(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水冷銅壁を坩堝とする水冷坩堝誘導炉の水冷銅壁を冷却している冷却水の出口側において、冷却水の放射能を検出することを特徴とする放射性金属廃棄物溶融処理方法。
【請求項２】
外側上部には誘導コイルが設置されており、内部には放射性金属廃棄物の溶融空間を有し、さらに、溶融空間の下部にはスターティングブロックが設けられ、かつ、出口側に放射能検出器が設置されている冷却水出口および冷却水入り口が連結された冷却水通路が銅壁に内設されている水冷銅壁坩堝が設けられていることを特徴とする放射性金属廃棄物溶融処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は放射性金属廃棄物溶融処理方法およびその装置に関し、さらに詳しくは、放射性金属廃棄物の溶融に際して、水冷銅壁の冷却水中の放射能を検出することにより水蒸気爆発という重大事故を未然に防止することができる放射性金属廃棄物溶融処理方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、放射性物質を含有する金属を容積を減少させ、かつ、安定化させることを目的として、溶融処理を行う方法の１例として水冷銅壁を坩堝として使用し、放射性物質を含有する金属を誘導加熱することにより溶融する方法、即ち、水冷銅壁坩堝誘導加熱溶融方法が行われてきている。
【０００３】
しかし、この水冷坩堝誘導加熱溶融方法は、従来は高融点金属等の純粋なインゴットを製作することを目的として開発されたものであり、従って、放射性物質を含有する金属を溶解するための坩堝ではなく、放射性物質に対する検知する等の安全対策等は現在までに全く行われていないのが現状である。
【０００４】
そして、水冷銅壁坩堝における冷却水に対する放射性物質の放射能の検出は、この水冷銅壁坩堝のどこかに亀裂が発生していていると、溶融している放射性物質が冷却水通路に浸透或いは漏洩するので、この放射性物質の放射能を検知することが行われなければ、水冷銅壁の亀裂の有無を確認できないので、水冷銅壁の亀裂から高温度で溶融している放射性物質を含む金属の溶融物が冷却水中に浸透或いは漏洩することにより、水蒸気爆発をおこすという重大な事故に繋がりかねないのである。
【０００５】
さらに、現在においては、このような大事故に繋がる水蒸気爆発を未然に防止する安全対策は溶融炉運転中には特に何ら取られておらず、主として定期検査時の寸法検査および非破壊検査等によって、水冷坩堝の安全性を確保しているだけであり、特に、水冷銅壁の冷却水中の放射能を検知する等の安全対策は取られていない。
【０００６】
この従来における技術の水冷銅壁坩堝溶融における安全対策では、放射性物質の溶融処理運転時における水冷銅壁坩堝の亀裂から溶融物が冷却水中へ浸透或いは漏洩することによる急激な水蒸気爆発等に対する対応には極めて不充分である。
【０００７】
そのため、水冷銅壁坩堝溶融において放射性物質含有金属の溶融に際しての、溶融炉運転時の水蒸気爆発に対する防止の必要性が望まれている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記に説明したように従来における水冷銅壁坩堝溶融における安全対策の問題点を解決するために本発明者が鋭意研究を行った結果、放射性金属廃棄物の水冷銅壁坩堝誘導加熱溶融において、水蒸気爆発への対策として放射性物質の浸透或いは漏洩を防止するという観点から一般の産業施設よりも充分に安全性を確保することができる放射性金属廃棄物溶融処理方法およびその装置を開発したのである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る放射性金属廃棄物溶融処理方法およびその装置は、
水冷銅壁を坩堝とする水冷坩堝誘導炉の水冷銅壁を冷却している冷却水の出口側において、冷却水の放射能を検出することを特徴とする放射性金属廃棄物溶融処理方法を第１の発明とし、
外側上部には誘導コイルが設置されており、内部には放射性金属廃棄物の溶融空間を有し、さらに、溶融空間の下部にはスターティングブロックが設けられ、かつ、出口側に放射能検出器が設置されている冷却水出口および冷却水入り口が連結された冷却水通路が銅壁に内設されている水冷銅壁坩堝が設けられていることを特徴とする放射性金属廃棄物溶融処理装置を第２の発明とする２つの発明よりなるものである。
【００１０】
本発明に係る放射性金属廃棄物溶融処理方法およびその装置について、以下詳細に説明する。
【００１１】
本発明に係る放射性金属廃棄物溶融処理方法およびその装置においては、水冷銅壁坩堝の何れかの箇所にクラック等の微細間隙が発生した場合、水冷銅壁坩堝で溶融されている放射性金属廃棄物の微量の溶湯が、水冷銅壁坩堝に発生したクラックからこの坩堝を冷却している冷却水中に滲みるように浸透流入したり、または、冷却水に漏洩することにより冷却水中に拡散して、冷却水に放射性物質を含有するようになる。
【００１２】
このように冷却水に浸透流入または漏洩拡散した放射性物質を放射能検出器により検出して、もし、放射性物質が検出された場合には、水冷銅壁坩堝の誘導加熱を停止して、水冷銅壁坩堝に発生しているクラックが大きくなることを防止し、坩堝内の溶湯が冷却水中に多量に流入することによる水蒸気爆発を防止しなければならない。
【００１３】
また、放射性物質が放射能検出器により検出されなければ、引き続き放射性物質の誘導加熱による溶融操業を行う、そして、この放射性物質の溶融操業を行って溶融が終了した場合には、水冷銅壁坩堝内の溶湯の冷却を待って固形化した放射性物質凝固体を坩堝外に取り出し、坩堝を閉鎖し、坩堝上部から水を散布して、冷却水はそのまま循環させ、この時、坩堝にクラックが存在した場合には、散布された水は冷却水内に浸透流入し、漏洩拡散して放射能検出器により検出されてクラックの存在が確認でき、従って、水冷銅壁坩堝を交換するか、または、修理を行う。
【００１４】
以上のようにして、放射性物質を溶融する水冷銅壁坩堝のクラックの有無を確認することにより、放射性物質の溶融操業を安全に行うことができる。
【００１５】
次に、本発明に係る放射性金属廃棄物溶融処理方法およびその装置を、図１に示す例により具体的に説明する。
【００１５】
即ち、図１において溶融炉Ｆは、内部に放射性金属廃棄物１を収容して溶融する空間があり、かつ、冷却水通路４′が設けられている水冷銅壁の坩堝４が設けられ、この水冷銅壁坩堝４に冷却水出口９および冷却水入り口１０が連結されており、そして、この冷却水出口側９に放射能検出器２が設置されており、さらに、水冷銅壁坩堝４上部外側には誘導コイル３が巻回されており、水冷銅壁坩堝４内部の溶融空間の下部にはスターティングブロック８が設けられている構造である。
【００１６】
先ず、図１で、放射性金属廃棄物１を冷却水通路４′に冷却水が循環している水冷銅壁坩堝４の空間に投入し、この坩堝４の外側上部に巻回されている誘導コイル３により誘導加熱を行う。
【００１７】
誘導加熱を行うことにより、水冷銅壁坩堝４の空間内部において放射性金属廃棄物１が溶解して溶湯６が形成され、この溶湯６は矢印のように巡回している。また、この溶湯６の上部にはスラグ５が生成されており、また、溶湯６の下部でスターティングブロック８との間に放射性物質凝固体７が堆積している。
【００１８】
そして、この放射性金属廃棄物の溶解作業が行われている間にも、冷却水は水冷銅壁坩堝４の冷却水通路４′を循環しており、冷却水出口９側に設置されている放射能検出器２（Ａ部）により、この坩堝４から漏洩しているかも知れない放射性物質の検出を絶えず行っている。この放射能検出器としては、検出感度の高いγ線検出を目的とした検出器が望ましく、例えば、「プラスチックシンチレータ」および「半導体検出器（Ｇｅ検出器）」等が挙げられる。
【００１９】
従って、もし放射能検出器２により冷却水中の放射性物質が検出された場合には、水冷銅壁坩堝４ののどこかに亀裂の発生が考えられるので、誘導コイル３の作動を止めて溶融作業を停止し、水冷銅壁坩堝４に発生している微細なクラックがさらに大きくなることを防止し、冷却水中に溶湯６の浸透流入或いは漏洩拡散を防いで水蒸気爆発という重大事故を未然に防ぐのである。
【００２０】
また、水冷銅壁坩堝４における放射性金属廃棄物の溶融作業が終了した後に（この時でも、冷却水は常に水冷銅壁坩堝４の冷却水通路４′を流れている。）、固形化した放射性物質凝固体７（この場合は、坩堝４内には何も残存しないように）をスターティングブロック８を矢印のように下に引くことにより、坩堝４外に取り出し、その後、スターティングブロック８を坩堝４内に戻してから、水冷銅壁坩堝４内に上部から水を散布する。
【００２１】
この時、水冷銅壁坩堝４にクラックが存在していると、坩堝４内に残存している放射性物質が冷却水通路４′を循環している冷却水に浸透流入または漏洩拡散してくるので、冷却水出口９側に設置されている放射能検出器２により検出され、クラックの存在が確認できるので、例えば、この水冷銅壁坩堝４を交換するか、または、修理を行う。
【００２２】
このようにして、水冷銅壁坩堝に発生するクラックを検知して、放射性物質が冷却水中へ浸透流入または漏洩拡散することによる水蒸気爆発という重大な事故を防止することができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る放射性金属廃棄物溶融処理方法およびその装置は、上記の構成であるから、放射性金属廃棄物の溶融固化に際して、水冷銅壁坩堝に発生するクラックの有無を確認することにより、冷却水中への放射性物質の浸透流入または漏洩拡散を検知することにより、放射性物質の溶湯と冷却水とによる水蒸気爆発を未然に防止することができるという効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る放射性金属廃棄物溶融処理方法およびその装置を説明するための概略断面図である。
【符号の説明】
１・・・放射性金属廃棄物
２・・・放射能検出器
３・・・誘導コイル
４・・・水冷銅壁坩堝
５・・・スラグ
６・・・溶湯
７・・・放射性物質凝固体
８・・・スターティングブロック
９・・・冷却水出口
１０・・冷却水入口
Ｆ・・・溶融炉
【図１】
0003678819.tif 000002