(57)【要約】      （修正有）【課題】原子炉構造物の非常時処理や廃炉を、迅速、効果的に行えるとともに、処理実施場所を最終処分場所として利用する方法を提供する。【解決手段】原子炉建屋や原子炉格納容器１及び圧力容器等の原子炉構造物を設置した場所の地下に貯水あるいは冷却が可能な空洞穴１４を設け、非常時あるいは廃炉時には原子炉構造物を空洞穴に落下させるとともに、空洞穴内部の空気圧を吸排出入口用ダクト６を介して開放して着底させ、吸排出入口用ダクトから冷却水を空洞穴に供給する、原子炉構造物の現位置で非常時処理、廃炉及び最終処分を実施する方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉や格納容器及び圧力容器を共に、瞬時及び段階的に、貯水や冷却可能な槽の地下穴へと下降落下をさせる構造物を設けて活用し、原子炉を廃炉や最終処分場とする際の処理方法。
【請求項２】
原子炉を落下させる地下の構成構造体は深い穴を設けるが、穴の底部より中心から左右に、約二ヶ所以上の気体や水類といった吸排出入口を設け、容器などの地上物体を落下させる際に、地下穴内部の空気圧排出をし着底をさせ、
次にその後冷却水などを一方の吸排出入口より注入した上で、地上にてもう片方の吸排出入口を活用して吸出させ冷却水などを循環再処理を行い原子炉を廃炉や最終処分場にする際の処理方法。
【請求項３】
上記［請求項１］［請求項２］の方法により、核物質体及び処理水などを他の場所へと移転さすことなく、このように構成させた処理処分方法で地下の穴は原子炉や建屋を設けた場所が必然的に地下貯蔵所や長期保管場所となると同時に、核の永久最終処分場を同時に兼ねる原子炉を廃炉や最終処分場とする際の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、原子炉建屋や格納容器及び圧力容器などの構造物に、全体重量を保持するロック体構造を設けて、この構造物が瞬時及び段階的に、貯水や冷却可能な槽の地下穴へと下降落下をさせる構造を設け、原子炉を廃炉や最終処分場とする際の処理方法。
【背景技術】
【０００２】  従来より今日までいまだ世界的に核に関連する処理や処分は確立をされておらず、さらに伴う処理水、溶融核燃料（デブリ）は特に処理が難しく、その回避措置としてデブリに付（例えれば、平成１３年２月２６日付日本経済新聞社１２版１６ページ参照）始まったばかりで人類を含めた生物に対する対処措置は取り出しを目指す目標であり確立されたものではなく、処理や処分といった最終処分方法も同様で、ここでいう背景技術は過程的段階と言えよう。【０００３】  また、核の処理方法としては成分を海水で処理し分離してプルサーマルまで運搬し六ヶ所村にて活用せんとしているが、これはあくまで最終の処分でなく応用活用であって、これらは核の汚染防止上も適正に処理解決を見通せない状況で不確立な状態である。【０００４】  更に、核物質を含むといえる物体をどこかの目的地まで運び、地下の貯蔵場にて何百年、何万年と貯蔵し最終処分場化を計ろうとしているが、安全上の問題からも適正な処分方法としては過大な費用、時間、労力など、いずれをとっても問題が未解決のまま伴っている処理対応方法であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  従来より目指した技術においては、原子炉に用いた核物質の処理、あるいは非常時の対応などを含め、放射線のヨウ素１３１、セシウム１３６は核の分裂により生じるが、能力は半分に至るのに８日〜２週間とされ、冷却された場合少なくなるとされているし、核燃料自体被覆管に覆われている限り水があれば問題は無いとされているが、冷却水が至らない事故の場合緊急非常時の対応すべき簡潔で素早く労力を要せず安価に対処する対策が急ぎ要望されている。【０００６】  さらに、万一溶融核となりメルトダウンをしたり、デブリ状態となった場合の安全な処理方法技術は試験的段階には至ってないし、処理技術機器類も今後のテーマであるが、特に事故などにより燃料といえるウラン、燃料棒を覆っているジリコニウム、また核分裂に伴う熱で燃料がドロドロに溶融し軽石状となったり圧力容器底や格納容器底部に落ちたり固化しているデブリをどう処理をするのか、あるいは状態によるデブリ硬さ、熱の点、水や外気にふれた作業上の発生する汚染度合、水との反応作用など不明な点とこういった作業をするための炉内溶融デブリを壊し炉外へ運び出す機械や作業方法は今だ未定といってよい課題のままである。【０００７】  また試験的に最近はじめられた日本原子力研究開発機構では模擬デブリをアルカリ溶解などが有望と実験で判明したと・・・あるが不用意に扱えば大量に含まれている放射性物質による核分裂反応が連鎖し臨海にさらに達する可能性も課題として伴う。
そして、同一場所における最終処分場化するまでの解決方法なども合わせて重大なる課題である。【０００８】  よって本発明はこのような従来の構成が有していた諸課題を合理的に解決しようとするものであり、原子炉建屋や格納容器及び圧力容器の非常時処分、廃炉を行う際に、同一場所にて素早く効果的に処理を行え合わせて、その処分すべき場所が原子炉の最終処分保管所として実現さすことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  上記の目的を達成するためには、［図１］の構成において原子炉や格納容器及び圧力容器を共に、瞬時及び段階的に、貯水や冷却可能な槽の地下穴へと下降落下をさせる構造物であって、建屋や容器体を保持するロック体構造を設け、原子炉を廃炉や最終処分場とする際の処理方法を好ましい解決手段とする。【００１０】  原子炉を落下させる地下の構成構造体は深い穴を設けるが、穴の底部より中心から左右に、約二ヶ所以上の気体や水類といった吸排出入口を設け、容器などの地上物体を落下させる際に、地下穴内部の空気圧排出をし着底をさせ、次にその後冷却水などを一方の吸排出入口より注入した上で、地上にてもう片方の吸排出入口を活用して冷却水などの処理を行う原子炉を廃炉や最終処分場にする際の処理方法を好ましい解決手段とする。【００１１】  上記［０００９］［００１０］の方法により、核物質体を他の場所へと移転さすことなく、このように構成させた処理処分方法により地下の穴は原子炉や建屋を設けた場所が、必然的に地下貯蔵所や長期保管場所となると同時に、核の永久最終処分場とする際の処理方法を好ましい解決手段とする。【００１２】  上述をしてきた本発明の原子炉を廃炉や最終処分場とする際の実施構成及び方法を図面に基づき順次参照説明をしてゆくならば、［図１］内記号１、の圧力容器を含めた格納容器体を、記号５の基礎と合わせて、記号２の格納容器受皿にて保持をする上に、後記をする記号７の落下防止ロック及び落下用装置をも兼ね、伴なる一体的機能を有する構造体として実施活用するものである。【００１３】  次に記号３は前述説明をした記号１、２、５、７を含め、さらに記号１０の安定機、記号１１の落下用中心軸、記号１２のダンパー、同じく記号１３のダンパー用調整機をも総合的に統合した全体的受皿であり実施機能としては、記号７の落下防止ロック及び落下用装置を瞬時並びに段階的に、指示に基づき地下の穴へと下降落下させる構造機能体を総合的に作動させる為のものである。【００１４】  また記号４は、前述をした［００１２］［００１３］における総構造物全体を原子炉を含め地中底地へと実施収納さすための落下穴構造体で、これが最終処分場化を計る手段とする重要な全体収納容器体と言い換えれば表現を出来るものである。【００１５】  上記、目的を達成さすための地中化を計る形体において、原子炉というものがものだけに短期〜長期に渡る地底における安全的保管が伴うにつき、これを安定化させるため必要となる。
そこで、冷却のため今日考えられる水などの活用を行うには、ここで記号６の吸排出入口ダクトが必要となり、記号８の吸排出入口用ジョイント取付機において片方より水を注入し、それをもう一方の反対側より排出させ浄化処分し、再度その水を循環再利用し繰り返して持続連続化を計り、永年に渡り活用実施を手段とする新方式のものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】  発明実施の形態を実施例に基づき図面を参照しながら説明をするならば、図面［図１］において、本発明に係る原子炉を廃炉や最終処分場とする際の処理方法は、現行炉と新型炉によって対処方法が分かれるが、現行炉では現在すでに設置をされている場合においては原子炉の物体外周部面積より約２倍の太さに至る目的とする地下穴つまり図面１４の記号原子炉収納する格納用空洞穴を設けんとすることから始まる。【００１７】  上述の原子炉収納する格納用空洞穴を設けるには、まず現行原子炉建屋近くに必要とする地下穴を設定さすが、この穴における構造は図示の形態とし、ここの穴へと例えば大型ビル移設技術などを用いて原子炉を移動設定をしていくこととなる。【００１８】  また、上述をした工法が重量や規模、技術面などで不可能な場合には現行炉の構造全体に対して斜めの仮空洞を一応基礎下に設けて順次、構造設定を計り炉の全体構造が耐える対策を取り、穴へとの移設化を計る。
更にこの場合、重量物は炉を当初設置した際のように、格納容器上部をクレーン等で吊りながら行うことにより目的とする可能性は向上をされることとなる。【００１９】  次に、新規原子炉を設ける場合においては、現行炉移設と異なり、設置をする前にすでに本発明の提起をする地底化構造体穴を前もって設け、その後に従来のような原子炉を設定していくようにすることで本発明の効果は合理的に発揮をされていくものであることを理解されたい。
また、こういった新規の原子炉を設けるとするならば今後は原子炉付帯設備（水、電力、空調等）はすべて同時一瞬的に脱着が可能な構造とすることで有益な炉の地底化・地中化が計れるようになることも付記をしておきたい。【００２０】  日本国における原子炉事故のレベル被害は総合的にチェルノブイリ以上と福島の件はいわれ「余裕を持った設計の自動的多重防護」とも言われてきたが機能をしなかった。
また、一番多いといわれる軽水炉タイプが国内では多く、減速材と冷却材（水）を使用する特徴である「自己制御」をもっているのに、想定外異常事態（津波、地震、停電、放射能漏れ等）どれひとつが欠けても生物に対する機能不全といったことが今日まで続いている。そこで、非常事態、緊急事態などが万一発生をした場合などの対策を含め本発明を実施活用していくには。【００２１】  特に上述したごとく水などに関する記号８の吸排出入口用ジョイント継ぎ手が重要となる。
このことにおいて、従来はダクタル鋳鉄管の継手は「異形管」と呼ばれまたこれとは別に接続部の形式としてＪＩＳやＷＷＡ（日本水道協会）、ＪＳＷＡＳ（日本下水道協会）、ＪＤＰＡ（日本ダクタル鋳鉄管協会）などにおいて各種が規定化されている。
こういった一般的な「Ｋ形」といわれるものでは、差し込む側の押し輪の受け口とボルト・ナットで接続し、その際押し輪がゴム輪（パッキン）に圧力をかけて管の隙間を塞ぐ仕組みであったが、原子炉関係では安全面で不向きなものであった。【００２２】  そこで、耐地盤変動の機能を備えた接続方式として「耐震継手」と呼ばれるＳ形、ＳＩ形、ＪＳ形などの種類があるが、最新型といわれる「ＮＳ形」では接続部分が柔軟に屈曲・伸縮することにより、地震の際の地盤変動を吸収の上、さらにロック機能が管の抜け落ちを防ぐ。
現在ではこのパーツについて（例、管を４０本連続していても２ｍの屈曲に耐えられる設計となっており）、地震国日本でも強い管路を構築でき、有効な応用が出来るものであるから、これを記号８のパーツとして利用していくことが最良で望ましい。【００２３】  そして本発明の最大の目的、特徴である原子炉を廃炉や最終処分場とする際の対処法で重大な点は、現存の原子炉設置場所や新規に設ける場所自体が［図面］の図示のごとく大体は記号１〜１５番までぐらいの構造で構成されており、また場所自体の穴において理想的深さは地下約１５０〜２００ｍ２を最底とし、地層岩盤まで至らせ到達させることが構造穴としての機能が生かせることとなる。
このことは、放射能関係の遮断とか放射線防御の観点からも、長年的有益性を向上させるからであり、放射能関係のバリヤ的役割を穴の周りの土や岩盤が地下にて果たすわけとなる最良で有効な活用策でもある。【００２４】  特に、当然ながら穴周全体は原子炉を地中化させた場合においては、取り囲む基礎ともいえる太い容器体を兼ねることにも合わせたものであるとも表現ができる上、万一地下で原子炉の爆発などが発生したとしても、地上で起こる事故よりも、安全性は格段に向上するわけであるし、素早く穴の上部よりコンクリートや土などで覆う廃炉化が計れるという最良重要なメリットを穴は発揮させれる構造形態であることをあえて付記をしておく。【００２５】  次に、地底化実施を行うため安定的に図面記号１〜記号８番までの装置全体を降下落下させるには記号９番のガイドレールにて着底化を計るが、人間の指示により図面記号７番の落下防止ロックを起動の上外し、同じく落下用装置にて全体重量荷重を支え受けている記号３番の全体受皿の物体全重量を活用した動力源とし円周形の「地下穴」へとガイドレールで導ける。【００２６】  当然ながら図面記号３番の受皿は上面より見れば円型状で（側面から見れば逆半月形）これに全集中荷重が掛り、起動さす指示により記号１０、１１、１２、１３、１５番がそれぞれ連動して作動し、次に記号１４番の目的とする円周形の「地下穴」へと導くものである。【００２７】  ここで、以上の点以外に特筆を付加しておきたいことは、単に地下に穴を掘って埋めるのではなく、穴周りは全体円周形で計画をされた原子炉を収納するという他、保持をもするという二大役目を荷うという点で、格納容器の地中容器体をも兼ねる二重二段の大きな容器体だと言い換えれば表現が出来よう。
【発明の効果】
【００２８】  本発明は以上述べたように構成されているから以下に記載されるような効果を奏する。
【００２９】  原子炉構造物炉心のすぐ真下地下に、原子炉を収納する格納用空洞円周穴を設けることにより、廃炉や万一の非常事態や災害が発生をした際、対処や対応において、あらゆる困難が数多く伴っており、核という物が物だけに人類に対する被爆問題、処理処分問題など含め、今だ世界中で対策は不明確で方向性さえ梃子でも動かぬぐらい、有効対策の決め手は見つかっていない模索中段階であるから、本発明は盲点的なようではあるが実益効果は次のような点が提起できる。
【００３０】  さて、具体的に効果を示すならば、第一に現存する原子炉においては同じ同一場所、つまり原子炉建屋の地点にて円周形の地下穴を活用することで、原子炉を廃炉や最終処分場化を計ることが可能となる。
【００３１】  次に、第二としては（事故が起きた場合においては）対処対策が同一場所であるがゆえに素早く対応可能となる。
つまり、あらゆる関連体（核物質、汚染水また関連するパーツ類）などを含め、当立地場所にて他の場所へと運搬をしたり、容器挿入をするなどの手間、費用、時間、労力といったあらゆる対応効果が見込めることとなる。
【００３２】  特に第三的効果と表現をするならば、現況においての安全性を保つ上で重要な点は、多量の水を活用して炉を冷却しているのであるが、汚染水として保管をしているから多量で行き場も無くなってきている現状である。
この点において、本発明の吸排出入口を活用するならば、水の再循環処理が可能となり、水温６５℃ぐらいに保つにはこういった活用効果は汚染水対策に大なるものとして発揮をさせれる。
【００３３】  次に最終的な効果表現となったが、本発明の最大目的は今日まで解決をされていない「核」という危険極まりない物体を、いかに安全に最終処分及び処理場を設けるか？という点において繰り返すようであるが道は無い現況である。
そこで、伴う安全性を確保しながら解決せんとするならば、本発明が提起した「円周形地下穴」を活用し原子炉を廃炉や最終処分場化させる策が最も有効であり、さらに非常事態や事故の対策として「円周形穴」を上部より素早くコンクリートや、土石などで覆うことにより、放射能や放射線を防御出来、地上で処理対処することに比べれば、同時的に格段と安全性の確立上有効なバリヤ化が計れ、効果が発揮をされることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】  本発明の全体構造を示すイメージ正面図である。
【符号の説明】  １  原子炉格納容器，      ２  格納容器受皿，
３  図面記号１、２、５番の全体受皿，
４  原子炉の収納円周形落下穴構造体（例、土、石、コンクリートなど），
５  原子炉格納容器基礎，
６  吸排出入口用ダクト，
７  落下防止ロック及び落下用装置，
８  上記図面記号６番の吸排出入口用耐震ジョイント取付器，
９  上記図面記号３番の全体受皿用ガイドレール，
１０  上記図面記号１、２、３番の安定機，
１１  落下（降下）用中心軸，
１２  ダンパー，
１３  ダンパー用調整機，
１４  原子炉体を収納する格納用円周空洞穴，
１５  安定機・棒保持収納器。
【図１】
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