンと交換し
て捕集されるため、−価イオンのブレークがはじまった
あとでも、脱塩器出口の濃度は低い状態を持続する。し
かし、約１６００時間で樹脂が二価のイオンで検知し、
二価のイオンのブレークがはじまる。すなわち、二価の
イオンブレークの前に必ず一価のイオンのブレークが出
現するため、−価のイオンブレーク挙動を検知すること
によって脱塩器樹脂の寿命を知シ、樹脂の交換あるいは
再生といった対策が可能となる。本実施例においては第
３図に示すように脱塩器入口、出口に半導体検出器ユニ
ット２０を設置して、−価イオンの代表的なＮａ ＋の
放射化物”Ｎａ＋の濃度をオンラインにて直接測定して
、−価イオンのブレーク挙動を常時モニタする。すなわ
ち、半導体検出器ユニット２０は、半導体検出器２１、
コリメータ２２を有し検出器を囲んで検出器に周辺機器
からのγ線が入射するのを防止するじゃへい体２３、検
出器からの信号を処理し、波高分布から核種同定をする
波高分析器２４から構成される。
半導体検出器ユニットは脱塩器入口、出口配管に対して
、コリメータ２２の軸が、配管の中心線を見込むように
設置し、管壁２５および保温材２６を通して冷却水２７
中の放射性同位元素からのγ線を選択的に計測する。
、コリメータ２２の軸が、配管の中心線を見込むように
設置し、管壁２５および保温材２６を通して冷却水２７
中の放射性同位元素からのγ線を選択的に計測する。
第５図に脱塩器入口における測定結果を、第６図および
第７図に脱塩器出口における測定結果の一例を示す。第
６図は第４図に示した通水時間が一価イオンのブレーク
時間τ１ より短い場合の測定結果、第７図は通水時間
が１１以上で二価イオンのブレーク時間τりより短い場
合の測定結果を示す。工、ネルギーの高い”Ｎの影響は
あるものの、ｔ４Ｎａのピークは同定可能であ夛、特に
第５図に示した一価イオンのブレーク後においては、”
Ｎａの存在は顕著となり、本測定値をもとに、脱塩器樹
脂の交換時期の選定が可能となる。すなわち、第４図に
おいて、脱塩器出口における１４Ｎａ＋濃度の入口濃度
に対する相対比（出口濃度／入口濃度）が１以上に上昇
し始めてから再び１に戻るまでの間に設定すればよいこ
とがわかる。実施例１の場合と同様、この場合にも、相
対比が１を越えて最大値に至るまではＣｏ２＋（放射化
物： ’ａ Ｏｃｏ ！ ’）。
第７図に脱塩器出口における測定結果の一例を示す。第
６図は第４図に示した通水時間が一価イオンのブレーク
時間τ１ より短い場合の測定結果、第７図は通水時間
が１１以上で二価イオンのブレーク時間τりより短い場
合の測定結果を示す。工、ネルギーの高い”Ｎの影響は
あるものの、ｔ４Ｎａのピークは同定可能であ夛、特に
第５図に示した一価イオンのブレーク後においては、”
Ｎａの存在は顕著となり、本測定値をもとに、脱塩器樹
脂の交換時期の選定が可能となる。すなわち、第４図に
おいて、脱塩器出口における１４Ｎａ＋濃度の入口濃度
に対する相対比（出口濃度／入口濃度）が１以上に上昇
し始めてから再び１に戻るまでの間に設定すればよいこ
とがわかる。実施例１の場合と同様、この場合にも、相
対比が１を越えて最大値に至るまではＣｏ２＋（放射化
物： ’ａ Ｏｃｏ ！ ’）。
Ｈｉｔ＋（放射化物： ｌ １１０ Ｏ２＋ ）等の二
価イオンの漏えいはほとんど見られず、最大値を越えた
時点から二価イオンの漏えいが急激に増加することがわ
かる。従って、この場合にも実際的な交換時期としでは
、相対比が最大値に至る時点に設定することが望ましい
。
価イオンの漏えいはほとんど見られず、最大値を越えた
時点から二価イオンの漏えいが急激に増加することがわ
かる。従って、この場合にも実際的な交換時期としでは
、相対比が最大値に至る時点に設定することが望ましい
。
本実施例においては、−制動イオンと二価陽イオンのブ
レーク時間の差に着目して、二価イオンのブレークを事
前に検知する例を示したが、三価のイオンを含む場合も
同様である。また、各イオンの親和力の差を用いて、イ
オン選択性が除去の主目的であるイオンより弱いイオン
のプレー、りをモニタすることによって、該当する目的
イオンのブレークを事前に検知することができる。
レーク時間の差に着目して、二価イオンのブレークを事
前に検知する例を示したが、三価のイオンを含む場合も
同様である。また、各イオンの親和力の差を用いて、イ
オン選択性が除去の主目的であるイオンより弱いイオン
のプレー、りをモニタすることによって、該当する目的
イオンのブレークを事前に検知することができる。
また、本手法はカチオン樹脂のみでなく、アニオン樹脂
に対しても適用可能で、−価の陰イオンと多価の陰イオ
ンの親和力の差によって、目的とするイオンのブレーク
を親和力の弱いイオンのブレークから事前検知可能であ
る。
に対しても適用可能で、−価の陰イオンと多価の陰イオ
ンの親和力の差によって、目的とするイオンのブレーク
を親和力の弱いイオンのブレークから事前検知可能であ
る。
さらに別な実施例として、第３図の脱塩器入口配管に分
岐管を設け、通水の一部を分岐管に分流し、分流部の配
管について第３図と同様に′半導体検出器ユニットを用
いて核種分析を行うことができる。この場合、分岐点か
ら測定点までの長さおよび分流々量を選定することによ
って、分岐点から測定点までの時間おくれを任意に設定
できる点が特徴となる。この結果、半減期の短い１６Ｎ
（〜６秒）と半減期の長い”Ｎａ（１５時間）の半減期
の差を利用して、”Ｎのみを選択的に減衰させ、！′Ｎ
ａの、測定精度を向上させることができる。この場合の
測定例を第８図に示す。
岐管を設け、通水の一部を分岐管に分流し、分流部の配
管について第３図と同様に′半導体検出器ユニットを用
いて核種分析を行うことができる。この場合、分岐点か
ら測定点までの長さおよび分流々量を選定することによ
って、分岐点から測定点までの時間おくれを任意に設定
できる点が特徴となる。この結果、半減期の短い１６Ｎ
（〜６秒）と半減期の長い”Ｎａ（１５時間）の半減期
の差を利用して、”Ｎのみを選択的に減衰させ、！′Ｎ
ａの、測定精度を向上させることができる。この場合の
測定例を第８図に示す。
本発明によって、原子炉浄化系樹脂の寿命をオンライン
でモニタし、目的とするイオンに対する除去性能が低下
してブレークを生ずることを事前に検知することが可能
となり、浄化系の信頼性の大巾向上が可能となる。また
、これまで人手にたよってきた脱塩器出口でのイオン分
析がオンライン化可能であり、マンアリ−の大巾削減が
可能となり、合せて、従来本作業に係わり可能性のあっ
た従業員の被曝量低減が達成できる。
でモニタし、目的とするイオンに対する除去性能が低下
してブレークを生ずることを事前に検知することが可能
となり、浄化系の信頼性の大巾向上が可能となる。また
、これまで人手にたよってきた脱塩器出口でのイオン分
析がオンライン化可能であり、マンアリ−の大巾削減が
可能となり、合せて、従来本作業に係わり可能性のあっ
た従業員の被曝量低減が達成できる。
さらに、ＮａＯＨ注入などによる炉水ｐＨ制御において
Ｎａの濃度のオンラインモニタが”Ｎａ計測によって可
能となシ、炉水のｐＨ測定の精度向上に寄与することが
できる。
Ｎａの濃度のオンラインモニタが”Ｎａ計測によって可
能となシ、炉水のｐＨ測定の精度向上に寄与することが
できる。
第１図は本発明の基本構成を示す図、第２図は本発明の
実施例を示す図、第３図（ａ）は本発明を原子力発電プ
ラントの炉浄化系脱塩器への適用例を示す図、第３図（
ｂ）は該適用例における監視装置を示す断面図、第４図
は上記脱塩器におけるブレーク特性を示す図、第５図は
脱塩器入口配管のγ線波高分布測定結果を示す図、第６
図は一部イオンブレーク前の脱塩器出口配管のγ線波高
分布測定結果を示す図、第７図は一部イオンブレーク後
の同図及び第８図は第４図において”Ｎ減衰策を講じた
場合のγ線波高分布測定結果を示す図である。 １・・・脱塩器、２・・・被処理水、３・・・注入ポン
プ、４・・・サンプリングイオン水タンク、５，６・・
・サンプリングイオン濃度測定器、７・・・比較回路、
８・・・記録計、９・・・原子炉、１０・・・タービン
、１１・・・復水器、１２・・・復水脱塩器、１３・・
・給水加熱器、１４・・・再循環ポンプ、１５・・・炉
心、１６・・・セノくレータ−１１７・・・再生熱交換
器、１８・・・非再生熱交換器、１９・・・脱塩器、２
０・・・半導体検出器ユニット、２１・・・半導体検出
器、２２・・・コリメーター、２３・・・しやへい体、
２４・・・波高分析器、２５・・・管壁、２６・・・保
温材、２７・・・冷却水。
実施例を示す図、第３図（ａ）は本発明を原子力発電プ
ラントの炉浄化系脱塩器への適用例を示す図、第３図（
ｂ）は該適用例における監視装置を示す断面図、第４図
は上記脱塩器におけるブレーク特性を示す図、第５図は
脱塩器入口配管のγ線波高分布測定結果を示す図、第６
図は一部イオンブレーク前の脱塩器出口配管のγ線波高
分布測定結果を示す図、第７図は一部イオンブレーク後
の同図及び第８図は第４図において”Ｎ減衰策を講じた
場合のγ線波高分布測定結果を示す図である。 １・・・脱塩器、２・・・被処理水、３・・・注入ポン
プ、４・・・サンプリングイオン水タンク、５，６・・
・サンプリングイオン濃度測定器、７・・・比較回路、
８・・・記録計、９・・・原子炉、１０・・・タービン
、１１・・・復水器、１２・・・復水脱塩器、１３・・
・給水加熱器、１４・・・再循環ポンプ、１５・・・炉
心、１６・・・セノくレータ−１１７・・・再生熱交換
器、１８・・・非再生熱交換器、１９・・・脱塩器、２
０・・・半導体検出器ユニット、２１・・・半導体検出
器、２２・・・コリメーター、２３・・・しやへい体、
２４・・・波高分析器、２５・・・管壁、２６・・・保
温材、２７・・・冷却水。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、イオン交換樹脂を用いたイオン吸着装置のブレーク
時点を検知して該樹脂の再生又は交換時期を把握するイ
オン吸着装置のブレーク監視方法において、被処理水中
にサンプリングイオンとして目的吸着イオンよりもイオ
ン交換樹脂に対する選択吸着性の弱いイオンを含有しめ
ておき、前記吸着装置の下流側における前記サンプリン
グイオンのリークを検出することにより前記イオン交換
樹脂のブレーク時点を把握することを特徴とするイオン
吸着装置のブレーク監視方法。 ２、前記吸着装置の上流側及び下流側における前記サン
プリングイオンの濃度を検出し、入口濃度に対する出口
濃度比が１以上に上昇し始めてから再び１に戻る迄の間
をブレーク時点とすることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載のイオン吸着装置のブレーク監視方法。 ３、目的吸着イオンがコバルトイオンであり、サンプリ
ングイオンがナトリウムイオンであることを特徴とする
特許請求の範囲第１項又は第２項記載のイオン吸着装置
のブレーク監視方法。 ４、イオン交換樹脂を備えた吸着装置本体及び該装置の
下流側に設けられた放射能検出器を含むことを特徴とす
るイオン吸着装置のブレーク監視装置。 ５、イオン交換樹脂を備えた吸着装置本体、該装置の上
流側及び下流側に設けられた２つの放射線量検出器及び
前記２つの検出器によつて検出された濃度の比を演算す
る装置を含むことを特徴とするイオン吸着装置のブレー
ク監視装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59129357A JPS618190A (ja) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | イオン吸着装置のブレ−ク監視方法および監視装置 |
| US06/748,332 US4704245A (en) | 1984-06-25 | 1985-06-24 | Method and apparatus for monitoring break of ion adsorption apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59129357A JPS618190A (ja) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | イオン吸着装置のブレ−ク監視方法および監視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS618190A true JPS618190A (ja) | 1986-01-14 |
| JPH0545318B2 JPH0545318B2 (ja) | 1993-07-08 |
Family
ID=15007594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59129357A Granted JPS618190A (ja) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | イオン吸着装置のブレ−ク監視方法および監視装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4704245A (ja) |
| JP (1) | JPS618190A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013208566A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Kurita Water Ind Ltd | イオン交換装置の破過検知方法及び運転方法 |
| WO2014064754A1 (ja) * | 2012-10-22 | 2014-05-01 | オルガノ株式会社 | ホウ素含有溶液の脱塩方法 |
| JP2014186034A (ja) * | 2014-05-19 | 2014-10-02 | Kobelco Eco-Solutions Co Ltd | 放射性セシウム含有水の吸着塔の交換方法 |
| JP2015064260A (ja) * | 2013-09-24 | 2015-04-09 | 株式会社東芝 | 汚染水処理システム、汚染水処理方法および汚染水処理プログラム |
| CN111595798A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-08-28 | 湖北理工学院 | 用于测定陶粒吸附水中铜离子性能的实验装置及方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5109714A (en) * | 1989-09-21 | 1992-05-05 | Iowa State University Research Foundation | Method and means for dynamic measurement of rates of adsorption from solutions |
| FR2686420B1 (fr) * | 1992-01-16 | 1997-03-28 | Framatome Sa | Procede et dispositif de controle non destructif d'une paroi d'une capacite contenant un liquide radioactif. |
| US5648268A (en) * | 1994-12-06 | 1997-07-15 | Ibm Corporation | Radionuclide exchange detection of ultra trace ionic impurities in water |
Citations (2)
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| JPS49111100A (ja) * | 1973-02-27 | 1974-10-23 | ||
| JPS5465293A (en) * | 1977-11-02 | 1979-05-25 | Toshiba Corp | Controller for condenser desalter croup |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2628194A (en) * | 1949-12-30 | 1953-02-10 | Permutit Co | Process of and apparatus for regenerating ion exchangers |
| US2954338A (en) * | 1955-06-24 | 1960-09-27 | Standard Oil Co | Process for monitoring a solid adsorption process by radioactive means |
| NL247361A (ja) * | 1959-01-02 | |||
| US3246759A (en) * | 1963-04-05 | 1966-04-19 | Culligan Inc | Regeneration control for ion exchange beds |
| US3578164A (en) * | 1968-05-14 | 1971-05-11 | American Standard Inc | Water softening control |
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| DE2928123C2 (de) * | 1979-07-12 | 1983-03-03 | Dornier System Gmbh, 7990 Friedrichshafen | Vorrichtung zur Anzeige der metallspezifischen Beladung von Ionenaustauschern |
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| SE420249B (sv) * | 1980-01-31 | 1981-09-21 | Asea Atom Ab | Sett for behandling av en i en reningskrets i en kernreaktoranleggning anvend organisk jonbytarmassa |
| GB2077482B (en) * | 1980-06-06 | 1983-06-08 | Us Energy | Coolant system decontamination |
| US4472354A (en) * | 1980-10-21 | 1984-09-18 | Electric Power Research Institute, Inc. | System for continuously monitoring the ionic content of steam-producing water |
| AU548884B2 (en) * | 1981-03-05 | 1986-01-09 | Northern Engineering Industries Plc | Regenerating ion-exchange materials |
| IE53992B1 (en) * | 1982-03-30 | 1989-05-10 | Northern Eng Ind | Regeneration of ion exchange materials |
| US4553034A (en) * | 1983-12-02 | 1985-11-12 | Westinghouse Electric Corp. | Ion exchange resin intrusion monitor |
-
1984
- 1984-06-25 JP JP59129357A patent/JPS618190A/ja active Granted
-
1985
- 1985-06-24 US US06/748,332 patent/US4704245A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS49111100A (ja) * | 1973-02-27 | 1974-10-23 | ||
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| WO2014064754A1 (ja) * | 2012-10-22 | 2014-05-01 | オルガノ株式会社 | ホウ素含有溶液の脱塩方法 |
| JPWO2014064754A1 (ja) * | 2012-10-22 | 2016-09-05 | オルガノ株式会社 | ホウ素含有溶液の脱塩方法 |
| JP2015064260A (ja) * | 2013-09-24 | 2015-04-09 | 株式会社東芝 | 汚染水処理システム、汚染水処理方法および汚染水処理プログラム |
| JP2014186034A (ja) * | 2014-05-19 | 2014-10-02 | Kobelco Eco-Solutions Co Ltd | 放射性セシウム含有水の吸着塔の交換方法 |
| CN111595798A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-08-28 | 湖北理工学院 | 用于测定陶粒吸附水中铜离子性能的实验装置及方法 |
| CN111595798B (zh) * | 2020-05-29 | 2023-01-13 | 湖北理工学院 | 用于测定陶粒吸附水中铜离子性能的实验装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0545318B2 (ja) | 1993-07-08 |
| US4704245A (en) | 1987-11-03 |
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