JP2017116488A - Fuel recovery method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel recovery method for recovering radioactive fuel from a nuclear reactor pressure vessel and a nuclear reactor container while reducing leakage of radioactivity in the air.SOLUTION: A fuel recovery method includes a first shield means installation process for installing freely openable/closable first radioactivity shield means 10 in an arrival route and a second shield means installation process for installing freely openable/closable second radioactivity shield means in the arrival route. The first radioactivity shield means and the second radioactivity shield means are opened/closed under a different condition.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、燃料回収方法に関する。   The present invention relates to a fuel recovery method.

原子力発電所では、周知のように原子炉で核燃料を燃やすことによって電力を発生させている。原子炉は一般的に原子炉圧力容器と原子炉格納容器とを備え、核燃料は原子炉圧力容器内に複数の燃料棒として格納され、燃料棒と一緒に原子炉圧力容器内に格納された制御棒によって核反応が制御される。   In a nuclear power plant, as is well known, electric power is generated by burning nuclear fuel in a nuclear reactor. A nuclear reactor generally includes a reactor pressure vessel and a containment vessel, and nuclear fuel is stored in the reactor pressure vessel as a plurality of fuel rods and is stored in the reactor pressure vessel together with the fuel rods. The nuclear reaction is controlled by the rod.

下記特許文献１には、原子炉が苛酷な事故状態になった場合に原子炉圧力容器から核燃料（燃料デブリ）を回収する技術が開示されている。このような場合の燃料デブリの回収では、所謂「冠水工法」、つまり原子炉圧力容器を水中に埋没させて放射能の影響を軽減した状態で燃料デブリを回収する方法が採用されるが、上記技術は、水に替えて放射線遮蔽材を封入した中空体を原子炉圧力容器及び原子炉格納容器内に充填し、この状態で原子炉圧力容器の上方に設けた作業台から原子炉圧力容器内にカッターを挿入し、当該カッターで燃料デブリを切削して回収するものである。   Patent Document 1 listed below discloses a technique for recovering nuclear fuel (fuel debris) from a reactor pressure vessel when a nuclear reactor enters a severe accident state. In the recovery of fuel debris in such a case, a so-called “flooding method”, that is, a method of recovering fuel debris while reducing the influence of radioactivity by immersing the reactor pressure vessel in water is adopted. The technology is to fill the reactor pressure vessel and the containment vessel with a hollow body filled with radiation shielding material instead of water, and in this state, from the work table provided above the reactor pressure vessel, A cutter is inserted into the cylinder, and fuel debris is cut and collected by the cutter.

特開２０１４−１０９４４４号公報JP 2014-109444 A

上述した特許文献１の技術では、中空体を充填した状態で燃料デブリの切削及び回収を行うので、中空体が邪魔してカッターを原子炉格納容器内に挿入し難く、またカッターの挿入によって中空体が破損するという問題点がある。   In the technique of Patent Document 1 described above, since the fuel debris is cut and collected in a state where the hollow body is filled, it is difficult to insert the cutter into the reactor containment vessel due to the obstruction of the hollow body. There is a problem that the body is damaged.

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、気中で放射能の漏洩を軽減しつつ原子炉圧力容器や原子炉格納容器から放射性燃料を回収することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the situation mentioned above, and it aims at collect | recovering radioactive fuel from a reactor pressure vessel and a reactor containment vessel, reducing the leakage of a radioactivity in air | atmosphere.

上記目的を達成するために、本発明では、燃料回収方法に係る第１の解決手段として、原子炉圧力容器あるいは／及び原子炉格納容器に残留する放射性燃料を所定の到達経路を介して前記原子炉圧力容器あるいは／及び前記原子炉格納容器から回収する燃料回収方法であって、前記到達経路に開閉自在な第１の放射能遮蔽手段を設ける第１の遮蔽手段設定工程と、前記到達経路に開閉自在な第２の放射能遮蔽手段を設ける第２の遮蔽手段設定工程とを有し、前記第１の放射能遮蔽手段と前記第２の放射能遮蔽手段とは異なる条件で開閉する、という手段を採用する。   In order to achieve the above object, in the present invention, as a first solving means related to the fuel recovery method, the radioactive fuel remaining in the reactor pressure vessel and / or the containment vessel is passed through the predetermined arrival path. A fuel recovery method for recovering from a reactor pressure vessel and / or the reactor containment vessel, the first shielding means setting step of providing a first radioactive shielding means that can be opened and closed in the arrival path; A second shielding means setting step for providing a second radiation shielding means that can be freely opened and closed, and the first radiation shielding means and the second radiation shielding means are opened and closed under different conditions. Adopt means.

本発明では、燃料回収方法に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記第１の放射能遮蔽手段は、前記到達経路に交差する方向にスライドする複数のスライド扉を備え、前記第２の放射能遮蔽手段は、前記到達経路に交差する方向の回動軸で回動する複数の回動扉を備える、という手段を採用する。   In the present invention, as the second solution means related to the fuel recovery method, in the first solution means, the first radiation shielding means includes a plurality of sliding doors that slide in a direction intersecting the arrival path. The second radiation shielding means employs a means that includes a plurality of pivot doors that pivot around a pivot shaft in a direction intersecting the arrival path.

本発明では、燃料回収方法に係る第３の解決手段として、上記第１または第２の解決手段において、前記到達経路は、原子炉建屋のオペレーションフロアに設けられた遮蔽プラグを経由するものであり、前記第１の放射能遮蔽手段と前記第２の放射能遮蔽手段とは、前記遮蔽プラグに開口を設けるかあるいは前記遮蔽プラグを撤去して設けられる、という手段を採用する。   In the present invention, as the third solution means relating to the fuel recovery method, in the first or second solution means, the reaching path is via a shielding plug provided on the operation floor of the reactor building. The first radiation shielding means and the second radiation shielding means employ means in which an opening is provided in the shielding plug or the shielding plug is removed.

本発明では、燃料回収方法に係る第４の解決手段として、上記第３の解決手段において、前記放射性燃料の回収に必要な装置を前記オペレーションフロアから前記第１の放射能遮蔽手段及び前記第２の放射能遮蔽手段を経由して垂下させることにより前記放射性燃料を回収する、という手段を採用する。   In the present invention, as a fourth solving means relating to the fuel recovery method, in the third solving means, an apparatus necessary for recovering the radioactive fuel is connected from the operation floor to the first radioactive shielding means and the second The means for recovering the radioactive fuel by being suspended via the radioactive shielding means is adopted.

本発明では、燃料回収方法に係る第５の解決手段として、上記第３または第４の解決手段において、前記遮蔽プラグの周囲空間を取り囲むように前記オペレーションフロアに遮蔽壁を構築して前記放射性燃料を回収する、という手段を採用する。   In the present invention, as a fifth solving means relating to the fuel recovery method, in the third or fourth solving means, a shielding wall is constructed on the operation floor so as to surround a space around the shielding plug, and the radioactive fuel is provided. The method of recovering is adopted.

本発明によれば、第１の放射能遮蔽手段と第２の放射能遮蔽手段とが異なる条件で開閉するので、気中で放射能の漏洩を軽減しつつ原子炉圧力容器や原子炉格納容器から放射性燃料を回収することが可能である。   According to the present invention, the first radioactive shielding means and the second radioactive shielding means open and close under different conditions, so that the reactor pressure vessel and the reactor containment vessel can be reduced while reducing the leakage of radioactivity in the air. It is possible to recover radioactive fuel from

本発明の一実施形態において、苛酷事故発生状態の原子炉を示す断面図である。In one embodiment of the present invention, it is a sectional view showing a nuclear reactor in a severe accident occurrence state. 本発明の一実施形態に係る燃料回収方法の遮蔽プラグ撤去工程を示す断面図（ａ）並びに遮蔽ポート設置工程を示す断面図（ｂ）及び正面図（ｃ）である。It is sectional drawing (a) which shows the shielding plug removal process of the fuel collection method which concerns on one Embodiment of this invention, sectional drawing (b) which shows a shielding port installation process, and front view (c). 本発明の一実施形態に係る燃料回収方法の遮蔽カバー設置工程を示す断面図（ａ）及び正面図（ｂ）である。It is sectional drawing (a) and front view (b) which show the shielding cover installation process of the fuel collection | recovery method which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る燃料回収方法を用いた燃料デブリ（放射性燃料）の原子炉圧力容器からの回収状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the collection | recovery state from the reactor pressure vessel of the fuel debris (radio fuel) using the fuel collection | recovery method which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る燃料回収方法を用いた燃料デブリ（放射性燃料）の原子炉格納容器からの回収状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the collection | recovery state from the nuclear reactor containment vessel of the fuel debris (radio fuel) using the fuel collection | recovery method which concerns on one Embodiment of this invention.

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
原子炉は、図１に示すように、原子炉建屋１内に設けられており、原子炉格納容器２、原子炉基底部３、生体遮蔽壁４、遮蔽プラグ５、ペデスタル６、原子炉圧力容器７、サプレッションチャンバー８、及び天井クレーン９等を備えている。原子炉建屋１は、原子炉を構成する上記各構成要素を収容するコンクリート構造物である。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the nuclear reactor is provided in the nuclear reactor building 1 and includes a nuclear reactor containment vessel 2, a reactor base 3, a biological shielding wall 4, a shielding plug 5, a pedestal 6, and a reactor pressure vessel. 7, a suppression chamber 8, an overhead crane 9, and the like. The reactor building 1 is a concrete structure that houses the above-described components that constitute the nuclear reactor.

原子炉格納容器２は、放射能障壁及び圧力障壁として機能する密閉容器（鋼製容器）である。上記原子炉格納容器２は、全体として垂直方向に長い形状を有しており、略円筒形状の原子炉格納容器２を垂直姿勢で収容する。   The reactor containment vessel 2 is a closed vessel (steel vessel) that functions as a radioactive barrier and a pressure barrier. The reactor containment vessel 2 has a shape that is long in the vertical direction as a whole, and accommodates the substantially cylindrical reactor containment vessel 2 in a vertical posture.

原子炉基底部３は、原子炉建屋１において地下かつ中心近傍部位に設けられ、上記原子炉格納容器２を支持するコンクリート構造部である。生体遮蔽壁４は、原子炉格納容器２の周囲（外周）に設けられたコンクリート構造部である。遮蔽プラグ５は、原子炉格納容器２の上方、つまり原子炉建屋１のオペレーションフロア１ａに構築された着脱自在なコンクリート構造部である。この遮蔽プラグ５は、３枚のコンクリートスラブ、つまり第１プラグ５ａ、第２プラグ５ｂ及び第３プラグ５ｃから構成されている。   The reactor base portion 3 is a concrete structure portion that is provided underground in the reactor building 1 and in the vicinity of the center, and supports the reactor containment vessel 2. The biological shielding wall 4 is a concrete structure provided around (outer periphery) of the reactor containment vessel 2. The shielding plug 5 is a detachable concrete structure constructed above the reactor containment vessel 2, that is, on the operation floor 1 a of the reactor building 1. The shielding plug 5 includes three concrete slabs, that is, a first plug 5a, a second plug 5b, and a third plug 5c.

すなわち、鋼製の原子炉格納容器２は、コンクリート製の原子炉基底部３、生体遮蔽壁４及び遮蔽プラグ５によって外周が覆われた状態で支持されている。なお、生体遮蔽壁４、遮蔽プラグ５及び原子炉格納容器２の上部（上蓋）で囲まれた空間は原子炉ウェルＲである。   That is, the steel reactor containment vessel 2 is supported in a state where the outer periphery is covered by the concrete reactor base 3, the biological shielding wall 4 and the shielding plug 5. A space surrounded by the biological shielding wall 4, the shielding plug 5, and the upper portion (upper lid) of the reactor containment vessel 2 is a reactor well R.

ペデスタル６は、原子炉格納容器２の内部かつ下部から上方に向けて設けられたコンクリート構造部である。原子炉圧力容器７は、上記原子炉格納容器２内において上記ペデスタル６の上部に収容され、放射能障壁及び圧力障壁として機能する密閉容器（鋼製容器）である。なお、図示していないが、通常であれば原子炉圧力容器７内には複数の燃料棒や制御棒が収容されている。   The pedestal 6 is a concrete structure provided in the reactor containment vessel 2 from the bottom to the top. The reactor pressure vessel 7 is a sealed vessel (steel vessel) that is accommodated in the upper part of the pedestal 6 in the reactor containment vessel 2 and functions as a radiation barrier and a pressure barrier. Although not shown, normally, a plurality of fuel rods and control rods are accommodated in the reactor pressure vessel 7.

サプレッションチャンバー８は、原子炉格納容器２の周囲に円環状（リング状）に設けられた容器である。このサプレッションチャンバー８は、原子炉建屋１の地下において原子炉基底部３の外周、つまり原子炉格納容器２の高さ方向において下部に相当する位置に設けられている。天井クレーン９は、上記メンテナンス用機器や遮蔽プラグ５等を運搬するための運搬装置である。   The suppression chamber 8 is a container provided in an annular shape (ring shape) around the reactor containment vessel 2. The suppression chamber 8 is provided in the basement of the reactor building 1 at the outer periphery of the reactor base 3, that is, at a position corresponding to the lower part in the height direction of the reactor containment vessel 2. The overhead crane 9 is a transporting device for transporting the maintenance device, the shielding plug 5 and the like.

ここで、過酷事故の発生によって、原子炉圧力容器７及び／あるいは原子炉格納容器２の底部には燃料デブリＸが残留している。この燃料デブリＸは、複数の燃料棒が一旦溶融し、その後固化した核燃料（放射性燃料）の塊である。   Here, due to the occurrence of a severe accident, the fuel debris X remains at the bottom of the reactor pressure vessel 7 and / or the reactor containment vessel 2. The fuel debris X is a mass of nuclear fuel (radioactive fuel) in which a plurality of fuel rods are once melted and then solidified.

さて、このような状態の原子炉に対して、本実施形態に係る燃料回収方法では、遮蔽プラグ５を経由する経路を介して上記燃料デブリＸ（放射性燃料）を原子炉圧力容器７及び／あるいは原子炉格納容器２から回収する。すなわち、本実施形態では、燃料デブリＸを回収するための燃料デブリＸへの到達経路（アクセス経路）として遮蔽プラグ５を経由する経路を選択するものである。   In the fuel recovery method according to the present embodiment for the nuclear reactor in such a state, the fuel debris X (radiofuel) is transferred to the reactor pressure vessel 7 and / or via the path passing through the shielding plug 5. It is recovered from the reactor containment vessel 2. That is, in the present embodiment, a route that passes through the shielding plug 5 is selected as a route to reach the fuel debris X (access route) for collecting the fuel debris X.

上記到達経路としては、遮蔽プラグ５を経由する経路の他に、例えば生体遮蔽壁４に開口を構築し、当該開口から燃料デブリＸに到達する経路が考えられる。これに対して、上記遮蔽プラグ５は、本来的に撤去可能に構築されており、また水平かつ比較的広い面積を有するオペレーションフロア１ａが周囲に存在するので、遮蔽プラグ５を経由する到達経路は、燃料デブリＸを回収するための作業を作業性良く行い得る経路である。   As the above reaching route, in addition to a route passing through the shielding plug 5, for example, a route in which an opening is constructed in the biological shielding wall 4 and the fuel debris X is reached from the opening can be considered. On the other hand, the shielding plug 5 is originally constructed so as to be removable, and an operation floor 1a having a horizontal and relatively large area exists in the periphery, so that the reaching route via the shielding plug 5 is This is a route through which work for recovering the fuel debris X can be performed with good workability.

このような遮蔽プラグ５を経由する到達経路は、遮蔽プラグ５から原子炉格納容器２の上蓋及び原子炉圧力容器７の上蓋を経由して原子炉圧力容器７の底部及び／あるいは原子炉格納容器２の底部に残留する燃料デブリＸに到達するものである。すなわち、本実施形態における燃料デブリＸへの到達経路は、垂直方向（上下方向）に延在する経路である。   Such a route through the shielding plug 5 is such that the bottom of the reactor pressure vessel 7 and / or the reactor containment vessel passes from the shielding plug 5 through the top cover of the reactor containment vessel 2 and the top cover of the reactor pressure vessel 7. 2 reaches the fuel debris X remaining at the bottom. That is, the reaching path to the fuel debris X in the present embodiment is a path extending in the vertical direction (vertical direction).

最初の第１遮蔽プラグ撤去工程では、図２（ａ）に示すように、オペレーションフロア１ａに設けられた遮蔽プラグ５の一部を撤去する。すなわち、遮蔽プラグ５を構成する３枚のコンクリートスラブ（第１プラグ５ａ、第２プラグ５ｂ及び第３プラグ５ｃ）のうち、第１プラグ５ａ及び第２プラグ５ｂの一部（中心近傍部位）を撤去する。第２プラグ５ｂの一部撤去によって第２プラグ５ｂの中心近傍部位には、円形の開口Ｋ（遮蔽プラグ開口）が形成される。   In the first first shielding plug removal step, as shown in FIG. 2A, a part of the shielding plug 5 provided on the operation floor 1a is removed. That is, of the three concrete slabs constituting the shielding plug 5 (the first plug 5a, the second plug 5b, and the third plug 5c), a part of the first plug 5a and the second plug 5b (site near the center) is used. Remove. By partially removing the second plug 5b, a circular opening K (shielding plug opening) is formed near the center of the second plug 5b.

続いて、遮蔽ポート設置工程では、上記遮蔽プラグ開口Ｋ上に遮蔽ポート１０を設置する。なお、この遮蔽ポート設置工程は、本実施形態における第１の遮蔽手段設置工程であり、また遮蔽ポート１０は第１の放射能遮蔽手段である。遮蔽ポート１０は、図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、本体部１０ａと一対のスライド扉１０ｂ、１０ｂとを備えている。本体部１０ａは、円形の開口１０ｃを有する平板状部材であり、残存する遮蔽プラグ５上に固定される。一対のスライド扉１０ｂ、１０ｂは、上記本体部１０ａ上に水平姿勢で設けられた平板部材であり、矢印で示すように水平方向にスライドすることにより開口１０ｃを閉鎖／開放する。   Subsequently, in the shielding port installation step, the shielding port 10 is installed on the shielding plug opening K. In addition, this shielding port installation process is a 1st shielding means installation process in this embodiment, and the shielding port 10 is a 1st radiation shielding means. As shown in FIGS. 2B and 2C, the shielding port 10 includes a main body 10a and a pair of sliding doors 10b and 10b. The main body 10 a is a flat plate member having a circular opening 10 c and is fixed on the remaining shielding plug 5. The pair of sliding doors 10b and 10b is a flat plate member provided in a horizontal posture on the main body 10a, and closes / opens the opening 10c by sliding horizontally as indicated by an arrow.

すなわち、一対のスライド扉１０ｂ、１０ｂは、上述した到達経路に交差（直交）する方向にスライドすることにより、到達経路を開閉するものである。このような一対のスライド扉１０ｂ、１０ｂは、例えば本体部１０ａの表面に敷設された一対のレールに水平方向での移動が自在に支持されている。なお、このような一対のスライド扉１０ｂ、１０ｂは、図示しない駆動機能によって水平移動する。   That is, the pair of sliding doors 10b and 10b opens and closes the arrival route by sliding in a direction intersecting (orthogonal) with the arrival route described above. Such a pair of sliding doors 10b and 10b is supported by a pair of rails laid on the surface of the main body 10a, for example, so as to freely move in the horizontal direction. Note that the pair of sliding doors 10b and 10b move horizontally by a driving function (not shown).

続いて、遮蔽カバー設置工程では、上記遮蔽ポート１０上に遮蔽カバー１１を設置する。なお、この遮蔽カバー設置工程は本実施形態における第２の遮蔽手段設置工程であり、遮蔽カバー１１は第２の放射能遮蔽手段である。上記遮蔽カバー１１は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、全体として円形平板状の金属部材であり、外周基部１１ａと、内周開閉部１１ｂを備える。外周基部１１ａは、円環状（リング状）の金属部材であり、内側に内周開閉部１１ｂが設けられている。内周開閉部１１ｂは、複数の回動扉１１ｃによって構成されており、上記外周基部１１ａに対して回動自在に装着されている。   Subsequently, in the shielding cover installation step, the shielding cover 11 is installed on the shielding port 10. In addition, this shielding cover installation process is the 2nd shielding means installation process in this embodiment, and the shielding cover 11 is a 2nd radiation shielding means. As shown in FIGS. 3A and 3B, the shielding cover 11 is a circular flat metal member as a whole, and includes an outer peripheral base portion 11a and an inner peripheral opening / closing portion 11b. The outer periphery base portion 11a is an annular (ring-shaped) metal member, and an inner periphery opening / closing portion 11b is provided on the inner side. The inner peripheral opening / closing part 11b is constituted by a plurality of rotating doors 11c, and is rotatably attached to the outer peripheral base part 11a.

上記複数の回動扉１１ｃは、図３（ｂ）に示すように、外周基部１１ａの内周空間（円形空間）を当該内周空間の中心を基準として所定角度毎に分割した形状を有している。すなわち、外周基部１１ａの内周空間は、複数の回動扉１１ｃによって占有された状態となっている。また、このような回動扉１１ｃは、図３（ａ）の仮想線で示すように、外周基部１１ａに対して外周基部１１ａとの接続部（円弧部）を支点として回動自在に装着されている。すなわち、複数の回動扉１１ｃは、上述した到達経路の延在方向（垂直方向）に交差（直交）する方向の回動軸で回動することにより、到達経路を開閉するものである。   As shown in FIG. 3B, the plurality of revolving doors 11c have a shape obtained by dividing the inner peripheral space (circular space) of the outer peripheral base portion 11a at predetermined angles with reference to the center of the inner peripheral space. ing. That is, the inner peripheral space of the outer peripheral base portion 11a is occupied by the plurality of rotating doors 11c. Further, as shown by the phantom line in FIG. 3A, such a rotating door 11c is rotatably mounted with respect to the outer peripheral base portion 11a with a connecting portion (arc portion) to the outer peripheral base portion 11a as a fulcrum. ing. That is, the plurality of revolving doors 11c opens and closes the reaching path by rotating on the rotating shaft in a direction intersecting (orthogonal) with the extending direction (vertical direction) of the above-described reaching path.

このような回動扉１１ｃは、例えば付勢用バネとヒンジ（蝶番）によって外周基部１１ａに接続されることによって、図３（ａ）の実線で示すように基準姿勢として水平状態を維持する。また、これら回動扉１１ｃは、下方あるいは上方から押圧力を受けると、図３（ａ）の仮想線で示すように、上側に傾斜するように回動あるいは下側に傾斜するように回動する。詳細については後述するが、このような遮蔽カバー１１は、遮蔽ポート１０とは機構（構造）が異なっているので、遮蔽ポート１０とは異なる条件で開閉する。   Such a rotating door 11c is connected to the outer peripheral base 11a by, for example, an urging spring and a hinge (hinge), thereby maintaining a horizontal state as a reference posture as shown by a solid line in FIG. Further, when the rotating door 11c receives a pressing force from below or above, as shown by a virtual line in FIG. 3A, the rotating door 11c rotates so as to incline upward or incline downward. To do. Although details will be described later, the shielding cover 11 is opened and closed under conditions different from those of the shielding port 10 because the mechanism (structure) is different from that of the shielding port 10.

また、内周開閉部１１ｂの所定箇所には、図４に示すトロリー１３ａの昇降ケーブルや下部プラットホーム１４ｂの支持ケーブルが挿通する複数の開口１１ｄと、上記昇降ケーブルの先端に取り付けられた破砕工具１３ｂや下部プラットホーム１４ｂに取り付けられた回収器具１４ｃに電力や制御信号等を供給する給電ケーブルが挿通する複数の開口１１ｅが形成されている。   In addition, a plurality of openings 11d through which the lifting cable of the trolley 13a and the supporting cable of the lower platform 14b shown in FIG. 4 are inserted, and the crushing tool 13b attached to the tip of the lifting cable, are provided at predetermined locations on the inner peripheral opening / closing portion 11b. In addition, a plurality of openings 11e are formed through which a power supply cable for supplying electric power, a control signal, and the like is inserted into the collection device 14c attached to the lower platform 14b.

このように構成された遮蔽カバー１１によれば、図４に示す破砕工具１３ｂ及び回収容器１３ｃ並びに下部プラットホーム１４ｂの通過を可能にすると共に、これら破砕工具１３ｂ及び回収容器１３ｃ並びに下部プラットホーム１４ｂが通過したい状態においては原子炉ウェルＲと遮蔽室Ｓとの連通を遮断することが可能である。なお、この遮蔽カバー１１の作用効果の詳細については後述する。   According to the shielding cover 11 configured as described above, the crushing tool 13b, the recovery container 13c and the lower platform 14b shown in FIG. 4 can be passed, and the crushing tool 13b, the recovery container 13c, and the lower platform 14b can pass. In a desired state, the communication between the reactor well R and the shielding chamber S can be blocked. In addition, the detail of the effect of this shielding cover 11 is mentioned later.

続いて、設備準備工程では、図４に示すように、遮蔽ポート１０の周囲空間を取り囲むようにオペレーションフロア１ａ上に立方体状（箱型）の遮蔽壁１２を構築する。この遮蔽壁１２は、放射能を遮蔽し得る材料で構築されており、内部空間つまり遮蔽ポート１０の周囲空間は遮蔽室Ｓを形成している。遮蔽壁１２の一壁面は、開閉自在な遮蔽扉１２ａとして構築されている。すなわち、上記遮蔽室Ｓは、遮蔽扉１２ａが閉じた状態では密閉空間であり、遮蔽扉１２ａが開くことによって外部空間と連通する。   Subsequently, in the equipment preparation step, as shown in FIG. 4, a cubic (box-shaped) shielding wall 12 is constructed on the operation floor 1 a so as to surround the surrounding space of the shielding port 10. The shielding wall 12 is constructed of a material capable of shielding radioactivity, and the inner space, that is, the surrounding space of the shielding port 10 forms a shielding room S. One wall surface of the shielding wall 12 is constructed as a shielding door 12a that can be freely opened and closed. That is, the shielding room S is a sealed space when the shielding door 12a is closed, and communicates with the external space when the shielding door 12a is opened.

また、上記遮蔽室Ｓには荷役装置１３及び懸垂装置１４が設備される。これら荷役装置１３及び懸垂装置１４は、燃料デブリＸの回収に必要な装置であり、遮蔽室Ｓに対して進退自在に構成されている。なお、これら荷役装置１３及び懸垂装置１４は、燃料デブリＸの回収作業時には遮蔽室Ｓに収容され、またメンテナンス時等の非回収作業時には遮蔽扉１２ａを介して遮蔽室Ｓの側方に移動する。例えば遮蔽壁１２の側方から遮蔽壁１２の内部に亘って一対のレールが敷設されており、荷役装置１３及び懸垂装置１４は、このレール上を走行することによって遮蔽室Ｓの内外に移動する。   The shielding room S is provided with a cargo handling device 13 and a suspension device 14. The cargo handling device 13 and the suspension device 14 are devices necessary for collecting the fuel debris X, and are configured to be movable forward and backward with respect to the shielding chamber S. The cargo handling device 13 and the suspension device 14 are accommodated in the shielding chamber S during the collection operation of the fuel debris X, and move to the side of the shielding chamber S via the shielding door 12a during non-collection operations such as maintenance. . For example, a pair of rails are laid from the side of the shielding wall 12 to the inside of the shielding wall 12, and the cargo handling device 13 and the suspension device 14 move in and out of the shielding chamber S by traveling on the rails. .

荷役装置１３は、例えば複数のトロリー１３ａを備えた門型のガントリークレーンであり、各トロリー１３ａには破砕工具１３ｂや回収容器１３ｃが装着されている。この荷役装置１３は、トロリー１３ａを介して破砕工具１３ｂ及び回収容器１３ｃを水平方向及び垂直方向に移動させる。   The cargo handling device 13 is, for example, a portal gantry crane including a plurality of trolleys 13a, and a crushing tool 13b and a collection container 13c are mounted on each trolley 13a. The cargo handling device 13 moves the crushing tool 13b and the collection container 13c in the horizontal direction and the vertical direction via the trolley 13a.

懸垂装置１４は、上部プラットホーム１４ａ、下部プラットホーム１４ｂ及び回収器具１４ｃを備えている。上部プラットホーム１４ａは、中心に開口部を有する環状の鉄骨構造体であり、下部プラットホーム１４ｂを昇降させる昇降装置を備えている。下部プラットホーム１４ｂは、上記昇降装置を介して上部プラットホーム１４ａに昇降自在に支持された円環状（リング状）の金属部材である。   The suspension device 14 includes an upper platform 14a, a lower platform 14b, and a collection device 14c. The upper platform 14a is an annular steel structure having an opening in the center, and includes an elevating device that moves the lower platform 14b up and down. The lower platform 14b is an annular (ring-shaped) metal member that is supported by the upper platform 14a through the lifting device so as to be lifted and lowered.

この下部プラットホーム１４ｂは、中心軸が垂直となる姿勢つまり水平姿勢で昇降するように上部プラットホーム１４ａに支持される。回収器具１４ｃは、このような水平姿勢の下部プラットホーム１４ｂの下側に装着されており、燃料デブリＸを上記回収容器１３ｃに収容する。   The lower platform 14b is supported by the upper platform 14a so as to move up and down in a posture in which the central axis is vertical, that is, in a horizontal posture. The collection device 14c is mounted on the lower side of the lower platform 14b having such a horizontal posture, and the fuel debris X is accommodated in the collection container 13c.

次に、第２遮蔽プラグ撤去工程では、図４に示すように、回収設備準備工程で用意された荷役装置１３及び懸垂装置１４を遠隔操縦することにより、遮蔽プラグ開口Ｋに対向する第３プラグ５ｃの中心近傍部位を撤去する。この結果、原子炉ウェルＲが遮蔽室Ｓと連通状態となる。   Next, in the second shielding plug removal step, as shown in FIG. 4, the third plug facing the shielding plug opening K is remotely controlled by remotely controlling the cargo handling device 13 and the suspension device 14 prepared in the recovery facility preparation step. The part near the center of 5c is removed. As a result, the reactor well R is in communication with the shielding chamber S.

さらに、上蓋撤去工程では、密閉状態とされた遮蔽室Ｓ内で荷役装置１３及び懸垂装置１４を遠隔操縦することにより、原子炉格納容器２の上蓋及び原子炉圧力容器７の上蓋を撤去する。この結果、遮蔽室Ｓと原子炉ウェルＲと原子炉圧力容器７の内部とが連通状態となる。すなわち、上蓋撤去工程では、破砕工具１３ｂで上蓋を破砕すると共に当該は際によって生じた破砕物を回収容器１３ｃ及び回収器具１４ｃを用いて遮蔽室Ｓ内に回収する。   Further, in the upper cover removing step, the cargo handling device 13 and the suspension device 14 are remotely controlled in the sealed chamber S, and the upper cover of the reactor containment vessel 2 and the upper cover of the reactor pressure vessel 7 are removed. As a result, the shielding chamber S, the reactor well R, and the inside of the reactor pressure vessel 7 are in communication with each other. That is, in the upper lid removing step, the upper lid is crushed by the crushing tool 13b, and the crushed material generated by the crushing tool 13b is collected in the shielding chamber S using the collection container 13c and the collection device 14c.

このような上蓋撤去工程に続く第１燃料回収工程では、荷役装置１３によって破砕工具１３ｂを原子炉圧力容器７の底部まで降下させることにより、燃料棒が溶融することによって塊となった燃料デブリＸを細かく破砕する。そして、荷役装置１３及び懸垂装置１４によって回収容器１３ｃ及び回収器具１４ｃを原子炉圧力容器７の底部まで降下させることにより、上記破砕によって細かくなった燃料デブリＸを遮蔽室Ｓ内に順次回収する。この第１燃料回収工程によって、原子炉圧力容器７の底部に存在する燃料デブリＸは、遮蔽室Ｓ内に全て回収される。   In the first fuel recovery step following such an upper lid removal step, the cargo handling device 13 lowers the crushing tool 13b to the bottom of the reactor pressure vessel 7 so that the fuel debris X becomes a lump by melting the fuel rods. Crush finely. Then, the collection container 13c and the collection device 14c are lowered to the bottom of the reactor pressure vessel 7 by the cargo handling device 13 and the suspension device 14, and the fuel debris X fined by the crushing is sequentially collected in the shielding chamber S. All the fuel debris X present at the bottom of the reactor pressure vessel 7 is recovered in the shielding chamber S by the first fuel recovery step.

ここで、燃料棒の溶融によって発生した燃料デブリＸは、原子炉圧力容器７の底部だけではなく、一部が原子炉圧力容器７の底部を溶解させることによって原子炉格納容器２の底部にも存在する場合がある。このような原子炉格納容器２の底部にも存在する燃料デブリＸを回収するために以下の第２燃料回収工程が行われる。   Here, the fuel debris X generated by the melting of the fuel rods is not only in the bottom of the reactor pressure vessel 7 but also partially in the bottom of the reactor containment vessel 2 by melting the bottom of the reactor pressure vessel 7. May exist. In order to recover the fuel debris X also present at the bottom of the reactor containment vessel 2, the following second fuel recovery step is performed.

すなわち、第２燃料回収工程では、原子炉圧力容器７の底部において破砕工具１３ｂ及び回収容器１３ｃ並びに下部プラットホーム１４ｂの原子炉格納容器２の底部までの通過を妨害する部位を破砕工具１３ｂによって破砕すると共に、当該破砕によって発生した破砕物を回収容器１３ｃ及び及び回収器具１４ｃを用いて遮蔽室Ｓ内に回収する。これにっよって破砕工具１３ｂ及び回収容器１３ｃ並びに下部プラットホーム１４ｂの原子炉格納容器２の底部までの通過が可能になる。   That is, in the second fuel recovery step, the crushing tool 13b crushes the crushing tool 13b and the recovery vessel 13c at the bottom of the reactor pressure vessel 7 and the portion that obstructs the passage of the lower platform 14b to the bottom of the reactor containment vessel 2 by the crushing tool 13b. At the same time, the crushed material generated by the crushing is collected in the shielding chamber S using the collection container 13c and the collection device 14c. Accordingly, the crushing tool 13b, the recovery container 13c, and the lower platform 14b can pass through to the bottom of the reactor containment vessel 2.

そして、第２燃料回収工程では、荷役装置１３によって破砕工具１３ｂを原子炉格納容器２の底部まで降下させ、当該原子炉格納容器２の底部に存在する燃料デブリＸを破砕する。そして、荷役装置１３及び懸垂装置１４によって回収容器１３ｃ及び回収器具１４ｃを原子炉格納容器２の底部まで降下させることにより、破砕状態の燃料デブリＸを遮蔽室Ｓ内に順次回収する。この第２燃料回収工程によって、原子炉格納容器２の底部に存在する燃料デブリＸは、遮蔽室Ｓ内に全て回収される。   In the second fuel recovery step, the crushing tool 13b is lowered to the bottom of the reactor containment vessel 2 by the cargo handling device 13, and the fuel debris X present at the bottom of the reactor containment vessel 2 is crushed. Then, the collection container 13c and the collection instrument 14c are lowered to the bottom of the reactor containment vessel 2 by the cargo handling device 13 and the suspension device 14 so that the crushed fuel debris X is sequentially collected in the shielding chamber S. All of the fuel debris X present at the bottom of the reactor containment vessel 2 is recovered in the shielding chamber S by the second fuel recovery step.

上述した上蓋撤去工程、第１燃料回収工程及び第２燃料回収工程は、破砕工具１３ｂ及び回収容器１３ｃ並びに下部プラットホーム１４ｂが荷役装置１３及び懸垂装置１４によって原子炉ウェルＲ内、原子炉圧力容器７内あるいは原子炉格納容器２に垂下された状態で行われる。すなわち、これら上蓋撤去工程、第１燃料回収工程及び第２燃料回収工程は、遮蔽ポート１０が開放状態、つまり遮蔽ポート１０における一対のスライド扉１０ｂ、１０ｂが互いに離間する方向に移動した状態で行われる。   In the above-described upper lid removal process, first fuel recovery process, and second fuel recovery process, the crushing tool 13b, the recovery container 13c, and the lower platform 14b are moved into the reactor well R and the reactor pressure vessel 7 by the cargo handling device 13 and the suspension device 14. It is performed in a state where it is hung inside or in the containment vessel 2. That is, the upper cover removing process, the first fuel recovery process, and the second fuel recovery process are performed in a state where the shielding port 10 is in an open state, that is, in a state where the pair of sliding doors 10b and 10b in the shielding port 10 are moved away from each other. Is called.

一方、このように遮蔽ポート１０が開放状態であっても、遮蔽ポート１０に対峙するように当該遮蔽ポート１０上に設けられた遮蔽カバー１１は、破砕工具１３ｂ及び回収容器１３ｃ並びに下部プラットホーム１４ｂが通過するときにのみ各回動扉１１ｃが水平状態の外周基部１１ａに対して傾斜し、破砕工具１３ｂ及び回収容器１３ｃ並びに下部プラットホーム１４ｂが通過しないときには、原子炉ウェルＲ内、原子炉圧力容器７内及び原子炉格納容器２内の遮蔽室Ｓとの連通を遮断する。   On the other hand, even when the shielding port 10 is in an open state, the shielding cover 11 provided on the shielding port 10 so as to face the shielding port 10 has a crushing tool 13b, a recovery container 13c, and a lower platform 14b. Each of the revolving doors 11c is inclined with respect to the outer peripheral base portion 11a in the horizontal state only when passing, and when the crushing tool 13b, the recovery vessel 13c, and the lower platform 14b do not pass, the inside of the reactor well R and the reactor pressure vessel 7 And the communication with the shielding chamber S in the reactor containment vessel 2 is blocked.

すなわち、本実施形態における遮蔽カバー１１は、遮蔽ポート１０とは異なる条件で開閉するので、遮蔽ポート１０による原子炉ウェルＲ、原子炉圧力容器７及び原子炉格納容器２と遮蔽室Ｓとの遮蔽機能を補完する。遮蔽ポート１０の存在によって原子炉ウェルＲ、原子炉圧力容器７及び原子炉格納容器２と遮蔽室Ｓとの遮蔽性能が確保され、これによって原子炉ウェルＲ、原子炉圧力容器７及び原子炉格納容器２から遮蔽室Ｓに漏れ出る放射線の線量を十分に低減することが可能であるが、遮蔽カバー１１が遮蔽ポート１０に対して追加設置されることにより、上記遮蔽性能がさらに盤石なものとなり、原子炉圧力容器７及び原子炉格納容器２から遮蔽室Ｓに漏れ出る放射線の線量をさらに低減することが可能である。   That is, since the shielding cover 11 in this embodiment opens and closes under conditions different from those of the shielding port 10, the shielding port 10 shields the reactor well R, the reactor pressure vessel 7 and the reactor containment vessel 2 from the shielding chamber S. Complement the function. The presence of the shielding port 10 ensures the shielding performance between the reactor well R, the reactor pressure vessel 7 and the reactor containment vessel 2 and the shielding chamber S, and thereby the reactor well R, the reactor pressure vessel 7 and the reactor containment. Although it is possible to sufficiently reduce the dose of radiation leaking from the container 2 to the shielding room S, the shielding performance is further improved by additionally installing the shielding cover 11 with respect to the shielding port 10. Further, it is possible to further reduce the dose of radiation leaking from the reactor pressure vessel 7 and the reactor containment vessel 2 to the shielding chamber S.

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例が考えられる。
（１）上記実施形態では、燃料デブリＸを回収するための経路（到達経路）として遮蔽プラグ５を経由する経路を選択したが、本発明はこれに限定されない。例えば生体遮蔽壁４に開口を構築し、当該開口から燃料デブリＸに到達する到達経路を採用してもよい。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, For example, the following modifications can be considered.
(1) In the above embodiment, the route via the shielding plug 5 is selected as the route (reach route) for collecting the fuel debris X, but the present invention is not limited to this. For example, an opening may be constructed in the living body shielding wall 4 and an arrival route reaching the fuel debris X from the opening may be employed.

（２）上記実施形態では、第１の放射能遮蔽手段として遮蔽ポート１０を採用し、かつ第２の放射能遮蔽手段として遮蔽カバー１１を採用したが、本発明はこれに限定されない。遮蔽ポート１０及び遮蔽カバー１１は、あくまでも一例であり、異なる条件で開閉するものであれば、他の機構（構造）を採用してもよい。 (2) In the above embodiment, the shielding port 10 is employed as the first radiation shielding means and the shielding cover 11 is employed as the second radiation shielding means, but the present invention is not limited to this. The shielding port 10 and the shielding cover 11 are merely examples, and other mechanisms (structures) may be adopted as long as they open and close under different conditions.

（３）上記実施形態では、遮蔽カバー設置工程の後で第２遮蔽プラグ撤去工程を行ったが本発明はこれに限定されない。遮蔽カバー１１は遮蔽ポート１０を挟んだ状態で第３プラグ５ｃに近接配置されるので、遮蔽カバー１１の回動扉１１ｃが第３プラグ５ｃと干渉して第３プラグ５ｃの撤去作業の作業性を低下させることが考えられる。このような懸念を解消するためには、第２遮蔽プラグ撤去工程の後に遮蔽カバー設置工程を行えばよい。 (3) In the said embodiment, although the 2nd shielding plug removal process was performed after the shielding cover installation process, this invention is not limited to this. Since the shielding cover 11 is disposed close to the third plug 5c with the shielding port 10 in between, the rotating door 11c of the shielding cover 11 interferes with the third plug 5c and the workability of the removal work of the third plug 5c. It is conceivable that In order to eliminate such a concern, a shielding cover installation process may be performed after the second shielding plug removal process.

１ 原子炉建屋
１ａ オペレーションフロア
２ 原子炉格納容器
３ 原子炉基底部
４ 生体遮蔽壁
５ 遮蔽プラグ
６ ペデスタル
７ 原子炉圧力容器
８ サプレッションチャンバー
９ 天井クレーン
１０ 遮蔽ポート（第１の放射能遮蔽手段）
１０ａ 本体部
１０ｂ、１０ｂ スライド扉
１１ 遮蔽カバー（第２の放射能遮蔽手段）
１１ａ 外周基部
１１ｂ 内周開閉部
１１ｃ 回動扉
１１ｄ 開口
１１ｅ 開口
１２ 遮蔽壁
１２ａ 遮蔽扉
１３ 荷役装置
１３ａ トロリー
１３ｂ 破砕工具
１３ｃ 回収容器
１４ 懸垂装置
１４ａ 上部プラットホーム
１４ｂ 下部プラットホーム
１４ｃ 回収器具
Ｋ 遮蔽プラグ開口
Ｒ 原子炉ウェル
Ｓ 遮蔽室
Ｘ 燃料デブリ（放射性燃料） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reactor building 1a Operation floor 2 Reactor containment vessel 3 Reactor base part 4 Bioshielding wall 5 Shielding plug 6 Pedestal 7 Reactor pressure vessel 8 Suppression chamber 9 Overhead crane 10 Shielding port (first radiation shielding means)
10a body part 10b, 10b sliding door 11 shielding cover (second radiation shielding means)
11a outer peripheral base 11b inner peripheral opening / closing part 11c rotating door 11d opening 11e opening 12 shielding wall 12a shielding door 13 cargo handling device 13a trolley 13b crushing tool 13c recovery container 14 suspension device 14a upper platform 14b lower platform 14c recovery opening K Reactor well S Shielding room X Fuel debris (radiofuel)

Claims (5)

原子炉圧力容器あるいは／及び原子炉格納容器に残留する放射性燃料を所定の到達経路を介して前記原子炉圧力容器あるいは／及び前記原子炉格納容器から回収する燃料回収方法であって、
前記到達経路に開閉自在な第１の放射能遮蔽手段を設ける第１の遮蔽手段設置工程と、
前記到達経路に開閉自在な第２の放射能遮蔽手段を設ける第２の遮蔽手段設置工程とを有し、
前記第１の放射能遮蔽手段と前記第２の放射能遮蔽手段とは異なる条件で開閉することを特徴とする燃料回収方法。 A fuel recovery method for recovering radioactive fuel remaining in a reactor pressure vessel or / and a containment vessel from the reactor pressure vessel or / and the containment vessel via a predetermined arrival path,
A first shielding means installation step of providing a first radioactive shielding means that can be opened and closed in the reaching path;
A second shielding means installation step of providing a second radiation shielding means that can be opened and closed in the arrival path,
The fuel recovery method according to claim 1, wherein the first radiation shielding means and the second radiation shielding means are opened and closed under different conditions. 前記第１の放射能遮蔽手段は、前記到達経路に交差する方向にスライドする複数のスライド扉を備え、
前記第２の放射能遮蔽手段は、前記到達経路に交差する方向の回動軸で回動する複数の回動扉を備えることを特徴とする請求項１記載の燃料回収方法。 The first radiation shielding means includes a plurality of sliding doors that slide in a direction intersecting the arrival path,
2. The fuel recovery method according to claim 1, wherein the second radiation shielding means includes a plurality of revolving doors revolving around a revolving shaft in a direction intersecting the arrival path. 前記到達経路は、原子炉建屋のオペレーションフロアに設けられた遮蔽プラグを経由するものであり、
前記第１の放射能遮蔽手段と前記第２の放射能遮蔽手段とは、前記遮蔽プラグに開口を設けるかあるいは前記遮蔽プラグを撤去して、設けられることを特徴とする請求項１または２記載の燃料回収方法。 The reaching path is via a shielding plug provided on the operation floor of the reactor building,
3. The first radiation shielding means and the second radiation shielding means are provided by providing an opening in the shielding plug or by removing the shielding plug. Fuel recovery method. 前記放射性燃料の回収に必要な装置を前記オペレーションフロアから前記第１の放射能遮蔽手段及び前記第２の放射能遮蔽手段を経由して垂下させることにより前記放射性燃料を回収することを特徴とする請求項３に記載の燃料回収方法。   The radioactive fuel is recovered by dropping an apparatus necessary for recovering the radioactive fuel from the operation floor via the first radioactive shielding means and the second radioactive shielding means. The fuel recovery method according to claim 3. 前記遮蔽プラグの周囲空間を取り囲むように前記オペレーションフロアに遮蔽壁を構築して前記放射性燃料を回収することを特徴とする請求項３または４に記載の燃料回収方法。
5. The fuel recovery method according to claim 3, wherein the radioactive fuel is recovered by constructing a shielding wall on the operation floor so as to surround a surrounding space of the shielding plug.
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