(57)【要約】【課題】原子力プラントの構成部材の表面の化学除染及びその表面への貴金属の付着の施工に要する時間を短縮できる原子力プラントの構成部材への放射性核種付着抑制方法を提供する。【解決手段】原子力プラントの起動前で原子力プラントの停止時に、貴金属注入装置を原子力プラントの配管系に接続する（Ｓ１）。この配管系の内面への、化学除染の酸化除染、酸化除染剤分解及び還元除染を実施する（Ｓ２）。還元除染の終了後、還元除染液に含まれるシュウ酸の一部を分解し、ｐＨが３．５以上になる還元除染液に白金を注入する（Ｓ４）。白金濃度が設定濃度になったとき、還元剤を注入して、白金及び還元剤を含む還元除染液を配管系の内面に接触させる（Ｓ６）。配管系の内面に白金を付着させる。白金及び還元剤の注入を停止し（Ｓ７）、白金及び還元剤を分解する（Ｓ８）。浄化及び廃液処理の後に原子力プラントを起動する。【選択図】図１
2014044190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
還元除染剤の水溶液を用いて、原子力プラントの構成部材の炉水に接触する表面の還元除染を実施するステップ、及び前記還元除染後に実施される前記還元除染剤の分解工程内で、前記還元除染剤の一部を分解した後で前記水溶液に前記還元除染剤が残っている第１期間、及び前記還元除染剤分解工程が終了した後に実施される前記水溶液の浄化を行う第２期間の少なくとも一つの期間において、貴金属イオンを含む薬剤及び還元剤を前記水溶液に注入することにより生成された、前記貴金属イオン及び前記還元剤を含む前記水溶液を、前記構成部材の前記還元除染が実施された前記表面に接触させ、前記表面に前記貴金属を付着させるステップを有し、
前記還元除染を実施するステップ及び前記貴金属を付着させるステップが、前記原子力プラントの運転停止後で前記原子力プラントの起動前に行われることを特徴とする原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法。
【請求項２】
前記第１期間において注入された前記貴金属イオン及び前記還元剤を含みさらに前記還元除染剤を含む前記水溶液を、前記貴金属を付着させるステップで、前記構成部材の前記表面に接触させ、前記貴金属が前記表面に付着した後、前記水溶液に含まれる前記還元除染剤及び前記還元剤を分解する請求項１に記載の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法。
【請求項３】
前記構成部材の前記表面に接触させる、前記貴金属イオン、前記還元剤及び前記還元除染剤を含む前記水溶液のｐＨが、３．５〜９．０の範囲内にある請求項２に記載の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法。
【請求項４】
前記構成部材の前記表面に接触させる、前記貴金属イオン、前記還元剤及び前記還元除染剤を含む前記水溶液の温度を、６０℃〜１００℃の範囲内に調節する請求項２に記載の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法。
【請求項５】
前記還元除染剤及び前記還元剤の分解が、触媒及び酸化剤を用いて行われる請求項２に記載の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法。
【請求項６】
前記第１期間において注入された前記貴金属イオンを含む前記水溶液を、前記貴金属を付着させるステップで、前記構成部材の前記表面に接触させ、前記貴金属が前記表面に付着した後、前記水溶液を、陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂が充填された樹脂塔に供給して浄化する請求項１に記載の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法。
【請求項７】
原子力圧力容器に連絡される、原子力プラント構成部材である第１配管に、第２配管を通して還元除染剤の水溶液を供給して、この水溶液を用いて前記第１配管の内面の還元除染を実施するステップ、及び前記還元除染後に実施される、前記第１配管から排出された前記水溶液に含まれている前記還元除染剤の分解工程内で、前記還元除染剤の一部を分解した後で前記水溶液に前記還元除染剤が残っている第１期間、及び前記還元除染剤分解工程が終了した後に実施される、前記第１配管から排出された前記水溶液の浄化を行う第２期間のいずれかの期間において、貴金属イオンを含む薬剤及び還元剤を前記水溶液に注入することにより生成された、前記貴金属イオン及び前記還元剤を含む前記水溶液を、前記第２配管を通して前記第１配管に供給して前記第１配管の内面に接触させ、前記内面に前記貴金属を付着させるステップを有し、
前記還元除染を実施するステップ及び前記貴金属を付着させるステップが、前記原子力プラントの運転停止後で前記原子力プラントの起動前に行われることを特徴とする原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法。
【請求項８】
原子力圧力容器に連絡される、原子力プラント構成部材である第１配管に、第２配管を通して還元除染剤の水溶液を供給して、この水溶液を用いて前記第１配管の内面の還元除染を実施するステップ、前記還元除染の終了後に実施される、前記第１配管から排出された前記水溶液に含まれている前記還元除染剤の一部を分解して前記水溶液のｐＨを増加するステップ、貴金属イオンを含む薬剤及び還元剤をｐＨが増加して前記還元除染剤を含む前記水溶液に注入することにより生成された、前記貴金属イオン、前記還元剤及び前記還元除染剤を含む前記水溶液を、前記第２配管を通して前記第１配管に供給して前記第１配管の内面に接触させ、前記内面に前記貴金属を付着させるステップ、及び前記貴金属を付着させるステップが終了した後、前記第１配管から排出された前記水溶液に含まれる前記
還元除染剤及び前記還元剤を分解するステップを有し、
前記水溶液のｐＨを増加させるステップ、前記貴金属を付着させるステップ及び前記還元除染剤及び前記還元剤を分解するステップが、前記還元除染後に実施される還元除染剤分解工程の開始から前記還元除染剤分解工程の終了までの期間内で行われ、
前記還元除染を実施するステップ及び前記還元除染剤分解工程が、前記原子力プラントの運転停止後で前記原子力プラントの起動前に行われることを特徴とする原子力プラント
の構成部材への貴金属付着方法。
【請求項９】
前記第２配管を通して前記第１配管に供給される、前記貴金属イオン、前記還元剤及び前記還元除染剤を含む前記水溶液のｐＨが、３．５〜９．０の範囲内にある請求項８に記載の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法。
【請求項１０】
前記第２配管を通して前記第１配管に供給される、前記貴金属イオン、前記還元剤及び前記還元除染剤を含む前記水溶液の温度が、６０℃〜１００℃の範囲内に調節される請求項８に記載の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法。
【請求項１１】
前記還元除染剤及び前記還元剤を分解するステップで行われる前記還元除染剤及び前記還元剤の分解が、触媒及び酸化剤を用いて行われる請求項８に記載の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法。
【請求項１２】
前記貴金属イオン、前記還元剤及び前記還元除染剤を含む前記水溶液が前記第１配管に供給されているときに、前記還元除染剤及び前記還元剤を分解するステップにおける前記還元除染剤及び前記還元剤の分解が行われる請求項８に記載の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法。
【請求項１３】
前記水溶液のｐＨを増加させるステップで行われる前記還元除染剤の分解が、前記触媒及び前記酸化剤を用いて行われる請求項１１に記載の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法。
【請求項１４】
前記第１配管及び前記第２配管を用いて閉ループが形成される請求項７または８に記載の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法。
【請求項１５】
前記第１配管の内面への前記貴金属の付着量を計測し、計測された前記貴金属の付着量に基づいて前記貴金属イオンを含む薬剤及び前記還元剤の前記水溶液への注入を停止する請求項７または８に記載の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法。
【請求項１６】
前記還元除染が前記還元除染剤及びｐＨ調整剤を含む前記水溶液を用いて行われる請求項１，７及び８のいずれか１項に記載の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法。
【請求項１７】
前記ｐＨ調整剤として前記還元剤であるヒドラジン及びアンモニアのいずれかを用いる請求項１６に記載の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法。
【請求項１８】
前記還元除染が前記還元除染剤を含んで及びｐＨ調整剤を含んでいない前記水溶液を用いて行われる請求項１，７及び８のいずれか１項に記載の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法。
【請求項１９】
前記第１期間で前記貴金属イオンを含む薬剤及び前記還元剤を前記水溶液に注入して、前記第２期間で前記貴金属イオンを含む薬剤及び前記還元剤の注入を停止したとき、前記注入停止後の前記第２期間での前記貴金属イオンを含む薬剤及び前記還元剤の除去が、前記第２期間において前記水溶液を供給する、イオン交換樹脂が充填された樹脂塔で行われる請求項１に記載の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法に係り、特に、沸騰水型原子力プラントに適用するのに好適な原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力プラントとして、例えば、沸騰水型原子力発電プラント（以下、ＢＷＲプラントという）及び加圧水型原子力発電プラント（以下、ＰＷＲプラントという）が知られている。ＢＷＲプラントは、原子炉圧力容器（ＲＰＶと称する）内に炉心を内蔵した原子炉を有する。再循環ポンプ（またはインターナルポンプ）によって炉心に供給された冷却水は、炉心内に装荷された燃料集合体内の核燃料物質の核分裂で発生する熱によって加熱され、一部が蒸気になる。この蒸気は、原子炉からタービンに導かれ、タービンを回転させる。タービンから排出された蒸気は、復水器で凝縮され、水になる。この水は、給水としてＲＰＶに供給される。給水は、ＲＰＶ内での放射性腐食生成物の発生を抑制するため、給水配管に設けられたろ過脱塩装置で主として金属不純物が除去される。
【０００３】
ＢＷＲプラント及びＰＷＲプラント等の原子力プラントでは、ＲＰＶなどの主要な構成部材は、腐食を抑制するために、水が接触する接水部にステンレス鋼及びニッケル基合金などを用いている。ＲＰＶ内に存在する冷却水である炉水の一部を原子炉浄化系のろ過脱塩装置によって浄化し、炉水中に僅かに存在する金属不純物を積極的に除去している。
【０００４】
前述の腐食対策を講じても、極僅かな金属不純物が炉水に残ることが避けられないため、一部の金属不純物が、金属酸化物として、燃料集合体に含まれる燃料棒の表面に付着する。この付着した金属不純物（例えば、金属元素）は、燃料棒内の核燃料物質の核分裂によって発生する中性子の照射により原子核反応を起こし、コバルト６０、コバルト５８、クロム５１、マンガン５４等の放射性核種になる。これらの放射性核種は、大部分が酸化物の形態で燃料棒表面に付着したままであるが、一部の放射性核種は、取り込まれている酸化物の溶解度に応じて炉水内にイオンとして溶出したり、クラッドと呼ばれる不溶性固体として炉水中に再放出されたりする。炉水に含まれる放射性物質は、原子炉浄化系によって取り除かれる。
【０００５】
しかしながら、除去されなかった放射性物質は炉水とともに再循環系などを循環している間に、ＢＷＲプラントを構成する構成部材の炉水と接触する表面に蓄積される。その結果、構成部材の表面から放射される放射線が、ＢＷＲプラントの定期検査の作業を行う従事者の放射線被曝の原因となる。その従事者の被曝線量は、各人毎に規定値を超えないように管理されている。近年この規定値が引き下げられ、各人の被曝線量を経済的に可能な限り低くする必要が生じている。
【０００６】
そこで、配管への放射性核種の付着を低減する方法、及び炉水中の放射性核種の濃度を低減する方法が種々検討されている。例えば、亜鉛などの金属イオンを炉水に注入して、炉水と接触する再循環系配管内面に亜鉛を含む緻密な酸化皮膜を形成させることにより、この酸化皮膜中へのコバルト６０及びコバルト５８等の放射性核種の取り込みを抑制する方法が提案されている（特開昭５８−７９１９６号公報参照）。
【０００７】
特開２００６−３８４８３号公報及び特開２００７−１９２７４５号公報は、鉄（II）イオンを含むギ酸水溶液、過酸化水素及びヒドラジンを含み、常温から１００℃の範囲に加熱された処理液を、原子力プラントの構成部材の表面に接触させてその表面にフェライト皮膜を形成し、原子力プラントの運転後において放射性核種がその構成部材の表面に付着することを抑制する方法を記載している。さらに、マグネタイト皮膜よりも安定なニッケルフェライト皮膜もしくは亜鉛フェライト皮膜を原子力プラントの構成部材の表面に形成し、原子力プラントの運転後においてその構成部材の表面に放射性核種が付着することをさらに抑制する方法が提案されている。原子力プラントの構成部材の表面に形成されるフェライト皮膜の形成量を水晶振動子電極装置によって計測することが、特開２０１０−１２７７８８号公報に記載されている。
【０００８】
特開２００６−３８４８３号公報には、原子力プラントの運転停止中において原子力プラントの構成部材の表面の化学除染を行い、その表面にフェライト皮膜を形成し、このフェライト皮膜の表面に白金を付着させることを記載している。
【０００９】
原子力プラントの構成部材の応力腐食割れを抑制するために、その構成部材の炉水と接触する表面に、亜鉛クロマイト（ＺｎＣｒ２Ｏ４）及びクロム酸化物（Ｃｒ２Ｏ３）が混在する亜鉛とクロムの複合酸化物層を形成することが、特開２００１−９１６８８号公報に記載されている。
【００１０】
運転を経験した原子力プラントの構成部材の炉水に接触する表面、例えば、原子炉圧力容器に接続された配管の内面に形成されている放射性核種を含む酸化膜等を除去する化学除染が、特開２０００−１０５２９５号公報に記載されている。この化学除染は、被ばく線量を低減するために行われるものである。化学除染は、主に、酸化除染液による酸化除染工程、酸化除染剤分解工程、還元除染液による還元除染工程、還元除染剤分解工程及び浄化工程を含んでいる。
【００１１】
原子力プラントでは、応力腐食割れの進展を抑制するために、ＲＰＶ内の炉水に水素及び白金を注入する技術を適用している（proceedings of water chemistry 2004, p1054-1059参照）。この白金注入技術では、具体的には、白金錯体が原子力プラントの起動後において給水配管よりＲＰＶ内の炉水に注入され、白金が、炉水と接触する、原子力プラントの構成部材（例えば、原子力プラントの配管）の表面に付着される。この結果、その表面が強還元環境に保たれ、構成部材での応力腐食割れの進展が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開昭５８−７９１９６号公報
【特許文献２】特開２００６−３８４８３号公報
【特許文献３】特開２００７−１８２６０４号公報
【特許文献４】特開２００７−１９２７４５号公報
【特許文献５】特開２０１０−１２７７８８号公報
【特許文献６】特開２００１−９１６８８号公報
【特許文献７】特開２０００−１０５２９５号公報
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】proceedings of water chemistry 2004, p1054-1059
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記した白金注入技術は、白金によってその構成部材の表面を強還元環境に保つことにより、構成部材での応力腐食割れの進展を抑制できるものの、その構成部材の表面には６０Ｃｏを取り込み易い酸化皮膜が形成され易くなることが報告されている。このため、原子力プラントの保守点検時における作業者の被ばく線量の増加が危惧される。
【００１５】
特開２００６−３８４８３号公報では、前述したように、原子力プラントの運転停止中において原子力プラントの構成部材の表面の化学除染を行った後に、その表面にフェライト皮膜を形成し、このフェライト皮膜の表面に白金を付着させている。この場合には、原子力プラントの運転停止中に白金がフェライト皮膜を介して構成部材の表面に付着されるので、その構成部材の表面を原子力プラントの起動時から強還元環境に保つことができ、その構造部材の表面での６０Ｃｏを取り込み易い酸化皮膜の形成が抑制できる。しかしながら、白金錯体を含む溶液をフェライト皮膜の表面に接触させて、フェライト皮膜表面に白金を付着させる場合には、白金がフェライト皮膜の表面に付着しにくく、フェライト皮膜の表面に付着した白金が所定厚みになるまでに要する時間が長くなることを、発明者らが発見した。
【００１６】
このため、発明者らは、原子力プラントの運転停止中で原子力プラントの構成部材の表面に貴金属（例えば、白金）を付着させる場合において、構成部材の表面の化学除染及びその表面への貴金属の付着の施工に要する時間を短縮できる貴金属付着方法を検討した。
【００１７】
本発明の目的は、原子力プラントの構成部材の表面の化学除染及びその表面への貴金属の付着の施工に要する時間を短縮することができる原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記した目的を達成する本発明の特徴は、還元除染剤の水溶液を用いて、原子力プラントの構成部材の炉水に接触する表面の還元除染を実施するステップ、及び還元除染後に実施される還元除染剤の分解工程内で、還元除染剤の一部を分解した後でその水溶液に還元除染剤が残っている第１期間、及び還元除染剤分解工程が終了した後に実施されるその水溶液の浄化を行う第２期間の少なくとも一つの期間において、貴金属イオンを含む薬剤及び還元剤をその水溶液に注入することにより生成された、貴金属イオン及び還元剤を含むその水溶液を、その構成部材の還元除染が実施された表面に接触させ、その表面に貴金属を付着させるステップを有し、
還元除染を実施するステップ、貴金属イオンを含む薬剤及び還元剤を注入するステップ、及び貴金属を付着させるステップが、原子力プラントの運転停止後で原子力プラントの起動前に行われることことにある。
【００１９】
還元除染後に実施される還元除染剤の分解工程内で、還元除染剤の一部を分解した後でその水溶液に還元除染剤が残っている期間、及び還元除染剤分解工程が終了した後に実施されるその水溶液の浄化を行う期間のいずれかにおいてその水溶液に貴金属イオンを含む薬剤及び還元剤を注入するステップ、及び貴金属イオン及び還元剤を含むその水溶液を、その構成部材の炉水に接触する表面に接触させて、その表面に貴金属を付着させるステップを有するので、原子力プラントの構成部材の表面の化学除染及びその表面への貴金属の付着の施工に要する時間を短縮することができる。還元剤の使用は、構成部材の表面への貴金属の付着効率を増大させるため、その施工時間のさらなる短縮に貢献する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、原子力プラントの構成部材の表面の化学除染及びその表面への貴金属付着の施工に要する時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の好適な一実施例である、沸騰水型原子力発電プラントの再循環系配管に適用される実施例１の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法の手順を示すフローチャートである。
【図２】図１に示す原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法を実施する際に用いられる貴金属注入装置を沸騰水型原子力発電プラントの再循環系配管に接続した状態を示す説明図である。
【図３】図２に示す貴金属注入装置の詳細構成図である。
【図４】未処理試験片及び白金付着試験片のそれぞれにおける酸化皮膜形成量を示す説明図である。
【図５】未処理試験片及び白金付着試験片のそれぞれへの放射性核種（６０Ｃｏ）の付着状態を示す説明図である。
【図６】白金皮膜をステンレス鋼製の構成部材表面に形成した状態における白金皮膜の縦断面像及び組成分析結果を示す説明図である。
【図７】未処理試験片及び白金付着試験片のそれぞれにおける白金付着量を示す説明図である。
【図８】純水中と本発明での還元除染剤の分解工程中における白金付着量を示す説明図である。
【図９】本発明の他の実施例である、沸騰水型原子力発電プラントの再循環系配管に適用される実施例２の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法の手順を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の他の実施例である、沸騰水型原子力発電プラントの再循環系配管に適用される実施例３の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法において用いられる貴金属注入装置の詳細構成図である。
【図１１】図１０に示す水晶振動子電極装置の循環配管への取り付け状態を示す説明図である。
【図１２】図１１に示す水晶振動子電極装置の詳細縦断面図である。
【図１３】図１２に示す水晶振動子電極装置を温度９０℃の純水に浸漬した状態でその水晶振動子電極装置により測定した重量変化の測定結果を示す特性図である。
【図１４】本発明の他の実施例である、沸騰水型原子力発電プラントの再循環系配管に適用される実施例６の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法において用いられる貴金属注入装置の詳細構成図である。
【図１５】本発明の他の実施例である実施例７の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法において用いられる貴金属注入装置を沸騰水型原子力発電プラントの浄化系配管に接続した状態を示す説明図である。
【図１６】本発明の他の実施例である、沸騰水型原子力発電プラントの再循環系配管に適用される実施例４の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法の手順を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の他の実施例である、沸騰水型原子力発電プラントの再循環系配管に適用される実施例８の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
発明者らは、原子力プラントの構成部材の表面における、６０Ｃｏを取り込み易い酸化被膜の形成について詳細に検討した。この結果、発明者らは、原子力プラントの運転中において原子力プラントの構成部材の炉水に接触する表面に酸化皮膜が形成された後、原子炉圧力容器内の炉水への白金注入によりその酸化皮膜の表面に付着した白金粒子が存在すると、酸化皮膜の表面に付着している白金によりその酸化皮膜の組成が変化して６０Ｃｏを取り込み易い酸化皮膜に変化することを突き止めた。また、構成部材の、酸化皮膜が形成されていない金属の表面に白金を付着させることにより、その金属の表面において、６０Ｃｏを取り込み易い酸化皮膜の形成が抑制され、結果的に、原子力プラントの構成部材の炉水に接触する表面における６０Ｃｏの付着量を抑制できることが分かった。つまり、原子力プラントの構成部材の母材表面に酸化皮膜が形成されていない状態でその構成部材の表面を強還元環境に曝すことで、構成部材の母材から溶出したＦｅイオンの構成部材表面の酸化によるＦｅ酸化物の析出を抑え、酸化物中に取り込まれる６０Ｃｏの構成部材表面への付着を抑制するだけでなく、構成部材の応力腐食割れの進展を抑制することができる。
【００２３】
原子力プラントの構成部材の炉水に接触する表面に白金またはパラジウム等の貴金属を付着させる従来の貴金属注入は、原子力プラントの起動から３ヶ月が経過した後の原子力プラントの運転中において行われる。発明者らは、このような従来の貴金属注入において、６０Ｃｏがその構成部材の炉水に接触する表面に形成された酸化皮膜に６０Ｃｏが取り込まれる現象について詳細な検討を行った。その結果、原子力プラントの起動から白金を原子炉圧力容器内の炉水中に注入するまでの３ヶ月間に原子力プラントの構成部材の表面に形成される、６０Ｃｏを取り込み易い酸化皮膜に、６０Ｃｏが多く取り込まれることが分かった。
【００２４】
そこで、発明者らは、原子力プラントの起動から白金を原子炉圧力容器内に注入するまでの３ヶ月間に６０Ｃｏを取り込み易い酸化被膜をその構成部材の表面に形成しない方法について種々検討した。この結果、原子力プラントが停止されているときに実施される化学除染中、すなわち、化学除染の、還元除染工程終了後における還元除染剤の分解工程において、原子力プラントの構成部材の表面に白金イオン及び還元剤を接触させてその表面に白金粒子を付着するまたは白金皮膜を形成すると、６０Ｃｏを取り込み易い酸化皮膜がその構成部材の表面に形成されることを抑制できることが分かった。つまり、原子力プラントの起動前において、原子力プラントの構成部材の表面に白金を付着させて原子力プラントの起動後に原子炉圧力容器内の炉水に水素を注入すれば、原子力プラントの起動直後から原子力プラントの構成部材の表面（例えば、配管の内面）を強還元環境に保つことができる。これにより、腐食によって構成部材の母材表面から溶出した鉄イオンの再析出を防ぐことができる。
【００２５】
貴金属である白金を表面に付着させたステンレス鋼製の試験片（白金付着試験片）及び貴金属を表面に付着させていないステンレス鋼製の試験片（未処理試験片）のそれぞれの表面に形成された各酸化皮膜の量を、図４に示す。図４に示す実験結果は、水素を注入した、沸騰水型原子力プラントの原子炉圧力容器内の炉水を模擬した模擬炉水を用い、この模擬炉水に各試験片を浸漬させて各試験片の表面に酸化皮膜を形成させて得られたものである。その模擬炉水は、温度が２８０℃で、約２００ｐｐｂの溶存酸素、約５０ｐｐｂの溶存水素、及び過酸化水素を含んでいる水である。白金付着試験片の酸化皮膜形成量が未処理試験片の酸化皮膜形成量の１／５に低減している。白金付着試験片及び未処理試験片のそれぞれの表面への６０Ｃｏ付着量を図５に示す。図４に示す結果を得るための実験に用いた模擬炉水に６０Ｃｏをトレーサとして添加し、６０Ｃｏを含む模擬炉水に各試験片を浸漬させて６０Ｃｏ付着量を確認する実験を行い、図５に示す実験結果が得られた。白金付着試験片の６０Ｃｏ付着量が未処理試験片の６０Ｃｏ付着量の約１／３に低減された。この結果から、白金を付着したステンレス鋼は、白金を付着していないステンレス鋼よりも放射性核種の付着を抑制することが分かる。
【００２６】
そこで、原子力プラントの起動前の原子力プラントの停止中において化学除染を実施している間に白金を原子力プラントの構成部材の表面に付着させることができる技術について検討を行った。この検討の一環として、発明者らが原子炉圧力容器内の炉水に白金を注入して原子力プラントの構成部材の表面に白金粒子を付着させる従来の貴金属注入を検討したところ、白金イオンが原子力プラントの構成部材の表面で還元されてその構成部材の表面に白金として付着されることが分かった。発明者らは、さらに、１００℃以下の低温においても白金イオンを還元できる方法を種々検討した。この検討の結果、白金イオンを含む薬剤及び還元剤を含む処理液を原子力プラントの構成部材の表面に接触させることにより、その表面への白金粒子の付着（または白金皮膜の形成）が実現できることが分かった。また、還元剤を用いて効率的に白金イオンを還元することにより、原子力プラントの運転中に行われる従来の貴金属注入よりも、白金が原子力プラントの構成部材の表面に効率良く付着し、さらに、その表面上で緻密な皮膜状になることも突き止めた。また、還元剤の使用は、特開２００６−３８４８３号公報に記載された貴金属の付着処理よりも、白金が原子力プラントの構成部材の表面に効率良く付着して緻密な皮膜状になると共に白金の付着に要する時間を短縮することができる。
【００２７】
以上の検討により得られた知見を考慮し、原子力プラントの起動前の原子力プラントの停止中において原子力プラントの構成部材に化学除染を実施している間での、原子力プラントの構成部材の表面への白金付着方法を検討した。
【００２８】
発明者らは、白金イオンを含む第１薬剤及び還元剤を含む第２薬剤を含む処理液を原子力プラントの構成部材の表面に接触させることにより（１）式で表される反応を生じさせ、その表面に白金粒子を付着させる、またはその表面に白金皮膜を形成させることができると考えた。
【００２９】
Ｐｔ２＋＋２ｅ２−  →Ｐｔ……（１）
そこで、発明者らは、白金イオンを含む第１の薬剤及び還元剤を含む第２薬剤を含む処理液を、原子力プラントのステンレス鋼製の構成部材を模擬したステンレス鋼製の試験片の表面に接触させ、一つのその試験片の表面に白金粒子を付着させる、及び他のその試験片の表面に白金皮膜を形成することを実験により試みた。
【００３０】
発明者らは、白金イオンを含む第１薬剤及び還元剤（例えば、ヒドラジン）を含む第２薬剤を純水に添加して生成した処理液を、ステンレス鋼製の上記試験片の表面に接触させ、この表面に白金皮膜を形成した。白金皮膜の形成後に、試験片の表面に形成された白金皮膜の電子顕微鏡による観察及びその白金皮膜の組成分析を行った。電子顕微鏡による観察及び組成分析の結果を図６に示す。組成分析は図６に示す分析点３における組成の分析結果であり、分析した結果、分析点３の組成が白金であることを確認できた。図６に示された電子顕微鏡による観察及び組成分析の結果に基づいて、白金イオンの濃度を変化させることにより、白金粒子が均一に分散して緻密な皮膜状態で試験片の表面に付着していることを確認した。以上のように、白金イオン及び還元剤を含む処理液を用いたときに、緻密な白金皮膜をその試験片の表面に形成することができる。なお、ステンレス鋼製の上記試験片の表面に白金粒子を付着させた場合にも、同様な結果が得られた。
【００３１】
白金注入を実施した場合におけるステンレス鋼製の試験片の表面への白金付着量（従来法）、及び白金イオンを含む第１薬剤及び還元剤を含む第２薬剤を純水に添加して生成した処理液をステンレス鋼製の試験片の表面に接触させた場合におけるその試験片の表面への白金付着量（本発明）を、図７に示す。後者の第１薬剤及び第２薬剤を含む処理液を用いた場合における白金付着量（本発明）は従来法における白金付着量の約９倍になった。また、処理液の白金濃度を低下させたときには、白金粒子がステンレス鋼製の試験片の表面に付着することも確認した。
【００３２】
さらに、発明者らは、化学除染中、すなわち、化学除染の、還元除染工程終了後における還元除染剤の分解工程において、原子力プラントの構成部材を模擬したステンレス鋼製の試験片の表面に白金粒子を付着できるかを確認する実験を行った。この実験においては、還元除染工程終了後における還元除染剤の分解工程での還元除染剤の分解途中の還元除染液を模擬した水溶液（模擬還元除染液）が用いられた。この模擬還元除染液は、還元除染剤であるシュウ酸濃度が５０ｐｐｍであるｐＨ４のシュウ酸水溶液である。シュウ酸に比べてヒドラジンは分解しやすいので、シュウ酸濃度が５０ｐｐｍまで低下したとき、還元除染液にはヒドラジンが含まれていない。なお、還元除染工程で使用される還元除染液は、シュウ酸濃度が２０００ｐｐｍでヒドラジン濃度が６００ｐｐｍであるｐＨ２．５の水溶液である。上記の模擬還元除染液は、還元除染工程が終了した時点でシュウ酸濃度が２０００ｐｐｍである還元除染液のシュウ酸を、その後の化学除染の還元除染剤分解工程でシュウ酸を分解してシュウ酸が５０ｐｐｍになったときの還元除染液を模擬している。
【００３３】
シュウ酸濃度が５０ｐｐｍの、模擬還元除染液であるシュウ酸水溶液に、白金イオンを含む第１薬剤及び還元剤、例えば、ヒドラジンを含む第２薬剤を純水に添加して生成した処理液を混合し、この混合液にステンレス鋼製の試験片を浸漬させた。白金イオンを含む第１薬剤及びヒドラジンを純水に添加して生成した処理液中の白金濃度は１００ｐｐｔであり、ステンレス鋼製の試験片を浸漬させた混合液の温度は９０℃である。具体的には、シュウ酸を含む混合液は、シュウ酸５０ｐｐｍを含む水溶液に白金を１００ｐｐｔとなるように添加し、その後、ヒドラジンを３００ｐｐｍとなるようにさらに添加して生成された。その混合液にその試験片を浸漬してから２０分経過した後、試験片を混合液から取り出した。そして、試験片表面における白金の付着状態を観察し、試験片表面における白金付着量を求めた。試験片表面の白金付着量は、図８において「本発明」で示された白金の付着量である。なお、図８に示された「純水」は、１リットルの純水に白金濃度が１００ｐｐｔとなるようにＰｔ溶液を添加し、その後、ヒドラジンを３００ｐｐｍとなるようにさらに添加して生成された処理液に、ステンレス鋼製の試験片を浸漬させることにより、この試験片表面に付着した白金の量を示している。
【００３４】
この結果、白金イオンを含む第１薬剤及びヒドラジンを純水に添加して生成した上記処理液をステンレス鋼製の試験片の表面に接触させた場合と同様に、混合液から取り出した試験片の表面には、図６に示すように、白金粒子が均一に分散して緻密な皮膜状態で付着していた。上記したように模擬還元除染液と処理液の混合液に浸漬した試験片の表面における白金の付着量（本発明）は、図８に示すように、白金イオンを含む第１薬剤及びヒドラジンを純水に添加して生成した処理液に浸漬したステンレス鋼製の試験片の表面における白金付着量とほぼ同じになった。
【００３５】
以上の検討結果に基づいて、発明者らは、化学除染の、還元除染工程終了後における還元除染剤の分解工程において還元除染剤の分解を開始した後で、還元除染剤、例えば、シュウ酸を含んでいるｐＨ４の還元除染液に、白金イオンを含む薬剤及びヒドラジンを注入することによって、還元除染剤が一部残っている状態であっても、還元除染が終了した、原子力プラントの構成部材の表面に白金粒子を付着できることを新たに見出した。さらに、還元剤の作用によって注入した白金イオンから生成された白金の触媒作用によっても、還元除染剤及び還元剤が分解されるので、還元除染剤等の分解に要する時間を短縮することができることも分かった。
【００３６】
また、化学除染の一工程である浄化工程において、還元除染剤及び還元剤が分解された水溶液に白金イオンを含む薬剤及び還元剤であるヒドラジンを注入して生成された、白金イオン及びヒドラジンを含む水溶液を、原子力プラントの構成部材に接触させても、その構成部材の表面に白金を付着させることができる。その水溶液における還元除染剤の濃度が非常に小さいので、構成部材の表面への白金の付着量が増大し、白金付着に要する時間が短縮される。
【００３７】
本発明は、以上に述べた新たな知見に基づいて成されたものである。
【００３８】
貴金属注入により原子力プラントの構成部材の表面に付着させる貴金属としては、白金以外に、前述したパラジウム、ロジウム、ルテニウム、オスミウム及びイリジウムのいずれかを用いてもよい。また、還元剤としては、ヒドラジン以外に、アンモニア及び尿素のいずれかを用いてもよい。
【００３９】
発明者らは、還元除染剤の分解工程において還元除染剤の分解を開始した後に原子力プラントの構成部材の炉水に接触する表面に貴金属粒子、例えば、白金粒子を付着させる条件について検討した。還元除染剤の分解を開始した後において、還元除染剤（例えば、シュウ酸）を含む還元除染液（還元除染剤水溶液）に、貴金属イオン（例えば、白金イオン）を含む薬剤及び還元剤を添加し、貴金属イオン、還元剤、及び還元除染剤を含む水溶液を、原子力プラントの構成部材の炉水に接触する表面に接触させ、その表面に貴金属粒子を付着させるためには、その水溶液のｐＨを３．５以上にする必要がある。その水溶液のｐＨの上限は９．０である。この結果、原子力プラントの構成部材の表面に貴金属粒子（例えば白金粒子）を付着させるためにその表面に接触させる貴金属イオン、還元剤及び還元除染剤を含む水溶液のｐＨは、３．５〜９．０の範囲にすることが望ましい。その水溶液のｐＨが３．５未満であるときは、還元除染液に含まれている還元除染剤の作用により、その構成部材の表面が溶解するため、貴金属粒子が構成部材の表面に付着しなくなる。
【００４０】
白金イオンを含む薬剤、還元剤、及び還元除染剤を含む水溶液の温度を、６０℃から１００℃の範囲内に調節することが望ましい。その水溶液の温度が６０℃よりも低くなると貴金属が原子力プラントの構成部材の表面に付着しにくくなり、所定量の貴金属がその表面に付着するまで長時間を要することになる。このため、白金イオンを含む薬剤、還元剤及び還元除染剤を含む水溶液の温度は６０℃以上にすることにより、原子力プラントの構成部材の表面に短時間に貴金属を付着させることができ、原子力プラントの定期検査の他の工程に悪影響を与えることを避けることができる。また、その水溶液の温度が１００℃よりも高くなると、その水溶液の沸騰を抑制するために水溶液を加圧しなければならない。このため、仮設設備である貴金属注入装置に耐圧性が要求され、その装置が大型化する。したがって、その水溶液の温度が１００℃よりも高くすることは好ましくない。
【００４１】
また、原子力プラントの構成部材の表面に接触させる、貴金属イオンを含む薬剤、還元剤及び還元除染剤を含む水溶液の貴金属濃度は、１０ｐｐｔ〜１ｐｐｍの範囲内にある。貴金属濃度が１０ｐｐｔよりも低い場合には、原子力プラントの構成部材の表面に付着する貴金属の量が非常に少なくなり、原子力プラントの運転中における炉水の溶存酸素濃度の低減に寄与しなくなる。また、貴金属濃度が１ｐｐｍになると原子力プラントの構成部材の表面に貴金属の皮膜が形成され、貴金属濃度が１ｐｐｍよりも高くなるとその貴金属皮膜の厚みが増大するだけで、高価な貴金属がその表面に無駄に付着することになる。このため、上記の水溶液の貴金属濃度は１ｐｐｍ以下にすることが望ましい。
【００４２】
貴金属イオン（例えば、白金イオン）、還元剤（例えば、ヒドラジン）及び還元除染剤を含む水溶液の還元剤濃度は、１０ｐｐｔ以上にすることが望ましい。その水溶液における還元剤の濃度が貴金属イオンの濃度よりも少なすぎると還元反応が起こらず、構成部材表面への貴金属の付着量が低下してしまう。水溶液中の貴金属イオンに対して過剰に還元剤が存在する場合には、構成部材表面への貴金属の付着量に関しては何ら問題が生じない。しかしながら、水溶液中に還元剤が多量に存在すると、還元剤の分解に時間がかかってしまうことになる。なお、貴金属イオン、還元剤及び還元除染剤を含む水溶液の還元剤濃度は、この水溶液の貴金属イオンの濃度以上にすることが好ましい。
【００４３】
以上の検討結果を反映した、本発明の実施例を以下に説明する。
【実施例１】
【００４４】
本発明の好適な一実施例である実施例１の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法を、図１、図２及び図３を用いて説明する。本実施例の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法は、沸騰水型原子力発電プラント（ＢＷＲプラント）の再循環系配管に適用される。本実施例では、貴金属である白金の注入は、ＢＷＲプラントの起動前の運転停止中に行われる。
【００４５】
原子力発電プラントであるＢＷＲプラントは、図２に示すように、原子炉１、タービン３、復水器４、再循環系、原子炉浄化系及び給水系等を備えている。原子炉１は、炉心１３を内蔵する原子炉圧力容器（以下、ＲＰＶという）１２を有し、ＲＰＶ１２内にジェットポンプ１４を設置している。炉心１３には多数の燃料集合体（図示せず）が装荷されている。燃料集合体は、核燃料物質で製造された複数の燃料ペレットが充填された複数の燃料棒を含んでいる。再循環系は、ステンレス鋼製の再循環系配管２２、及び再循環系配管２２に設置された再循環ポンプ２１を有する。給水系は、復水器４とＲＰＶ１２を連絡する給水配管１０に、復水ポンプ５、復水浄化装置（例えば、復水脱塩器）６、低圧給水加熱器８、給水ポンプ７及び高圧給水加熱器９を、復水器４からＲＰＶ１２に向って、この順に設置して構成されている。原子炉浄化系は、再循環系配管２２と給水配管１０を連絡する浄化系配管２０に、浄化系ポンプ２４、再生熱交換器２５、非再生熱交換器２６及び炉水浄化装置２７をこの順に設置している。浄化系配管２０は、再循環ポンプ２１の上流で再循環系配管２２に接続される。原子炉１は、原子炉建屋（図示せず）内に配置された原子炉格納容器１１内に設置されている。
【００４６】
ＲＰＶ１２内の冷却水は、再循環ポンプ２１で昇圧され、再循環系配管２２を通ってジェットポンプ１４内に噴出される。ジェットポンプ１４のノズルの周囲に存在する冷却水も、ジェットポンプ１４内に吸引されて炉心１３に供給される。炉心１３に供給された冷却水は燃料棒内の核燃料物質の核分裂で発生する熱によって加熱され、加熱された冷却水の一部が蒸気になる。この蒸気は、ＲＰＶ１２内に設けられた気水分離器（図示せず）及び蒸気乾燥器（図示せず）にて水分が除去された後に、ＲＰＶ１２から主蒸気配管２を通ってタービン３に導かれ、タービン３を回転させる。タービン３に連結された発電機（図示せず）が回転し、電力が発生する。
【００４７】
タービン３から排出された蒸気は、復水器４で凝縮されて水になる。この水は、給水として、給水配管１０を通りＲＰＶ１２内に供給される。給水配管１０を流れる給水は、復水ポンプ５で昇圧され、復水浄化装置６で不純物が除去され、給水ポンプ７でさらに昇圧される。給水は、低圧給水加熱器８及び高圧給水加熱器９で加熱されてＲＰＶ１２内に導かれる。抽気配管１５でタービン３から抽気された抽気蒸気が、低圧給水加熱器８及び高圧給水加熱器９にそれぞれ供給され、給水を加熱する。
【００４８】
再循環系配管２２内を流れる冷却水の一部は、浄化系ポンプ２４の駆動によって原子炉浄化系の浄化系配管２０内に流入し、再生熱交換器２５及び非再生熱交換器２６で冷却された後、炉水浄化装置２７で浄化される。浄化された冷却水は、再生熱交換器２５で加熱されて浄化系配管２０及び給水配管１０を経てＲＰＶ１２内に戻される。
【００４９】
ＢＷＲプラントの運転が停止された後のＢＷＲプラントの運転停止期間内で、仮設設備である貴金属注入装置３０の循環配管（処理液配管）３５の両端が、ステンレス鋼製の再循環系配管２２に接続される。この循環配管３５を再循環系配管２２に接続する作業を具体的説明する。ＢＷＲプラントの運転が停止されているときに、例えば、再循環系配管２２に接続されている浄化系配管２０に設置されている弁２３のボンネットを開放して浄化系ポンプ２４側を封鎖する。循環配管３５の一端が弁２３のフランジに接続される。これにより、循環配管３５の一端が再循環系ポンプ２１の上流で再循環系配管２２に接続される。他方、再循環ポンプ２１の下流側で再循環系配管２２に接続されたドレン配管または計装配管などの枝管を切り離し、その切り離された枝管に、循環配管３５の他端を接続する。循環配管３５の両端が再循環系配管２２に接続され、再循環系配管２２及び循環配管３５を含む閉ループが形成される。再循環系配管２２の両端部におけるＲＰＶ１２内での各開口部は、後述する酸化除染液、還元除染液、及び白金イオン、ヒドラジン及びシュウ酸を含む水溶液がＲＰＶ１２内に流入しないように、プラグ（図示せず）でそれぞれ封鎖される。再循環系配管２２の内面への白金の付着が終了し、再循環系配管の化学除染の全工程が終了した後で且つＢＷＲプラントの運転停止期間内で、貴金属注入装置３０が再循環系配管２２から取り外される。その後で、ＢＷＲプラントの運転が開始される。
【００５０】
貴金属注入装置３０は、再循環系配管２２の内面の化学除染、及び再循環系配管２２の内面への貴金属の付着の両方の処理に用いられる。再循環系配管２２に接続された貴金属注入装置３０は、ＢＷＲプラントでは放射線管理区域である原子炉格納容器１１内に配置されている。
【００５１】
本実施例では、貴金属付着対象物として再循環系配管２２を選択したが、給水系、冷却材浄化系、及び補機冷却水系の各配管を貴金属付着対象物にする場合には、該当する貴金属付着対象物の配管系に循環配管３５を接続する。
【００５２】
貴金属注入装置３０の詳細な構成を、図３を用いて説明する。貴金属注入装置３０は、サージタンク３１、循環ポンプ３２，５４、循環配管３５、エゼクタ３７、白金イオン注入装置３８、還元剤注入装置４３、酸化剤供給装置４８、加熱器５６、カチオン交換樹脂塔６６及び分解装置７３を備えている。
【００５３】
開閉弁５３、循環ポンプ５４、加熱器５６、弁５７，５８及び５９、サージタンク３１、循環ポンプ３２、弁３３及び開閉弁３４が、上流よりこの順に循環配管３５に設けられている。加熱器５６及び弁５７をバイパスする配管６５が循環配管３５に接続され、冷却器６３及び弁６４が配管６５に設置される。両端が循環配管３５に接続されて弁５８をバイパスする配管６８に、カチオン交換樹脂塔６６及び弁６７が設置される。両端が配管６８に接続されてカチオン交換樹脂塔６６及び弁６７をバイパスする配管７１に、混床樹脂塔６９及び弁７０が設置される。カチオン交換樹脂塔６６は陽イオン交換樹脂を充填しており、混床樹脂塔６９は陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂を充填している。
【００５４】
弁７４及び分解装置７３が設置される配管７５が弁５９をバイパスして循環配管３５に接続される。分解装置７３は、内部に、例えば、ルテニウムを活性炭の表面に添着した活性炭触媒を充填している。サージタンク３１が弁５９と循環ポンプ３２の間で循環配管３５に設置される。弁３６及びエゼクタ３７が設けられる配管７２が、弁３３と循環ポンプ３２の間で循環配管３５に接続され、さらに、サージタンク３１に接続されている。再循環系配管２２の内面の汚染物を酸化溶解するために用いる過マンガン酸カリウム（酸化除染剤）、さらには再循環系配管２２の内面の汚染物を還元溶解するために用いるシュウ酸（還元除染剤）をサージタンク３１内に供給するためのホッパ（図示せず）がエゼクタ３７に設けられている。
【００５５】
白金イオン注入装置３８が、薬液タンク３９、注入ポンプ４０及び注入配管４２を有する。薬液タンク３９は、注入ポンプ４０及び弁４１を有する注入配管４２によって循環配管３５に接続される。薬液タンク３９には、白金錯体を水に溶解して調製した白金イオンを含む薬剤（第１薬剤）が充填されている。白金錯体としては、例えば、ヘキサヒドロキソ白金酸ナトリウム水和物（Ｎａ２［Ｐｔ（ＯＨ）６］・ｎＨ２Ｏ）を用いる。
【００５６】
還元剤注入装置４３が、薬液タンク４４、注入ポンプ４５及び注入配管４７を有する。薬液タンク４４は、注入ポンプ４５及び弁４６を有する注入配管４７によって循環配管３５に接続される。薬液タンク４４には還元剤であるヒドラジンが充填される。
【００５７】
酸化剤供給装置４８が、薬液タンク４９、供給ポンプ５０及び供給配管５１を有する。薬液タンク４９は、供給ポンプ５０及び弁５２を有する供給配管５１によって分解装置７３より上流で配管７５に接続される。薬液タンク４９には酸化剤である過酸化水素が充填される。酸化剤としては、オゾン、または酸素を溶解した水を用いてもよい。
【００５８】
本実施例では、白金イオン注入装置３８の循環配管３５への第１接続点（注入配管４２と循環配管３５の接続点）７７は、還元剤注入装置４３の循環配管３５への第２接続点（注入配管４７と循環配管３５の接続点）７６よりも上流に位置している。第１接続点７７は第２接続点７６よりも下流に配置してもよい。
【００５９】
ｐＨ計７８が第２接続点７６よりも下流で循環配管３５に取り付けられる。導電率計７９が弁３３と第１接続点７７の間で循環配管３５に取り付けられる。
【００６０】
本実施例の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法を、図１を用いて詳細に説明する。白金の付着は化学除染の還元除染の終了後還元剤の分解途中で行われる。化学除染は、主に、酸化除染液による酸化除染工程、酸化除染剤分解工程、還元除染液による還元除染工程、還元除染剤分解工程及び浄化工程を含んでいる。図１に示す手順は、白金の、その構成部材の表面への付着だけでなく、その構成部材の表面の化学除染、及び白金の付着に用いた処理液に含まれる還元剤（例えば、ヒドラジン）の分解の各工程も含んでいる。まず、貴金属注入装置３０を皮膜形成対象の配管系に接続する（ステップＳ１）。すなわち、ＢＷＲプラントの運転がＢＷＲプラントの定期検査のために停止された後のＢＷＲプラントの運転停止期間において、前述したように、循環配管３５が皮膜形成対象物の配管系である再循環系配管（原子力プラントの構成部材）２２に接続される。
【００６１】
貴金属付着対象物に対して化学除染における酸化除染及び還元除染を実施する（ステップＳ２）。運転を経験したＢＷＲプラントでは、ＲＰＶ１２内の冷却水（以下、炉水という）と接触する、再循環系配管２２の内面に、放射性核種を含んでいる酸化皮膜が形成されている。ステップＳ２の一例は、化学的な処理によりその酸化皮膜を、再循環系配管２２の内面から取り除く処理である。皮膜形成対象物の配管系への白金の付着は、その再循環系配管内面の放射性核種の付着抑制及び応力腐食割れ抑制を目的とするものであるが、白金の付着に際しては再循環系配管２２の内面に対して予め化学除染を実施しておくことが好ましい。
【００６２】
ステップＳ２以降で適用する化学除染は、公知の方法（特開２０００−１０５２９５号公報参照）である。まず、弁３４，３３，５９，５８，５７及び５３をそれぞれ開き、他の弁を閉じた状態で、循環ポンプ３２及び５４を駆動する。これにより、循環配管３５及び再循環系配管２２の閉ループ内にサージタンク３１内の水を循環させる。加熱器５６により循環する水を加熱し、この水の温度を９０℃に調節する。この水の温度が９０℃になったときに弁３６が開けられる。必要量の過マンガン酸カリウムがエゼクタ３７を通して配管７２内に供給され、さらに、配管７２内を流れる水によりサージタンク３１内に導かれる。過マンガン酸カリウムがサージタンク３１内で水に溶解し、酸化除染液（過
マンガン酸カリウム水溶液）が生成される。この酸化除染液は、循環ポンプ３２の駆動によってサージタンク３１から循環配管３５を経て再循環系配管２２内に供給される。酸化除染液は、再循環系配管２２の内面に形成されている酸化皮膜などの汚染物（放射性核種を含む）を酸化して溶解する（酸化除染工程）。
【００６３】
酸化除染が終了した後、エゼクタ３７から配管７２内に供給されるシュウ酸をサージタンク３１内に注入する。このシュウ酸によって酸化除染液に含まれている過マンガン酸カリウムが分解される（酸化除染剤分解工程）。その後、サージタンク３１内で生成されてｐＨが調整された還元除染液（シュウ酸水溶液）は、循環ポンプ３２によって循環配管３５から再循環系配管２２内に供給され、再循環系配管２２の内面に付着している腐食生成物（放射性核種を含む）の還元溶解を行う（還元除染工程）。弁４６を開いて注入ポンプ４５を駆動すると、薬液タンク４４内のヒドラジンが、注入配管４７を通して循環配管３５内に注入される。還元除染液のｐＨが、薬液タンク４４から循環配管３５内に注入されるヒドラジンによって調整される。本実施例では、再循環系配管２２の内面に白金を付着させるときに用いられる還元剤であるヒドラジンが、還元除染工程で還元除染液のｐＨ調整剤として利用される。再循環系配管２２に供給される還元除染液のシュウ酸濃度が２０００ｐｐｍであり、還元除染液のｐＨは２．５である。この還元除染液が再循環系配管２２の内面に接触すると、再循環系配管２２の内面に付着している、放射性核種を含む腐食生成物がシュウ酸によって溶解される。放射性核種及び腐食生成物が溶解している還元除染液が、再循環系配管２２から循環配管３５に排出される。弁６７を開いて弁５８の開度を調節することにより、循環配管３５に排出された還元除染液の一部が、配管６８を通して、カチオン交換樹脂塔６６に導かれる。還元除染液に含まれた放射性核種の金属陽イオン等の金属陽イオンは、カチオン交換樹脂塔６６内の陽イオン交換樹脂に吸着されて除去される。カチオン交換樹脂塔６６から排出された還元除染液及び弁５８を通過した還元除染液は、循環配管３５から再循環系配管２２内に再び供給される。このように、還元除染液は、循環配管３５及び再循環系配管２２を含む閉ループ内を循環しながら、再循環系配管２２の内面の還元除染を行う。
【００６４】
還元除染工程の終了を判定する（ステップＳ３）。還元除染工程の終了判定は、例えば、貴金属付着対象物である再循環系配管２２の放射線量に基づいて行われる。再循環系配管２２の放射線量を放射線検出器で測定し、測定した放射線量が設定放射線量以下に低減されたとき、再循環系配管２２に対する還元除染工程を低減する。還元除染工程を開始してからの経過時間が所定時間になったときに、還元除染工程を終了してもよい。また、放射性核種の金属陽イオンを吸着するカチオン交換樹脂塔６６の放射線量を放射線検出器で測定し、放射線線量の測定値に基づいて還元除染工程の終了を判定してもよい。
【００６５】
還元除染液に含まれる還元除染剤の一部の分解、及び貴金属イオンを含む薬剤の注入を実施する（ステップＳ４）。還元除染工程が終了した後に、還元除染剤の分解工程が開始される。注入ポンプ４５の駆動を停止して弁４６を全閉にし、薬液タンク４４から循環配管３５へのヒドラジンの注入を停止する。さらに、弁７４を開いて弁５９の開度を調整して循環配管３５内を流れる還元除染液の一部を分解装置７３に供給する。この還元除染液に含まれるシュウ酸及びヒドラジンは、供給ポンプ５０の駆動により薬液タンク４８から供給配管５１を通して分解装置７３に導かれた過酸化水素、及び分解装置７３内の活性炭触媒の作用によって分解される。シュウ酸及びヒドラジンの分解装置７３内での分解は、還元除染液を再循環系配管２２及び循環配管３５により形成される閉ループ内を循環させながら行われる。還元除染液に含まれるシュウ酸の分解により還元除染液のｐＨは徐々に大きくなる。ｐＨ計７８で測定した還元除染液（シュウ酸水溶液）のｐＨが、例えば、４になったとき、供給ポンプ５０を停止し、弁５２，７４を全閉にする。これにより、シュウ酸の分解が停止される。シュウ酸の分解によりｐＨが４になった還元除染液は、ヒドラジンを含んでいない。さらに、弁６７を閉じて還元除染液のカチオン交換樹脂塔６６への供給を停止する。なお、ｐＨ４の還元除染液のシュウ酸濃度は５０ｐｐｍである。
【００６６】
この状態で、弁４１を開いて注入ポンプ４０を駆動する。薬液タンク３９内の白金イオンを含む薬剤（第１薬剤）の水溶液、すなわち、Ｎａ２［Ｐｔ（ＯＨ）６］・ｎＨ２Ｏを含む水溶液が注入配管４２を通って循環配管３５内を流れているｐＨ４のシュウ酸を含む水溶液に注入される。Ｎａ２［Ｐｔ（ＯＨ）６］・ｎＨ２Ｏを含む水溶液中では、白金はイオン状態になっている。白金イオンを含む薬剤の注入によって生成された、白金イオン及びシュウ酸を含む水溶液が、循環配管３５から再循環系配管２２内に供給され、再循環系配管２２から循環配管３５に戻され、循環配管３５及び再循環系配管２２で形成される閉ループ内を循環する。
【００６７】
貴金属イオン及び還元除染剤を含む水溶液の貴金属濃度が設定濃度であるかを判定する（ステップＳ５）。循環配管３５より再循環系配管２２に供給される、白金イオン及びシュウ酸を含む水溶液の白金イオン濃度が、設定濃度になったかの判定は、薬液タンク３９から循環配管３５への白金イオンを含む薬剤の注入開始からの経過時間に基づいて行われる。循環配管３５より再循環系配管２２に供給される水溶液の白金イオンの濃度が設定濃度（例えば、１００ｐｐｔ）になるまでは、その水溶液は上記閉ループ内を循環し、その水溶液への白金イオンを含む薬剤の注入が継続して行われる。例えば、薬液タンク３９内の白金イオンを含む薬剤の白金イオン濃度が１００ｐｐｔであり、循環配管３５内を流れる水溶液の流量が１０であり、薬液タンク３９から循環配管３５に供給される、白金イオンを含む薬剤の流量が２．５であるとする。この場合には、その水溶液が上記閉ループ内を４周する間、その水溶液に白金イオン濃度が１００ｐｐｔの白金イオンを含む薬剤が注入されると、循環配管３５から再循環系配管２２に供給される、白金イオン及びシュウ酸を含む水溶液の白金イオン濃度が１００ｐｐｔになる。例えば、白金イオンを含む薬剤の注入が開始された時点から、その水溶液が第１接続点を基準にして上記閉ループ内を４周するのに要する時間が経過したとき、水溶液の白金イオン濃度が設定濃度（例えば、１００ｐｐｔ）になったと判定される。
【００６８】
還元剤を注入する（ステップＳ６）。閉ループ内を循環して第１接続点で白金イオンを含む薬剤が注入された水溶液の白金イオン濃度が１００ｐｐｔになったとき、弁４６を開いて注入ポンプ４５を駆動する。薬液タンク４４から循環配管３５への、還元剤であるヒドラジンンの注入が開始される。ヒドラジンンの注入により、白金イオン、還元剤であるヒドラジン及びシュウ酸を含む９０℃の水溶液（処理液）が循環配管３５から再循環系配管２２に供給される。白金イオンの還元反応を積極的に起こすために、本実施例では、その水溶液のｐＨは、ｐＨ計７８の測定値に基づいて、例えば、７になるように、白金イオン濃度に対してヒドラジンを過剰に注入する。シュウ酸の分解によりｐＨが４になった水溶液のシュウ酸濃度が５０ｐｐｍと小さいので、ヒドラジンの注入量は少なくて済む。もし、白金イオン濃度が１００ｐｐｔでｐＨ４のシュウ酸水溶液にヒドラジンを注入してそのシュウ酸水溶液のヒドラジン濃度を１００ｐｐｔにする場合には、ヒドラジンの注入量が少ないのでそのシュウ酸水溶液のｐＨは４からほとんど変化しない。
【００６９】
白金イオン（濃度：１００ｐｐｔ）、ヒドラジン及びシュウ酸を含み、ｐＨが７で温度が９０℃の水溶液が、再循環系配管２２内を流れ、再循環系配管２２の内面に接触する。この水溶液に含まれる白金イオンが、再循環系配管２２の内面でヒドラジンにより還元されて再循環系配管２２の内面に白金粒子として付着される。再循環系配管２２の内径が循環配管３５の内径よりも極めて大きいので、再循環系配管２２内の、内面に白金を付着させる領域全体（循環配管３５が接続された浄化系配管２０と再循環系配管２２の接続点と、再循環ポンプ２２の下流側で循環配管３５が再循環系配管２２に接続される接続点の間における、再循環系配管２２内の領域）が、循環配管３５から供給される白金イオン、ヒドラジン及びシュウ酸を含み、ｐＨが７で温度が９０℃の水溶液で満たされるまでに約１時間を要する。このため、この水溶液が再循環系配管２２に供給されるとともに、再循環系配管２２内に元々存在している、白金イオン及びシュウ酸を含む水溶液が、再循環系配管２２から排出されて循環配管３５に戻される。ヒドラジンが、薬液タンク４４から、循環配管３５内に戻された水溶液に注入される。再循環系配管２２から戻された白金イオン及びシュウ酸を含む水溶液は、注入されたヒドラジンを含んで白金イオン、ヒドラジン及びシュウ酸を含む水溶液となり、再循環系配管２２に供給される。
【００７０】
貴金属イオンを含む薬剤及び還元剤の注入を停止する（ステップＳ７）。白金イオン、ヒドラジン及びシュウ酸を含む水溶液の再循環系配管２２への供給が開始された時点から１時間が経過したとき、前述したように、再循環系配管２２内の、内面に白金を付着させる領域全体が、白金イオン、ヒドラジン及びシュウ酸を含み、ｐＨが７で温度が９０℃の水溶液で満たされる。このため、再循環系配管２２の、この水溶液と接触する内面全域に白金粒子が付着される。白金イオン、ヒドラジン及びシュウ酸を含む水溶液の再循環系配管２２への供給が開始された時点から１時間が経過したときに、注入ポンプ４０，４５の駆動が停止されて弁４１，４６が全閉にされ、白金イオンを含む薬剤及びヒドラジンの循環配管３５へのそれぞれの注入が停止される。このとき、再循環系配管２２内の、内面に白金を付着させる領域全体において、白金粒子が膜状になってその内面に付着している。
【００７１】
還元除染剤及び還元剤の分解を実施する（ステップＳ８）。白金イオンを含む薬剤及びヒドラジンの注入が停止された後、還元除染剤分解工程が再開される。注入ポンプ４０，４５の駆動を停止して弁４１，４６を全閉にしたとき、ステップＳ４と同様に、弁７４を開いて弁５９の開度を調整して循環配管３５内を流れる白金イオン、ヒドラジン（還元剤）及びシュウ酸を含む水溶液の一部を、分解装置７３に供給する。前述のシュウ酸及びヒドラジン（ｐＨ調整剤）の分解と同様に、その水溶液に含まれるヒドラジン及びシュウ酸が、過酸化水素、及び分解装置７３内に充填された活性炭触媒のルテニウムの作用によって分解される（還元除染剤分解工程）。分解装置７３に供給される水溶液に含まれる白金イオンは、水溶液に含まれるヒドラジンの作用により白金になり、水溶液中に白金ナノ粒子となって析出する。この白金が、分解装置７３内でルテニウムと同様に触媒として作用する。分解装置７３内で、供給される水溶液に含まれるシュウ酸及びヒドラジンは、配管５１により分解装置７３に供給された過酸化水素、及びその水溶液内で生成された上記の白金の作用によっても分解される。分解装置７３から排出された水溶液が循環配管３５内を流れる水溶液に混合され、この水溶液の導電率が導電率計７９で測定される。測定された水溶液の導電率が設定導電率に低下したとき、水溶液のシュウ酸濃度が１０ｐｐｍに低下し、シュウ酸及びヒドラジンの分解が終了する。供給ポンプ５０が停止され、弁５２，７４が閉じられて全閉状態になる。
【００７２】
還元除染剤及び還元剤が分解された水溶液の浄化を実施する（ステップＳ９）。シュウ酸及びヒドラジンの分解が終了した後、弁６４を開いて弁５７を閉じ、弁６７，７０を開いて弁５８を閉じる。加熱器５６による、シュウ酸及びヒドラジンが分解された水溶液の加熱が停止され、この水溶液が冷却器６３で冷却されて水溶液の温度が例えば６０℃に調節される。冷却されて６０℃になった、白金イオンを含む水溶液が、カチオン交換樹脂塔６６及び混床樹脂塔６９にそれぞれ供給される。その水溶液に含まれている白金イオン及び水溶液中に析出した白金粒子がカチオン交換樹脂塔６６及び混床樹脂塔６９に捕集されて水溶液から除去される。水溶液に含まれる他の不純物、すなわち、放射性核種を含む金属陽イオンがカチオン交換樹脂塔６６及び混床樹脂塔６９でそれぞれ除去され、陰イオンが混床樹脂塔６９で除去される（浄化工程）。
【００７３】
廃液を処理する（ステップＳ１０）。浄化工程が終了した後、ポンプ（図示せず）を有する高圧ホース（図示せず）により循環配管３５と廃液処理装置（図示せず）を接続する。浄化工程の終了後に循環配管３５及び再循環系配管２２内に存在する水溶液は、放射性廃液である。その水溶液は高圧ホースに設けられたポンプを駆動して循環配管３５から高圧ホースを通して廃液処理装置（図示せず）に排出され、廃液処理装置で処理される。循環配管３５及び再循環系配管２２内の全ての水溶液が、廃液処理装置に排出されたとき、化学除染の全工程が終了する。
【００７４】
酸化除染工程、酸化除染剤分解工程、還元除染工程、還元除染剤分解工程及び浄化工程が複数回、例えば、２〜３回繰り返される場合には、ステップＳ４〜Ｓ８の各ステップは最後の還元除染剤分解工程で行われ、ステップＳ９は最後の浄化工程で行われる。
【００７５】
化学除染の全工程が終了した後、循環配管３５と廃液処理装置を接続している高圧ホースを取り外し、循環配管３５の両端部が再循環系配管２２から取り外される。再循環系配管２２及び浄化系配管２０が循環配管３５の接続前の状態に復旧され、その後で、ＢＷＲプラントの運転が開始される。
【００７６】
本実施例では、還元除染液に含まれているシュウ酸の一部を分解し（ステップＳ４）、シュウ酸が残っている状態で還元除染液、すなわち、シュウ酸を含む水溶液に白金イオン及びヒドラジンを添加するため、再循環系配管２２の内面への白金粒子の付着が終了した後、白金イオン、ヒドラジン及びシュウ酸を含む水溶液が、分解装置７３に供給される。その水溶液に含まれるヒドラジン及びシュウ酸は、分解装置７３内において、分解装置７３内の触媒（例えば、活性炭触媒）及び過酸化水素の作用によって分解されるだけでなく、過酸化水素、及びその水溶液中の白金イオンがヒドラジンによって還元されて生成された白金の作用によっても分解される。その水溶液に含まれるヒドラジン及びシュウ酸の分解が早く終了する。このため、本実施例は、ステップＳ４におけるシュウ酸の分解に要する時間及びステップＳ８におけるシュウ酸の分解に要する時間の合計である還元除染剤の分解に要する時間を、特開２０００−１０５２９５号公報の還元除染剤分解工程における還元除染剤の分解に要する時間よりも短縮することができる。このような本実施例は、再循環系配管２２の内面への化学除染及びその内面への白金粒子の付着の両者を行うのに要する時間を短縮できる。
【００７７】
また、ＢＷＲプラントの運転が停止されている期間において、本実施例で用いられた貴金属注入装置３０を用いて再循環系配管２２の内面への化学除染を実施し、この化学除染の工程の最後の浄化工程が終了した後に、貴金属注入装置３０を用いて白金イオン及びヒドラジンを含む水溶液を再循環系配管２２の内面に接触させて再循環系配管２２の内面に白金粒子を付着させることが考えられる。このケースでは、化学除染における還元除染剤の分解に要する時間が特開２０００−１０５２９５号公報の還元除染剤分解工程における還元除染剤の分解に要する時間と同じになり、さらに、再循環系配管２２の内面に白金粒子を付着させる際に用いた還元剤であるヒドラジンを分解するための時間が必要になる。
【００７８】
本実施例における上記した還元除染剤の分解に要する時間は、上記のケースにおける還元除染剤の分解に要する時間よりも短縮できる。さらに、本実施例では、再循環系配管２２の内面への白金粒子の付着に用いたヒドラジンの分解は、ヒドラジンの分解速度が速いため、ステップＳ８における還元除染剤（シュウ酸）の分解時間内で行うことができる。このため、本実施例は、還元除染剤の分解に要する時間以外に、上記のケースのような、白金粒子の付着に用いたヒドラジンを分解させるための時間を必要としない。
【００７９】
還元除染液に含まれたシュウ酸を分解しないで２０００ｐｐｍのシュウ酸を含むｐＨが２．５の還元除染液にヒドラジンを添加し、還元除染液のｐＨを３．５にすることも考えられる。しかしながら、ヒドラジンの添加によって還元除染液のｐＨが３．５に増大した場合には、ｐＨ２．５の還元除染液に溶解していたシュウ酸鉄が析出する。シュウ酸鉄が析出したｐＨ３．５の還元除染液に白金イオンを含む薬剤及び還元剤であるヒドラジンを添加すると、白金イオンがヒドラジンによって還元されて還元除染液内で析出したシュウ酸鉄の表面に付着し、再循環系配管２２の内面にほとんど付着しなくなる。
【００８０】
還元除染液に含まれたシュウ酸の一部を分解して還元除染液のｐＨを増大させることにより、析出するシュウ酸鉄の量が少なくなる。このため、そのｐＨが増大した還元除染液に白金イオンを含む薬剤及び還元剤であるヒドラジンを注入した場合には、再循環系配管２２の内面に付着する白金粒子の量が増加する。このような本実施例では、注入した白金イオンの利用効率が増大する。すなわち、本実施例では、再循環系配管２２の内面に付着しなくて無駄になる白金イオンの量を低減することができる。
【００８１】
還元除染液に含まれたシュウ酸の一部を分解装置７３により分解して還元除染液のｐＨを３．５まで増大させた場合には、還元除染液のシュウ酸濃度が５０ｐｐｍまで低減されているので、その後、還元剤であるヒドラジンをその還元除染液に注入しても、シュウ酸鉄は析出しない。本実施例では、ステップＳ４においてシュウ酸の一部を分解して還元除染液のｐＨを４にするため、この還元除染液内でシュウ酸鉄が析出しなく、再循環系配管２２の内面に付着する白金粒子の量が増加する。
【００８２】
本実施例によれば、シュウ酸の分解により還元除染液のｐＨがｐＨ３．５以上のｐＨ４になった還元除染液、すなわち、シュウ酸を含む水溶液に白金イオン及び還元剤であるヒドラジンを注入し、白金イオン、ヒドラジン及びシュウ酸を含むｐＨ４の水溶液を再循環配管２２の内面に接触させるために、再循環系配管２２の溶解が生じなく、再循環配管２２の内面に接触される水溶液がシュウ酸を含んでいる状態で再循環系配管２２の内面に白金粒子を効率良く付着させることができる。特に、この水溶液が還元剤であるヒドラジンを含んでいるので、白金イオンがヒドラジンにより再循環系配管２２の内面付近で効率的に白金に還元される。このため、再循環系配管２２の内面に接触するその水溶液が９０℃の低温であっても、白金粒子が再循環系配管２２の内面に効率良く付着し、付着した白金粒子がその内面において緻密な皮膜状になっている。
【００８３】
本実施例では、還元剤であるヒドラジンを白金イオン及びシュウ酸を含む水溶液に注入しているので、このヒドラジンの作用により、所定量の白金を再循環系配管２２の内面に付着させるのに要する時間を、特開２００６−３８４８３号公報に記載された白金を付着させる場合よりも短縮することができる。
【００８４】
ＢＷＲプラントの運転が停止されている期間で、再循環系配管２２の内面に白金粒子を付着させるので、再循環系配管２２の内面に白金粒子が付着した状態でＢＷＲプラントを起動することができる。このため、ＢＷＲプラントの起動後、特に、ＢＷＲプラントの起動から３ヶ月の間に、放射性核種である６０Ｃｏを取り込み易い酸化皮膜が再循環系配管２２の内面に形成されることが、再循環系配管２２の内面に付着した白金粒子によって抑制される。これは、再循環系配管２２の表面線量率を低下させることに貢献する。
【００８５】
ＢＷＲプラントの起動時からＲＰＶ１２内の炉水に水素を注入したとき、再循環系配管２２の内面に付着した白金の触媒作用により、再循環系配管２２内を流れる炉水に溶存している酸素とその水素が反応して水になるため、炉水中の溶存酸素濃度を低下させることができる。このため、ＢＷＲプラントの起動時における、ステンレス鋼製の再循環系配管２２における応力腐食割れの発生を抑制することができる。再循環系配管２２内を流れる炉水がＲＰＶ１２内に供給される関係上、再循環系配管２２内を流れる炉水中の溶存酸素濃度の低下はＲＰＶ１２内の炉水中の溶存酸素濃度の低下をもたらし、ＲＰＶ１２内で表面が炉水に接触する炉内構造物（例えば、炉心シュラウド等）における応力腐食割れの発生も抑制される。
【００８６】
本実施例では、白金イオンを含む薬剤の、シュウ酸を含む水溶液への注入を、その水溶液を再循環系配管２２及び循環配管３５で形成される閉ループ内で循環させながら行うので、後述の実施例２に比べて、再循環系配管２２に供給する白金イオン及びシュウ酸を含む水溶液の白金イオン濃度を、後述の実施例２よりも、白金イオンの設定濃度により精度良く調節することができる。
【００８７】
本実施例では、ｐＨ調整剤として使用できる還元剤であるヒドラジンを用いているので、後述の実施例６のように、還元剤注入装置４３及びｐＨ調整剤注入装置９３を別々に設ける必要がなく、貴金属注入装置３０がコンパクト化される。
【００８８】
本実施例では、６０℃〜１００℃の範囲内の９０℃に加熱するので、再循環系配管２２の内面への白金粒子の付着を短時間に行うことができ、貴金属注入装置３０を耐圧構造にする必要がなく小型化できる。
【００８９】
還元剤としてヒドラジンの替りにｐＨ調整剤として使用可能なアンモニアを用いてもよい。アンモニアを用いる場合には、貴金属注入装置３０の薬液タンク４４にアンモニアを充填する。ステップＳ２の還元除染工程及びステップＳ６において薬液タンク４４から循環配管３５に注入される。
【実施例２】
【００９０】
本発明の他の実施例である実施例２の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法を、図９及び図３を用いて説明する。本実施例の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法は、ＢＷＲプラントの再循環系配管に適用される。
【００９１】
本実施例の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法は、実施例１の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法においてステップＳ４及びＳ８をステップＳ４Ａに替え、ステップＳ５を削除し、ステップＳ１１を追加した手順を実施する。本実施例の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法の手順における他の各工程は、実施例１の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法の手順の各工程と同じである。本実施例の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法では、実施例１で用いた貴金属注入装置３０が用いられる。
【００９２】
本実施例の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法を、実施例１の本実施例の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法と異なる工程を中心に説明する。
【００９３】
ステップＳ１で、貴金属注入装置３０の循環配管３５の両端部が、実施例１と同様に、ＢＷＲプラントの再循環系配管２２にそれぞれ接続される。ステップＳ２及びＳ３が実施され、その後、ステップＳ４Ａが実施される。
【００９４】
還元除染剤分解工程が実施される（ステップＳ４Ａ）。この還元除染剤分解工程は、還元除染剤及びｐＨ調整剤の分解工程（ステップＳ４ａ）及び還元除染剤及び還元剤の分解工程（ステップＳ４ｃ）を含んでいる。ステップＳ４ａでは、還元除染液に含まれるシュウ酸及びヒドラジンの分解が、実施例１のステップＳ４と同様に、過酸化水素が供給される分解装置７３で実施される。還元除染液（シュウ酸水溶液）に含まれるシュウ酸の一部を分解する（ステップＳ４ｂ）。
【００９５】
還元除染液に含まれる一部の還元除染剤が分解されたとき、貴金属イオンを含む薬剤及び還元剤を注入する（ステップＳ１１）。実施例１のステップ４と同様にシュウ酸の一部が分解されてシュウ酸水溶液のｐＨが増大して設定ｐＨ（例えば、ｐＨ４）になったとき、白金イオンを含む薬剤の注入が行われる。具体的には、弁４１を開いて注入ポンプ４０を駆動し、白金イオン濃度が４００ｐｐｔである白金イオンを含む薬剤（第１薬剤）の水溶液が薬液タンク３９から循環配管３５内を流れているｐＨ４のシュウ酸を含む水溶液に注入される。このとき、循環配管３５内を流れているシュウ酸水溶液の流量は１０である。注入配管４２を通して循環配管３５に供給される白金イオンを含む薬剤の流量は、２．５であり、シュウ酸水溶液の流量の１／４である。この結果、白金を含む薬剤が注入されたシュウ酸水溶液の白金イオン濃度は１００ｐｐｔになる。
【００９６】
その後、弁４６を開いて注入ポンプ４５が駆動され、薬液タンク４４内の還元剤であるヒドラジンが循環配管３５内を流れる白金イオン（濃度：１００ｐｐｔ）及びシュウ酸を含む水溶液に注入される。ヒドラジンの注入は、白金イオン及びシュウ酸を含む水溶液が第２接続点に到達したときに行われる。ヒドラジンの注入により、その水溶液のｐＨは例えば７になる。白金イオン（濃度：１００ｐｐｔ）、ヒドラジン及びシュウ酸を含み、ｐＨが７で９０℃の水溶液が循環配管３５から再循環系配管２２に供給される。この水溶液が再循環系配管２２の内面に接触し、再循環系配管２２の内面で白金イオンがヒドラジンにより還元され、その内面に白金粒子として付着される。
【００９７】
白金イオン、ヒドラジン及びシュウ酸を含む水溶液の再循環系配管２２への供給が開始されてから１時間を経過したとき、実施例１と同様に、白金イオンを含む薬剤及びヒドラジンの循環配管３５への注入が停止される（ステップＳ７）。
【００９８】
ステップＳ１１での白金イオンを含む薬剤及び還元剤であるヒドラジンの循環配管３５への注入が実施されている間、再循環系配管２２から循環配管３５に戻された白金イオン及びシュウ酸を含む水溶液の分解装置７３への供給が継続されている。このため、分解装置７３内でのシュウ酸の分解が継続して行われる。
【００９９】
白金イオンを含む薬剤及びヒドラジンの循環配管３５への注入が停止されて白金イオン、ヒドラジン（還元剤）及びシュウ酸を含む水溶液が再循環系配管２２から循環配管３５に排出されたとき、この水溶液が分解装置７３に供給され、ステップＳ４ｃの分解工程が実施される。すなわち、過酸化水素が供給されている分解装置７３内で活性炭触媒の作用により、シュウ酸及びヒドラジン（還元剤）が分解される。その水溶液に含まれる白金イオンがヒドラジンにより還元されて白金になるため、この白金も触媒と作用する。このため、シュウ酸及びヒドラジン（還元剤）の分解が早く行われる。白金イオン、ヒドラジン及びシュウ酸を含む水溶液の再循環系配管２２への供給が開始されてから１時間を経過するまでは、再循環系配管２２から注入された還元剤であるヒドラジンが再循環系配管２２から排出されないため、分解装置７３ではシュウ酸が分解される。
【０１００】
その水溶液のシュウ酸濃度が分解終了設定濃度である例えば１０ｐｐｍまで低下してシュウ酸の分解が終了した後、実施例１と同様に、ステップＳ９及びＳ１０の各工程が実施される。ステップＳ１０の工程が終了した後、貴金属注入装置３０の循環配管３５が再循環系配管２２から取り外される。その後、再循環系配管２２の内面に白金粒子を付着しているＢＷＲプラントが起動される。
【０１０１】
本実施例は実施例１で生じる各効果を得ることができる。本実施例では、白金イオン、ヒドラジン及びシュウ酸を含む水溶液を再循環系配管２２に供給しながら、再循環系配管から排出されるシュウ酸を含む水溶液を分解装置７３に供給し、そのシュウ酸を分解することができる。このため、本実施例では、シュウ酸、すなわち還元除染剤の分解に要する時間を実施例１よりもさらに短縮することができる。
【０１０２】
後述の貴金属注入装置３０Ｂまたは３０Ｃを、貴金属注入装置３０の替りに本実施例で用いてもよい。
【実施例３】
【０１０３】
本発明の他の実施例である実施例３の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法を、図１０、図１１及び図１２を用いて説明する。本実施例の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法は、ＢＷＲプラントの再循環系配管に適用される。
【０１０４】
本実施例の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法は、実施例１で用いる貴金属注入装置３０の替りに貴金属注入装置３０Ｂを用いている。貴金属注入装置３０Ｂを用いる本実施例の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法では、図１に示す手順が実行される。
【０１０５】
貴金属注入装置３０Ｂは、貴金属注入装置３０に水晶振動子電極装置８２、皮膜厚み算出装置９１及び制御装置９２を追加した構成を有する。貴金属注入装置３０Ｂの他の構成は貴金属注入装置３０と同じである。
【０１０６】
水晶振動子電極装置８２は、開閉弁５３と循環ポンプ５４との間で循環配管３５に設けられる。水晶振動子電極装置８２の循環配管３５への取り付け構造を、図１１を用いて詳細に説明する。弁体を取り外した弁ボンネット８１が、開閉弁５３と循環ポンプ５４との間で循環配管３５に取り付けられる。具体的には、弁ボンネット８１のフランジ８１Ａ，８１Ｂが循環配管３５に接続される。水晶振動子電極装置８２は弁ボンネット８１内に配置される。水晶振動子電極装置８２の長く伸びた電極ホルダ８９が、弁ボンネット８１に取り付けられたフランジ８４にフィードスルー８３を用いて取り付けられている。弁ボンネット８１内でフィードスルー８３の先端部に金属部材８６が設けられる。
【０１０７】
水晶振動子電極装置８２の詳細な構造を、図１２を用いて説明する。水晶振動子電極装置８２は、水晶８５、金属部材８６、シール部材８８及び電極ホルダ８９を有する。水晶８５が、電極ホルダ８９の先端部に形成された窪み内に設置されている。金属部材８６が、電極ホルダ８９のその窪みの開放端側で水晶８５の表面に取り付けられる。金属部材８６は、原子力プラントの構成部材と同じ材質の金属部材（例えば、ステンレス鋼部材または炭素鋼部材）である。本実施例では、貴金属付着対象物がステンレス鋼製の再循環系配管２２であるので、金属部材８６はステンレス鋼製である。シール部材８８が、電極ホルダ８９の窪み内に設置された水晶８５の表面のうち金属部材８６及び電極ホルダ８９に接触する表面以外の表面を全面に亘って覆っている。電極ホルダ８９内を貫通する２本の配線９０が水晶８５に接続される。各配線９０は貴金属厚み算出装置（貴金属付着量算出装置）９１に接続される。貴金属厚み算出装置９１は制御装置９２に接続される。貴金属付着量測定装置は、水晶振動子電極装置８２及び貴金属厚み算出装置９１によって構成される。
【０１０８】
貴金属注入装置３０Ｂを用いた本実施例の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法を、図１を用いて説明する。本実施例では、ステップＳ１で、貴金属注入装置３０Ｂの循環配管３５の両端部が、実施例１と同様に、ＢＷＲプラントの再循環系配管２２にそれぞれ接続される。その後、ステップＳ２〜Ｓ１０の各工程が実施される。ステップＳ１０の工程が終了した後、貴金属注入装置３０Ｂの循環配管３５が再循環系配管２２から取り外される。その後、再循環系配管２２の内面に白金粒子を付着しているＢＷＲプラントが起動される。
【０１０９】
本実施例では、白金イオンを含む薬剤及び還元剤であるヒドラジンの注入停止を、貴金属付着量測定装置で測定した白金の付着量に基づいて行っている。
【０１１０】
本実施例のステップＳ７の白金イオンを含む薬剤及びヒドラジンの注入停止について詳細に説明する。ステップＳ６におけるヒドラジンの注入により、白金イオン、ヒドラジン及びシュウ酸を含む水溶液が再循環系配管２２内に供給され、やがて、この水溶液が再循環系配管２２から循環配管３５に排出されて弁ボンネット８１内に流入する。この水溶液が再循環系配管２２内を流れるときに再循環系配管２２の内面に白金粒子が付着すると同様に、弁ボンネット８１内に配置された水晶振動子電極装置８２の金属部材８６の、その水溶液が接触する表面に、白金粒子が付着する。金属部材８６はステンレス鋼製であるため、金属部材８６のその表面への白金粒子の付着度合いは、再循環系配管２２の内面における白金粒子の付着度合いと実質的に同じである。金属部材８６の表面に付着した皮膜状の白金粒子の厚みを測定することによって、再循環系配管２２の内面に付着された皮膜状の白金粒子の厚みを知ることができる。
【０１１１】
水晶振動子電極装置８２の金属部材８６の表面に皮膜状の白金粒子の厚みの測定を、詳細に説明する。白金イオン、ヒドラジン及びシュウ酸を含む水溶液を再循環系配管２２に供給している間、一本の配線９０を通して貴金属厚み算出装置９１から水晶８５に電圧を印加する。この電圧の印加によって水晶８５が振動され、金属部材８６も水晶８５と一緒に振動する。水晶８５及び金属部材８６の振動数が、水晶８５に接続されたもう一本の配線９０を通して貴金属厚み算出装置９１に伝えられる。金属部材８６の表面に白金粒子が付着すると金属部材８６が重くなるので、金属部材８６を含む水晶８５の振動数は、金属部材８６の表面に白金粒子が付着していないときの金属部材８６を含む水晶８５の振動数よりも減少する。これらの振動数の差が、金属部材８６の表面に白金粒子が付着して増加した金属部材８６の重量を表している。貴金属厚み算出装置９１は、入力した振動数に基づいて、その振動数の差、すなわち、白金粒子の付着による金属部材８６の重量の増加分を算出する。この重量の増加分が金属部材８６の表面に付着した白金粒子の重量である。
【０１１２】
貴金属厚み算出装置９１は、特開２０１０−１２７７８８号公報に記載された皮膜厚み算出装置におけるマグネタイト皮膜の厚みの算出と同様に、白金の密度を用いて金属部材８６の表面に付着した皮膜状の白金粒子の厚みを求める。金属部材８６の表面に付着した白金粒子の厚みは、再循環系配管２２に白金イオン、ヒドラジン及びシュウ酸を含む水溶液を供給している間、貴金属厚み算出装置９１によって継続して計測される。
【０１１３】
制御装置９１は、貴金属厚み算出装置９１で求めた、金属部材８６の表面に付着した白金粒子の厚みを入力し、白金粒子の設定厚みと比較する。貴金属厚み算出装置９１で求めた白金粒子の厚みがその設定厚み以上になったとき、制御装置９１は、注入ポンプ４０及び４５を停止させ、弁４１及び４６を全閉にする。白金イオンを含む薬剤及びヒドラジンの循環配管３５へのそれぞれの注入が停止される。
【０１１４】
９０℃の純水に浸漬させた水晶振動子電極装置８２によって、白金粒子の付着による金属部材８６の重量の変化を測定した。この測定結果を図１３に示す。水晶振動子電極装置８２の測定結果は、金属部材８６の表面に付着する白金イオンがほとんど存在しない純水中で重量変化が実質的に０であり、必要な分解能内に納まっている。水晶８５がシール部材８８で覆われているため金属部材８６の表面に接触する液体（例えば、白金イオン、ヒドラジン及びシュウ酸を含む水溶液）が水晶８５に接触しない水晶振動子電極装置８２は、特開２０１０−１２７７８８号公報の図６に示す従来の水晶振動子電極装置（図１３参照）に比べてノイズが著しく低減され、高温の９０℃の純水中での測定が可能になった。水晶振動子電極装置８２は、ｐＨが３．５以上で９０℃のシュウ酸を含む水溶液中でも高温の９０℃の純水中と同様に白金イオンの付着量の測定が可能である。
【０１１５】
本実施例は実施例１で生じる各効果を得ることができる。また、本実施例は、貴金属付着量測定装置を用いているので、再循環系配管２２の内面への白金粒子の付着量を測定することができ、ステップＳ７における白金イオンを含む薬剤及びヒドラジンの注入停止を自動的に行うことができる。
【０１１６】
本実施例において用いられた貴金属付着量測定装置及び制御装置９２は、後述の実施例６の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法に用いる貴金属注入装置３０Ｃに適用することができる。この場合には、水晶振動子電極装置８２を内部に設けた弁ボンネット８１が、貴金属注入装置３０Ｃにおいて開閉弁５３と循環ポンプ５４の間で循環配管３５に取り付けられる。
【実施例４】
【０１１７】
本発明の他の実施例である実施例４の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法を図３及び図１６を用いて説明する。本実施例の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法は、ＢＷＲプラントの再循環系配管に適用される。
【０１１８】
前述の実施例１ないし３では、白金イオンを含む薬剤及び還元剤であるヒドラジンの循環配管３５への注入を還元除染剤分解工程で行っている。これに対し、本実施例では、図１６に示された手順が実行され、白金イオンを含む薬剤及び還元剤であるヒドラジンの循環配管３５への注入が、化学除染の一工程である浄化工程で行われる。本実施例では、実施例１で用いられた貴金属注入装置３０が用いられる。貴金属注入装置３０の替りに、貴金属注入装置３０Ｂまたは貴金属注入装置３０Ｃを用いても良い。
【０１１９】
本実施例の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法では、ＢＷＲプラントの運転が停止された後、貴金属付着対象物である再循環系配管２２に、実施例２と同様に、ステップＳ１において、貴金属注入装置３０の循環配管３５の両端部をそれぞれ接続する。さらに、実施例２と同様に、ステップＳ２において化学除染の酸化除染工程、酸化除染剤分解工程及び還元除染工程が、貴金属注入装置３０を用いて順次実行される。ステップＳ３の判定が「ＹＥＳ」となり、還元除染工程が終了した後、ステップＳ４Ａの還元除染剤の分解工程が実施される。再循環系配管２２から循環配管３５に排出されたシュウ酸及びヒドラジン（ｐＨ調整剤）を含む水溶液（還元除染液）を、過酸化水素が供給される分解装置７３に供給してシュウ酸及びヒドラジンを分解する（還元除染剤分解工程）。シュウ酸及びヒドラジンの分解は、再循環系配管２２及び循環配管３５で形成される閉ループで還元除染液を循環させながら行われる。本実施例のステップＳ４Ａでは、実施例２で実行された、還元除染剤及び還元剤の分解工程（ステップＳ４ｃ）が実行されない。さらに、本実施例のステップＳ４Ａでは、実施例２において還元除染剤の分解と並行して実行されているステップＳ１１（貴金属イオンを含む薬剤及び還元剤の注入）及びステップＳ７（貴金属イオンを含む薬剤及び還元剤の注入停止）が実行されない。
【０１２０】
還元除染剤分解工程が終了した後、実施例２で述べたステップＳ９の浄化工程が実施される。本実施例では、この浄化工程（ステップＳ９）と並行して白金イオンを含む薬剤及びヒドラジンの注入（ステップＳ１１）及び白金イオンを含む薬剤及びヒドラジンの注入停止（ステップＳ７）が順番に実行される、白金イオン注入装置３８による循環配管３５への白金イオンを含む薬剤の注入及び還元剤注入装置４３による循環配管３５へのヒドラジンの注入は、ステップＳ９の浄化工程が開始された後で行われ、このとき、それらの薬剤が注入される水溶液のシュウ酸濃度は約１０ｐｐｍである。このシュウ酸濃度は、ステップＳ４Ａの還元除染剤分解工程を終了するときの分解終了設定濃度の値である。白金イオン、ヒドラジン及び１０ｐｐｍのシュウ酸を含む６０℃でｐＨが５．６の水溶液が循環配管３５より再循環系配管２２に供給される。この水溶液が再循環系配管２２に供給される浄化工程では、貴金属注入装置３０において、弁６４を開いて弁５７を閉じ、弁７０を開いて弁５８を閉じる。弁６７は閉じている。白金イオン及びヒドラジンを含む６０℃の水溶液の再循環系配管２２の供給により、再循環系配管２２から排出された水溶液は、冷却器６３で６０℃に冷却され、混床樹脂塔６９に供給されて浄化される。混床樹脂塔６９から排出された水溶液は、白金イオンを含む薬剤及びヒドラジンが注入されて再循環系配管２２に供給される。
【０１２１】
白金イオン、ヒドラジン及びシュウ酸を含む６０℃の水溶液の再循環系配管２２への供給により、再循環系配管２２の内面に白金粒子が付着し、その内面に緻密な白金皮膜が形成される。白金イオン及びヒドラジンを含む６０℃の水溶液の再循環系配管２２への供給を開始した時点から１時間程度が経過した後、循環配管３５内への白金を含む薬剤及びヒドラジンの注入が停止される。再循環系配管２２から循環配管３５に排出された白金イオン、ヒドラジン及びシュウ酸を含む水溶液は、冷却器６３で６０℃に冷却され、混床樹脂塔６９に供給される。この水溶液に含まれる白金イオン及びヒドラジンは、混床樹脂塔６９のイオン交換樹脂により除去される。その水溶液が混床樹脂塔６９により浄化される。浄化工程では、その水溶液が、循環配管３５および再循環系配管２２を含む閉ループ内を循環しながら浄化される。その水溶液に含まれているシュウ酸も混床樹脂塔６９で除去され、その水溶液のシュウ酸濃度が徐々に低下する。浄化工程の終了は、導電率計７９で計測された導電率に基づいて判定される。浄化工程は、例えばその導電率が５μＳ／ｃｍ以下になったときに終了する。
【０１２２】
浄化工程が終了した後、ステップＳ１０の廃液処理が実行される。浄化工程が終了したとき、化学除染の全工程が終了し、その後、ＢＷＲプラントが起動される。
【０１２３】
本実施例は、再循環系配管２２の化学除染及び再循環系配管２２の内面への白金粒子の付着に要する施工時間を短縮することができる。本実施例では、シュウ酸の分解が終了した後の浄化工程において、１０ｐｐｍのシュウ酸を含むシュウ酸水溶液に白金イオンを含む薬剤及びヒドラジンを注入し、白金イオン、ヒドラジン及びシュウ酸を含む水溶液を用いて再循環系配管２２内面への白金の付着を行うので、その水溶液のシュウ酸濃度が１０ｐｐｍと非常に小さい。このため、再循環系配管２２の内面への白金の付着量が増大し、再循環系配管２２の内面への白金の付着に要する時間が短縮される。
【０１２４】
さらに、本実施例は、実施例１で生じる効果、すなわち、（ａ）白金粒子が再循環系配管２２の内面に効率良く付着し、付着した白金粒子がその内面において緻密な皮膜状になる、（ｂ）再循環系配管２２の表面線量率が低下する、（ｃ）ＢＷＲプラントの構成部材での応力腐食割れの発生を抑制できる、及び（ｄ）水溶液の白金イオンの濃度を精度良く調節できる、を得ることがきる。
【０１２５】
本実施例では、シュウ酸濃度が１０ｐｐｍのシュウ酸水溶液に白金イオンを含む薬剤及びヒドラジンを注入しているが、これらの薬剤の注入を行わないでそのシュウ酸水溶液を混床樹脂塔６９を通しながら上記の閉ループを循環させ、シュウ酸水溶液のシュウ酸濃度が、例えば、５ｐｐｍに低下したときに、白金イオンを含む薬剤及びヒドラジンをその水溶液に注入してもよい。この場合には、白金イオン、ヒドラジン及び５ｐｐｍのシュウ酸を含む水溶液が、再循環系配管２２に供給される。白金皮膜が再循環系配管２２の内面に形成される。白金皮膜形成後に、白金イオンを含む薬剤及びヒドラジンの注入が停止され、浄化工程が継続して行われる。このように、シュウ酸濃度をさらに低下させてシュウ酸水溶液に白金イオンを含む薬剤及びヒドラジンを注入することにより、白金の付着量がさらに増大し、再循環系配管２２の内面への白金の付着に要する時間がさらに短縮される。
【実施例５】
【０１２６】
本発明の他の実施例である実施例５の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法を説明する。本実施例の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法は、貴金属注入装置３０を用いてＢＷＲプラントの再循環系配管に適用される。貴金属注入装置３０の替りに貴金属注入装置３０Ｂまたは貴金属注入装置３０Ｃを用いても良い。
【０１２７】
実施例１ないし４で行われる化学除染は、還元除染工程でシュウ酸及びヒドラジン（ｐＨ調整剤）を含む還元除染液を用いて行われる。この化学除染は、ヒドラジンを含むため還元除染液のｐＨがヒドラジンの添加によりやや大きくなっている。このような化学除染に対して、シュウ酸（還元除染剤）を含みヒドラジン（ｐＨ調整剤）を含まない還元除染液を用いて還元除染を行う化学除染が知られている。
【０１２８】
本実施例の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法は、実質的に、図１に示す手順に基づいて行われる。本実施例では、実施例１で実行されるステップ２の化学除染における還元除染工程が、上記のシュウ酸を含みヒドラジンを含まない還元除染液（シュウ酸
を含みヒドラジンを含まない水溶液）を用いて実施される。このような還元除染工程を実施しても、ステップＳ３で還元除染工程が終了したと判定された場合には、実施例１で実施されたステップＳ４〜Ｓ１０の各工程が実施される。本実施例の還元除染工程で用いられる還元除染液のｐＨは、ヒドラジンを含んでいない分、実施例１で用いられる還元除染液のｐＨよりも小さくなる。
【０１２９】
本実施例は実施例１で生じる各効果を得ることができる。
【０１３０】
シュウ酸を含みヒドラジンを含まない還元除染液を用いて行う還元除染工程は、実施例２〜実施例４の各還元除染工程で実施しても良い。
【実施例６】
【０１３１】
本発明の他の実施例である実施例６の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法を、図１４を用いて説明する。本実施例の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法は、ＢＷＲプラントの再循環系配管に適用される。
【０１３２】
本実施例では、実施例１で用いられる貴金属注入装置３０に替えて貴金属注入装置３０Ｃが用いられる。貴金属注入装置３０Ｃは、貴金属注入装置３０にｐＨ調整剤注入装置９３を追加した構成を有する。貴金属注入装置３０Ｃの他の構成は貴金属注入装置３０と同じである。
【０１３３】
ｐＨ調整剤注入装置９３は、薬液タンク９４、注入ポンプ９５及び注入配管９７を有する。薬液タンク９４は、注入ポンプ９５及び弁９６を有する注入配管９７によって循環配管３５に接続される。薬液タンク９４には、ｐＨ調整剤であるヒドラジンが充填されている。注入配管９７は、第１接続点７７と第２接続点７６の間に存在する第４接続点９８で循環配管３５に接続される。
【０１３４】
貴金属注入装置３０Ｃの還元剤注入装置４３の薬液タンク４４には、還元剤である尿素が充填されている。尿素はｐＨを調節することができないため、本実施例で用いる貴金属注入装置３０ＣはｐＨ調整剤注入装置９３を備えている。
【０１３５】
本実施例においても、図１に示す手順、すなわち、ステップＳ１〜Ｓ１０の各工程が実施される。本実施例は、ステップＳ２で実施される還元除染工程が実施例１で実施される還元除染工程と異なっている。本実施例は、還元除染工程を除いて実施例１と同じである。
【０１３６】
本実施例の還元除染工程では、エゼクタ３７から配管７２内に供給されるシュウ酸を用いて生成されて循環配管３５内を流れる還元除染液に、薬液タンク９４内のｐＨ調整剤であるヒドラジンを注入して、ｐＨが２．５で温度が９０℃の還元除染液が生成される。この還元除染液が循環配管３５から再循環系配管２２に供給され、再循環系配管２２の内面の還元除染が行われる。
【０１３７】
その後、ステップＳ３〜Ｓ５の各工程が実行され、ステップＳ６において薬液タンク４４内の還元剤である尿素が循環配管３５内に注入される。白金イオン、尿素及びシュウ酸を含んでｐＨが７で９０℃の水溶液が循環配管３５から再循環系配管２２に供給される。白金イオン、尿素及びシュウ酸を含んでｐＨが７で９０℃の水溶液が再循環系配管２２の内面に接触し、白金イオンがその内面で尿素により還元されて再循環系配管２２の内面に白金粒子として付着される。その後、ステップＳ７〜Ｓ１０の各工程が実行される。
【０１３８】
ステップＳ１０の工程が終了した後、貴金属注入装置３０Ｃの循環配管３５が再循環系配管２２から取り外される。その後、再循環系配管２２の内面に白金粒子を付着しているＢＷＲプラントが起動される。
【０１３９】
本実施例は実施例１で生じる各効果を得ることができる。
【０１４０】
貴金属注入装置３０Ｃに設けられたｐＨ調整剤注入装置９３は、貴金属注入装置３０Ａに取り付けても良い。
【０１４１】
また、実施例３で用いられる貴金属注入装置３０Ｂに、実施例６と同様に、ｐＨ調整剤注入装置９３を追加してもよい。ｐＨ調整剤注入装置９３の注入配管９７が、貴金属注入装置３０Ｂにおいて、第１接続点７７と第２接続点７６の間で循環配管３５に接続される。
【実施例７】
【０１４２】
本発明の他の実施例である実施例７の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法を、図１５を用いて以下に説明する。本実施例の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法は、ＢＷＲプラントの浄化系配管２０に適用される。
【０１４３】
本実施例では、実施例１で用いられる貴金属注入装置３０が用いられる。貴金属注入装置３０の替りに貴金属注入装置３０Ａ〜３０Ｄのいずれかを用いても良い。本実施例では、実施例１と同様に、図１に示すステップＳ１〜Ｓ１０の各工程を有する手順が実行される。
【０１４４】
本実施例のステップＳ１では、貴金属注入装置３０の循環配管３５の一端を、実施例１と同様に、弁２３のフランジに接続する。金属注入装置３０の循環配管３５の他端を、非再生熱交換機２６と炉水浄化装置２７の間で浄化系配管２０に設けられた弁８７の開放されたボンネットのフランジに接続する。このようにして、貴金属注入装置３０が浄化系配管２０に接続され、浄化系配管２０及び循環配管３５による閉ループが形成される。
【０１４５】
貴金属注入装置３０の循環配管３５の両端部を浄化系配管２０に接続した後、ステップＳ２〜Ｓ１０の各工程が実施例１と同様に実行される。このため、弁２３と弁８７の間の浄化系配管２０の内面の化学除染が実行され、弁２３と弁８７の間の浄化系配管２０の内面への白金粒子の付着が行われる。
【０１４６】
ステップＳ１０の工程が終了した後、貴金属注入装置３０Ｄの循環配管３５が再循環系配管２２から取り外される。その後、再循環系配管２２の内面に白金粒子を付着しているＢＷＲプラントが起動される。
【０１４７】
本実施例は実施例１で生じる各効果を得ることができる。
【０１４８】
実施例１〜７のいずれかの原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法は、加圧水型原子力発電プラントの原子炉圧力容器に設蔵される配管に対して適用することができる。
【実施例８】
【０１４９】
本発明の他の実施例である実施例８の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法を、図１７及び図３を用いて説明する。本実施例の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法は、ＢＷＲプラントの再循環系配管に適用される。
【０１５０】
本実施例の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法は、実施例２の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法においてステップＳ４Ａの還元除染剤分解工程をステップＳ４Ｂの還元除染剤分解工程に替え、ステップ１１の工程（貴金属イオンを含む薬剤及び還元剤の注入工程）をステップＳ４Ｂの工程（還元除染剤分解工程）及びステップＳ９の工程（浄化工程）と並行して実施し、ステップＳ７の工程（貴金属イオンを含む薬剤及び還元剤の注入停止工程）をステップＳ９の工程（浄化工程）が実施されているときに行うものである。本実施例の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法の手順における他の各工程は、実施例２の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法の手順の各工程と同じである。本実施例では、実施例１で用いた貴金属注入装置３０が用いられる。貴金属注入装置３０の替りに、実施例３で用いる貴金属注入装置３０Ｂ及び実施例６で用いる貴金属注入装置３０Ｃのいずれかを用いても良い。
【０１５１】
本実施例の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法を、実施例２の原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法と異なる工程を中心に説明する。
【０１５２】
ステップＳ１で、貴金属注入装置３０の循環配管３５の両端部が、実施例２と同様に、ＢＷＲプラントの再循環系配管２２にそれぞれ接続される。ステップＳ２及びＳ３が実施され、その後、ステップＳ４Ｂが実施される。
【０１５３】
還元除染剤分解工程が実施される（ステップＳ４Ｂ）。この還元除染剤分解工程は、還元除染剤及びｐＨ調整剤の分解工程（ステップＳ４ａ）を含んでいる。ステップＳ４ａでは、還元除染液に含まれるシュウ酸及びヒドラジンの分解が、実施例１のステップＳ４と同様に、過酸化水素が供給される分解装置７３で実施される。還元除染液（シュウ酸水溶液）に含まれるシュウ酸の一部を分解する（ステップＳ４ｂ）。
【０１５４】
還元除染液に含まれる一部の還元除染剤が分解されたとき、貴金属イオンを含む薬剤及び還元剤を注入する（ステップＳ１１）。ステップＳ４ａにおいてシュウ酸の一部が分解されてシュウ酸水溶液のシュウ酸濃度が２０ｐｐｍまで低下したとき、実施例２のステップＳ１１と同様に、白金イオンを含む薬剤が薬液タンク３９から循環配管３５に注入される。本実施例ではシュウ酸水溶液のシュウ酸濃度が２０ｐｐｍになったときに白金イオンを含む薬剤の注入が行われるため、本実施例における白金イオンを含む薬剤の注入開始が、シュウ酸水溶液のシュウ酸の分解によりシュウ酸濃度が５０ｐｐｍに低下したときに白金イオンを含む薬剤の注入を開始する実施例２に比べて遅くなる。循環配管３５内に注入される白金イオンを含む薬剤（第１薬剤）の水溶液の白金イオン濃度が４００ｐｐｔである。この白金イオンを含む薬剤の水溶液の注入により、循環配管３５内を流れているシュウ酸２０ｐｐｍを含む水溶液の白金イオン濃度は１００ｐｐｔになる。
【０１５５】
その後、白金イオン及びシュウ酸を含む水溶液が前述の第２接続点に到達したときに、薬液タンク４４内の還元剤であるヒドラジンが循環配管３５内を流れる白金イオン（濃度：１００ｐｐｔ）及びシュウ酸を含む水溶液に注入される。ヒドラジンの注入によりこの水溶液のｐＨが７になる。白金イオン（濃度：１００ｐｐｔ）、ヒドラジン及びシュウ酸を含み、ｐＨが７で９０℃の水溶液が循環配管３５から再循環系配管２２に供給される。白金イオンが、再循環系配管２２の内面でヒドラジンにより還元され、その内面に白金粒子として付着される。
【０１５６】
ステップＳ１１での白金イオンを含む薬剤及び還元剤であるヒドラジンの循環配管３５への注入が実施されている間、再循環系配管２２から循環配管３５に戻された白金イオン及びシュウ酸を含む水溶液の分解装置７３への供給が継続されている。このため、ステップＳ４Ｂのシュウ酸の分解が分解装置７３内で継続して行われる。白金イオン及びシュウ酸を含む水溶液のシュウ酸濃度が１０ｐｐｍとなったとき、還元除染剤分解工程（ステップＳ４Ｂ）が終了する。その後、実施例１と同様に、浄化工程（ステップＳ９）が実施される。
【０１５７】
ステップＳ１１の白金イオンを含む薬剤及びヒドラジンの注入は、それらの注入開始から例えば約１時間の間継続される。白金イオンを含む薬剤及びヒドラジンの注入が約１時間の間行われることにより、再循環系配管２２の内面に白金粒子を付着させ、緻密な白金皮膜をその内面に形成することができる。この白金イオンを含む薬剤及びヒドラジンの注入は、ステップＳ９の浄化工程が開始された後においても実施される。
【０１５８】
白金イオンを含む薬剤及びヒドラジンの循環配管３５への注入開始から約１時間が経過したとき、白金イオンを含む薬剤及びヒドラジンの注入が停止される（ステップＳ７）。白金イオンを含む薬剤及びヒドラジンの注入停止は、浄化工程（ステップＳ９）が実施されているときに行われる。
【０１５９】
白金イオンを含む薬剤及びヒドラジンの注入停止後は、循環配管３５内を流れている水溶液への白金イオン及びヒドラジンの注入が止まるので、その水溶液中の白金イオン及びヒドラジンが混床樹脂塔６９で除去され、浄化工程の進行とともにその水溶液の導電率は低下する。水溶液の導電率が例えば５μＳ／ｃｍ以下になったとき、浄化工程（ステップＳ９）が終了され、廃液処理（ステップＳ１０）を実行する。
ステップＳ１０の工程が終了した後、貴金属注入装置３０の循環配管３５が再循環系配管２２から取り外される。その後、再循環系配管２２の内面に白金粒子を付着しているＢＷＲプラントが起動される。
【０１６０】
本実施例は実施例２で生じる各効果を得ることができる。本実施例では、白金イオン、ヒドラジン及びシュウ酸を含む水溶液を再循環系配管２２に供給しながら、再循環系配管から排出されるシュウ酸を含む水溶液を分解装置７３に供給し、そのシュウ酸を分解することができる。このため、本実施例では、シュウ酸、すなわち還元除染剤の分解に要する時間を実施例１よりもさらに短縮することができる。また、還元剤分解工程から浄化工程への切り替え期間、浄化工程の初期も白金付着処理に利用できるので、白金付着の施工期間を短縮することができる。
【符号の説明】
【０１６１】
１２…原子炉圧力容器、２０…浄化系配管、２２…再循環系配管、３０，３０Ｂ，３０Ｃ…貴金属注入装置、３１…サージタンク、３２，５４…循環ポンプ、３５…循環配管、３７…エゼクタ、３８…白金イオン注入装置、４０，４５，５０，９５…注入ポンプ、３９，４４，４９，９４…薬液タンク、４３…還元剤注入装置、４８…酸化剤供給装置５６…加熱器、６３…冷却器、６６…カチオン交換樹脂塔、６９…混床樹脂塔、７３…分解装置、７８，８０…ｐＨ計、８２…水晶振動子電極装置、８５…水晶、８６…金属部材、８８…シール部材、９３…ｐＨ調整剤注入装置。
【図１】
2014044190.tif 000003
【図２】
2014044190.tif 000004
【図３】
2014044190.tif 000005
【図４】
2014044190.tif 000006
【図５】
2014044190.tif 000007
【図６】
2014044190.tif 000008
【図７】
2014044190.tif 000009
【図８】
2014044190.tif 000010
【図９】
2014044190.tif 000011
【図１０】
2014044190.tif 000012
【図１１】
2014044190.tif 000013
【図１２】
2014044190.tif 000014
【図１３】
2014044190.tif 000015
【図１４】
2014044190.tif 000016
【図１５】
2014044190.tif 000017
【図１６】
2014044190.tif 000018
【図１７】
2014044190.tif 000019