(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物内で発生した放射性気体廃棄物の放射能を減衰させた後に排気する排気システムであって、
前記放射性気体廃棄物を貯留する複数のユニットを直列に連通させた貯留機構と、
前記建物内の前記放射性気体廃棄物を前記貯留機構に送風する送風手段と、
一の前記ユニットからこのユニットに隣接する他の前記ユニットに前記放射性気体廃棄物を圧送する送気手段と、を備え、
前記送気手段は、前記送風手段とは別に前記ユニットに設けられており、
前記ユニット内で外部と遮断した状態で前記放射性気体廃棄物を所定の時間停留して放射能を減衰させることを特徴とする排気システム。
【請求項２】
建物内で発生した放射性気体廃棄物の放射能を減衰させた後に排気する排気システムであって、
前記放射性気体廃棄物を貯留する複数のユニットを直列に連通させた貯留機構と、
前記建物内の前記放射性気体廃棄物を前記貯留機構に送風する送風手段と、
一の前記ユニットからこのユニットに隣接する他の前記ユニットに前記放射性気体廃棄物を送気する送気手段と、を備え、
前記ユニット内で外部と遮断した状態で前記放射性気体廃棄物を所定の時間貯留して放射能を減衰させ、
前記ユニットは、
前記放射性気体廃棄物を貯留するセルと、前記セルへ前記放射性気体廃棄物を導く給気管と、前記セルから前記放射性気体廃棄物を排出する送気管と、を有し、
前記送気手段は、
前記セル内で回転する回転子と、前記回転子に突没可能に取り付けられ前記セルの内周面に摺接しつつ回転する複数の回転翼と、前記回転子を回転させる駆動手段と、を有し、前記セルの内周面、前記回転翼及び前記回転子で囲まれた空間の容積を前記回転翼の回転動作で変化させて前記放射性気体廃棄物を圧送することを特徴とする排気システム。
【請求項３】
建物内で発生した放射性気体廃棄物を、直列に連通させた複数のユニットを備えた貯留機構に送風手段で送風し、各ユニットを外部と遮断させた状態で前記放射性気体廃棄物を貯留して放射能を減衰させる貯留工程と、放射性気体廃棄物を貯留した前記ユニットに隣接する他のユニットに、前記貯留工程で貯留した放射性気体廃棄物を送気手段で圧送する送気工程とを交互に繰り返し行って前記放射性気体廃棄物の放射能を減衰させた後に排気し、
前記送気手段は、前記送風手段とは別に前記ユニットに設けられており、
前記貯留工程では、前記放射性気体廃棄物を所定の時間停留して放射能を減衰させることを特徴とする排気方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加速器室等で発生した放射性気体廃棄物の放射能を減衰させた後に排気する排気システム及び排気方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射性気体廃棄物が発生する試験室等は、室内の空気を所定の温度及び湿度に保つとともに、室内を負圧にする必要があるため換気設備が設けられている。従来の前記試験室等の換気設備には、エアハンドリングユニットやチラー等を備えた給気設備と、排気ファン、リザーバタンク及びフィルター等を備えた排気設備とが主に設けられている。排気設備では、試験室等で発生した放射性気体廃棄物の放射能を基準値以下に減衰させた後に排気している。放射性気体廃棄物の放射能を減衰させる方法としては、例えば、希釈減衰、吸着減衰、時間減衰（半減期減衰）等が知られている。
【０００３】
希釈減衰は、放射性気体廃棄物に外気（フレッシュエア）を大量に導入して、気体の放射能を減衰させる方法である。具体的には、換気を複数回行うなどして試験室等に大量の外気を取り入れて放射能濃度を希釈させる。
【０００４】
吸着減衰は、例えば活性炭のような吸着部材に放射性気体廃棄物を吸着させて、気体の放射能を減衰させる方法である。特許文献１には、放射性気体廃棄物を発生する施設とスタックの間に活性炭を備えたホールドアップ装置が記載されている。このホールドアップ装置は、筐体内にパッケージ化された活性炭を積層させて、放射性気体廃棄物が筐体内を通る際に、活性炭に触れるように形成されている。活性炭の吸着効果により、気体の放射能を減衰させることができる。
【０００５】
時間減衰は、核種の半減期に基づいて、放射性気体廃棄物を所定の時間容器等に保持して放射能を減衰させる方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−６２３９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記した希釈減衰では、大量に外気を取り込むとともに大量に排気しなければならないため、ファン、ダクト及びタンク等の設備が大型化する。これにより、換気回数（換気流量）も多くなるため、換気にかかるランニングコストが増大するという問題があった。例えば、素粒子の試験に用いられる加速器等は、近年大型化が進んでいるため、換気にかかるランニングコストの増大は、施設の運営上の問題になっていた。
【０００８】
前記した吸着減衰では、活性炭が経年劣化すると吸着効率が低減するため、活性炭のメンテナンスが必要になり、作業手間がかかるだけでなく、材料費も嵩むという問題があった。
【０００９】
このような観点から、本発明は、換気にかかるランニングコンストの低減を図るとともに、放射能を減衰させることができる排気システム及び排気方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような課題を解決する本発明に係る排気システムは、建物内で発生した放射性気体廃棄物の放射能を減衰させた後に排気する排気システムであって、前記放射性気体廃棄物を貯留する複数のユニットを直列に連通させた貯留機構と、前記建物内の前記放射性気体廃棄物を前記貯留機構に送風する送風手段と、一の前記ユニットからこのユニットに隣接する他の前記ユニットに前記放射性気体廃棄物を圧送する送気手段と、を備え、前記送気手段は、前記送風手段とは別に前記ユニットに設けられており、前記ユニット内で外部と遮断した状態で前記放射性気体廃棄物を所定の時間停留して放射能を減衰させることを特徴とする。
【００１１】
かかる構成によれば、放射性気体廃棄物を所定の時間貯留するユニットを複数設け、各ユニットにおいて放射能を減衰させるため、各ユニットの容量は比較的小さくて済む。これにより、放射性気体廃棄物を低流量で送気できるため、各設備及び装置の小型化を図れるだけでなく、換気回数も低減できる。よって、換気にかかるランニングコストを低減することができる。また、従来の方法で用いた活性炭のような消費材の使用量を削減又は省略できるため、メンテナンスにかかる手間やコストを低減することができる。
【００１２】
また、ユニットを複数設け、各ユニットにおいて外部と遮断した状態で放射性気体廃棄物を所定の時間貯留するので放射能を減衰させる時間を長く確保することができる。これにより、放射能を確実に減衰させることができる。また、放射性気体廃棄物をユニット内で停留させることができるため、核種の半減期に合わせた貯留時間の管理を容易に行うことができる。
【００１３】
また、本発明に係る排気システムは、建物内で発生した放射性気体廃棄物の放射能を減衰させた後に排気する排気システムであって、前記放射性気体廃棄物を貯留する複数のユニットを直列に連通させた貯留機構と、前記建物内の前記放射性気体廃棄物を前記貯留機構に送風する送風手段と、一の前記ユニットからこのユニットに隣接する他の前記ユニットに前記放射性気体廃棄物を送気する送気手段と、を備え、前記ユニット内で外部と遮断した状態で前記放射性気体廃棄物を所定の時間貯留して放射能を減衰させ、前記ユニットは、前記放射性気体廃棄物を貯留するセルと、前記セルへ前記放射性気体廃棄物を導く給気管と、前記セルから前記放射性気体廃棄物を排出する送気管と、を有し、前記送気手段は、前記セル内で回転する回転子と、前記回転子に突没可能に取り付けられ前記セルの内周面に摺接しつつ回転する複数の回転翼と、前記回転子を回転させる駆動手段と、を有し、前記セルの内周面、前記回転翼及び前記回転子で囲まれた空間の容積を前記回転翼の回転動作で変化させて前記放射性気体廃棄物を圧送することを特徴とする。かかる構成によれば、簡易な構成で放射性気体廃棄物を送気することができる。
【００１４】
また、本発明に係る排気方法は、建物内で発生した放射性気体廃棄物を、直列に連通させた複数のユニットを備えた貯留機構に送風手段で送風し、各ユニットを外部と遮断させた状態で前記放射性気体廃棄物を貯留して放射能を減衰させる貯留工程と、放射性気体廃棄物を貯留した前記ユニットに隣接する他のユニットに、前記貯留工程で貯留した放射性気体廃棄物を送気手段で圧送する送気工程とを交互に繰り返し行って前記放射性気体廃棄物の放射能を減衰させた後に排気し、前記送気手段は、前記送風手段とは別に前記ユニットに設けられており、前記貯留工程では、前記放射性気体廃棄物を所定の時間停留して放射能を減衰させることを特徴とする。
【００１５】
かかる方法によれば、放射性気体廃棄物を所定の時間貯留するユニットを複数設け、各ユニットにおいて放射能を減衰させるため、各ユニットの容量は比較的小さくて済む。これにより、放射性気体廃棄物を低流量で送気できるため、各設備及び装置の小型化を図れるだけでなく、換気回数も低減できる。よって、換気にかかるランニングコストを低減することができる。また、従来の方法で用いた活性炭のような消費材の使用量を削減又は省略できるため、メンテナンスにかかる手間やコストを低減することができる。
【００１６】
また、ユニットを複数設け、各ユニットにおいて外部と遮断した状態で放射性気体廃棄物を所定の時間貯留するので放射能を減衰させる時間を長く確保することができる。これにより、放射能を確実に減衰させることができる。また、放射性気体廃棄物をユニット内で停留させることができるため、核種の半減期に合わせた貯留時間の管理を容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、換気にかかるランニングコンストの低減が図れるとともに、放射性気体廃棄物の放射能を減衰させた後に排気することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態に係る全体的な換気設備を示した側面図である。
【図２】本実施形態に係る排気システムを示した概略平面図である。
【図３】本実施形態に係る第一ユニットを示した概略平面図である。
【図４】本実施形態に係る第一換気工程を段階的に示した概略平面図である。
【図５】本実施形態に係る第二換気工程を段階的に示した概略平面図である。
【図６】本実施形態に係る第三換気工程を段階的に示した概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本実施形態にかかる排気システム１は、図１に示すように、加速器室Ｒ内の放射性気体廃棄物を送気する送風手段２と、放射性気体廃棄物を貯留するユニット１１〜１４を備えた貯留機構３と、各ユニットに設けられた送気手段４と、送風手段２及び送気手段４を制御する排気用制御装置５と、を有する。排気システム１は、加速器室Ｒ内で放射性気体廃棄物の放射能を減衰させた後、大気（外気）中に排気することを目的としている。まずは、加速器室Ｒの全体的な換気設備について説明する。
【００２０】
加速器室Ｒの換気設備は、図１に示すように、加速器室Ｒ内に外気を取り入れる給気設備Ｅと、加速器室Ｒ内の気体を排気する排気設備Ｇとを有する。
加速器室Ｒは、加速器Ｋを備えた施設であってシールドコンクリート等で覆われている。加速器Ｋは、電磁的相互作用を利用して
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を加速させる装置である。加速器Ｋを運転させると放射線が発生する。なお、本実施形態では、加速器Ｋを備えた加速器室Ｒを例に説明したが、換気する建物（部屋）は、例えば、照射室や原子力発電所の放射性気体処理室など放射性気体廃棄物を含んだ建物であってもよい。
【００２１】
給気設備Ｅは、本実施形態では、エアハンドリングユニット、チラー及び給気用制御装置等を備えており、外気を加速器室Ｒに取り入れるとともに、加速器室Ｒ内の温度及び湿度等を所定の条件に保つ。一方、排気設備Ｇは、本実施形態では、排気システム１と、フィルターＦと、スタックＨとを有する。排気設備Ｇは、排気システム１で放射性気体廃棄物の放射能を減衰させた後、フィルターＦで気体を清浄してスタックＨから大気中に排気する。
【００２２】
給気設備Ｅ、加速器室Ｒ及び排気設備Ｇは、それぞれ連結管Ｐを介して連通している。給気設備Ｅの給気用制御装置（図示省略）と排気設備Ｇの排気用制御装置５は、電気的に接続されており、加速器室Ｒ内が常に負圧になるように関連付けて制御されている。図１中の矢印は、気体の流れを示す。
【００２３】
次に、本発明に係る排気システム１について詳細に説明する。図２に示すように、排気システム１は、送風手段２と、貯留機構３と、各ユニットに設けられた送気手段４と、排気用制御装置５とを主に有する。
【００２４】
送風手段２は、加速器室Ｒ内の気体を貯留機構３に送気する。送風手段２は、本実施形態ではファンを用いている。送風手段２は、排気用制御装置５と電気的に接続されており、排気用制御装置５から送信される制御信号によって間欠的に作動する。
【００２５】
貯留機構３は、図２に示すように、放射性気体廃棄物を所定の時間貯留する装置である。貯留機構３では、放射性気体廃棄物を所定の時間貯留して、核種の半減期を利用して放射能を減衰させる。貯留機構３は、本実施形態では、第一ユニット１１、第二ユニット１２、第三ユニット１３及び第四ユニット１４の四つのユニットを備えている。
【００２６】
第一ユニット１１〜第四ユニット１４は、直列的に配置されており上流側から下流側に気体が流れるように連通している。各ユニットは、外部と遮断した状態で、放射性気体廃棄物を停留させて放射能を減衰させる。第一ユニット１１〜第四ユニット１４は、略同じ形態であるため、第一ユニット１１を例に内部構造について説明する。
【００２７】
第一ユニット１１は、図３に示すように、ケーシング２１ａと、放射性気体廃棄物を貯留するセル２２ａと、セル２２ａに放射性気体廃棄物を導く給気管２３ａと、セル２２ａから放射性気体廃棄物を排出する送気管２４ａと、を有する。
【００２８】
ケーシング２１ａは、鋼板又はコンクリートからなる直方体を呈する躯体であって、セル２２ａ等を内設する。ケーシング２１ａの内壁は、耐食性を高めるためにライニング処理が施されている。
【００２９】
セル２２ａは、ケーシング２１ａの内部に形成された小部屋であって、放射性気体廃棄物を貯留する。セル２２ａの形状及び材質は特に制限されないが、本実施形態では金属製の中空円柱状に形成している。また、セル２２ａは、内面平滑な函体製であってもよい。
【００３０】
給気管２３ａは、連結管Ｐに連通するとともに、セル２２ａに開口している。給気管２３ａは、加速器室Ｒで発生した放射性気体廃棄物をセル２２ａ内に導く管である。
【００３１】
送気管２４ａは、セル２２ａと、第二ユニット１２の給気管２３ｂとを連結している。送気管２４ａは、放射性気体廃棄物を第一ユニット１１のセル２２ａから排出して、第二ユニット１２のセル２２ｂに導く管である。
【００３２】
第一ユニット１１〜第四ユニット１４は、図２に示すように、隣接するユニット同士の給気管と送気管が連通するように形成されている。つまり、第一ユニット１１の送気管２４ａと、第二ユニット１２の給気管２３ｂとが連通し、第二ユニット１２の送気管２４ｂと第三ユニット１３の給気管２３ｃとが連通し、第三ユニット１３の送気管２４ｃと第四ユニット１４の給気管２３ｄとが連通する。第四ユニット１４の送気管２４ｄは、フィルターＦに臨む連結管Ｐに連通している。
【００３３】
本実施形態では、ユニットを四つ設けたが、ユニットは三つ以下でもよいし、五つ以上設けてもよい。貯留機構３のユニット数は、ユニットに内設されるセルの大きさや加速器室Ｒ（放射能が発生する建物）の大きさ、さらには、放射性気体廃棄物の核種の半減期等を考慮して適宜設定すればよい。
【００３４】
第二ユニット１２〜第四ユニット１４は、第一ユニット１１と略同じ形態であるため、各ユニットの各部位は第一ユニット１１と同等の符号を付して符号の後に第二ユニット１２は「ｂ」、第三ユニット１３は「ｃ」、第四ユニット１４は「ｄ」を付して区別する。
【００３５】
送気手段４は、図２に示すように、第一ユニット１１〜第四ユニット１４にそれぞれ設けられている。送気手段４は、略同等の構成であるため、第一ユニット１１に係る送気手段４ａを例に説明する。
【００３６】
送気手段４ａは、図３に示すように、セル２２ａ内で回転する回転子２５ａと、回転子２５ａに取り付けられた一対の回転翼２６ａ，２６ａと、回転子２５ａを回転させる図示しない駆動手段とを主に有する。送気手段４ａは、セル２２ａで貯留した放射性気体廃棄物を、隣接する下流側の第二ユニット１２に圧送する。
【００３７】
回転子２５ａは、回転軸２９ａを中心に回転する円柱状の回転体である。回転子２５ａの半径は、セル２２ａの半径よりも小さく形成されている。回転軸２９ａは、セル２２ａの円心よりも給気管２３ａ及び送気管２４ａ側にセットバックして配設されている。回転子２５ａの一部は、セル２２ａの内周面に接触している。回転子２５ａは、本実施形態では、反時計回りに回転する。
【００３８】
回転翼２６ａ，２６ａは、回転子２５ａの円周面に対して突没可能に取り付けられ、回転子２５ａの回転に同期して回転移動する。回転軸２９ａと回転翼２６ａの間には、スプリング２８ａが介設されている。これにより、回転翼２６ａは、回転子２５ａの外側に付勢されるため、回転翼２６ａの先端はセル２２ａの内周面に常に当接される。回転子２５ａが回転すると、回転翼２６ａは、セル２２ａの内周面に摺接しながら回転移動する。回転翼２６ａは、本実施形態では、軽量鋼板で形成されている。なお、本実施形態では、回転翼２６ａは、二枚用いているが、何枚設けてもよい。
【００３９】
セル２２ａ内は、回転子２５ａ及び回転翼２６ａ，２６ａによって三つの空間に分けられる。つまり、図３に示すように、セル２２ａの内周面と回転子２５ａの外周面と回転翼２６ａとで囲まれた空間のうち、給気管２３ａに連通する部分を第一空間部３１ａ、送気管２４ａに連通する部分を第三空間部３３ａ、その余の部分を第二空間部３２ａとする。回転翼２６ａは、初期又は中立状態においては、図３に示すように、第一空間部３１ａの容積と、第三空間部３３ａの容積とが同等となる位置で停止している。初期状態又は中立状態における第二空間部３２ａの容積は、本実施形態では２ｍ３に形成されている。
【００４０】
送気手段４ａは、回転翼２６ａ，２６ａの回転により、セル２２ａの内周面、回転子２５ａの外周面及び回転翼２６ａとで囲まれた空間の容積変化によって隣接する第二ユニット１２へ放射性気体廃棄物を送気する。つまり、セル２２ａ内で分割された空間に取り入れられた放射性気体廃棄物は、周期的にその体積を変化させながら回転翼２６ａ，２６ａの回転によって圧縮されて、送気管２４ａから隣接する第二ユニット１２へ圧送される。具体的な作用については後記する。
【００４１】
駆動手段は、具体的な図示は省略するが、回転子２５ａを回転させる装置である。駆動手段は、本実施形態では、モータを用いる。駆動手段は、排気用制御装置５に電気的に接続されており、排気用制御装置５からの制御信号に基づいて回転子２５ａを所定の角度で回転させる。
【００４２】
図２に示す第二ユニット１２〜第四ユニット１４に係る送気手段４ｂ〜４ｄは、送気手段４ａと略同じ形態であるため、各送気手段の各部位は送気手段４ａと同等の符号を付して符号の後に第二ユニット１２の送気手段は「ｂ」、第三ユニット１３の送気手段は「ｃ」、第四ユニット１４の送気手段は「ｄ」を付して区別する。
【００４３】
排気用制御装置５は、図２に示すように、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及び入力回路を備えており、送風手段２と送気手段４の駆動手段（図示省略）に電気的に接続されている。排気用制御装置５は、送風手段２と各送気手段４の駆動手段を関連付けて作動させるように形成されている。
【００４４】
排気システム１は、給気設備Ｅ（図１参照）及び排気システム１が連動して作動するように形成してもよいし、排気システム１が単独で作動するように形成してもよい。また、加速器室Ｒにセンサを設けて、加速器室Ｒ内の放射能濃度が所定の数値に達したら排気システム１が作動するように形成してもよい。
【００４５】
次に、図４〜図６（適宜図１，２参照）を用いて本実施形態の作用効果について説明する。本実施系形態にかかる排気システム１の作動工程は、第一換気工程、第二換気工程、第三換気工程、第四換気工程、第ｎ換気工程（ｎは５以上の整数）を行う。各工程では、各ユニットにおいて給気工程、貯留工程及び送気工程を順番に行う。なお、加速器室Ｒでは、加速器Ｋの運転時又は運転後、放射性気体廃棄物が発生しているものとする。また、各ユニットの回転翼（２６ａ〜２６ｄ）は、初期状態においては各セルの第一空間（３１ａ〜３１ｄ）の容積と、第三空間（３３ａ〜３３ｄ）の容積とが同等となる位置で停止している。
【００４６】
（第一換気工程）
第一換気工程では、第一ユニット１１で給気工程、貯留工程及び送気工程を行う。
給気工程では、図４の（ａ）及び（ｂ）に示すように、セル２２ａの第二空間部３２ａに放射性気体廃棄物Ａ１を取り入れる。まず、給気工程では、排気用制御装置５（排気システム１）は、送風手段２を作動させて、加速器室Ｒ内の放射性気体廃棄物Ａ１をセル２２ａの第一空間部３１ａに取り入れる。送風手段２の送風量は、特に制限されないが、本実施形態では２ｍ３に設定する。次に、排気用制御装置５は、送気手段４ａの駆動手段（図示省略）を作動させて、回転子２５ａを反時計回りに１８０度回転させる。これにより、セル２２ａの第一空間部３１ａに取り入れられた放射性気体廃棄物Ａ１は、回転翼２６ａに押し込まれ、第二空間部３２ａに移動する。
【００４７】
貯留工程では、図４の（ｂ）に示すように、セル２２ａの第二空間部３２ａで放射性気体廃棄物Ａ１を貯留する。排気用制御装置５は、貯留工程の間は、送風手段２及び回転子２５ａを停止させる。貯留工程では、回転翼２６ａ，２６ａがセル２２ａの内周面と接触しているため、外部から遮断された状態で放射性気体廃棄物Ａ１を貯留（停留）できる。貯留時間は、特に制限されないが、本実施形態では１０分間貯留する。これにより、放射性気体廃棄物Ａ１の放射能が減衰する。
【００４８】
送気工程では、図５の（ａ）及び（ｂ）に示すように、放射性気体廃棄物Ａ１をセル２２ａの外部へ排出するとともに第二ユニット１２のセル２２ｂ側へ送気する。送気工程では、排気用制御装置５は、送気手段４ａの駆動手段を作動させて回転子２５ａを反時計回りに１８０度回転させる。これにより、セル２２ａの第二空間部３２ａで貯留された放射性気体廃棄物Ａ１は、圧縮されつつ第一ユニット１１の送気管２４ａに排出される。
【００４９】
（第二換気工程）
第二換気工程では、第一ユニット１１及び第二ユニット１２でそれぞれ給気工程、貯留工程及び送気工程を行う。
第二換気工程の給気工程では、図５の（ａ）及び（ｂ）に示すように、セル２２ｂの第二空間部３２ｂに放射性気体廃棄物Ａ１を取り入れるとともに、セル２２ａの第二空間部３２ａに新たに放射性気体廃棄物Ａ２を取り入れる。第二ユニット１２では、図５の（ａ）に示すように、第一換気工程の送気工程により、圧縮された放射性気体廃棄物Ａ１が第二ユニット１２の給気管２３ｂを介してセル２２ｂの第一空間部３１ｂに取り入れられる。次に、排気用制御装置５は、送気手段４ｂの駆動手段（図示省略）を作動させて、回転子２５ｂを反時計回りに１８０度回転させる。これにより、図５の（ｂ）に示すように、セル２２ｂの第一空間部３１ｂに取り入れられた放射性気体廃棄物Ａ１は、回転翼２６ａに押し込まれ、第二空間部３２ｂに移動する。
【００５０】
また、第一ユニット１１では、図５の（ａ）及び（ｂ）に示すように、第一換気工程の給気工程と同様にセル２２ａの第二空間部３２ａに新たに放射性気体廃棄物Ａ２を取り入れる。給気工程では、排気用制御装置５は、送風手段２を作動させて、加速器室Ｒ内の放射性気体廃棄物Ａ２をセル２２ａの第一空間部３１ａに取り入れる。送風手段２の送風量は、特に制限されないが、本実施形態では２ｍ３に設定する。次に、排気用制御装置５は、送気手段４ａの駆動手段（図示省略）を作動させて、回転子２５ａを反時計回りに１８０度回転させる。これにより、セル２２ａの第一空間部３１ａに取り入れられた放射性気体廃棄物Ａ２は、回転翼２６ａに押し込まれ、第二空間部３２ａに移動する。
【００５１】
第二換気工程での貯留工程では、図５の（ｂ）に示すように、セル２２ｂで放射性気体廃棄物Ａ１を貯留し、セル２２ａで放射性気体廃棄物Ａ２を貯留する。排気用制御装置５は、貯留工程の間は、送風手段２、送気手段４ａ，４ｂを停止させる。貯留時間は、特に制限されないが、本実施形態では１０分間貯留する。これにより、放射性気体廃棄物Ａ１及び放射性気体廃棄物Ａ２の放射能が減衰する。
【００５２】
第二換気工程での送気工程では、図６の（ａ）に示すように、放射性気体廃棄物Ａ１をセル２２ｂの外部へ排出するとともに第三ユニット１３のセル２２ｃ側へ送気する。また、放射性気体廃棄物Ａ２をセル２２ａの外部へ排出するとともに第二ユニット１２のセル２２ｂ側へ送気する。
【００５３】
つまり、第二換気工程の送気工程では、図６の（ａ）に示すように、排気用制御装置５は、送気手段４ｂの駆動手段を作動させて、回転子２５ｂを反時計回りに１８０度回転させる。これにより、セル２２ｂの第二空間部３２ｂで貯留された放射性気体廃棄物Ａ１は、圧縮されつつ送気管２４ｂに排出される。
また、第二換気工程での送気工程では、図６の（ａ）に示すように、排気用制御装置５は、送気手段４ａの駆動手段を作動させて、回転子２５ａを反時計回りに１８０度回転させる。これにより、セル２２ａの第二空間部３２ａで貯留された放射性気体廃棄物Ａ２は、圧縮されつつ送気管２４ａに排出される。
【００５４】
（第三換気工程）
第三換気工程では、第一換気工程及び第二換気工程と略同等の要領で、第一ユニット１１、第二ユニット１２及び第三ユニット１３でそれぞれ給気工程、貯留工程及び送気工程を行う。
第三換気工程の給気工程では、図６の（ａ）及び（ｂ）に示すように、セル２２ｃの第二空間部３２ｃに放射性気体廃棄物Ａ１を取り入れるとともに、セル２２ｂの第二空間部３２ｂに放射性気体廃棄物Ａ２を取り入れ、さらに、セル２２ａの第二空間部３２ａに新たに放射性気体廃棄物Ａ３を取り入れる。上流側のセルから下流側のセルへの送気については、第二換気工程と同様に送気手段４ａ，４ｂ，４ｃによって行う。つまり、各セルの内周面、回転子の外周面及び回転翼で構成された空間の容積変化に伴う圧縮作用によって気体を圧送する。
【００５５】
第三換気工程での貯留工程では、図６の（ｂ）に示すように、セル２２ｃで放射性気体廃棄物Ａ１を貯留し、セル２２ｂで放射性気体廃棄物Ａ２を貯留し、セル２２ａで放射性気体廃棄物Ａ３を貯留する。排気用制御装置５は、貯留工程の間は、送風手段２、送気手段４ａ，４ｂ，４ｃを停止させる。貯留時間は、特に制限されないが、本実施形態では１０分間貯留する。これにより、放射性気体廃棄物Ａ１、放射性気体廃棄物Ａ２及び放射性気体廃棄物Ａ３の放射能が減衰する。
【００５６】
第三換気工程での送気工程では、図６の（ｂ）を参照するように、排気用制御装置５は、送気手段４ｃ，４ｂ，４ａの駆動手段を作動させて回転子２５ｃ，２５ｂ，２５ａを反時計回りに１８０度回転させる。これにより、セル２２ｃ，２２ｂ，２２ａで貯留された各放射性気体廃棄物は、圧縮されつつセルの外部へ排出され、隣接する下流側のユニットに送気される。
【００５７】
（第四換気工程、第ｎ換気工程）
第四換気工程、第ｎ換気工程（ｎは５以上の整数）では、具体的な図示は省略するが、第三換気工程と同じ要領で各ユニットにて給気工程、貯留工程、送気工程を行う。つまり、送風手段２で新たな放射性気体廃棄物を第一ユニット１１に送り込むとともに、前記した送気手段４で上流側のユニットで貯留した放射性気体廃棄物を下流側のユニットに送気する。第四ユニット１４で放射性気体廃棄物の放射能を減衰させた気体は、送気工程によって第四ユニット１４の外部に排気され、図１に示すように、フィルターＦ及びスタックＨを通って大気中に排気される。
【００５８】
前記した各換気工程を何工程実行するかは、加速器室Ｒの容量、放射性気体廃棄物の核種の半減期、セルの容量等を考慮して適宜設定すればよい。
【００５９】
以上説明した本実施形態に係る排気システム１によれば、放射性廃棄物を所定の時間貯留するユニットを複数設け、各ユニットにおいて放射能を減衰させるため、各ユニットの容量は比較的小さくて済む。これにより、放射性気体廃棄物を低流量で送気できるため、各設備及び装置の小型化を図れるだけでなく、換気回数も低減できる。よって、換気にかかるランニングコストを低減できる。
【００６０】
また、本実施形態では、低流量で換気するため、給気設備Ｅによる外気の導入も低流量に設定できるので、給気設備Ｅの能力を縮小することができる。また、従来の方法で用いた活性炭のような消費材の使用量を削減又は省略できるため、メンテナンスにかかる手間やコストを低減することができる。
【００６１】
また、本実施形態では、上流側のユニットから下流側のユニットに送気する送気手段４は、セルの内周面、回転翼及び回転子の外周面で囲まれた空間の容積を回転翼の回転動作で変化させて放射性気体廃棄物を圧送する構成とした。送気手段４によれば、回転翼の動力だけで放射性気体廃棄物を圧送することができるため、換気のランニングコストをさらに低減することができる。
【００６２】
また、本実施形態に係る排気システム１によれば、各セルと外部とを遮断した状態で放射性気体廃棄物を所定の時間貯留するとともに、ユニットを複数設けることで放射能を減衰させる時間を長く確保することができる。これにより、放射能を確実に減衰させることができる。また、放射性気体廃棄物をユニット内で停留させることができるため、放射性廃棄物の核種の半減期に合わせた貯留時間の管理が容易になる。
【００６３】
また、排気用制御装置５を設けることで、給気工程、貯留工程及び送気工程の制御を自動で行うことができる。
【００６４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の趣旨に反しない範囲において適宜設計変更が可能である。
例えば、送気手段は、本実施形態では、各セル内での容積の変化を利用して圧送させる構成としたが、送風手段によって送気手段を兼用させてもよい。この場合には、各ユニットの入口（給気管）及び出口（送気管）を開閉可能に形成しておき、この開閉動作と送風手段の動力によって上流側のユニットから下流側のユニットへ気体を送気してもよい。また、この場合には、送風手段の設置位置は、ユニットの上流に設けてもよいし、ユニットごとに設けてもよい。また、ユニットの下流側に例えば吸引ポンプ等を設定して吸引することで気体を送気してもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１      排気システム
２      送風手段
３      貯留機構
４      送気手段
５      排気用制御装置（制御装置）
１１    第一ユニット
１２    第二ユニット
１３    第三ユニット
１４    第四ユニット
２１ａ  ケーシング
２２ａ  セル
２３ａ  給気管
２４ａ  送気管
２５ａ  回転子
２６ａ  回転翼
Ｅ      給気設備
Ｆ      フィルター
Ｇ      排気設備
Ｈ      スタック
Ｋ      加速器
Ｐ      連結管
Ｒ      加速器室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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