(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
核燃料を反応させる原子炉が収容された原子炉建屋を解体するための原子炉建屋解体システムであって、
前記原子炉建屋を覆う防護建屋と、当該防護建屋の内部に前記原子炉建屋解体用の作業台として前記原子炉建屋の側面に沿って上方に延びるアクセス構台と、前記防護建屋の天井面に設けられた天井走行式の解体用機械および搬送クレーンと、を備え、
前記アクセス構台には、放射線を遮蔽する遮蔽部材で囲まれた放射線遮蔽エリアが設けられることを特徴とする原子炉建屋解体システム。
【請求項２】
前記防護建屋は、複数のモジュールが上下に積層されて構成されることを特徴とする請求項１に記載の原子炉建屋解体システム。
【請求項３】
前記防護建屋の内部を負圧に維持する換気設備を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の原子炉建屋解体システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子炉建屋解体システムに関する。詳しくは、原子炉が収容された原子炉建屋を解体する原子炉建屋解体システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、日本国内では、軽水炉と呼ばれる形式の原子炉を用いて原子力発電を行っている。具体的には、原子炉は、鉄筋コンクリ−ト構造の原子炉建屋に収納されており、核燃料が収納された鋼製の圧力容器と、この圧力容器を格納する鋼製の格納容器と、この格納容器を囲む厚い鉄筋コンクリート製の主隔壁と、で構成される。
この原子炉では、圧力容器内で核燃料を核分裂反応させて、核分裂反応に伴う熱エネルギーを取り出している。
【０００３】
ところで、原子炉の老朽化や自然災害などの事情により、以上の原子炉を廃炉にして解体する場合がある。この場合、例えば、原子炉建屋の最地下階の下を深く掘り下げて、この掘り下げた空間に原子炉を埋設する方法が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１１６８７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この場合、作業員が解体重機に搭乗し、この解体重機で原子炉建屋を解体することになるが、核分裂反応で放出された中性子により原子炉建屋の鉄筋コンクリート躯体が放射化されていたり、放射性物質が原子炉建屋の躯体に付着していたりして、原子炉建屋内の放射線量が高くなることがある。
【０００６】
よって、作業員の被曝量を抑制するため、作業員が原子炉建屋の近傍で長時間作業することができず、原子炉建屋を迅速に解体することが困難になる、という問題があった。また、原子炉建屋の解体時に、粉塵とともに放射性物質が外部に飛散するおそれがあった。
【０００７】
本発明は、放射性物質が外部に飛散するのを防止し、かつ、作業員の被曝量を低減して原子炉建屋を迅速に解体できる原子炉建屋解体システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の原子炉建屋解体システムは、核燃料を反応させる原子炉が収容された原子炉建屋を解体するための原子炉建屋解体システムであって、前記原子炉建屋を覆う防護建屋と、当該防護建屋の内部に前記原子炉建屋解体用の作業台として前記原子炉建屋の側面に沿って上方に延びるアクセス構台と、前記防護建屋の天井面に設けられた天井走行式の解体用機械および搬送クレーンと、を備え、前記アクセス構台には、放射線を遮蔽する遮蔽部材で囲まれた放射線遮蔽エリアが設けられることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、アクセス構台の放射線遮蔽エリアから解体状況を適宜確認しながら、床走行式の解体用機械、天井走行式の解体用機械、天井走行式の搬送クレーンなどを遠隔操作して、原子炉建屋を解体する。
【００１０】
ここで、原子炉建屋を防護建屋で覆ったので、放射性物質が外部に飛散するのを防止できる。また、アクセス構台に遮蔽部材で囲まれた放射線遮蔽エリアを設け、この放射線遮蔽エリア内から解体状況を確認するようにしたので、作業員の被曝量を低減して、原子炉建屋を迅速に解体できる。
【００１１】
請求項２に記載の原子炉建屋解体システムは、前記防護建屋は、複数のモジュールが上下に積層されて構成されることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、防護建屋を複数のモジュールに分割しておき、大型クレーンによりこれらモジュールを揚重して積層して、防護建屋を構築する。よって、防護建屋を構築する際、作業員が原子炉建屋に長時間接近する必要がなく、作業員の被曝量をさらに低減できる。
【００１３】
請求項３に記載の原子炉建屋解体システムは、前記防護建屋の内部を負圧に維持する換気設備を備えることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、防護建屋の内部を負圧に維持したので、作業員や搬出車両が防護建屋に出入りする際、放射性物質が外部に飛散するのを防止でき、周辺環境の安全性を向上できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、アクセス構台の放射線遮蔽エリアから解体状況を適宜確認しながら、床走行式の解体用機械、天井走行式の解体用機械、天井走行式の搬送クレーンなどを遠隔操作して、原子炉建屋を解体する。ここで、原子炉建屋を防護建屋で覆ったので、放射性物質が外部に飛散するのを防止できる。また、アクセス構台に遮蔽部材で囲まれた放射線遮蔽エリアを設け、この放射線遮蔽エリア内から解体状況を確認するようにしたので、作業員の被曝量を低減して、原子炉建屋を迅速に解体できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る原子炉建屋解体システムの縦断面図である。
【図２】前記実施形態に係る原子炉建屋解体システムのＡ−Ａ断面図である。
【図３】前記実施形態に係る原子炉建屋解体システムを構築する手順を説明するための図（その１）である。
【図４】前記実施形態に係る原子炉建屋解体システムを構築する手順を説明するための図（その２）である。
【図５】前記実施形態に係る原子炉建屋解体システムを構築する手順を説明するための図（その３）である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る原子炉建屋解体システム１の縦断面図である。図２は、原子炉建屋解体システム１のＡ−Ａ断面図である。
【００１８】
原子炉建屋解体システム１は、核燃料を反応させる原子炉１０が収容された鉄筋コンクリ−ト構造の原子炉建屋１１を解体する。
原子炉１０は、核燃料が収納された鋼製の圧力容器と、この圧力容器を格納する鋼製の格納容器と、この格納容器を囲む厚い鉄筋コンクリート製の主隔壁と、を備え、圧力容器内で核燃料を核分裂反応させて、核分裂反応に伴う熱エネルギーを取り出すものである。
【００１９】
原子炉建屋解体システム１は、原子炉建屋１１を覆う防護建屋２０と、この防護建屋２０の内側に設けられたアクセス構台３０と、防護建屋２０の外側に設けられた出入管理設備４０および換気設備としての換気・機械設備５０と、を備える。
【００２０】
防護建屋２０は、高い気密性を有しており、原子炉建屋１１の周囲を地盤改良して形成された基礎２１と、基礎２１の上に設置されて原子炉建屋１１の側面を覆う壁部２２と、この壁部２２の上に設けられ原子炉建屋１１の上面を覆う屋根部２３と、を備える。
【００２１】
防護建屋２０の壁部２２および屋根部２３は、３つのモジュール２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃが積層されて構成される。
具体的には、モジュール２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃは、矩形枠状のベースモジュール２０Ａ、このベースモジュール２０Ａの上に積層された矩形枠状の中間モジュール２０Ｂ、中間モジュール２０Ｂの上に積層された平板状のトップモジュール２０Ｃからなる。
【００２２】
ベースモジュール２０Ａは、防護建屋２０の壁部２２を上下に三分割したうちの最下段に相当する。
中間モジュール２０Ｂは、防護建屋２０の壁部２２を上下に三分割したうちの中間部分に相当する。
トップモジュール２０Ｃは、防護建屋２０の壁部２２を上下に三分割したうちの最上段と屋根部２３とからなる。
これらモジュール２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ同士の接合部分の隙間は、図示しないエアタイトチューブで密閉されている。
【００２３】
防護建屋２０の内部には、大型の解体材を解体するための解体エリア２４が設けられている。この解体エリア２４の外周には、放射線を遮蔽する遮蔽部材としての遮蔽壁２５が設けられており、この遮蔽壁２５により、解体材からの放射線が外部に漏れないようになっている。
【００２４】
屋根部２３の内部には、天井走行式の解体用機械２６と、天井走行式の搬送クレーン２７と、が設けられる。
【００２５】
解体用機械２６は、原子炉建屋１１を解体するためのものであり、遠隔操作可能な構造である。解体用機械２６は、防護建屋２０の屋根部２３に架設されて略水平に延びる走行レール２６１と、この走行レール２６１に沿って走行可能で遠隔操作可能な機械本体２６２と、を備える。この機械本体２６２の先端には、種々のアタッチメントが装着可能となっている。
解体用機械２６は、アタッチメントを適宜装着することにより、コンクリートの圧砕や切断、金属の切断、解体材の把持などの種々の作業が可能となっている。
【００２６】
搬送クレーン２７は、原子炉建屋１１を解体した解体材を解体フロア内で水平方向に運搬したり、解体材を解体フロアから地上レベルまで荷下ろししたりするためのものであり、遠隔操作可能な構造である。搬送クレーン２７は、それぞれ、防護建屋２０の屋根部２３に架設されて略水平に延びる走行レール２７１と、この走行レール２７１に沿って走行可能なクレーン本体２７２と、を備える。
【００２７】
アクセス構台３０は、トラス部材で構築され、原子炉建屋１１の側面に沿って上方に延びている。このアクセス構台３０の屋上には、放射線を遮蔽する遮蔽部材としての遮蔽壁３２で囲まれた放射線遮蔽エリア３１が設けられている。
この放射線遮蔽エリア３１内では、遮蔽壁３２により、放射線の被曝量が低減するようになっている。
【００２８】
アクセス構台３０の内部には、エレベータや階段などの昇降設備が設けられており、この昇降設備により、地上レベルから放射線遮蔽エリア３１にアクセス可能となっている。
【００２９】
出入管理設備４０は、作業員や搬出車両４３が防護建屋２０内に出入りするための設備である。すなわち、出入管理設備４０には、作業員が通行可能な作業員通路４１と、搬出車両４３が通行可能な車両通路４２が設けられる。出入管理設備４０には除染設備が設けられており、この除染設備を用いて作業員や搬出車両４３を除染して、防護建屋２０内の放射性物質が作業員や搬出車両４３付着して外部に流出しないようにする。
【００３０】
換気・機械設備５０は、フィルタを通して防護建屋２０内の空気を換気しつつ、防護建屋２０内を負圧に維持する。これにより、防護建屋２０内の放射性物質が外部に流出するのを防止する。
また、この換気・機械設備５０は、緊急時に防護建屋２０の内部空間を外部に開放する緊急ベント機能を有している。
【００３１】
以上の原子炉建屋解体システム１の構築方法は、以下のようになる。
まず、原子炉建屋１１の周囲に基礎２１を形成し、また、アクセス構台３０を構築する。
次に、原子炉建屋１１の近傍で、ベースモジュール２０Ａ、中間モジュール２０Ｂ、トップモジュール２０Ｃを地上で組み立てる。トップモジュール２０Ｃには、天井走行式の解体用機械２６および天井走行式の搬送クレーン２７を組み込んでおく。
【００３２】
次に、図３〜図５に示すように、超大型クレーン６０により、吊り治具６１を用いて、基礎２１の上にベースモジュール２０Ａ、中間モジュール２０Ｂ、トップモジュール２０Ｃの順に揚重して積層し、防護建屋２０を構築する。このとき、吊り治具６１のモジュール２０Ａ〜２０Ｃの開放や、モジュール２０Ａ〜２０Ｃ同士の接続は、全て遠隔操作で行う。
次に、出入管理設備４０および換気・機械設備５０を設置し、図示しない床走行式の解体用機械を原子炉建屋１１の屋上に配置する。
【００３３】
以上の原子炉建屋解体システム１では、作業員は、アクセス構台３０の放射線遮蔽エリア３１から解体状況を適宜確認しながら、天井走行式の解体用機械２６および天井走行式の搬送クレーン２７のほか、図示しない床走行式の解体用機械などを遠隔操作し、原子炉建屋１１を上から解体する。
このとき、大型の解体材は、搬送クレーン２７で解体エリア２４に荷下ろしし、この解体エリア２４にて細かく解体する。
そして、解体材を放射性廃棄物容器に収納して密封して、この放射性廃棄物容器を搬出車両４３で搬出する。
【００３４】
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）原子炉建屋１１を防護建屋２０で覆ったので、放射性物質が外部に飛散するのを防止できる。また、アクセス構台３０に遮蔽壁３２で囲まれた放射線遮蔽エリア３１を設け、この放射線遮蔽エリア３１内から解体状況を確認するようにしたので、作業員の被曝量を低減して、原子炉建屋１１を迅速に解体できる。
【００３５】
（２）防護建屋２０を３つのモジュール２０Ａ〜２０Ｃに分割しておき、超大型クレーン６０によりこれらモジュール２０Ａ〜２０Ｃを揚重して積層して、防護建屋２０を構築する。よって、防護建屋２０を構築する際、作業員が原子炉建屋１１に長時間接近する必要がなく、作業員の被曝量をさらに低減できる。
【００３６】
（３）防護建屋２０の内部を負圧に維持したので、作業員や搬出車両４３が防護建屋２０に出入りする際、放射性物質が外部に飛散するのを防止でき、周辺環境の安全性を向上できる。
【００３７】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００３８】
１…原子炉建屋解体システム
１０…原子炉
１１…原子炉建屋
２０…防護建屋
２０Ａ…ベースモジュール
２０Ｂ…中間モジュール
２０Ｃ…トップモジュール
２１…基礎
２２…壁部
２３…屋根部
２４…解体エリア
２５…遮蔽壁
２６…解体用機械
２７…搬送クレーン
３０…アクセス構台
３１…放射線遮蔽エリア
３２…遮蔽壁（遮蔽部材）
４０…出入管理設備
４１…作業員通路
４２…車両通路
４３…搬出車両
５０…換気・機械設備（換気設備）
６０…超大型クレーン
６１…吊り治具
２６１…走行レール
２６２…機械本体
２７１…走行レール
２７２…クレーン本体
【図１】
0005627117.tif 000002
【図２】
0005627117.tif 000003
【図３】
0005627117.tif 000004
【図４】
0005627117.tif 000005
【図５】
0005627117.tif 000006