JPS6228696A - 原子炉のガスあるいは蒸気から放射性成分を分離する方法およびその装置 - Google Patents
原子炉のガスあるいは蒸気から放射性成分を分離する方法およびその装置Info
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- JPS6228696A JPS6228696A JP61179827A JP17982786A JPS6228696A JP S6228696 A JPS6228696 A JP S6228696A JP 61179827 A JP61179827 A JP 61179827A JP 17982786 A JP17982786 A JP 17982786A JP S6228696 A JPS6228696 A JP S6228696A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C19/00—Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
- G21C19/28—Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core
- G21C19/30—Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core with continuous purification of circulating fluent material, e.g. by extraction of fission products deterioration or corrosion products, impurities, e.g. by cold traps
- G21C19/303—Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core with continuous purification of circulating fluent material, e.g. by extraction of fission products deterioration or corrosion products, impurities, e.g. by cold traps specially adapted for gases
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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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。
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)
本発明は事故の際大気中に放出すべき原子炉のガス、あ
るいはその混合物(以下「ガスあるいは蒸気」と略称す
る)から放射性成分を分離する方法に関する。ガスある
いは蒸気は放出前さらに乾燥器サイクロンを通過させる
。本発明はまたこの方法に用いる装置に・も関する。
るいはその混合物(以下「ガスあるいは蒸気」と略称す
る)から放射性成分を分離する方法に関する。ガスある
いは蒸気は放出前さらに乾燥器サイクロンを通過させる
。本発明はまたこの方法に用いる装置に・も関する。
(従来の技術)
D E −P S 2931140に記載されたこの
種の技術的方法は、原子炉圧力容器および/または原子
炉保護容器に続いて設けられた放射性のガスあるいは蒸
気の過圧バルブ(Oberdruckventil)と
しての液体容器、および洗滌サイクロンと乾燥器サイク
ロンより成る圧力軽減設備によって行われる。圧力軽減
設備は決定的に、例えば原子炉保護容器において冷却用
路の気密がこわれて多量の放射性物質で汚染された冷却
材が流出する等の、事故時においてのみ作動すべきであ
る。しかして、原子カニ場の正常運転においては、保護
容器を少しばかり減圧に保って、特に人間および材料を
保護するために、放射性のガスおよび蒸気の脱出を防い
でいる。圧力軽減設備は、それによって純粋な、すなわ
ち放射性成分を除去した冷却材を大気中に放出すべきも
のであるから、故障のない原子炉操業においては原子炉
圧力容器あるいは原子炉保護容器の普通の過圧バルブの
排気ガス導管内の雰囲気に対する過圧バルブとしての液
体容器に連結されている。D E −P S 293
1140によって知られる方法においては、セシウム、
ストロンチウムおよびバリウム等の洗滌可能な分裂生成
物およびさらにガス状のヨウ素、キセノンおよびクリプ
トン等の洗滌困難な放射性物質は分離できるが、トリチ
ウム(三重水素)は分離できない。
種の技術的方法は、原子炉圧力容器および/または原子
炉保護容器に続いて設けられた放射性のガスあるいは蒸
気の過圧バルブ(Oberdruckventil)と
しての液体容器、および洗滌サイクロンと乾燥器サイク
ロンより成る圧力軽減設備によって行われる。圧力軽減
設備は決定的に、例えば原子炉保護容器において冷却用
路の気密がこわれて多量の放射性物質で汚染された冷却
材が流出する等の、事故時においてのみ作動すべきであ
る。しかして、原子カニ場の正常運転においては、保護
容器を少しばかり減圧に保って、特に人間および材料を
保護するために、放射性のガスおよび蒸気の脱出を防い
でいる。圧力軽減設備は、それによって純粋な、すなわ
ち放射性成分を除去した冷却材を大気中に放出すべきも
のであるから、故障のない原子炉操業においては原子炉
圧力容器あるいは原子炉保護容器の普通の過圧バルブの
排気ガス導管内の雰囲気に対する過圧バルブとしての液
体容器に連結されている。D E −P S 293
1140によって知られる方法においては、セシウム、
ストロンチウムおよびバリウム等の洗滌可能な分裂生成
物およびさらにガス状のヨウ素、キセノンおよびクリプ
トン等の洗滌困難な放射性物質は分離できるが、トリチ
ウム(三重水素)は分離できない。
トリチウム(lH3=T)は水素のもつとも重い同位体
で、β−線を出す放射性元素であって、原子炉において
は種々の過程で生成される。このものは12,346年
の半衰期で分離して2He’になる。分解エネルギーは
約0.02MeVである。トリチウムは多量に遊離され
ると問題になり、このことは特に黒鉛減速ガス冷却原子
炉の場合に考慮すべきである。例えば、内部表面が6m
2/、gであるT2Oトンの燃料要素より成る原子炉に
おける黒鉛の全内部表面は約72Okm2に達する。こ
のように大きな表面に対応して多量のトリチウムが蓄積
され、たとえば蒸気発生器における導管の破損等の場合
は水の侵入によって軽水分子にとらえられ、H2OとT
あるいはT2との交換反応によってHTOあるいはT2
Oなる水分子をつくる。
で、β−線を出す放射性元素であって、原子炉において
は種々の過程で生成される。このものは12,346年
の半衰期で分離して2He’になる。分解エネルギーは
約0.02MeVである。トリチウムは多量に遊離され
ると問題になり、このことは特に黒鉛減速ガス冷却原子
炉の場合に考慮すべきである。例えば、内部表面が6m
2/、gであるT2Oトンの燃料要素より成る原子炉に
おける黒鉛の全内部表面は約72Okm2に達する。こ
のように大きな表面に対応して多量のトリチウムが蓄積
され、たとえば蒸気発生器における導管の破損等の場合
は水の侵入によって軽水分子にとらえられ、H2OとT
あるいはT2との交換反応によってHTOあるいはT2
Oなる水分子をつくる。
(発明が解決しようとする問題点)
かかる状勢にかんがみ、本発明の課題は具体的には原子
炉の事故時に大気中に放出すべきガス、あるいは蒸気か
らトリチウム成分を分離する方法およびその装置を提供
するにある。
炉の事故時に大気中に放出すべきガス、あるいは蒸気か
らトリチウム成分を分離する方法およびその装置を提供
するにある。
(問題点を解決するための手段)
本発明における課題を解決するための方法は次のとおり
である。すなわち、ガスあるいは蒸気中にHTOおよび
/またはT2Oの形で含まれているトリチウムを、該ガ
スあるいは蒸気を軽水の沸点に保たれている脱イオン容
器を通過させ、この脱イオン容器から来るHTOあるい
はT2O2O蒸気を軽水の沸点に調整されている表面コ
ンデンサーに濃縮させるとともに、脱イオン容器に集め
ることのできなかったHTOあるいは72O分子は乾燥
器サイクロンによって分離するにある。
である。すなわち、ガスあるいは蒸気中にHTOおよび
/またはT2Oの形で含まれているトリチウムを、該ガ
スあるいは蒸気を軽水の沸点に保たれている脱イオン容
器を通過させ、この脱イオン容器から来るHTOあるい
はT2O2O蒸気を軽水の沸点に調整されている表面コ
ンデンサーに濃縮させるとともに、脱イオン容器に集め
ることのできなかったHTOあるいは72O分子は乾燥
器サイクロンによって分離するにある。
本発明によってぎねめで有利に濃縮されたT2Oあるい
は11TOは、H2O蒸気から求められる正常の水(H
2O)によって洗滌される。この際大気圧の下における
重水型のHTOおよびH2Oの沸点が軽水の沸点よりも
約1.5ないし2℃高いことが利用される。軽水の沸点
、すなわち乾式飽和軽水蒸気においては、HTOあるい
はT2O2O蒸気はすでに凝縮して82O分子の凝縮核
となる。この凝縮水滴は沸点における軽水容器中に保持
され、さらに1または乾燥器サイクロンによフて蒸気か
ら分離される。
は11TOは、H2O蒸気から求められる正常の水(H
2O)によって洗滌される。この際大気圧の下における
重水型のHTOおよびH2Oの沸点が軽水の沸点よりも
約1.5ないし2℃高いことが利用される。軽水の沸点
、すなわち乾式飽和軽水蒸気においては、HTOあるい
はT2O2O蒸気はすでに凝縮して82O分子の凝縮核
となる。この凝縮水滴は沸点における軽水容器中に保持
され、さらに1または乾燥器サイクロンによフて蒸気か
ら分離される。
本発明における上記の方法を遂行するための装置は軽水
の沸点温度に調整されて脱イオン容器としての作用を営
むべき貯液槽と、該貯液槽の上方に設けられて、軽水の
沸点温度における表面コンデンサーをもっとともに、そ
の頭部に排気口を備えた蒸気ドームとによって構成され
た、ガスあるいは蒸気からトリチウムを分離するための
タンクより成る。
の沸点温度に調整されて脱イオン容器としての作用を営
むべき貯液槽と、該貯液槽の上方に設けられて、軽水の
沸点温度における表面コンデンサーをもっとともに、そ
の頭部に排気口を備えた蒸気ドームとによって構成され
た、ガスあるいは蒸気からトリチウムを分離するための
タンクより成る。
本発明の装置においては処理すべきガスあるいは蒸気の
洗滌設備の建設費はすでにすくなくてすむが、この装置
は原子炉の機械室とガス/蒸気洗滌設備とを接近させる
ことによってさらに有利になる。すなわちこの蒔種々の
蒸気発生単位を、導管破損時の損害に備えて、選択結線
および予防手段から分離することによりて、飲料水タン
ク等の分離が省略できるし、さらに蒸気発生装置に対す
る洗滌設備の必要性が解消できる。本発明装置において
は、例えばDE−P S 2931140によって分
離できるような他のすべての放射性不純物を除去した後
、蒸気発生器を含む原子炉二次回路を普通どおり設ける
ことができる。
洗滌設備の建設費はすでにすくなくてすむが、この装置
は原子炉の機械室とガス/蒸気洗滌設備とを接近させる
ことによってさらに有利になる。すなわちこの蒔種々の
蒸気発生単位を、導管破損時の損害に備えて、選択結線
および予防手段から分離することによりて、飲料水タン
ク等の分離が省略できるし、さらに蒸気発生装置に対す
る洗滌設備の必要性が解消できる。本発明装置において
は、例えばDE−P S 2931140によって分
離できるような他のすべての放射性不純物を除去した後
、蒸気発生器を含む原子炉二次回路を普通どおり設ける
ことができる。
(実施例)
装置の一例を示す図面に基づいて本発明をさらに詳細に
説明する。
説明する。
第1図において1はタンクを示す。タンク1は絶縁材料
で満たされた二重壁で囲まれることが望ましく、貯液槽
3への脱イオン剤注入導管2、液出口4およびさらに8
2O 、HTOおよびT2O蒸気を導入するための蒸気
導入管5を備えている。蒸気導入管5の開口部6は貯液
槽3の静止液面7より下にある。タンク1の静止液面7
の上部には湿式分流器あるいは表面コンデンサー8を備
えた蒸気ドーム9が設けられている。このコンデンサー
あるいは湿式分離器は流れの方向と角度をもち、特にこ
れに直角に設けられた平板より成ることが好ましい。蒸
気ドーム9の上端には蒸気排出口1oがありて、乾燥器
サイクロン(図示せず)につらなる。貯液槽3の脱イオ
ン剤注入導管2の上部にはあらかじめ沸点温度に加熱し
た脱イオン剤を入れておくのが好都合である。貯液槽に
は、これを沸点温度に保持するために、補助的に加熱器
11を設けておくことができる。
で満たされた二重壁で囲まれることが望ましく、貯液槽
3への脱イオン剤注入導管2、液出口4およびさらに8
2O 、HTOおよびT2O蒸気を導入するための蒸気
導入管5を備えている。蒸気導入管5の開口部6は貯液
槽3の静止液面7より下にある。タンク1の静止液面7
の上部には湿式分流器あるいは表面コンデンサー8を備
えた蒸気ドーム9が設けられている。このコンデンサー
あるいは湿式分離器は流れの方向と角度をもち、特にこ
れに直角に設けられた平板より成ることが好ましい。蒸
気ドーム9の上端には蒸気排出口1oがありて、乾燥器
サイクロン(図示せず)につらなる。貯液槽3の脱イオ
ン剤注入導管2の上部にはあらかじめ沸点温度に加熱し
た脱イオン剤を入れておくのが好都合である。貯液槽に
は、これを沸点温度に保持するために、補助的に加熱器
11を設けておくことができる。
精製すべきH2O、HTOおよびT2O蒸気の混合物は
蒸気導管5を経て沸騰している)T2Oより成る貯液槽
3中に吹き込まれる。この際、H2Oは凝縮せず、凝縮
するのはHTOと72Oだけであるから、水ハンマーの
現象は期待できない。重要なのは、貯液槽3中の脱イオ
ン剤が、例えば加熱器11の電気加熱を調整することに
よって、軽水の沸点温度に保たれていることである。
蒸気導管5を経て沸騰している)T2Oより成る貯液槽
3中に吹き込まれる。この際、H2Oは凝縮せず、凝縮
するのはHTOと72Oだけであるから、水ハンマーの
現象は期待できない。重要なのは、貯液槽3中の脱イオ
ン剤が、例えば加熱器11の電気加熱を調整することに
よって、軽水の沸点温度に保たれていることである。
HTOアルイLt T2Oの一部分はすでに貯液槽3に
とらえられる。
とらえられる。
所謂事前蒸発によってその沸点以下の温度ですでに貯液
槽3から再び蒸発したHTOおよび72O分子は、軽水
の沸点温度における湿式分離器あるいは表面コンデンサ
ー8を備えた蒸気ドーム9において凝縮し、82O分子
に対して凝縮核としてはたらく。いくらか残っているH
TOあるいは72O分子はドーム9の蒸気排出口1゜を
経てこれに連接している乾燥器サイクロンに導かれ、こ
こで分離される。このようにして放射性成分から精製さ
れた軽水蒸気は大気中に放出することができる。
槽3から再び蒸発したHTOおよび72O分子は、軽水
の沸点温度における湿式分離器あるいは表面コンデンサ
ー8を備えた蒸気ドーム9において凝縮し、82O分子
に対して凝縮核としてはたらく。いくらか残っているH
TOあるいは72O分子はドーム9の蒸気排出口1゜を
経てこれに連接している乾燥器サイクロンに導かれ、こ
こで分離される。このようにして放射性成分から精製さ
れた軽水蒸気は大気中に放出することができる。
(発明の効果)
本発明の装置によってトリチウムに基づく放射能はタン
クの貯液中に濃縮され、このようにして放射能の大気中
への放出が比較的簡単に安値な材料によって防止できる
。ここで注目すべきは、トリチウムの主な捕捉は脱イオ
ン客器における蒸発によるのではなく、蒸気ドームにお
ける凝縮および場合によってはこれに続いて設けられた
サイクロンにおける蒸気の分離によることである。
クの貯液中に濃縮され、このようにして放射能の大気中
への放出が比較的簡単に安値な材料によって防止できる
。ここで注目すべきは、トリチウムの主な捕捉は脱イオ
ン客器における蒸発によるのではなく、蒸気ドームにお
ける凝縮および場合によってはこれに続いて設けられた
サイクロンにおける蒸気の分離によることである。
第1図は本発明装置の一例の断面図である。
1・・・タンク 2・・・脱イオン剤注入導管
3・・・貯液槽 4・・・液出口5・・・蒸気
導入管 6・・・開口部7・・・静止液面
8・・・表面コンデンサー9・・・蒸気ドーム 10
・・・蒸気排出口11・・・加熱器
3・・・貯液槽 4・・・液出口5・・・蒸気
導入管 6・・・開口部7・・・静止液面
8・・・表面コンデンサー9・・・蒸気ドーム 10
・・・蒸気排出口11・・・加熱器
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、原子炉から事故時に大気中に放出すべきガス、蒸気
あるいはその混合物(以下ガスあるいは蒸気という)か
ら放射性成分を分離するに当り、ガスあるいは蒸気を放
出前に乾燥器サイクロンを通過させる過程を含むことよ
り成る方法において、 ガスあるいは蒸気にHTO、T_2Oあるいはその混合
物の形で含まれているトリチウム(T)を、該ガスある
いは蒸気を軽水の沸点温度に保持されている脱イオン容
器内に吹き込み、脱イオン容器から出て来るHTOある
いはT_2O蒸気分子を軽水の沸点温度に調整されてい
る湿式分離器、あるいは表面コンデンサーに 凝縮させるとともに、H_2O/HTOあるいはH_2
O/T_2Oから成る水滴を分離し、かくして該トリチ
ウムを脱イオン容器内に濃縮すること、および脱イオン
容器で捕集されなかったHTOあるいはT_2O分子は
乾燥器サイクロンで分離することを特徴とする原子炉の
ガスあるいは蒸気から放射性成分を分離する方法。 2、原子炉から事故時に大気中に放出すべきガスあるい
は蒸気から放射性成分を分離するための、放出設備に直
結する乾燥器サイクロンを含み、軽水の沸点温度に調整
すべき脱イオン容器を形成し、その液面以下から原料を
供給すべき貯液槽3と、該貯液槽の上方に設けられた蒸
気ドーム9とによって構成されたガスあるいは蒸気から
トリチウムを分離するためのタンク1より成り、ここに
該蒸気ドーム9は湿式分離器あるいは表面コンデンサー
8をもつとともにその頭部に蒸気排出口10を備えたこ
とを特徴とする原子炉のガスあるいは蒸気から放射性成
分を分離する装置。 3、蒸気ドームの排気口に続いて乾燥器サイクロンを設
けたことより成る特許請求の範囲第2項に記載の装置。 4、タンクの器壁は絶縁されていることより成る特許請
求の範囲第2項あるいは第3項に記載の装置。 5、脱イオン容器は沸点温度に調整された脱イオン剤の
注入導管2およびHTOあるいはT_2Oに富んだ液体
の出口4を備えていることより成る特許請求の範囲第2
項ないし第4項のいずれかに記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853527163 DE3527163A1 (de) | 1985-07-30 | 1985-07-30 | Verfahren zum abtrennen radioaktiver bestandteile aus gasen oder daempfen eines kernreaktors |
DE3527163.9 | 1985-07-30 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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