JP4376590B2 - トリチウムサンプラ - Google Patents
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Description
但し、Cw:凝縮試料水の放射能濃度 (Bq/g)
W:試料採取期間における平均飽和水蒸気密度 (g/cm3)
H:試料採取期間における平均相対湿度 (%)
また、フィルタの目詰まりにより、サンプリング点の圧力とトリチウムサンプラの水蒸気密度測定点の圧力に差が生じてこれが水蒸気密度の測定誤差をうみ、ひいてはトリチウムの放出放射能評価に誤差を生じさせる問題があった。
図1はこの発明の実施の形態1に係わるトリチウムサンプラの構成を示すブロック図である。同図において、吸気ノズル1は例えば原子力発電所などの軽水型原子炉施設における排気筒(図示せず)からサンプリングした気体廃棄物としての空気を吸入し、入口弁2は吸気の遮断を行い、エアーフィルタ3はサンプリングした空気から粒子状物質を除去する。温度計4および湿度計5はサンプリングした空気の温度、湿度をそれぞれ測定し、コンプレッサ6は排気筒から空気をサンプリングして加圧する。
但し、Whn:サンプリング空気の水蒸気密度 (g/cm3)
Hn:サンプリング空気の相対湿度 (%)
Tn:サンプリング空気の温度 (℃)
en:Tn℃における飽和水蒸気圧
Pn:サンプリング空気の圧力(enと同じ単位)
*通常、Pnは大気圧(標準状態圧力:固定値)としている。また水蒸気密度Whは上記(1)式のW×Hに相当する。
図5はこの発明の実施の形態2に係わるトリチウムサンプラの構成を示すブロック図である。同図において上記実施の形態と同一もしくは相当部分は同一符号で示す。サンプリング空気圧力計17はサンプリング空気の圧力を測定する。エアーフィルタ3が目詰まりしてくるとサンプリング空気圧力計17の指示は、源流のサンプリング点の圧力に対して差を生じる。サンプリング点は概ね大気圧であり、その差はエアーフィルタ3の圧力損失と配管の圧力損失である。配管の圧力損失は小さいため平均水蒸気密度への影響は無視できる程度に小さいが、エアーフィルタ3の目詰まりによる圧力損失の影響は、例えば15%程度になることもある。
但し、Whpn:補正後のサンプリング空気の水蒸気密度 (g/cm3)
Whn:サンプリング空気の水蒸気密度 (g/cm3)
Pn:サンプリング空気圧力
P0:標準状態圧力(固定値)(Pnと同じ単位)
図7はこの発明の実施の形態3に係わるトリチウムサンプラのシーケンサ14におけるトリチウム捕集異常警報出力の演算手順を示すフローチャートである。例えば実施の形態1の図2のステップS04の後、ステップS05では加圧空気圧力計10からの加圧空気の圧力P、冷却装置7からの冷却温度Tcを入力する。ステップS06では許容圧力下限値≦加圧空気の圧力P≦許容圧力上限値と、許容温度下限値≦冷却温度Tc≦許容温度上限値のAND条件を満たす場合は図2のステップS01へ戻り、前記条件を満たさない場合はステップS07でトリチウム捕集異常警報を、例えば記録計15や操作表示装置16、あるいは後述する図8に示す伝送ケーブル18を介して監視装置19へ出力する。なお、加圧空気の圧力Pの許容圧力下限値および上限値、冷却温度Tcの許容温度下限値および上限値はそれぞれ例えばシーケンサ14のメモリ14a内に予め格納されている。
図8はこの発明の実施の形態4に係わるトリチウムサンプラの構成を示すブロック図である。図8において、シーケンサ14はデータを伝送する伝送ケーブル18により遠隔から現場のトリチウムサンプラを監視する監視装置19に接続されている。シーケンサ14はメモリ14aに試料採取の開始日時と終了日時及び平均水蒸気密度を記憶しており、例えば監視装置19が設けられた分析室からシーケンサ14へアクセスすることにより前記データを容易に入手でき、トリチウムの放出放射能計算の作業性が向上する。また、分析室から所望する運転パラメータを見ることができるので、定期パトロールの回数を減らす等の省力化が可能となる。
また、サンプリングした空気の圧力を測定して水蒸気密度の圧力補正を行うようにしたので、トリチウムの放出放射能評価の誤差を小さくできる。
また、加圧した空気の圧力と冷却温度を測定し、その測定値に基づきトリチウム捕集機能の診断を行うようにしたので、定期的な見回り点検における点検項目が削減でき、点検の作業性が向上する。
また、前回試料採取の開始日時と終了日時及び平均水蒸気密度を記憶して、遠隔でサンプラの運転状態を監視でき、遠隔でデータを入手できるようにしたので、点検及びトリチウムの放出放射能評価の作業性が向上する。
Claims (5)
- 気体廃棄物内に含まれるトリチウムの放射能濃度を測定する際にトリチウムを捕集するために使用するトリチウムサンプラであって、
トリチウムを含む空気をサンプリングしこのサンプリング空気の採取期間中の所定周期毎の水蒸気密度を測定する手段と、
前記採取期間中の所定周期毎に得られた前記水蒸気密度の平均水蒸気密度を算出する手段と、
前記平均水蒸気密度を記憶する手段と、
前記平均水蒸気密度を記録、表示する手段と、
前記採取期間中のサンプリング空気を加圧しさらに冷却してトリチウムを含む水蒸気を凝縮しトリチウムを水の形で捕集するトリチウム捕集手段と、
を備えたことを特徴とするトリチウムサンプラ。 - 前記記憶手段が、前記サンプリング空気の温度に対する飽和水蒸気圧の関係を示すテーブルを記憶し、
前記水蒸気密度を測定する手段が、前記サンプリング空気の温度と相対湿度を測定する手段と、前記測定されたサンプリング空気の温度、相対湿度、前記測定されたサンプリング空気の温度における前記テーブルによって得られる飽和水蒸気圧の大気圧との比、に基づき前記サンプリング空気の水蒸気密度を求める手段と、を含む、
ことを特徴とする請求項1に記載のトリチウムサンプラ。 - 前記水蒸気密度を測定する手段が、前記サンプリング空気の加圧前の圧力を測定する手段と、この測定された圧力と所定の標準状態圧力の比により前記水蒸気密度の圧力補正を行う手段と、をさらに備えたことを特徴とする請求項1または2に記載のトリチウムサンプラ。
- 前記記憶手段が、前記トリチウム捕集手段における加圧空気の圧力と冷却温度のそれぞれの上限値と下限値をさらに記憶し、
前記トリチウム捕集手段における加圧空気の圧力と冷却温度を測定する手段と、
測定された加圧空気の圧力と冷却温度の少なくともいずれかがそれぞれの前記上限値と下限値の間の範囲にない時に警報を発生する手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のトリチウムサンプラ。 - 前記サンプリング空気の採取期間の開始、終了を指定する手段を備え、
前記記憶手段が、算出された前記平均水蒸気密度に対する指定された試料採取の開始日時と終了日時をさらに記憶し、
前記トリチウムサンプラを遠隔監視し前記記憶手段にアクセス可能な遠隔監視手段をさらに備えたことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載のトリチウムサンプラ。
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