JP2002082194A

JP2002082194A - 建造物遮断装置

Info

Publication number: JP2002082194A
Application number: JP2000269184A
Authority: JP
Inventors: Takuo Kuwabara; 卓雄桑原; Yukio Takishita; 幸男瀧下; Hidefumi Shibamoto; 秀文芝本; Fumio Hosoya; 文夫細谷
Original assignee: Hosoya Fireworks Co Ltd
Current assignee: Hosoya Fireworks Co Ltd
Priority date: 2000-09-05
Filing date: 2000-09-05
Publication date: 2002-03-22

Abstract

(57)【要約】【課題】高速増殖炉等の核物質使用施設の
事故発生時に、遠隔操作により、その施設の建屋を、そ
の側面から上面にわたって遮蔽し、その核物質使用施設
から放射性物質及び放射線等が放出されるのを防止する
ことができる建造物遮断装置を提供すること。【解決手段】核物質使用施設の側方を水で包囲
して、前記核物質使用施設から放出される高速中性子を
熱中性子に変えるとともに、前記核物質使用施設の上方
を覆うように設けられたパイロラント保持部材上にパイ
ロラントの層を形成し、これを反応させて強固な反応生
成物に変化させて、防御部材となる塊状体を形成するこ
とのできる建造物遮断装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、建造物遮断装置
に関し、さらに詳しくは、高速増殖炉等の核物質使用施
設等において事故等が発生し、放射性物質及び放射線等
がその核物質使用施設の建屋の外に放出されたときに、
その放射性物質及び放射線等が外部環境に拡散されるの
を防止する建造物遮断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】高速増殖炉又は軽水炉等を備えた原子力
発電所においては、安全対策として、事故が発生しない
ような対策を講じると共に、万が一事故が発生した場合
でも、その被害の拡大を阻止する対策を講じる必要があ
る。被害の拡大を阻止するためには、何よりもまず、原
子力発電所施設内の放射性物質が絶対に外部環境に放出
されないようにしなければならない。

【０００３】原子力発電所においては、放射性物質が外
部環境に放出されることがないように、放射性物質を含
有する核燃料と外部環境との間に、４つの障壁が設けら
れている。すなわち、第１の障壁が燃料ペレットであ
り、第２障壁が被覆管であり、第３の障壁が原子炉圧力
容器であり、第４の障壁が原子炉格納容器である。

【０００４】つまり、原子力発電所においては、核燃料
中の放射性物質は、その大部分が燃料ペレット中に保持
されており、燃料ペレット外に漏れ出すことはほとんど
ない。その燃料ペレットは漏出被覆管内に収容されてい
るので、燃料ペレットから漏出した放射性物質は被覆管
内に保持されて、被覆管外に放出されることはなく、ま
た、燃料ペレットが破裂等した場合でも、その破片は被
覆管内に保持されて、被覆管外に放出されることはな
い。また、被覆管は、原子炉圧力容器の中に収容されて
いるので、被覆管にピンホール、又は亀裂等が生じた
り、被覆管が破損して、被覆管中の核燃料に含まれる放
射性物質が被覆管外に漏出しても、原子炉圧力容器外に
放出されることはない。さらに、原子炉圧力容器は、原
子炉格納容器の中に収容されているので、原子炉圧力容
器が破壊されるような事故が起きても、原子炉圧力容器
中の放射性物質が原子炉格納容器の外部に放出されるこ
とはない。

【０００５】通常は、これら４つの障壁により、原子炉
内の放射性物質が外部環境に放出されるのを防止するこ
とができると考えられている。

【０００６】しかし、原子炉内で発生する原子力は強大
であるので、原子炉内での異常事態の種類及び状況等に
よっては、原子炉格納容器が破壊されるような事態が発
生することは充分に考えられる。原子炉格納容器が破壊
されるような事故が起こると、放射性物質が外部環境に
放出されて、外部環境が放射能汚染され、大災害が発生
する。チェルノブイリの例を見れば、その悲惨さは明か
である。このような事態の発生は何としても阻止しなけ
ればならない。

【０００７】原子炉格納容器が破壊されるような事故等
が起きた場合には、その原子力発電所の建屋を外部環境
から隔離し、放射性物質等が外部環境へ放出されるのを
阻止しなければならない。

【０００８】しかし、このような事故が発生してからそ
の原子力発電所の建屋をコンクリート詰め等により遮蔽
するには、放射能及び放射線が放出されている状況の下
では作業員が事故現場に近づくことが困難であるので時
間がかかり、この間に放射性物質が飛散し、被害の拡大
を阻止することはできない。また、作業にあたる作業員
が被曝する危険性も大きい。

【０００９】そこで、事故が発生したときに、原子力発
電所の建屋を遠隔操作により直ちに遮蔽することのでき
る設備を、原子力発電所に予め装備しておくことが望ま
れる。なお、原子炉格納容器が破壊され、放射性物質が
放出されるような事故は現実には起こることがないとし
ても、事故が起きたときの悲惨さを考えると、念には念
を入れた装備を備えておくことが好ましい。また、その
ような装備を備えておくことで、周辺住民等に安心を与
え、生活の平穏をもたらすことができる。

【００１０】しかしながら、現在このような装置又は設
備はまったく存在していない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、上
記の問題を解決すること、すなわち高速増殖炉等の核物
質使用施設の事故発生時に、遠隔操作により、その施設
の建屋を遮蔽し、その核物質使用施設から放射性物質及
び放射線等が放出されるのを防止することができる建造
物遮断装置を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
のこの発明は、核物質使用施設を包囲するように設置さ
れ、前記核物質使用施設よりも大きな高さを有する防御
壁と、前記防御壁で包囲されて成る内部空間内で前記核
物質使用施設を水没させるのに充分な量の水を貯蔵する
貯水手段と、前記水貯蔵手段に貯留された水を前記内部
空間内に供給する水供給手段と、前記核物質使用施設の
上方を覆うように設けられ、パイロラントを保持するこ
とのできるパイロラント保持部材と、パイロラントを収
容したパイロラント収納容器と、前記パイロラント収納
容器内のパイロラントを前記内部空間内に供給するパイ
ロラント供給手段と、前記パイロラント保持部材上のパ
イロラントを着火させるパイロラント着火手段とを有す
ることを特徴とする建造物遮断装置であり、前記建造物
遮断装置の好適な態様として、前記パイロラントは、金
属粒子３０〜８０％、及び炭素単体粒子５〜４０％を有
して成り、前記金属粒子は、Ｗ、又は、Ｚｒであり、前
記金属粒子及び炭素単体粒子は、その粒径が１〜１００
μｍであり、前記パイロラントは、ホウ素を含有する。

【００１３】

【発明の実施の形態】この発明に係る建造物遮断装置の
一具体例である建造物遮断装置１を図１に示す。図１
は、建造物遮断装置１を垂直方向に横断したときの概略
断面図である。

【００１４】建造物遮断装置１は、高速増殖炉の建屋２
を包囲するように設置された防御壁３と、水２９を収容
した貯水容器５と、貯水容器５内の水２９を防御壁３で
包囲されて成る内部空間４内に供給する水供給手段６
と、パイロラント２８を収容したパイロラント収容手段
７と、パイロラント収容手段７内のパイロラント２８２
８を内部空間４内に供給するパイロラント供給手段８
と、建屋２の上方を覆うように設けられたパイロラント
保持部材９と、パイロラント保持部材９に装着されたパ
イロラント着火手段１７とを有して成る。

【００１５】防御壁３は、建屋２の四方を隙間なく包囲
して、建屋２からその側面方向に放出される放射性物質
等が、外部環境に放出されるのを防止し、さらに、貯水
容器５から内部空間４内に供給される水を保持する機能
を有する。

【００１６】防御壁３が包囲する空間の平面形状は、建
屋２を包囲することができれば特に制限はなく、建屋２
の形状等に応じて適宜決定することができ、例えば、正
方形、長方形、及び円形等にすることができる。

【００１７】防御壁３が包囲する空間の水平方向の面積
は、建屋２を包囲することができる大きさであれば特に
制限はないが、大き過ぎると、内部空間４が大きくなる
ので、その中に供給する水の量が膨大になり、その水を
収容する貯水容器５の容積も膨大になる不都合を生じ、
また、小さ過ぎると、建屋２と防御壁３との距離が短く
なるので、建屋２内から放出される放射線が、内部空間
４に貯留された水の中を通過する距離が短くなり、中性
子の減速や吸収が不十分になるなどの不都合を生じる。
このため、前記面積としては、内部空間４内に供給する
水の量が膨大になることがなく、また、中性子の減速や
吸収等を十分に行える放射線の通過距離を確保すること
ができる程度の大きさであることが好ましい。

【００１８】防御壁３の高さは、建屋２の高さよりも大
きければ特に制限はないが、前記面積と同様の理由によ
り、内部空間４内に供給する水の量が膨大になることが
なく、また、中性子の減速や吸収等を十分に行えるよう
な放射線の通過距離を確保することができる程度の大き
さであることが好ましい。なお、防御壁３の高さが建屋
２の高さよりも大きいことを要するのは、内部空間４に
貯留した水により、建屋２の全体を完全に水没させるこ
とができるようにするためであり、また、後述するよう
に、建屋２の上方にパイロラントの層を形成することが
できるようにするためである。

【００１９】防御壁３の材料としては、建屋２内から放
出される放射線を吸収することができ、また、内部空間
４に貯留された水の圧力に耐えることができる材料であ
れば特に制限はなく、例えば、コンクリート、鉄、鉛、
及びタングステン等を挙げることができ、特に機械的強
度、価格、及び施行の容易さ等の点からコンクリートが
好適であり、さらに、γ線を吸収させるために鉄、鉛、
及びバリウム等を含有させたコンクリート、また、中性
子を吸収させるためにホウ素を含有させたコンクリート
等が特に好適である。

【００２０】防御壁３の厚みは、建屋２内から放出され
る放射線を吸収することができ、また、内部空間４に貯
留された水の圧力に耐えることができれば特に制限はな
く、使用される材料等との関係から決定される。

【００２１】また、防御壁３の下端部には、火薬２０及
びこれに接続する起爆装置（図示せず）が備え付けられ
ている。これらは、後述する水供給手段６が誤作動し
て、貯水容器５内の水２９が内部空間４に注入されたと
きに作動させ、防御壁３の一部を破壊して、その破壊さ
れた部分から、前記の注入された水を内部空間４の外部
に排出する機能を有する。

【００２２】貯水容器５は、建屋２内で放射性物質放出
事故が発生したときに、内部空間４内に注入され、建屋
２を水没させるために充分な量の水を貯蔵しておく容器
である。また、建造物遮断装置１において前記水は、建
屋２全体を包囲することにより、建屋２を冷却する機
能、建屋２から放出される放射線物質、α線及びβ線を
吸収する機能、並びに、建屋２から放出される高速中性
子を減速させ、熱中性子にして、防御壁３等により吸収
させやすくする機能を有する。図１においては、貯水容
器５は、構築材３０によって所定の高さに保持されてい
る。なお、建造物遮断装置１においては、この貯水容器
５が、この発明に係る建造物遮蔽防止装置の貯水手段と
なる。

【００２３】貯水容器５の容量は、前記の水の量以上で
あることが必要であり、したがって、内部空間４の大き
さ及び建屋２の大きさ等によって決定される。

【００２４】貯水容器５の個数は、１個に制限されるこ
とはなく、必要に応じて適宜決定することができる。し
たがって、貯水容器５を複数個使用する場合には、それ
らの容量の総和が、前記に示した水の量以上であればよ
い。

【００２５】貯水容器５の形状としては、図１において
は断面円形に示されているが、この形状に制限されるこ
とはなく、この発明の目的を達成することができれば特
に制限はない。

【００２６】貯水容器５の材料は、その内部に収容され
た水２９の圧力に耐えることができ、また、後述する火
薬１０の作用により破壊可能であること等の条件を満た
せば特に制限はなく、例えば金属等を挙げることができ
る。

【００２７】貯水容器５は、建屋２の最上部よりも上位
に設置されている。こうすることによって、貯水容器５
内の水２９を、動力を用いることなく、重力によって内
部空間４内に供給し、建屋２を水没させることができ
る。したがって、高速増殖炉施設における事故によって
動力を使用することができなくなった場合でも、貯水容
器５内の水２９を内部空間４に供給することが可能であ
る。

【００２８】なお、この発明に係る建造物遮断装置の貯
水手段は、内部空間内に水を供給することができれば、
貯水容器５のような容器に制限されることはなく、例え
ば、貯水池又はプール等であってもよい。

【００２９】水供給手段６は、貯水容器５と防御壁３と
を連結する送水管１２と、送水管１２内に設けられた火
薬１０、火薬１１、及び閉塞板１３と、火薬１０及び火
薬１１を起爆させる起爆装置（図示せず）とを有して構
成される。

【００３０】送水管１２は、貯水容器５内の水２９が内
部空間４に供給されるときの流水路を形成する管体であ
る。送水管１２は、その一端部が貯水容器５の外壁面に
当接し、他端部が防御壁３の上端部を貫通して、防御壁
３の内壁面に達し、開口１４を形成している。貯水容器
５における、送水管１２が接合する位置は、貯水容器５
内の水２９がすべて送水管１２を通って内部空間４に供
給することができるように、貯水容器５の最下部付近で
ある。送水管１２の内部では、後述するように、火薬１
０及び火薬１１を爆発させて、貯水容器５及び閉塞板１
３を破壊する操作を行うので、送水管１２は、このよう
な爆発が起こっても破壊されないような強度を有する材
料で製造され、また、そのような肉厚を有する。

【００３１】送水管１２内の、貯水容器５の外壁面に隣
接する部分には火薬１０が備え付けられており、また、
送水管１２内における長手方向の中間部には、送水管１
２内の流水路を閉塞する閉塞板１３が取り付けられい
て、その閉塞板１３に隣接して火薬１１が備え付けられ
ている。

【００３２】火薬１０は、その爆発により、貯水容器５
における、送水管１２の末端周縁部によって囲まれる部
分を破壊し、貯水容器５内の水２９を送水管１２内に導
く機能を有する。火薬１０の種類としては、貯水容器５
を前記のように***することができること等の条件を満
たせば特に制限はなく、例えば、ダイナマイト、硝安爆
薬、ＴＮＴ、ＲＤＸ、及びＰＥＴＮ等を挙げることがで
きる。

【００３３】閉塞板１３は、誤って火薬１０が爆発し、
貯水容器５が破壊されて、貯水容器５内の水２９が送水
路１２内を流下してきたときに、その水が内部空間４に
流れ込むのを阻止する機能を有する。したがって、閉塞
板１３は、送水路１２内を流下してきた貯水容器５内の
水２９の圧力に耐えることのできる強度を有する材料で
形成され、また、そのような肉厚を有する。

【００３４】火薬１１は、その爆発により閉塞板１３を
破壊して、送水間１２内の流水路を貫通させ、貯水容器
５から送水管１２内を流下してきた水を内部空間４内に
流出させる機能を有する。したがって、前記高速増殖炉
の施設において事故が発生し、内部空間４に貯水容器５
内の水２９を供給するときには、火薬１０及び火薬１１
を同時に爆発させて、貯水容器５の前記部分及び閉塞板
１３を破壊し、貯水容器５内と内部空間４とを連通させ
る。火薬１１の種類は、火薬１０の場合と同様である。

【００３５】以上のように、建造物遮断装置１において
は、火薬の作用により水の流通路を形成し、その後水の
自重により、貯水容器５内の水２９を内部空間４に供給
する仕組みになっているので、前記水の供給に関して電
力等の動力源を必要とせず、前記高速増殖炉の施設にお
ける事故により、電力等が使用不能になった場合でも水
供給手段６を起動させることができる利点を有する。

【００３６】火薬１０及び火薬１１にはそれぞれ起爆装
置（図示せず）が接続されている。前記高速増殖炉の施
設において事故が発生し、内部空間４に貯水容器５内の
水２９を供給するときには、この起爆装置を作動させ
て、火薬１０及び火薬１１を爆発させる。起爆させる方
法としては、火薬１０及び火薬１１を爆発させることが
できれば特に制限はなく、電気的な起爆方法及び導火線
による方法等を挙げることができる。

【００３７】また、送水管１２は、必要に応じて１個の
貯水容器５に複数本設置することができる。この場合、
それぞれの送水管１２に火薬１０、火薬１１、及び閉塞
板１３が取り付けられる。

【００３８】なお、この発明に係る建造物遮断装置の水
供給手段としては、貯水手段が有する水を内部空間内に
供給することができれば、水供給手段６のような手段に
制限されることはなく、例えばポンプ等であってもよ
い。水供給手段としてポンプを使用すれば、貯水手段は
内部空間よりも低い位置に設置することができる。

【００３９】パイロラントは、金属と酸化剤、炭素単
体、又は窒素とを混合して成り、通常は粒状物であっ
て、電気的又は熱的エネルギー等を付加することによっ
て、発熱反応を起こして固まり、塊状体になる物質であ
る。パイロラントは、後述するように、建屋２で事故が
発生したときに、パイロラント保持部材９上に積層され
た後、前記反応により塊状体になることによって、放射
性物質及び放射線に対する防御部材として機能する。

【００４０】また、このパイロラントの塊状体は、高い
機械的強度を有しており、建屋２において爆発等が起き
てもその機械的な衝撃等に対して充分な耐性を有してい
る。

【００４１】前記金属としては、パイロラントを構成す
ることができれば特に制限はないが、密度の大きい金属
ほどγ線を吸収する性質が優れている点で好ましく、こ
のような金属としては、例えば、Ｃｏ、Ｚｒ、Ｔｉ、
Ｗ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｎｉ、Ｍｎ、及びＭｏ等を挙げること
ができる。これらの中で、特にＷ及びＺｒが好適であ
る。

【００４２】前記酸化剤としては、過塩素酸アンモニウ
ム、硝酸アンモニウム、及び硝石等を挙げることができ
る。

【００４３】ただし、酸化剤を含有するパイロラント
は、反応したときにガスを発生するので、建造物遮断装
置１に使用するパイロラントとしては、反応によりガス
を発生することのない、金属と炭素単体、又は窒素とを
含有したパイロラントが好適である。

【００４４】金属と炭素単体とを含有したパイロラント
は、金属粒子と炭素単体粒子とを混合することにより製
造することができる。このパイロラントにおける配合率
としては、金属粒子が３０〜８０％、炭素単体粒子が５
〜４０％であることが好適である。前記配合率が前記範
囲内であると、ガスが発生しないという利点がある。金
属と窒素とを含有したパイロラントは、金属粒子に窒素
を発生する物質を混合して製造することができる。

【００４５】前記パイロラントに含有される金属粒子及
び炭素単体粒子等の粒子径としては、１〜１００μｍで
あることが好ましい。前記粒子径がこの範囲であると、
パイロラントの充填密度を比較的大きくすることができ
るという利点がある。

【００４６】また、前記パイロラントに、さらにホウ素
又はカドミウム等を混合すると、これらのパイロラント
から得られる前記塊状体が中性子線を吸収することがで
きるようになる点で好ましい。

【００４７】パイロラント収容手段７は、建屋２で事故
が起きたときに、内部空間４内に供給するパイロラント
２８を収容する容器である。建造物遮断装置１において
は、パイロラント収容手段７は、貯水容器５と同様に構
築材（図示せず）によって所定の高さに保持されてい
る。

【００４８】パイロラント収容手段７は、後述するパイ
ロラント保持部材９上に供給するのに必要な量のパイロ
ラントを収容することができる容量を有する。したがっ
て、パイロラント収納容器の容量は、内部空間４の水平
方向の広さ等に応じて適宜決定される。

【００４９】パイロラント収容手段７の個数は、１個に
制限されることはなく、必要に応じて適宜決定すること
ができる。したがって、パイロラント収容手段７を複数
個使用する場合には、それらの容量の総和が、前記に示
したパイロラントの量以上であればよい。

【００５０】パイロラント収容手段７の形状としては、
図１においては断面円形に示されているが、この形状に
制限されることはなく、この発明の目的を達成すること
ができれば特に制限はない。

【００５１】パイロラント収容手段７の材料は、その内
部に収容されたパイロラント２８の圧力に耐えることが
でき、また、後述する火薬１５の作用により破壊可能で
あること、及び製造可能であること等の条件を満たせば
特に制限はなく、例えば金属等を挙げることができる。

【００５２】パイロラント収容手段７は、パイロラント
保持部材９よりも上位に設置されている。こうすること
によって、パイロラント収容手段７内のパイロラント２
８を、動力を用いることなく、重力によってパイロラン
ト保持部材９上に供給することができる。したがって、
建造物遮断装置１においては、高速増殖炉施設における
事故によって動力を使用することができなくなった場合
でも、パイロラント収容手段７内のパイロラント２８を
パイロラント保持部材９上に供給することが可能であ
る。

【００５３】パイロラント供給手段８は、パイロラント
収容手段７内のパイロラント２８をパイロラント保持部
材９上に供給する手段であり、パイロラント収容手段７
に取り付けられた送通管１６と、送通管１６内に設けら
れた火薬１５と、火薬１５を起爆させる起爆装置（図示
せず）とを有して構成される。

【００５４】送通管１６は、パイロラント収容手段７内
のパイロラント２８がパイロラント保持部材９上に供給
されるときの通路を形成する管体である。送通管１６
は、その一端部がパイロラント収容手段７の外壁面に当
接し、他端部が防御壁３の上端部を越えて、その開口２
４をパイロラント保持部材９に向けて延在している。パ
イロラント収容手段７における、送通管１６が接合する
位置は、パイロラント収容手段７内のパイロラント２８
がすべて送通管１６を通って内部空間４内に供給するこ
とができるように、パイロラント収容手段７の最下部付
近である。送通管１６の内部では、後述するように、火
薬１５を爆発させて、パイロラント収容手段７を破壊す
る操作を行うので、送通管１６は、このような爆発が起
こっても破壊されないような強度を有する材料で製造さ
れ、また、そのような肉厚を有する。

【００５５】送通管１６内の、パイロラント収容手段７
の外壁面に隣接する部分には火薬１５が備え付けられて
いる。火薬１５は、その爆発により、パイロラント収容
手段７における、送通管１６の末端周縁部によって囲ま
れる部分を破壊し、パイロラント収容手段７内のパイロ
ラント２８を送通管１６内に導く機能を有する。火薬１
５の種類としては、火薬１０の場合と同様にすることが
できる。

【００５６】火薬１５には起爆装置（図示せず）が接続
されている。火薬１５に接続する起爆装置は、火薬１０
及び火薬１１に接続した起爆装置と同様にすることがで
きる。

【００５７】以上のように、建造物遮断装置１において
は、火薬の作用によりパイロラントの通路を形成し、そ
の後、パイロラント収容手段７内のパイロラント２８を
その自重により内部空間４に供給する仕組みになってい
るので、パイロラントの供給に関して電力等の動力源を
必要とせず、前記高速増殖炉の施設における事故によ
り、電力等が使用不能になった場合でもパイロラント供
給手段８を起動させることができる利点を有する。

【００５８】なお、この発明に係る建造物遮蔽防止装置
のパイロラント供給手段としては、パイロラント収容手
段が有するパイロラントを内部空間内に供給することが
できれば、パイロラント供給手段８のような手段に制限
されることはなく、例えばポンプ等であってもよい。パ
イロラント供給手段としてポンプを使用すれば、パイロ
ラント収容手段は内部空間よりも低い位置に設置するこ
とができる。

【００５９】パイロラント保持部材９は、パイロラント
収容手段７から供給されたパイロラント２８を保持し
て、建屋２の上方にパイロライトの層を形成させる機能
を有する。

【００６０】パイロラント保持部材９は、板状の網体で
あり、内部空間４内に、その水平面全体を覆うように設
置されている。パイロラント保持部材９が有する網目の
大きさは、パイロラント収容手段７から供給されるパイ
ロラント２８がパイロラント保持手段９を通過しない大
きさであり、たとえば１〜１０ｍｍである。また、パイ
ロラント保持部材９が設置される位置は、貯水容器５か
ら水が内部空間４内に供給されたときに、内部空間４の
中に貯留された水の表面の直上を覆う位置であり、送水
管１２の開口１４よりも下位である。

【００６１】建造物遮断装置１においては、パイロラン
ト保持手段９が網体であるので、送水管１２の開口１４
から放出される水は、パイロラント保持手段９を通過し
て、内部空間４の下部に移行することができ、内部空間
４内で貯留される。また、その網目の大きさが前記のよ
うな大きさであることから、パイロラント収容手段７か
ら供給されるパイロラント２８は、パイロラント保持部
材９上に保持され、建屋２の上方を覆うことができる。
さらに、パイロラント保持部材９の設置位置が前記のよ
うな位置であることから、パイロラント保持部材９上に
供給されたパイロラント２８が水に浸ることがなく、ま
た、パイロラント保持部材９上にパイロラントの塊状体
を形成したときに、その塊状体と内部空間４内に貯留さ
れた水の表面との間に余分なスペースが生じることもな
い。

【００６２】パイロラント保持手段９の材料としては、
その上に供給されたパイロラントの重量に耐えることの
できる強度を有すること等の条件を満たせば特に制限は
なく、例えば金属等を挙げることができる。

【００６３】パイロラント保持手段９の厚みとしては、
前記の強度を確保することができること等の条件を満た
せば特に制限はなく、目的に応じて適宜決定することが
できる。

【００６４】なお、この発明に係る建造物遮断装置にお
けるパイロラント保持部材は、パイロラントを保持する
ことができれば網体に制限されることはなく、例えば、
板状体に多数の小孔又はスリットを設けて成る部材等で
あってもよい。また、この発明に係る建造物遮断装置に
おけるパイロラント保持部材は、１つの部材によって構
成されている必要はなく、複数の部材から構成されてい
てもよく、さらに、前記要件を満たせば板状体である必
要もなく、例えばシート状及び簾状等であってもよい。

【００６５】この発明に係る建造物遮断装置におけるパ
イロラント保持部材は、常時防御壁に備え付けられてい
る必要はなく、通常時は退避させておき、この建造物遮
断装置を作動させる必要のある事故が発生したときにの
み、上記の所定の位置に設置するようにしてもよい。例
えば、図２及び図３に示すように、パイロラント保持部
材２１をシート状及び簾状の部材にして、通常時は防御
壁２２の内壁面に沿わせた位置に退避させておき（図
２）、防御壁２２におけるパイロラント保持部材２１を
設置する位置にレール２３を設け、事故発生時に、パイ
ロラント保持部材２１を、その端部からレール２３に沿
わせて移動させていき（図３）、所定の位置に設置する
ようにすることができる。

【００６６】パイロラント着火手段１７は、パイロラン
ト保持部材９上のパイロラント２８を着火して、そのパ
イロラントの反応を開始させる手段であり、パイロラン
ト保持部材９の上面に装着された点火薬１８と、これに
接続されるリード線１９と、これにエネルギーを負荷す
るエネルギー負荷装置（図示せず）とを有して成る。

【００６７】なお、この発明に係る建造物遮断装置にお
けるパイロラント着荷手段としては、パイロラントを着
火させてパイロラントの塊状体を形成することができれ
ばどのような方式の手段であってもよく、例えば、電気
的に着火させる方式等であってもよい。

【００６８】次に、建造物遮断装置１の作用を、図４〜
図７を用いて説明する。

【００６９】高速増殖炉において建屋２から放射性物質
及び放射線が放出される事故が発生したときには、まず
送水路１２に備え付けた火薬１０及び火薬１１にそれぞ
れ接続された起爆装置を作動させ、火薬１０及び火薬１
１を爆発させる。火薬１０の爆発により貯水容器５の所
定の部分が破壊され、火薬１１の爆発により閉塞板１３
が破壊される。このことによって、貯水容器５内と内部
空間４とが送水管１２の内部空間を介して連通する。

【００７０】貯水容器５は送水管１２の開口１４よりも
高位にあるので、貯水容器５内に貯蔵されていた水は重
力により送水管１２を通って流下し、内部空間４に供給
される。内部空間４に設置されたパイロラント保持部材
９は網体であるので、内部空間４に供給された水は、パ
イロラント保持部材を通過して、内部空間４の下部に達
し、内部空間４内に溜まり、貯留水２６となる（図
４）。貯水容器５内に収容される水の量は、内部空間４
内において建屋２を水没させるのに充分な量であるの
で、貯水容器５内の水２９が全部内部空間４に移行した
ときには、内部空間４内の貯留水２６の表面は、建屋２
の最上部よりも上位に位置する（図５）。

【００７１】貯水容器５内の水２９が全部内部空間４内
に移行した後、送通管１６に備え付けられた火薬１５に
接続される起爆装置を作動させ、火薬１５を爆発させ
る。火薬１５の爆発によりパイロラント収容手段７の所
定の部分が破壊される。このことによって、パイロラン
ト収容手段７内と内部空間４とが送通管１６の内部空間
を介して連通する。

【００７２】パイロラント収容手段７は送通管１６の開
口２４よりも高位にあるので、パイロラント収容手段７
内のパイロラント２８は送通管１６を通って流下し、内
部空間４内のパイロラント保持部材９上に供給される。
パイロラント保持部材９が有する網目の大きさはパイロ
ラントの粒子が通過しない大きさであるので、パイロラ
ント保持部材９上に供給されたパイロラント２８は、パ
イロラント保持部材９の下に移行することはなく、その
実質的にすべてがパイロラント保持部材９上に保持され
る（図６）。また、パイロラント保持部材９は、内部空
間４内の貯留水２６の表面よりも上に設置されているの
で、パイロラント保持部材９上に供給されたパイロラン
ト２８は、内部空間４内の貯留水２６に浸ることはな
い。

【００７３】また、パイロラント２８は粒状体であるの
で、パイロラント収容手段７から送通管１６を通ってパ
イロラント保持部材９上に連続的に供給されるパイロラ
ント２８は、順次供給された場所から遠い場所に流れる
ように移行していき、パイロラント保持部材９上の全面
に広がる（図６）。

【００７４】パイロラント収容手段７のパイロラント２
８がすべてパイロラント保持部材９上に供給され、パイ
ロラント保持部材９上にパイロラント２８の層２５が形
成される（図７）。層２５の厚みは、一定値以上であれ
ば必ずしも均一でなくてもよい。

【００７５】前述のように、パイロラント保持部材９上
にパイロラント２８は、パイロラント保持部材９上の全
面に広がるので、その一部が必ずパイロラント保持部材
９上に設置された点火薬１７に接触する。層２５が形成
された後、リード線１９を介して点火薬１７に接続され
る着火装置により、点火薬１７にエネルギーを負荷し
て、点火薬１７を着火させる。その着火により、点火薬
１７に接触するパイロラントが反応して、発熱し、その
熱を受けて、その発熱したパイロラントが隣接するパイ
ロラントが反応し、発熱する。この過程を繰り返して、
パイロラントの反応は、点火薬１７に隣接する部分から
層２５全体に同心円状に広がっていく。この反応によ
り、パイロラントの構成粒子が互いに融合し合って一体
化し、前記反応が層２５を構成するパイロラント全体で
完了すると、層２５は全体が１つの塊状体２７（図７）
になる。

【００７６】なお、以上の操作については、すべて遠隔
操作が可能であるので、建屋２から放射性物質及び放射
線が放出されていても、円滑かつ迅速に作業を行うこと
ができる。

【００７７】このようにして、図７に示すように、建屋
２は、その側面方向及び上面方向を貯留水２６によって
包囲され、さらにその水平方向を防御壁３によって包囲
され、その上方をパイロラント保持部材９及び塊状体２
７によって覆われた状態になる。つまり、建屋２は、貯
留水２６、防御壁３、及び塊状体２７等によって外部環
境隔離された状態になる。

【００７８】したがって、建屋２から放出される放射性
物質は、貯留水２６、防御壁３、及び塊状体２７等によ
って遮断されて、外部環境に放出されることがない。

【００７９】また、建屋２から放出される放射線につい
ては、以下のようになる。透過性の低いα線及びβ線
は、貯留水２６、防御壁３、及び塊状体２７等を通過す
ることができないので、外部環境に放出されることがな
い。γ線は、貯留水２６は透過するが、防御壁３、及び
塊状体２を構成するパイロラント２８に密度の大きい金
属を含有させておくことにより、防御壁３及び塊状体２
に吸収されるので、外部環境に放出されることがない。
中性子線は、防御壁３、及び塊状体２を構成するパイロ
ラント２８にホウ素及びカドミウム等を含有させておく
ことにより、建屋２を包囲する貯留水２６、及び、パイ
ロラント２８に炭素が含有されている場合にはその炭素
によって減速されて熱中性子になった後、防御壁３及び
塊状体２に吸収されるので、外部環境に放出されること
がない。

【００８０】建造物遮断装置１は、以上のように作用す
ることにより、建屋２から放射性物質及び放射線が放出
される事故が発生しても、その放射性物質及び放射線が
外部環境に放出されるのを阻止することができる。

【００８１】なお、上記の建造物遮断装置１の説明にお
いては、建造物遮断装置１の設置対象物を高速増殖炉施
設にしているが、建造物遮断装置１は、高速増殖炉以外
の放射性物質使用施設にも上記と同様にして設置するこ
とができ、また、そのときにも上記と同様に作用する。

【００８２】

【発明の効果】この発明に係る建造物遮断装置は、核物
質使用施設において放射性物質及び放射線の放出事故が
発生したときに、短時間で前記核物質使用施設を外部環
境から隔離して、前記核物質使用施設から放射性物質及
び放射線が外部環境に放出されるのを防止することがで
きる。

【００８３】パイロラントは、粒状体であるので、核物
質使用施設の事故発生時に、その上方に設置したパイロ
ラント保持部材上にパイロラントを流し込むことによ
り、容易にパイロラントの層を形成することができる。
また、パイロラントは、その反応により強固な塊状体に
なるので、前記層を構成するパイロラントを反応させて
塊状体にすることにより、前記核物質使用施設の上方に
防御壁を構築することができる。このことにより、この
発明に係る建造物遮断装置では、前記核物質使用施設の
側面方向だけでなく、その上面方向にも防御壁を設ける
ことができる。

【００８４】放射性物質及び放射線の放出事故発生後
に、その施設の上方に強固な防御壁を構築するのは、従
来の技術では困難であるが、この発明に係る建造物遮断
装置では上記の通りに容易である。

【００８５】また、この発明に係る建造物遮断装置で
は、上記操作を遠隔操作により行うことができるので、
この操作に当たり、作業員が被曝するおそれがない。

【００８６】この発明に係る建造物遮断装置では、前記
核物質使用施設を水で包囲するので、前記核物質使用施
設から放出される高速中性子を減速させ、吸収しやすい
熱中性子にすることができる。

【００８７】前記パイロラントにはホウ素等を含有させ
ることができ、そうすることによって、前記核物質使用
施設の上方に構築した前記防御壁において前記熱中性子
を吸収することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、建造物遮断装置１を垂直方向に横断し
たときの概略断面図である。

【図２】図２は、パイロラント保持部材２１を防御壁２
２の内壁面に沿わせた位置に退避させた状態を示す説明
図である。

【図３】図３は、パイロラント保持部材２１をレール２
３に沿わせて移動させた状態を示す説明図である。

【図４】図４は、貯水容器５内の水２９を内部空間４内
に供給する状況を示す説明図である。

【図５】図５は、貯水容器５内の水２９が全部内部空間
４に移行したときの状態を示す説明図である。

【図６】図６は、パイロラント収容手段７内のパイロラ
ント２８がパイロラント保持部材９上に供給される状況
を示す説明図である。

【図７】図７は、パイロラント保持部材９上にパイロラ
ントの層２５が形成された状態、又は、パイロラント保
持部材９上に塊状体２７が形成された状態を示す説明図
である。

【符号の説明】

１・・建造物遮断装置、２・・建屋、３・・防御壁、４
・・内部空間、５・・貯水容器、６・・水供給手段、７
・・パイロラント収容手段、８・・パイロラント供給手
段、９・・パイロラント保持部材、１０・・火薬、１１
・・火薬、１２・・送水管、１３・・閉塞板、１４・・
開口、１５・・火薬、１６・・送通管、１７・・パイロ
ラント着火手段１７、１８・・点火薬１８、１９・・リ
ード線、２０・・火薬、２１・・パイロラント保持手
段、２２・・防御壁、２３・・レール、２４・・開口、
２５・・層、２６・・貯留水、２７・・塊状体、２８・
・パイロラント、２９・・水、３０・・構築材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者芝本秀文東京都あきる野市菅生1847 細谷火工株式会社内 (72)発明者細谷文夫東京都あきる野市菅生1847 細谷火工株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】核物質使用施設を包囲するように設置さ
れ、前記核物質使用施設よりも大きな高さを有する防御
壁と、前記防御壁で包囲されて成る内部空間内で前記核物質使
用施設を水没させるのに充分な量の水を貯蔵する貯水手
段と、前記水貯蔵手段に貯留された水を前記内部空間内に供給
する水供給手段と、前記核物質使用施設の上方を覆うように設けられ、パイ
ロラントを保持することのできるパイロラント保持部材
と、パイロラントを収容したパイロラント収納容器と、前記パイロラント収納容器内のパイロラントを前記内部
空間内に供給するパイロラント供給手段と、前記パイロラント保持部材上のパイロラントを着火させ
るパイロラント着火手段と、を有することを特徴とする建造物遮断装置。
【請求項２】前記パイロラントは、金属粒子３０〜８
０％、及び炭素単体粒子５〜４０％を有して成る請求項
１に記載の建造物遮断装置。
【請求項３】前記金属粒子は、Ｗ、又は、Ｚｒである
請求項２に記載の建造物遮断装置。
【請求項４】前記金属粒子及び炭素単体粒子は、その
粒径が１〜１００μｍである請求項２又は３に記載の建
造物遮断装置。
【請求項５】前記パイロラントは、ホウ素を含有する
請求項１〜４のいずれか１項に記載の建造物遮断装置。