(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１溶解槽内に充填された水中に炭酸ガスを供給して前記第１溶解槽内で炭酸水溶液を生成し、亜鉛を含む固体物質が装荷された第２溶解槽内に前記炭酸水溶液を供給し、前記固体物質を前記炭酸水溶液で溶解して亜鉛イオンを含む注入水を生成し、前記亜鉛イオンを含む注入水を原子炉に供給し、
前記第２溶解槽として、仕切部材が内部に設置されて、この仕切り部材によって内部に亜鉛溶解領域及び溶解亜鉛貯留領域を形成する第２溶解槽を用い、
前記第２溶解槽内での前記固体物質の溶解及び前記亜鉛を含む注入水の生成を、前記第２溶解槽の、前記固体物質が装荷されている前記亜鉛溶解領域に、前記炭酸水溶液を供給することにより行い、前記亜鉛溶解領域で生成された前記亜鉛を含む注入水を、前記第２溶解槽内において、前記亜鉛溶解領域から前記仕切部材の上端を超えさせて前記溶解亜鉛貯留領域へ流出させ、前記亜鉛イオンを含む注入水の前記原子炉への供給を、前記溶解亜鉛貯留領域内の前記亜鉛イオンを含む注入水を前記原子炉に供給することによって行うことを特徴とする亜鉛注入方法。
【請求項２】
前記炭酸水溶液が、前記固体物質が装荷されている前記亜鉛溶解領域を、前記亜鉛溶解領域の底部から前記亜鉛溶解領域の、前記仕切部材の上端側に向かって上昇させる請求項１に記載の亜鉛注入方法。
【請求項３】
前記生成された炭酸水溶液の炭酸濃度の計測によって前記炭酸水溶液の前記炭酸濃度が設定炭酸濃度になったとき、前記第１溶解槽に供給する前記炭酸ガスの量を減少させる請求項１または２に記載の亜鉛注入方法。
【請求項４】
前記炭酸ガスの量の減少が前記第１溶解槽への前記炭酸ガスの供給停止である請求項３に記載の亜鉛注入方法。
【請求項５】
前記炭酸濃度の計測が前記第１溶解槽に設けられた炭酸濃度計測装置を用いて行われる請求項３または４に記載の亜鉛注入方法。
【請求項６】
前記原子炉に供給される前記亜鉛を含む注入水の注入量に基づいて、前記第１溶解容器から第２溶解容器に供給する炭酸水溶液の供給量、第１溶解容器に供給する補給水の供給量及び前記第１溶解容器に供給する炭酸ガスの量をそれぞれ制御する請求項１ないし３及び５のいずれか１項に記載の亜鉛注入方法。
【請求項７】
炭酸ガス供給管と、前記炭酸ガス供給管及び水供給管が接続され、前記炭酸ガス供給管で供給される炭酸ガス及び前記水供給管で供給される水を用いて炭酸水溶液を内部で生成する第１溶解槽と、前記炭酸水溶液を供給する管路で前記第１溶解槽に接続され、装荷される亜鉛を含む固体物質、及び前記管路で供給される前記炭酸水溶液を用いて亜鉛を含む注入水を生成する第２溶解槽とを備え、
前記第２溶解槽が、仕切部材が内部に設置されて、この仕切り部材によって内部に、前記固体物質が装荷される亜鉛溶解領域、及び溶解亜鉛貯留領域を形成する第２溶解槽であり、
前記亜鉛溶解領域が前記管路によって前記第１溶解槽に連絡され、
前記亜鉛溶解領域が、前記第２溶解槽内で前記仕切部材の上端よりも上方に形成された気相部によって、前記溶解亜鉛貯留領域に連絡されていることを特徴とする亜鉛注入装置。
【請求項８】
前記第１溶解槽に設けられて前記炭酸水溶液の炭酸濃度を計測する炭酸濃度計測装置と、前記炭酸濃度計測装置の前記炭酸濃度の計測値を用いて前記炭酸ガス供給管に設けられたバルブの開度を調節する制御装置とを備えた請求項７に記載の亜鉛注入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、亜鉛注入方法及び亜鉛注入装置に係り、特に、沸騰水型原子力発電プラントの原子炉圧力容器内の炉水への亜鉛注入に好適な亜鉛注入方法及び亜鉛注入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、沸騰水型原子力発電プラント（以下、ＢＷＲプラントと略記する。）は、複数の燃料集合体を装荷している炉心を内部に配置した原子炉圧力容器（ＲＰＶと称する）を有する原子炉を備えている。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炉水は、炉心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、ＲＰＶ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。ＲＰＶ内での放射性腐食生成物の発生を抑制するため、給水に含まれる主として金属不純物が給水配管に設けられたろ過脱塩装置で除去される。
【０００３】
また、放射性腐食生成物の元となる腐食生成物は、ＲＰＶ及び再循環系配管等のＢＷＲプラントの構成部材の接水部から発生するので、ＢＷＲプラントの主要な一次系の構成部材には腐食の少ないステンレス鋼及びニッケル基合金などの不銹鋼が使用されている。また、低合金鋼製のＲＰＶは内面にステンレス鋼の肉盛りが施され、ＲＰＶの低合金鋼が、直接、炉水と接触することを防止している。炉水とは、ＲＰＶ内に存在する冷却水である。さらには、炉水の一部をＲＰＶに接続された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】
しかし、上述のような腐食対策を講じたとしても、極僅かな金属不純物が炉水に含まれることを避けることができないため、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。燃料棒表面に付着した不純物（例えば、金属元素）は、燃料棒内の核燃料物質の核分裂により放出される中性子の照射によって原子核反応を起こし、コバルト６０，コバルト５８，クロム５１及びマンガン５４等の放射性核種になる。
【０００５】
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。しかしながら、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中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、ＲＰＶに接続された原子炉浄化系によって取り除かれる。原子炉浄化系で除去されなかった放射性物質は炉水とともにＲＰＶに接続された再循環系などを循環している間に、ＢＷＲプラントの構成部材（例えば、配管）の炉水と接触する表面に蓄積される。この結果、構成部材の表面から放出される放射線が、ＢＷＲプラントの定期検査においてこの定期検査の作業に従事する従事者の放射線被ばくの原因となる。
【０００６】
その従業者の被ばく線量は、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、各人の被ばく線量を可能な限り低くする必要が生じている。
【０００７】
そこで、配管の炉水と接触する表面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様々検討されている。
このような方法の一つとして、亜鉛などの金属イオンを炉水中に共存させ、炉水と接触する配管の内面及び構造物の表面に、亜鉛を含む緻密な酸化皮膜を形成することによって、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特開昭５８−７９６９１号公報に記載されている。
【０００８】
また、特許第３３４４６０８号公報には、亜鉛溶解槽内の水中に酸化亜鉛粉末を供給し、その後、その水中に炭酸ガスを注入して水のｐＨを調節し、これにより、酸化亜鉛粉末が亜鉛溶解槽内で水に溶解し、亜鉛イオンを含む水が生成される。この亜鉛イオンを含む水がＲＰＶ内に供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭５８−７９６９１号公報
【特許文献２】特許第３３４４６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
亜鉛イオンを作製しようとする場合、亜鉛の塩及び亜鉛化合物或いは亜鉛金属を酸及びアルカリで溶解する方法がある。いずれの場合も亜鉛イオンと反対の電荷を持つ対アニオン或いは対カチオンも炉水に持ち込まれることになるため、炉水及び構成部材への影響が少ない化学形態が望まれる。そのような化学形態の一つとして特許第３３４４６０８号公報では炭酸水を用いて亜鉛化合物（例えば、酸化亜鉛粉末）を溶解して亜鉛イオンを作製している。
【００１１】
特許第３３４４６０８号公報に記載された亜鉛イオンを作製方法では、亜鉛が存在している水中に炭酸ガスを注入している。このため、炭酸ガスの溶解により水のｐＨが酸側に移行し、亜鉛の溶解によりその水のｐＨが中性側に移行するので、その水のｐＨが所定値まで低下せず、炭酸ガスの注入が継続して行われる。このため、炭酸ガスの注入量が増大し、放射線管理区域内での炭酸ガスボンベの交換頻度が増大する。
【００１２】
本発明の目的は、亜鉛イオンを含む注入水の作成時における炭酸ガスの使用量を低減できる亜鉛注入方法及び亜鉛注入装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記した目的を達成する本発明の特徴は、第１溶解槽内に充填された水中に炭酸ガスを供給して第１溶解槽内で炭酸水溶液を生成し、亜鉛を含む固体物質が装荷された第２溶解槽内に炭酸水溶液を供給し、その固体物質を炭酸水溶液で溶解して亜鉛イオンを含む注入水を生成し、亜鉛イオンを含む注入水を原子炉に供給することにある。
【００１４】
第１溶解槽内に充填された水に炭酸ガスを溶解して炭酸水溶液を生成し、第２溶解槽内で炭酸水溶液により亜鉛を含む固体物質を溶解して亜鉛を含む注入水を生成しているので、炭酸ガスの溶解により生成される炭酸水溶液の炭酸濃度の調節を容易に行うことができ、亜鉛イオンを含む注入水の作成時における炭酸ガスの使用量を低減することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、亜鉛イオンを含む注入水の作成時における炭酸ガスの使用量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の好適な一実施例である実施例１の亜鉛注入方法に用いられる亜鉛注入装置の構成図である。
【図２】図１に示す亜鉛注入装置を用いた、沸騰水型原子力プラントにおける原子炉圧力容器内への亜鉛イオン注入方法の説明図である。
【図３】炭酸飽和溶解水における亜鉛溶解濃度とｐＨの関係を示す説明図である。
【図４】炭酸ガスのバブリングが継続される場合と継続されない場合における亜鉛濃度の溶解時間の経過に伴う変化を示す説明図である。
【図５】本発明の他の実施例である実施例２の亜鉛注入方法に用いられる亜鉛注入装置の構成図である。
【図６】炭酸飽和水における亜鉛濃度と導電率の関係を示す説明図である。
【図７】本発明の他の実施例である実施例３の亜鉛注入方法に用いられる亜鉛注入装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
特許第３３４４６０８号公報では、前述したように、炭酸水を用いて亜鉛化合物（例えば、酸化亜鉛粉末）を溶解して亜鉛イオンを作製している。炭酸ガスを亜鉛溶解槽の底部から亜鉛溶解槽内の水中にバブリングして炭酸水を製造し、同じ亜鉛溶解槽に亜鉛化合物を添加して撹拌することによって亜鉛化合物を溶解し、亜鉛イオンを生成することができる。亜鉛化合物が添加された水中に炭酸ガスをバブリングすると、次式のような炭酸イオンの平衡反応が生じる。
Ｏ２（ｇ）＝ＣＯ２（ａｑ）  ；  ＫＨ＝［ＣＯ２（ａｑ）］／ＰＣＯ２＝０．０３４（２５℃で）              ……（１）
ＣＯ２（ａｑ）＋Ｈ２Ｏ＝ＨＣＯ３−＋Ｈ＋  ；  Ｋ１＝［ＨＣＯ３−］［Ｈ＋］／［ＣＯ２（ａｑ）］＝４．４５×１０−７              ……（２）
ＨＣＯ３−＝ＣＯ３２−＋Ｈ＋  ；  Ｋ２＝［ＣＯ３２−］［Ｈ＋］／［ＨＣＯ３−］＝４．６９×１０−１１              ……（３）
式（１）、式（２）及び式（３）の三つの平衡式に加え、水のイオン積［Ｈ＋］［ＯＨ−］＝１０-１４、全圧１０１．３ｋＰａ、２５℃の水の水蒸気圧８．４４ｋＰａを用いて、式（４）で表される電荷均衡式を解くと、ｐＨは３．９１となる。
［ＯＨ−］＋［ＨＣＯ３−］＋２［ＣＯ３２−］＝［Ｈ＋］          ……（４）
この炭酸水に亜鉛を溶解させると、式（５）から式（９）で表される亜鉛イオンの各平衡反応が加わることになる。
Ｚｎ２＋＋ＯＨ−＝Ｚｎ（ＯＨ）＋  ；  ＫＺｎ１＝［Ｚｎ（ＯＨ）＋］／（［Ｚｎ２＋］［ＯＨ−］）＝２．０４×１０６              ……（５）
Ｚｎ２＋＋２ＯＨ−＝Ｚｎ（ＯＨ）２  ；  ＫＺｎ２＝［Ｚｎ（ＯＨ）２］／（［Ｚｎ２＋］［ＯＨ−］２）＝１．５５×１０１１              ……（６）
Ｚｎ２＋＋３ＯＨ−＝Ｚｎ（ＯＨ）３−  ；  ＫＺｎ３＝［Ｚｎ（ＯＨ）３−］／（［Ｚｎ２＋］［ＯＨ−］３）＝２．０４×１０１４              ……（７）
［Ｚｎ２＋］＋［ＣＯ３２−］＝［ＺｎＣＯ３］  ；  ＫＺｎＣ＝［ＺｎＣＯ３］／（［Ｚｎ２＋］［ＣＯ３２−］）＝２．００×１０３              ……（８）
［Ｚｎ２＋］＋［ＨＣＯ３−］＝［ＺｎＨＣＯ３＋］  ；  ＫＺｎＨＣ＝［ＺｎＨＣＯ３＋］／（［Ｚｎ２＋］［ＨＣＯ３−］）＝７．０８              ……（９）
亜鉛を加えた電荷均衡式及び亜鉛の質量均衡式を以下に示す。
［Ｚｎ］Ｔ＝［Ｚｎ２＋］＋［Ｚｎ（ＯＨ）＋］＋［Ｚｎ（ＯＨ）２］＋［ＺｎＣＯ３］＋［ＺｎＨＣＯ３＋］              ……（１０）
［Ｈ＋］＋２［Ｚｎ２＋］＋［Ｚｎ（ＯＨ）＋］＋［ＺｎＨＣＯ３＋］＝［ＯＨ−］＋［ＨＣＯ３−］＋２［ＣＯ３２−］              ……（１１）
式（１）から式（１１）を用いて、亜鉛全濃度［Ｚｎ］ＴとｐＨの関係を求めた結果を、図３に示す。図３に基づけば、亜鉛の溶解が進んで濃度が上昇するとｐＨも上昇することが分かる。このため、炭酸ガスの溶解と亜鉛の溶解を同一溶解槽で行った場合には、炭酸の溶解で進むｐＨの低下が亜鉛の溶解でｐＨの増加へと転じる。また、導電率にも、炭酸イオン及び重炭酸イオンだけでなく、式（５）から式（１１）で示された亜鉛由来のイオン種もまた影響する。このため、ｐＨ及び導電率で炭酸の飽和溶解を管理することは難しい。
【００１８】
発明者らは、炭酸水に対する酸化亜鉛からの亜鉛の溶解速度を測定するため、酸化亜鉛のペレットを、炭酸ガスをバブリングした水に浸漬して亜鉛濃度の時間依存性を測定した。この測定結果を図４に示す。図４には、亜鉛ペレットを水に浸漬した後においてもこの水中への炭酸ガスのバブリングを継続して行った場合、及び亜鉛ペレットを水に浸漬した後に炭酸ガスのバブリングを行ってしばらくしてからそのバブリングを停止した場合の二つのケースにおける亜鉛濃度の、時間経過に伴う変化を示している。両方のケースにおいて、水中の亜鉛濃度の変化に大きな差は見られない。この結果によれば、一度炭酸飽和水を作製して酸化亜鉛ペレットを浸漬してしまえば、その後の炭酸ガスのバブリングは必ずしも必要ではないことが分かった。
【００１９】
炭酸ガスの溶解と亜鉛の溶解を一つの溶解槽で行う場合には、図３に示すように、亜鉛の溶解とともにｐＨが上昇してしまい、炭酸飽和をｐＨで担保することが難しくなる。そこで、発明者らは、このような問題に対処するために、炭酸ガスの溶解と亜鉛の溶解を別々の溶解槽内で行えば良いということを想到するに至った。このように、炭酸ガスの溶解と亜鉛の溶解を別々の溶解槽内で行うことにより、炭酸ガスを水に溶解する炭酸ガス溶解槽では炭酸飽和水のｐＨを求めることができる。このため、炭酸ガスを溶解して生成される炭酸水溶液のｐＨが、例えば、３．９に近づいたところで炭酸飽和水の作製が終了したと判断し、炭酸ガス溶解槽内の水中への炭酸ガスのバブリングを停止し、作製された飽和炭酸水を、炭酸ガス溶解槽から、亜鉛、例えば、酸化亜鉛ペレットを内部に充填した亜鉛溶解槽内へ供給する。亜鉛溶解槽内で酸化亜鉛ペレットが炭酸水に溶解し、所定のｐＨを有する、亜鉛イオンを含む水溶液を亜鉛溶解槽内で生成することができる。
【００２０】
図４に示す亜鉛濃度の変化（４時間で２００ｐｐｍ）と実験で使用した溶液量１ｋｇ、及び使用した酸化亜鉛ペレットの見かけの総表面積３１４ｃｍ２より、酸化亜鉛ペレットの溶解速度は約１６０μｇ／ｃｍ２・ｈになった。例えばＲＰＶ内への亜鉛注入速度１ｇ／ｈを達成するためには、実験で使用した酸化亜鉛ペレット（表面積３．１４ｃｍ２／個、１．９２ｇ／個）を使うと、酸化亜鉛ペレット２０００個以上の表面積が必要になる。また、一つの運転サイクルの期間を１年としてＢＷＲプラントの運転を継続した場合の亜鉛の必要量は約８．８ｋｇであるから、酸化亜鉛で１０．９ｋｇ以上の酸化亜鉛ペレットを亜鉛溶解槽に予め装荷しておくと良い。
【００２１】
以上に述べた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】
【００２２】
本発明の好適な一実施例である実施例１の亜鉛注入方法を、図１及び図２を用いて説明する。本実施例の亜鉛注入方法は、沸騰水型原子力プラント（ＢＷＲプラント）に適用される。
【００２３】
まず、本実施例の亜鉛注入方法が適用されるこのＢＷＲプラントの概略構成を、図２を用いて説明する。ＢＷＲプラントは、原子炉２６、タービン３４、復水器３５、再循環系、原子炉浄化系及び給水系等を備えている。原子炉格納容器３２内に設置された原子炉２６は、炉心２８を内蔵する原子炉圧力容器（以下、ＲＰＶという）２７を有し、ＲＰＶ２７内にジェットポンプ２９を設置している。炉心２８には複数の燃料集合体（図示せず）が装荷されている。各燃料集合体は、核燃料物質で製造された複数の燃料ペレットを充填した複数の燃料棒を含んでいる。再循環系は再循環ポンプ３０及びステンレス鋼製の再循環系配管３１を有し、再循環ポンプ３０が再循環系配管３１に設置されている。給水系は、復水器３５とＲＰＶ２７を連絡する給水配管３６に、復水器３５からＲＰＶ２７に向かって、復水ポンプ３７、復水浄化装置３８、低圧給水加熱器３９、給水ポンプ４０及び高圧給水加熱器４１をこの順に設置して構成される。水素注入装置４９が、復水器３５と復水ポンプ３７の間で給水配管３６に接続されている。原子炉水浄化系は、再循環系配管３１と給水配管３６を連絡する浄化系配管４３に、浄化系ポンプ４５，再生熱交換器４６，非再生熱交換器４７及び炉水浄化装置４８を設置して構成される。浄化系配管４３は、再循環ポンプ３０より上流で再循環系配管３１に接続される。
【００２４】
ＲＰＶ２７内の冷却水（以下、炉水という）は、再循環ポンプ３０で昇圧され、再循環系配管３１を通ってジェットポンプ２９のノズル（図示せず）からジェットポンプ２９のベルマウス（図示せず）内に噴出される。ノズルの周囲に存在する炉水も、ノズルから噴出される噴出流の作用により、ベルマウス内に吸引される。ジェットポンプ２９から吐出された炉水は、炉心２８に供給され、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る。加熱された炉水の一部が蒸気になる。この蒸気は、ＲＰＶ２７から主蒸気配管３３を通ってタービン３４に導かれ、タービン３４を回転させる。タービン３４に連結された発電機（図示せず）が回転され、電力が発生する。タービン３４から排出された蒸気は、復水器３５で凝縮され、水になる。
【００２５】
この水は、給水として、給水配管３６を通りＲＰＶ２７内に供給される。給水配管３６を流れる給水は、復水ポンプ３７で昇圧され、復水浄化装置３８で不純物が除去され、給水ポンプ４０でさらに昇圧され、低圧給水加熱器３９及び高圧給水加熱器４１で加熱される。抽気配管４２で主蒸気配管３３，タービン３４から抽気された抽気蒸気が、低圧給水加熱器３９及び高圧給水加熱器４１にそれぞれ供給され、給水の加熱源となる。
【００２６】
給水として炉心に持ち込まれた水は核燃料物質の核分裂に伴って発生する放射線の照射を受けて放射線分解を起こし、過酸化水素及びや酸素などの酸化性化学種を生ずる。この酸化性化学種によって炉水と接触する構成部材の腐食電位が上昇する。このため、応力腐食割れに対する環境緩和対策として水素注入装置４９から給水に水素を注入して、この水素と酸化剤を反応させることで酸化剤濃度を低減させて腐食電位を下げる運転が行われている。この給水に水素を注入しながら行う運転を水素注入水質運転（ＨＷＣ：Hydrogen Water Chemistry）、水素注入を行わない従来の運転を通常水質運転（ＮＷＣ：Normal Water Chemistry）と呼んでいる。水素注入による腐食電位低下運転は運転中継続することが望ましいが、中断される場合があり、この時に腐食電位の高い状態となる。
【００２７】
再循環系配管３１内を流れる炉水の一部は、浄化系ポンプ４５の駆動によって浄化系配管４３内に流入し、浄化装置４８で浄化される。浄化された炉水は、浄化系配管４３及び給水配管３６を経てＲＰＶ２７内に戻される。
【００２８】
ＢＷＲプラントは、一つの運転サイクルでの運転が終了した後に停止される。この運転停止後に、ＢＷＲプラントに対して定期検査が実施される。この定期検査が終了した後、ＢＷＲプラントが再度起動される。この定期検査の期間中において、炉心２８内の一部の燃料集合体が新燃料集合体と交換される。すなわち、炉心２８内の一部の燃料集合体が、使用済燃料集合体としてＲＰＶ２７から取り出され、燃焼度ゼロの新たな燃料集合体が炉心２８に装荷される。
【００２９】
本実施例の亜鉛注入方法に用いられる亜鉛注入装置１は復水浄化装置３８と低圧給水加熱器３９の間の給水配管３６に亜鉛注入配管２２を介して接続される。亜鉛注入装置１の詳細を、図１を使って説明する。亜鉛注入装置１は、亜鉛溶解槽（第２溶解槽）２、炭酸ガス溶解槽（第１溶解槽）７、炭酸ガスバブリング装置、ポンプ９及び制御装置２３を有する。
【００３０】
仕切り部材３が、亜鉛溶解槽２の内部に設置され、亜鉛溶解槽２内を亜鉛溶解領域４と溶解亜鉛貯留領域５に分離している。水位計６が亜鉛溶解槽２に設けられる。炭酸ガスバブリング装置は、炭酸ガス供給配管１１、バルブ１２及び散気管１３を有する。散気管１３は炭酸ガス溶解槽７内の底部付近に配置される。バルブ１２を設けた炭酸ガス供給配管１１が、炭酸ガスボンベ１０と散気管１３に接続される。炭酸ガス溶解槽７の底部に接続された配管１７が、亜鉛溶解槽２に接続されて亜鉛溶解領域４に連絡される。ポンプ９が配管１７に設けられる。配管１８が、炭酸ガス溶解槽７の上端部に接続され、さらに、仕切り部材３の上端よりも上方で亜鉛溶解槽２に接続される。ベント配管１９が亜鉛溶解槽２の上端部に接続されている。ポンプ１４が設けられて補給水源１５に接続された補給水配管１６が、炭酸ガス溶解槽７の上端部に接続される。亜鉛注入配管２２の一端が亜鉛溶解槽２の下端部に接続されて溶解亜鉛貯留領域５に連絡され、亜鉛注入配管２２の他端が給水配管３６に接続される。注入ポンプ２０及び導電率計２１が亜鉛注入配管２２に設けられる。導電率計２１は制御装置２３に接続される。
【００３１】
本実施例の亜鉛注入方法を、以下に具体的に説明する。
【００３２】
制御装置２３の制御によりポンプ１４が駆動され、補給水が補給水源３２から補給水配管１６を通して炭酸ガス溶解槽７に供給される。炭酸ガス溶解槽７が満水になったとき、制御装置２３がポンプ１４の駆動を停止し、補給水の炭酸ガス溶解槽７への供給が停止される。炭酸ガス溶解槽７が満水になった後、制御装置２３はバルブ１２を開く。炭酸ガスボンベ１０内の炭酸ガスが、炭酸ガス供給配管１１を通って散気管１３に供給され、散気管１３から炭酸ガス溶解槽７の水中に放出される。放出された炭酸ガスは炭酸ガス溶解槽７内の水に溶解する。この水に溶解しなかった炭酸ガスは、炭酸ガス溶解槽７内を上昇して炭酸ガス溶解槽７から配管１８に放出され、さらに、亜鉛溶解槽２内で仕切り部材３の上端よりも上方に形成された気相部に導かれる。この炭酸ガスはベント配管１９により亜鉛溶解槽２から放出される。
【００３３】
炭酸ガスの炭酸ガス溶解槽７内の水への溶解に伴って、この水中に炭酸が生成され、炭酸ガス溶解槽７内の水は炭酸水溶液になる。散気管１３から炭酸ガス溶解槽７内の水中への炭酸ガスのバブリングが継続されると、その炭酸水溶液のｐＨが低下し、このｐＨが飽和炭酸水のｐＨに近づいてくる。ｐＨ計８により炭酸ガス溶解槽７内の水のｐＨが計測され、このｐＨの計測値が制御装置２３に入力される。
【００３４】
炭酸ガス溶解槽７内で生成された炭酸水溶液のｐＨを、式（１）から式（４）を用いて求めると、そのｐＨ値は３．９１となる。しかし、炭酸ガス溶解槽７内の圧力及び炭酸ガス溶解槽７内の水の温度によって若干変化するので、この値に近づいたところで飽和炭酸水溶液が生成されたとみなす。例えば１０分以上、炭酸ガス溶解槽７内で生成された炭酸水溶液のｐＨが低下傾向を示さなくなった時点での炭酸水溶液のｐＨをｐＨ設定値とする。このｐＨ設定値は予め制御装置２３に記憶されている。制御装置２３は、ｐＨ計８により入力したｐＨ計測値がｐＨ設定値になったとき、バルブ１２に全閉信号を出力する。全閉信号を入力したバルブ１２は全閉にされ、炭酸ガスボンベ１０から散気管１３への炭酸ガスの供給が停止される。
【００３５】
ｐＨ計８は、炭酸ガス溶解槽７内で生成された炭酸水溶液の炭酸濃度を計測する炭酸濃度計測装置である。ｐＨ計８以外の炭酸濃度計測装置としては、導電率計及び炭酸濃度計がある。導電率計または炭酸濃度計をｐＨ計８の替りに炭酸ガス溶解槽７に設置し、炭酸ガス溶解槽７内で生成された炭酸水溶液の炭酸濃度を計測しても良い。この炭酸濃度の計測値は、ｐＨ計測値と同様に制御装置２３に入力される。炭酸濃度の計測値が炭酸濃度の設定値になったとき、制御装置２３はバルブ１２を全閉にする制御を行う。
【００３６】
制御装置２３は、バルブ１２に全閉信号を出力した後、ポンプ９に駆動開始信号を出力する。これにより、ポンプ９が駆動し、炭酸ガス溶解槽７内のｐＨ設定値になった炭酸水溶液が、配管１７を通って亜鉛溶解槽２の亜鉛溶解領域４内に供給される。
【００３７】
ＢＷＲプラントの一つの運転サイクルでの消費量以上、例えば、３０ｋｇ以上の酸化亜鉛ペレット（亜鉛を含む固体物質）２４が、亜鉛溶解領域４内に予め装荷されている。酸化亜鉛の替りに、炭酸亜鉛、塩基性炭酸亜鉛及び金属亜鉛のいずれかのペレットを亜鉛溶解領域４内に予め装荷しても良い。酸化亜鉛ペレット２４は、亜鉛溶解領域４内で上昇する炭酸水溶液の流速では浮遊しない程度の大きさとする。このため、酸化亜鉛ペレット２４の大きさは、例えば粒径５ｍｍ以上とする。これは、亜鉛溶解領域４内に予め装荷する酸化亜鉛が微細な粉末である場合には、酸化亜鉛が、炭酸水溶液の流れに乗って、溶解しない状態のまま、ＲＰＶ２７内に注入されてしまい、ポンプ及びバルブの目詰まりが生じる恐れがあり、さらに、ＲＰＶ２７内の炉水中の亜鉛濃度を管理する上でも好ましくないためである。また、酸化亜鉛ペレット２４の粒径が大きすぎる場合には、亜鉛溶解領域４内で炭酸水溶液に溶解した亜鉛の濃度を設定亜鉛濃度にするために必要な亜鉛溶解速度が得られなくなる。このため、給水配管３６に対して、例えば１ｇ／ｈの亜鉛注入速度が必要な場合には、発明者らの実験結果によれば、亜鉛溶解領域４内に装荷された酸化亜鉛ペレット２４に必要な表面積が約６０００ｃｍ２になる。
【００３８】
炭酸ガス溶解槽７から亜鉛溶解領域４内に供給された炭酸水溶液は、装荷された多数の酸化亜鉛ペレット２４の相互間を酸化亜鉛ペレット２４に接触しながら上昇する。炭酸水溶液が上昇する間において、低いｐＨの炭酸水溶液が酸化亜鉛ペレット２４を溶解し、酸化亜鉛ペレット２４に含まれる亜鉛がイオンとなって炭酸水溶液中に溶出する。この結果、亜鉛溶解領域４内において、亜鉛イオンを含む炭酸水溶液（亜鉛イオンを含む注入水）が生成される。亜鉛溶解領域４内での亜鉛の溶出によって亜鉛溶解領域４内に存在する炭酸水溶液のｐＨが中性側に増大し、亜鉛の炭酸水溶液への溶出度合いが抑制される。このため、ｐＨ設定値は、亜鉛の溶出による亜鉛溶解領域４内におけるｐＨの増大を考慮して亜鉛溶解領域４内での亜鉛の溶出があまり抑制されないように、低めに設定される。亜鉛イオンを含む炭酸水溶液は、仕切り部材３の上端を超えて亜鉛溶解領域４から溶解亜鉛貯留領域５に流入する。
【００３９】
水位計６は、溶解亜鉛貯留領域５内における亜鉛イオンを含む炭酸水溶液の水位を計測する。水位計測値は、水位計６から制御装置２３に入力される。水位計測値が溶解亜鉛貯留領域５内で亜鉛イオンを含む炭酸水溶液が満水になったことを示す第１設定水位（仕切り部材３の上端の位置での水位）になったとき、制御装置２３は、ポンプ９の駆動を停止し、注入ポンプ２０を駆動する。注入ポンプ２０の駆動により、溶解亜鉛貯留領域５内の亜鉛イオンを含む炭酸水溶液は、亜鉛注入配管２２を通って給水配管３６内に注入される。導電率計２１は、亜鉛注入配管２２内を流れる亜鉛イオンを含む炭酸水溶液の導電率を計測し、導電率の計測値を制御装置２３に出力する。制御装置２３は、導電率の計測値に基づいて亜鉛注入配管２２内を流れる亜鉛イオンを含む炭酸水溶液の亜鉛濃度を求め、この亜鉛濃度に基づいて注入ポンプ２０の回転速度を調節し、給水配管３６に注入する亜鉛イオンの量を調節する。亜鉛イオンを含む炭酸水溶液の導電率と亜鉛イオンを含む炭酸水溶液の亜鉛濃度は、後述の図６に示す関係がある。亜鉛イオンを含む炭酸水溶液は給水配管３６内で給水配管３６内を流れる給水に混合される。注入された亜鉛イオンを含む給水がＲＰＶ２７内に供給され、注入された亜鉛イオンはＲＰＶ２７内で炉水に混入される。亜鉛イオンを含む炉水が、ＲＰＶ２７内を循環し、ＲＰＶ２７に接続された配管（例えば、再循環系配管３１及び浄化系配管４３等）内を流れる。
【００４０】
また、水位計測値が第１設定水位になったとき、制御装置２３は、ポンプ９を停止してポンプ１４を駆動させる。前述したように、炭酸ガス溶解槽７内に補給水が供給されて炭酸ガス溶解槽７内が補給水で満水になったとき、制御装置２３がポンプ１４を停止し、バルブ１２を開く。炭酸ガスボンベ１０内の炭酸ガスが散気管１３より炭酸ガス溶解槽７内の水内に放出され、炭酸ガスがその水に溶解して炭酸ガス溶解槽７内で炭酸水溶液が生成される。制御装置２３は、炭酸ガス溶解槽７内の容積及びポンプ１４から吐出される単位時間当たりの流量に基づいて炭酸ガス溶解槽７が満水になるまでの時間を求め、ポンプ１４の運転時間が求められたその時間になったとき、ポンプ１４の駆動を停止する制御を行う。
【００４１】
溶解亜鉛貯留領域５から給水配管３６への亜鉛イオンを含む炭酸水溶液の注入により、溶解亜鉛貯留領域５内の亜鉛イオンを含む炭酸水溶液の水位が低下する。この水位の低下によって水位計６によって計測された水位が溶解亜鉛貯留領域５の下限の設定水位である第２設定水位になったとき、制御装置２３は、注水ポンプ２０の駆動を停止し、給水配管３６への亜鉛イオンを含む炭酸水溶液の注入を停止する。
【００４２】
ポンプ９の駆動によりｐＨがｐＨ設定値になった炭酸水溶液が炭酸ガス溶解槽７から亜鉛溶解領域４に供給され、亜鉛イオンを含む炭酸水溶液が溶解亜鉛貯留領域５に流入し、溶解亜鉛貯留領域５内の亜鉛イオンを含む炭酸水溶液の水位が第１設定水位になったとき、注入ポンプ２０の駆動により、溶解亜鉛貯留領域５から給水配管３６への亜鉛イオンを含む炭酸水溶液の注入が開始される。
【００４３】
このように、本実施例では、炭酸ガス溶解槽７内での炭酸ガスの溶解、亜鉛溶解槽２の亜鉛溶解領域４内での亜鉛の溶解及び亜鉛イオンを含む炭酸水溶液の亜鉛溶解槽２の溶解亜鉛貯留領域５の流出、及び溶解亜鉛貯留領域５から給水配管３６への亜鉛イオンを含む炭酸水溶液の注入が、一つの運転サイクルにおいて繰り返され、ＢＷＲプラントが運転されている間、亜鉛イオンを含む給水がＲＰＶ２７に供給される。
【００４４】
本実施例では、炭酸ガスの溶解と亜鉛の溶解を別の溶解槽で行っているので、すなわち、炭酸ガスの溶解によりｐＨ値がｐＨ設定値になった炭酸水溶液を生成し、この炭酸水溶液を用いて亜鉛を溶解するので、炭酸ガスの溶解により生成される炭酸水溶液のｐＨの調節を容易に行うことができ、炭酸ガス溶解槽７内への炭酸ガスの注入量を著しく低減することができる。すなわち、本実施例では、亜鉛イオンを含む炭酸水溶液を作成する際に使用する炭酸ガスの量を著しく低減することができる。炭酸ガスの使用により内圧が設定圧力以下に低下した炭酸ガスボンベ１０が新しい炭酸ガスボンベ１０と交換される。炭酸ガスの使用量が著しく低減した本実施例では、放射線管理区域における炭酸ガスボンベ１０の交換頻度が減少する。
【００４５】
本実施例は、炭酸ガス溶解槽７にｐＨ計８を設置しているので、ｐＨ計８の計測値に基づいて炭酸ガス溶解槽７内で生成された炭酸水溶液のｐＨを容易に確認することができ、ｐＨ設定値になった炭酸水溶液を酸化亜鉛ペレット２４が装荷された亜鉛溶解領域４に供給することができる。このため、亜鉛溶解領域４内での亜鉛の溶解を効率良く行うことができる。また、ｐＨ計８による炭酸ガス溶解槽７内で生成された炭酸水溶液のｐＨの計測は、その炭酸水溶液がｐＨ設定値になったことを容易に確認できて炭酸ガス溶解槽７内への炭酸ガスの供給を停止することができ、炭酸ガスの使用量を効果的に減らすことができる。
【００４６】
ＲＰＶ２７内の炉水への亜鉛注入による放射性コバルトの配管内面への付着抑制には、ＢＷＲプラントにおいて、給水から１〜２ｇ／ｈの注入速度で亜鉛イオンをＲＰＶ２７内に注入する必要がある。したがって、一つの運転サイクルを１年とすると、１〜２ｇ／ｈの注入速度で亜鉛イオンをＲＰＶ２７内に注入するために、約２０ｋｇの酸化亜鉛が１年間で必要となる。このため、２０ｋｇ以上の酸化亜鉛を、一つの運転サイクルでのＢＷＲプラントの運転開始前に、亜鉛溶解槽１９の亜鉛溶解領域４に予め装荷することによって、一つの運転サイクルの途中で、亜鉛溶解領域４に酸化亜鉛を補給する必要はない。本実施例では、３０ｋｇの酸化亜鉛ペレット２４を、一つの運転サイクルでの運転開始前に亜鉛溶解領域４内に予め装荷するので、亜鉛溶解領域４に酸化亜鉛を補給する必要がなく、一つの運転サイクルでのＢＷＲプラントの運転を行うことができる。
【００４７】
本実施例は、亜鉛注入装置１で上記したように生成した亜鉛イオンを含む炭酸水溶液を給水配管３６に注入し、亜鉛イオンを含む給水をＲＰＶ２７内の炉水に供給するので、再循環系配管３１及び浄化系配管４３等の炉水の流れる配管の内面への放射性コバルトの付着量を低減することができ、定期検査の作業時における従事者の放射線被ばくを低減することができる。
【００４８】
亜鉛注入装置１を給水配管３６ではなく浄化装置４８よりも下流で浄化系配管４３に接続し、亜鉛注入装置１で生成された亜鉛イオンを含む炭酸水溶液を浄化装置４８よりも下流の浄化系配管４３に注入しても良い。浄化装置４８よりも下流の浄化系配管４３に注入された、亜鉛イオンを含む炭酸水溶液は、給水配管３６を経てＲＰＶ２７内に供給される。
【実施例２】
【００４９】
本発明の他の実施例である実施例２の亜鉛注入方法を、図５を用いて説明する。本実施例の亜鉛注入方法はＢＷＲプラントに適用される。
【００５０】
本実施例の亜鉛注入方法に用いられる亜鉛注入装置１Ａは、図５に示すように、実施例１の亜鉛注入装置１において水位計５０を追加した構成を有する。水位計５０は、炭酸ガス溶解槽７に設けられ、制御装置２３に接続される。ポンプ１４の上流で補給水配管１６に流量計（図示せず）が設置され、ポンプ９の上流で配管１７に流量計（図示せず）が設置され、注入ポンプ２０の上流で亜鉛注入配管２２に流量計（図示せず）が設置される。これらの流量計が制御装置２３に接続される。亜鉛注入装置１Ａの他の構成は亜鉛注入装置１と同じである。
【００５１】
本実施例の亜鉛注入方法を以下に具体的に説明する。
【００５２】
亜鉛注入装置１Ａを最初に起動するときには、制御装置２３は、水位計５０で計測された炭酸ガス溶解槽７内の水位の計測値を入力し、この水位計測値が第３水位設定値（炭酸ガス溶解槽７内における満水状態での水位）に到達するまで、ポンプ１４を駆動させる。ポンプ１４の駆動により、補給水源１５から炭酸ガス溶解槽７に水が供給される。水位計５０で計測された炭酸ガス溶解槽７内の水位が第３水位設定値に到達したとき、制御装置２３がポンプ１４の駆動を停止させ、補給水源１５から炭酸ガス溶解槽７への給水が停止される。
【００５３】
その後、実施例１と同様に、制御装置２３の制御により、バルブ１２が開いて、炭酸ガスボンベ１０からの炭酸ガスを散気管１３より炭酸ガス溶解槽７内の水中にバブリングする。炭酸ガス溶解槽７内で生成された炭酸水溶液のｐＨがｐＨ設定値になったとき、ｐＨ計８の計測値を入力する制御装置２３の制御によりポンプ９が駆動され、炭酸ガス溶解槽７内の炭酸水溶液が亜鉛溶解槽１９の酸化亜鉛ペレット２４を装荷した亜鉛溶解領域４に供給される。制御装置２３は、配管１７に設けられた流量計で計測された流量をフィードバックし、図４の特性に基づいて求められる所定の亜鉛の溶解速度が亜鉛溶解領域４内で実現するように、ポンプ９の回転速度を制御して亜鉛溶解領域４に供給する炭酸水溶液の流量を調節する。さらに、制御装置２３は、補給水配管１６に設けられた流量計の計測値をフィードバックし、亜鉛溶解領域４に供給する炭酸水溶液の流量と同じ流量の補給水が炭酸ガス溶解槽７に供給されるように、ポンプ１４の回転速度を調節し、バルブ１２を開いてバルブ１２の開度を調節する。バルブ１２の開度の調節は、亜鉛溶解領域４に供給する炭酸水溶液のｐＨをｐＨ設定値に保持するために、ポンプ１４による炭酸ガス溶解槽７への補給水の注入流量に見合った流量の炭酸ガスを炭酸ガス溶解槽７に供給するように行われる。
【００５４】
ｐＨがｐＨ設定値になって亜鉛溶解領域４に供給された炭酸水溶液により、酸化亜鉛ペレット２４が亜鉛溶解領域４内で溶解され、亜鉛イオンを含む炭酸水溶液が生成される。ポンプ９による炭酸水溶液の亜鉛溶解領域４への供給の継続によって、やがて、上記した所定の亜鉛の溶解速度で定まる亜鉛濃度を有する亜鉛イオンを含む炭酸水溶液が、仕切り部材３の上端を超えて溶解亜鉛貯留領域５に流入する。水位計６で計測された、溶解亜鉛貯留領域５内の亜鉛イオンを含む炭酸水溶液が第１設定水になったとき、制御装置２３の制御により注入ポンプ２０が駆動され、溶解亜鉛貯留領域５内の亜鉛イオンを含む炭酸水溶液が、実施例１と同様に、給水配管３６内に注入される。亜鉛イオンを含む給水がＲＰＶ２７内に供給される。
【００５５】
本実施例では、水位計５０で計測された水位計測値及び上記した３つの流量計で計測された各流量計測値が制御装置２３に入力され、制御装置２３が、それらの計測値に基づいて、注入ポンプ２０による給水配管３６への亜鉛イオンを含む炭酸水溶液の注入量とバランスするように、ポンプ１４及び９及び注入ポンプ２０のそれぞれの回転速度を制御する。なお、これらのポンプは連続運転される。
【００５６】
亜鉛を含む飽和炭酸水溶液の導電率とこの飽和炭酸水溶液の亜鉛濃度の間には、図６に示す関係がある。図６に示す導電率と亜鉛濃度の関係を示す特性を予め求め、この特性に関する情報を制御装置２３に予め記憶しておく。制御装置２３は、導電率計２１で計測された、亜鉛注入配管２２内を流れる亜鉛イオンを含む炭酸水溶液の導電率の計測値に基づいて、給水配管３６に注入される亜鉛イオンを含む炭酸水溶液の亜鉛濃度を求めることができる。
【００５７】
溶解亜鉛貯留領域５内の亜鉛イオンを含む炭酸水溶液の給水配管３６への注入が開始されたとき、制御装置２３は、上記したように求めた、注入される亜鉛イオンを含む炭酸水溶液の亜鉛濃度、及び亜鉛注入配管２２に設けられた流量計で計測された亜鉛イオンを含む炭酸水溶液に基づいて、給水配管３６に注入する亜鉛の注入速度を求め、この注入速度が設定注入速度（例えば、１ｇ／ｈ）になるように、注入ポンプ２０の回転速度を制御し、亜鉛イオンを含む炭酸水溶液の注入量を調節する。この制御により、所定量の亜鉛イオンが溶解亜鉛貯留領域５から給水配管３６内の給水に注入される。制御装置２３は、この亜鉛イオンを含む炭酸水溶液の注入量を補うように、ポンプ９及び１４のそれぞれの回転速度を制御して、溶解亜鉛貯留領域５内への炭酸水溶液の供給流量及び炭酸ガス溶解槽７への補給水の供給流量をそれぞれ調節する。さらに、制御装置２３は、亜鉛イオンを含む炭酸水溶液の注入量及びｐＨ計８によるｐＨ計測値に基づいてバルブ１２の開度を制御し、炭酸ガス溶解槽７に供給する炭酸ガスの流量を炭酸ガス溶解槽７内で生成される炭酸水溶液のｐＨがｐＨ設定値になるように調節する。制御装置２３による上記のような制御により、補給水の供給、ｐＨ設定値になっている炭酸水溶液の生成、亜鉛イオンを含む炭酸水溶液の生成、及び亜鉛イオンを含む炭酸水溶液の注入を、一つの運転サイクルにおいてＢＷＲプラントが運転されている間、継続して行うことができる。
【００５８】
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、亜鉛イオンを含む炭酸水溶液の給水配管３６への注入量に基づいて、炭酸ガス溶解槽７から亜鉛溶解槽２への炭酸水溶液の供給量、炭酸ガス溶解槽７への補給水の供給量、及び炭酸ガス溶解槽７への炭酸ガスの供給量を制御するので、本実施例は、ＢＷＲプラントが運転されている間、亜鉛イオンを含む炭酸水溶液の給水配管３６への注入を継続して行うことができる。亜鉛イオンを含む炭酸水溶液の給水配管３６への注入量に基づいて炭酸ガス溶解槽７への炭酸ガスの供給量を制御しているので、本実施例は炭酸ガスの使用量を低減することができる。
【実施例３】
【００５９】
本発明の他の実施例である実施例３の亜鉛注入方法を、図７を用いて説明する。本実施例の亜鉛注入方法はＢＷＲプラントに適用される。
【００６０】
本実施例の亜鉛注入方法に用いられる亜鉛注入装置１Ｂは、図７に示すように、実施例２の亜鉛注入装置１Ａにおいて亜鉛溶解槽２を亜鉛溶解槽２Ａに替え、さらに、注入ポンプ２０を除去した構成を有する。亜鉛注入装置１Ｂは亜鉛注入配管２２に流量計を設置していない。亜鉛注入装置１Ｂの他の構成は亜鉛注入装置１Ａと同じである。
【００６１】
亜鉛溶解槽２Ａは、亜鉛溶解槽２に設けられた仕切り部材３を設置していなく、内部に溶解亜鉛貯留領域を形成していない。亜鉛溶解槽２Ａには、酸化亜鉛ペレット２４を装荷する亜鉛溶解領域が形成される。
【００６２】
本実施例の亜鉛注入方法を以下に説明する。
【００６３】
実施例２と同様に、炭酸ガス溶解槽７内で生成されたｐＨ設定値になっている炭酸水溶液が、ポンプ９の駆動により、亜鉛溶解槽２Ａに供給され、亜鉛溶解槽２Ａ内に装荷されている酸化亜鉛ペレット２４を溶解する。この結果、亜鉛イオンを含む炭酸水溶液が亜鉛溶解槽２Ａ内で生成され、この亜鉛イオンを含む炭酸水溶液が亜鉛注入配管２２を通って亜鉛溶解槽２Ａから給水配管３６内に注入される。亜鉛イオンを含む炭酸水溶液の給水配管３６への注入量は、ポンプ９の駆動により亜鉛溶解槽２Ａに供給される炭酸水溶液の流量と同じである。
【００６４】
制御装置２３は、実施例２と同様に、導電率計２１で計測された、亜鉛注入配管２２内を流れる亜鉛イオンを含む炭酸水溶液の導電率、及び配管１７に設けられた流量計の計測値に基づいて、給水配管３６に注入する亜鉛の注入速度を求める。制御装置２３は、求められた亜鉛注入速度が、設定注入速度（例えば、１ｇ／ｈ）になるように、ポンプ９の回転速度を制御し、亜鉛溶解槽２Ａに供給する炭酸水溶液の供給量、すなわち、亜鉛イオンを含む炭酸水溶液の給水配管３６への注入量を調節する。さらに、制御装置２３は、実施例２と同様に、亜鉛イオンを含む炭酸水溶液のその注入量に基づいて、炭酸ガス溶解槽７への補給水の供給流量、及び炭酸ガス溶解槽７への炭酸ガスの供給流量を調節する。
【００６５】
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。また、仕切り部材３及び注入ポンプ２０を削除した本実施例は実施例１及び２に比べて亜鉛注入装置をコンパクト化することができる。
【００６６】
実施例１ないし３は、改良型沸騰水型原子力プラント（ＡＢＷＲプラント）に適用することができ、さらに、ＢＷＲプラント以外の、亜鉛注入を実施する原子力プラントに適用することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１，１Ａ，１Ｂ…亜鉛注入装置、２，２Ａ…亜鉛溶解槽、３…仕切り部材、４…亜鉛溶解領域、５…溶解亜鉛貯留領域、６，５０…水位計、７…炭酸ガス溶解槽、８…ｐＨ計、９，１４…ポンプ、１０…炭酸ガスボンベ、１２…バルブ、１３…散気管、２０…注入ポンプ、２１…導電率計、２３…制御装置、２６…原子炉、２７…原子炉圧力容器、２８…炉心、３１…再循環系配管、３３…主蒸気配管、３４…タービン、３５…復水器、３６…給水配管。
【図１】
0006001926.tif 000002
【図２】
0006001926.tif 000003
【図３】
0006001926.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
0006001926.tif 000007
【図７】
0006001926.tif 000008