JPH0772294A - 原子炉しゃへい体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】原子炉しゃへい体の放射化部分を予め分離可能
なブロックとしておき、大規模な専用切断装置による切
断作業を不要として解体作業効率が向上し、作業員の被
曝が低減される原子炉しゃへい体を提供する。 【構成】原子炉圧力容器２の周囲に設ける原子炉しゃへ
い体８において、原子炉しゃへい体８の放射線照射量の
多い領域の内面に設けた凹状部９に中性子しゃへい材を
使用して複数に分割されたブロック構造の上段、中間、
下段嵌め込み原子炉しゃへい体10ａ、10ｂ，10ｃによる
嵌め込み原子炉しゃへい体10を分離可能に装着したこと
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原子力発電所の原子炉
しゃへい体に係り、特に原子炉廃止に伴う解体処理が簡
易で放射性廃棄物削減に有効な原子炉しゃへい体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】原子力発電所における原子炉圧力容器の
周囲には、原子炉圧力容器内の原子炉を構成している原
子炉燃料および炉内構造物から照射される放射線をしゃ
へいするための、生体しゃへいである原子炉しゃへい体
が設置されている。

【０００３】しかしながら、原子炉の廃止措置に伴う原
子炉しゃへい体の解体工事に際しては、原子力発電所運
転中における原子炉からの放射線の照射により、原子炉
燃料が配置されている領域に対峙し、隣接する部分の原
子炉しゃへい体は、放射化されて残留放射能（主として
中性子による放射化放射能）が含まれているため、放射
性廃棄物削減の見地から当該部分を原子炉しゃへい体の
他の非放射性部分と切り離して除去し、放射性廃棄物と
して処理する必要がある。

【０００４】この原子炉しゃへい体の解体作業において
は、前記原子炉しゃへい体の放射化部分に対して専用機
による機械的切断工法等が行われている。従来は図８の
断面図に示すように、原子炉燃料１を配設した炉心を収
納した原子炉圧力容器２の周囲は、生体しゃへいである
原子炉しゃへい体３で囲っており、この原子炉しゃへい
体３は、鋼製およびコンクリート製である。

【０００５】その厚さは、一般部分の比較的薄いＡ部原
子炉しゃへい体３ａと、原子炉燃料１の領域に隣接して
いて放射線の照射量が多い領域で比較的厚手に構成され
たＢ部原子炉しゃへい体３ｂとで形成されており、この
Ｂ部原子炉しゃへい体３ｂは、原子炉燃料１に近いこと
から中性子の照射線量が高いために、生体しゃへい機能
を持たせる理由で特に厚くしている。

【０００６】原子力発電所の廃止措置に伴う解体に際し
ては、原子炉しゃへい体３の放射化部分であるＢ部原子
炉しゃへい体３ｂについては、放射性廃棄物として取扱
うことから、その解体作業は図９の斜視図で示すよう
に、原子炉しゃへい体３の内部に切断装置４を据付けて
機械的に切断している。この専用の切断装置４による解
体作業は、Ｂ部原子炉しゃへい体３ｂを付属のブレード
５により、最初は垂直方向に、次は水平方向に切断する
ことで取扱いに容易な寸法と重量で、多数の切断片６に
して把持機７により回収している。

【０００７】また、この切断装置４および把持機７の操
作は、原子炉しゃへい体３より離れた場所で図示しない
操作盤により行い、切断作業時に発生する放射性ダスト
は、原子炉建屋内に設置した図示しない切断局所集塵装
置により回収して周囲に放散することを防止している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】原子炉しゃへい体３に
おける放射化部分のＢ部原子炉しゃへい体３ｂに対する
解体作業は、原子炉しゃへい体３内に大規模な切断装置
４を据付けた上で、取扱に便な形状で多数の切断片６に
切断して回収しているため、全工程には多くの工数と長
い作業期間を要していた。また、原子炉しゃへい体３に
おける残留放射能については、図10の特性図で示すよう
に、原子炉しゃへい体３の主要構成材であるコンクリー
トの厚さに対する中性子線の減衰割合が、中性子線透過
後30cmまでが減衰率1/10以上と高い。

【０００９】従って、切断装置４の据付調整時および切
断作業時におけるブレード５の交換等で作業員は、当該
原子炉しゃへい体３の内壁面に接近するため、放射線被
曝を余儀なくされる。このために作業実施に際しては、
計画線当量厳守の理由により頻繁に作業員の交替を行う
ことから作業効率を向上することが困難であった。

【００１０】本発明の目的とするところは、原子炉しゃ
へい体の放射化部分を予め分離可能なブロックとしてお
き、大規模な専用切断装置による切断作業を不要として
解体作業効率が向上し、作業員の被曝が低減される原子
炉しゃへい体を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、原子炉圧力容器の周囲に設ける原子炉しゃへ
い体において、原子炉しゃへい体で放射線照射量の多い
領域に中性子しゃへい材を使用して複数に分割されたブ
ロック構造のしゃへい体を分離可能に装着したことを特
徴とする。

【００１２】

【作用】原子炉運転中の嵌め込み原子炉しゃへい体は、
原子炉しゃへい体の内壁面で放射線照射量の多い領域に
おいて、放射線をしゃへいして放射化される。原子炉廃
止措置に伴う原子炉しゃへい体の解体作業は、原子炉し
ゃへい体の一部を切断すると共に嵌め込み原子炉しゃへ
い体との接合面を取外すことにより、放射性廃棄物処理
対象である嵌め込み原子炉しゃへい体は、取扱いが容易
な寸法、重量のブロックとして切り離して搬出できる。

【００１３】

【実施例】本発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。なお、上記した従来技術と同じ構成部分については
同一符号を付して詳細な説明を省略する。図１の断面図
に示すように、原子炉しゃへい体８の内部には原子炉燃
料１を配設した炉心を収納した原子炉圧力容器２が据付
けられている。

【００１４】この原子炉しゃへい体８は通常、鋼製およ
びコンクリート製で、その厚さは一般部分の比較的薄い
Ａ部原子炉しゃへい体８ａと、原子炉燃料１の近傍で放
射線の照射量が多い領域にあり、この高放射線をしゃへ
いする比較的厚手に構築されたＢ部原子炉しゃへい体８
ｂとで形成されている。

【００１５】また、このＢ部原子炉しゃへい体８ｂの内
面には図２の拡大断面図に示すように、原子炉燃料１と
対峙しており放射線の照射量が多い領域に環状の凹状部
９が形成してある。この凹状部９には夫々が寸法および
重量等を取扱いが容易な大きさにブロック化し、これを
複数積み重ねて形成した嵌め込み原子炉しゃへい体10を
装着して原子炉しゃへい体８が構成されている。

【００１６】前記嵌め込み原子炉しゃへい体10は、図３
の斜視図に示す上段嵌め込み原子炉しゃへい体10ａと、
図４の斜視図に示す中間嵌め込み原子炉しゃへい体10
ｂ、および図５の斜視図に示す下段嵌め込み原子炉しゃ
へい体10ｃで構成する。この嵌め込み原子炉しゃへい体
10は、中性子効果の高い構成材である熱中性子エネルギ
ーの吸収作用の大きな素材および、熱中性子の全吸収断
面積の大きい元素よりなる物質で中性子放射化生成物の
少ない元素を使用して形成している。

【００１７】すなわち、一例としては熱中性子エネルギ
ーの吸収作用の大きな素材で、熱吸収面積が大となるよ
うに複数の穴をあけた黒鉛板と、熱中性子の全吸収断面
積の大きい元素よりなる物質のコンクリートで、前記各
黒鉛板は互いに穴の位置が重ならぬように配し、コンク
リートと交互に多重層としてブロックとする。

【００１８】上段嵌め込み原子炉しゃへい体10ａは、図
３に示すように上面内側に前記原子炉しゃへい体８の凹
状部９の上段部に嵌合する凸部11ａを、下面中央に中間
嵌め込み原子炉しゃへい体10ｂと嵌合する組合わせ用の
凹部12が形成されていて、両側面は平面で、嵌め込み原
子炉しゃへい体10の最上段部に配置される。

【００１９】また、中間嵌め込み原子炉しゃへい体10ｂ
は、図４に示すように上面の中央に上段嵌め込み原子炉
しゃへい体10ａの凹部12と嵌合する組合わせ用の凸部11
ｂを、下面中央に同じく中間嵌め込み原子炉しゃへい体
10ｂ、あるいは下段嵌め込み原子炉しゃへい体10ｃの凸
部11ｂと嵌合する組合わせ用の凹部12が形成されてい
て、両側面は平面となっており、嵌め込み原子炉しゃへ
い体10の中間部に配置し、凹状部９の高さに対応して複
数段積み重ねる。

【００２０】さらに、下段嵌め込み原子炉しゃへい体10
ｃについては、図５に示ように上面中央に中間嵌め込み
原子炉しゃへい体10ｂの凹部12と嵌合する組合わせ用の
凸部11ｂが、下面内側には凹状部９の下段部に嵌合する
凸部11ｃが形成されていて、両側面は平面で、嵌め込み
原子炉しゃへい体10の最下段部に配置される。なお、各
上段、中間、下段嵌め込み原子炉しゃへい体10ａ，10
ｂ，10ｃの両側面は、必要数を隣接配置すれば環状とな
るような角度に形成されている。

【００２１】原子炉しゃへい体８の凹状部９は、嵌め込
み原子炉しゃへい体10を装着することによって閉塞され
るが、この凹状部９と装着した各上段、中間、下段嵌め
込み原子炉しゃへい体10ａ，10ｂ，10ｃとの相互間には
微小のスリットが生じる。

【００２２】この微小のスリットに起因するストリーミ
ング現象防止を放射化のインベントリ分布範囲を嵌め込
み原子炉しゃへい体10内とするために、凹状部９および
各上段、中間、下段嵌め込み原子炉しゃへい体10ａ，10
ｂ，10ｃが当接する相互間には、凸部11ａ，11ｂ，11
ｃ、および凹部12による段差を設けた形状としてスリッ
トに迷路を形成している。

【００２３】さらに、前記相互間のスリットとなる各上
段、中間、下段嵌め込み原子炉しゃへい体10ａ，10ｂ，
10ｃの各ブロックの接着部13には、中性子を遮断すると
共に、相互間を堅固に固定するために適宜、接着剤を塗
布して組み立てる。

【００２４】図６の断面図は図１のＡ−Ａ矢視断面図
で、嵌め込み原子炉しゃへい体10とＢ部原子炉しゃへい
体８との配置を示し、複数の嵌め込み原子炉しゃへい体
10は夫々隣接しているブロック間は接着部13において接
着し、Ｂ部原子炉しゃへい体８ｂとは接合部14が形成さ
れる。

【００２５】また、図７の一部切断斜視図はＢ部原子炉
しゃへい体８ｂの凹状部９における嵌め込み原子炉しゃ
へい体10の組立て状態を示したもので、上段嵌め込み原
子炉しゃへい体10ａの下には中間嵌め込み原子炉しゃへ
い体10ｂが３段積んであり、最下段に下段嵌め込み原子
炉しゃへい体10ｃが配置されていて、相互に隣接したブ
ロックと接着している。

【００２６】嵌め込み原子炉しゃへい体10の原子炉しゃ
へい体８に設けられた凹状部９への装着は、先ず、数個
のブロックの下段嵌め込み原子炉しゃへい体10ｃの相互
間に接着剤を塗布して配置する。次に、この上に中間嵌
め込み原子炉しゃへい体10ｂを、凹部12が前記下段嵌め
込み原子炉しゃへい体10ｃの凸部11ｂと嵌合させ、接着
剤を塗布して積上げる。なお、この中間嵌め込み原子炉
しゃへい体10ｂの積上げ段数は凹状部９の高さに応じて
決める。

【００２７】さらに最上段には、上段嵌め込み原子炉し
ゃへい体10ａを、その凹部12が下の中間嵌め込み原子炉
しゃへい体10ｂの凸部11ｂに嵌合するようにして設置す
るが、この上段嵌め込み原子炉しゃへい体10ａは側面か
ら挿入する。

【００２８】以上の作業を順次繰り返してＢ部原子炉し
ゃへい体８ｂの凹状部９に嵌め込み原子炉しゃへい体10
を環状に装着する。なお、凹状部９に順次嵌め込む、嵌
め込み原子炉しゃへい体10の各ブロックは、その平面が
扇形で、上下に凸部11ｂと凹部12がある形状であること
から、特に環状の最終列における嵌め込み工程は複雑に
なる。

【００２９】しかしながら、例えば最終列の上段嵌め込
み原子炉しゃへい体10ａについては、その凹部12を予め
充填した特殊形状とすると共に、直下の中間嵌め込み原
子炉しゃへい体10ｂの凸部11ｂを削除して、前記上段嵌
め込み原子炉しゃへい体10ａを充填剤、接着剤等を用い
て嵌め込むことで容易に嵌め込み原子炉しゃへい体10が
構築できる。

【００３０】また、凹状部９への嵌め込み原子炉しゃへ
い体10装着の際に、中間嵌め込み原子炉しゃへい体10
ｂ、および上段嵌め込み原子炉しゃへい体10ａが、夫々
下のブロックに対して周方向に１／２ずらして積み上げ
る方法がある。

【００３１】これによると嵌め込みおよび解体時の工数
が増すが、一つのブロックの凸部11ｂ、あるいは凹部12
に対して、二つのブロックの凹部12、あるいは凸部11ｂ
が嵌合する状態となることから、完成した嵌め込み原子
炉しゃへい体10としての強度が増加する効果がある。さ
らに、上段、中間、下段嵌め込み原子炉しゃへい体10
ａ，10ｂ，10ｃの両側面に図示しない凹、凸部を形成し
て、接着部13において互いに嵌合させることにより、嵌
め込み原子炉しゃへい体10の強度がさらに増加する。

【００３２】次ぎに上記構成による作用について説明す
る。原子炉運転中は、図１に示すように嵌め込み原子炉
しゃへい体10は、Ｂ部原子炉しゃへい体８ｂの内面に装
着、固定されており、この嵌め込み原子炉しゃへい体10
を形成する上段、中間、下段嵌め込み原子炉しゃへい体
10ａ，10ｂ，10ｃの各ブロックは、図６および図７に示
すように、各ブロック同士の上下は凸部11ｂと凹部12で
嵌合し、左右は接着部13で、またＢ部原子炉しゃへい体
８ｂとは接合部14において接合されている。

【００３３】原子炉の廃止措置に伴う解体時には、先
ず、図２に示す原子炉しゃへい体８において内面に突出
しているＢ部原子炉しゃへい体８ｂの凹状部９の上部
を、図示しない切り離し治具により切り離す。

【００３４】次にＢ部原子炉しゃへい体８ｂの内面で凹
状部９内に環状に装着されている嵌め込み原子炉しゃへ
い体10の上段、中間、下段嵌め込み原子炉しゃへい体10
ａ，10ｂ，10ｃを各ブロック毎に、上段嵌め込み原子炉
しゃへい体10ａより順次取り出して解体する。

【００３５】また、必要に応じて中間嵌め込み原子炉し
ゃへい体10ｂおよび下段嵌め込み原子炉しゃへい体10ｃ
の最下段部の接着部13に対しても、切り離し治具により
切り離すことにより、さらに解体が容易となる。なお、
切り離し作業時に発生するダストについては、従来と同
様に切断局所集塵装置により回収して周囲に放散するこ
とを防止するが、その発生量は従来の切断装置４による
切断作業に比べて極めて少ない。

【００３６】これにより原子炉しゃへい体８において
は、放射性廃棄物処理を実施する必要のある放射線の高
照射領域に嵌め込み原子炉しゃへい体10が装着されてい
ることにより、原子炉しゃへい体８の解体時に、嵌め込
み原子炉しゃへい体10をブロック毎に接着部13を切り離
し治具で切り離すだけで、各上段、中間、下段嵌め込み
み原子炉しゃへい体10ａ，10ｂ，10ｃの複数のブロック
に容易に分離して取り出すことができる。

【００３７】従って、解体作業の工程や工数が削減され
ると共に、放射化箇所が嵌め込み原子炉しゃへい体10ま
たは、その近傍に特定できるのでコンリート放射性廃棄
物が削減できる。さらに、解体時における原子炉しゃへ
い体３内の切断装置４の据付け調整やブレード５の交換
等の作業が不要となるため、作業員の被曝が大幅に低減
される。

【００３８】

【発明の効果】以上本発明によれば、原子炉しゃへい体
の放射化箇所の解体作業に際して大規模な切断装置を必
要としないため、作業工程、工数および放射性廃棄物の
削減ができて作業期間も短縮できる。また、切断に先立
ち、原子炉しゃへい体の内部における作業員による切断
装置の据付け、調整やブレード交換等の作業が不要とな
るため、作業員の被曝を低減する効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例の原子炉しゃへい体の断
面図。

【図２】本発明に係る一実施例のＢ部原子炉しゃへい体
の凹状部拡大断面図。

【図３】本発明に係る一実施例の上段嵌め込み原子炉し
ゃへい体斜視図。

【図４】本発明に係る一実施例の中間嵌め込み原子炉し
ゃへい体斜視図。

【図５】本発明に係る一実施例の下段嵌め込み原子炉し
ゃへい体斜視図。

【図６】本発明に係る一実施例のＢ部原子炉しゃへい体
で図１のＡ−Ａ矢視断面図。

【図７】本発明に係る一実施例の嵌め込み原子炉しゃへ
い体の一部切断斜視図。

【図８】従来の原子炉しゃへい体の断面図。

【図９】従来の切断装置の設置斜視図。

【図１０】コンクリート厚さに対する中性子線の減衰率
特性図。

【符号の説明】

１…原子炉燃料、２…原子炉圧力容器、３，８…原子炉
しゃへい体、３ａ，８ａ…Ａ部原子炉しゃへい体、３
ｂ，８ｂ…Ｂ部原子炉しゃへい体、４…切断装置、５…
ブレード、６…切断片、７…把持機、９…凹状部、10…
嵌め込み原子炉しゃへい体、10ａ…上段嵌め込み原子炉
しゃへい体、10ｂ…中間嵌め込み原子炉しゃへい体、10
ｃ…下段嵌め込み原子炉しゃへい体、11ａ〜11ｃ…凸
部、12…凹部、13…接着部、14…接合部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原子炉圧力容器の周囲に設ける原子炉し
   ゃへい体において、原子炉しゃへい体で放射線照射量の
   多い領域に中性子しゃへい材を使用して複数に分割され
   たブロック構造のしゃへい体を分離可能に装着したこと
   を特徴とする原子炉しゃへい体。