(57)【要約】【課題】  使用済み核燃料を収容したキャニスタの密封性の破壊の有無を、精度よく検知する。【解決手段】  キャニスタＣを冷却した空気を採取し、採取された空気に含まれる物質の種類からキャニスタＣの密封性の破壊の有無を判別する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャニスタを冷却した空気を採取し、
採取された空気に含まれる物質の種類から前記キャニスタの密封性の破壊の有無を判別する
ことを特徴とするキャニスタの密封監視方法。
【請求項２】
キャニスタを冷却した空気を採取する採取部と、
前記採取部で採取された空気に含まれる特定の物質の量、または空気中の放射線量を測定する測定部とを備える
ことを特徴とするキャニスタの密封監視装置。
【請求項３】
キャニスタを配置する貯蔵室と、
前記貯蔵部に前記キャニスタを冷却する空気を供給する冷却空気供給部とを備えるキャニスタ貯蔵施設であって、
前記キャニスタを冷却した空気を採取する採取部と、
前記採取部で採取された空気に含まれる特定の物質の量、または空気中の放射線量を測定する測定部とを備える
ことを特徴とするキャニスタ貯蔵施設。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力発電所において発生した使用済み核燃料を収容するキャニスタの密封監視方法、キャニスタの密封監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所において発生した使用済み核燃料は、放射線と崩壊熱とを発生していることから、耐食性および耐熱性に優れたステンレス製の容器、すなわちキャニスタに不活性ガスとともに収容されて密封される。
使用済み核燃料を収容したキャニスタは、コンクリートキャスクと呼ばれるコンクリート製の容器等に収容され、一定期間安全な場所で冷却されながら貯蔵された後、再処理工場に送られて再処理が施される。
【０００３】
キャニスタは、腐食等による密封性の破壊の有無を定期的に監視する必要性がある。腐食等によりキャニスタの密封性が破壊されると、内部の不活性ガス環境が崩れて使用済み核燃料が腐食し、有害なＦＰガス（核分裂生成ガス）が漏洩して周囲を汚染する可能性があるためである。
キャニスタの密封監視方法としては、キャニスタ内部の圧力低下に伴ってキャニスタの振動や温度、歪みが変化することを利用し、キャニスタの外部にセンサを設置して振動や温度、歪みを測定する方法が検討されている（下記の特許文献１，２）。それらの測定に際してキャニスタをコンクリートキャスクから取り出し、別の密封容器に移動させる方法も検討されている（下記の特許文献３）。
【特許文献１】特開２００３−１５６５９０号公報
【特許文献２】特開２００３−１９４９９０号公報
【特許文献３】特開２００２−１２２６９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のように振動や温度、歪みを測定する方法は、キャニスタ内部の圧力低下を間接的に測定するので、ある程度大きな圧力変化が現れなければ、圧力の低下を検知することは難しい。また、キャニスタ内部の圧力は、一日の気温の変化によっても変動するので、異常な圧力低下を検知するためには、精度の高いセンサを用いる必要がある。
また、キャニスタをコンクリートキャスクから取り出して移動させる方法は、キャニスタを移動させるために大規模な装置を追加して設置する必要がある。
【０００５】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、使用済み核燃料を収容したキャニスタの密封性の破壊の有無を、精度よく検知することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のキャニスタの密封監視方法は、キャニスタを冷却した空気を採取し、採取された空気に含まれる物質の種類から前記キャニスタの密封性の破壊の有無を判別することを特徴とする。
【０００７】
本発明のキャニスタの密封監視装置は、キャニスタを冷却した空気を採取する採取部と、前記採取部で採取された空気に含まれる特定の物質の量、または空気中の放射線量を測定する測定部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明のキャニスタ貯蔵施設は、キャニスタを配置する貯蔵部と、前記貯蔵部に前記キャニスタを冷却する空気を供給する冷却空気供給部とを備えるキャニスタ貯蔵施設であって、
前記キャニスタを冷却した空気を採取する採取部と、前記採取部で採取された空気に含まれる特定の物質の量、または空気中の放射線量を測定する測定部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明においては、キャニスタからのガスの漏洩によって起こるキャニスタ内部の圧力低下を間接的に測定する従来の方法とは違い、キャニスタから漏洩したガスの有無を直接的に測定するので、測定精度が高くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
ボールド方式を採用したキャニスタ貯蔵施設の一例を図１に示す。ボールド方式とは、キャニスタをキャスクには収容せず、周囲とは区画された空間に複数のキャニスタを配置する方式である。キャニスタ貯蔵施設は、複数のキャニスタＣを配置される貯蔵室１と、貯蔵室１にキャニスタＣを冷却する空気を供給する冷却空気供給部２と、キャニスタＣを冷却し終えた空気を排出する冷却空気排出部３と、キャニスタＣを移動させる移動装置４とを備えている。
【００１１】
貯蔵室１は、図２に示すように、キャニスタＣの長さよりも離間して設けられた床スラブ１１と天井スラブ１２との間に画成されている。床スラブ１１上には、キャニスタＣを載置する支持台１３が設置されている。さらに、床スラブ１１上には、支持台１３に載置されたキャニスタＣの周囲を覆い、キャニスタＣの周囲に冷却空気を流通させる通風管１４が設けられている。通風管１４は、床スラブ１１上に立設された支持架構１５に支持された躯体１６に形成されている。
【００１２】
天井スラブ１２には、支持台１３に設置されたキャニスタＣの直上にあたる位置に、キャニスタＣを出し入れする開口１７が設けられている。開口１７には、キャニスタＣを出し入れするとき以外は、上方からプラグ１８が挿入されている。
【００１３】
貯蔵室１には、上記支持台１３、通風管１４等からなる複数の貯蔵ピットが縦横に配列されて設けられており、これらが貯蔵モジュールを構成している。図示しないが、キャニスタ貯蔵施設には、同様の貯蔵室１が複数設けられている。通風管１４の下部開口１４ａは、床スラブ１１と躯体１６の下面との間に画成される空間（下部プレナム部と呼ぶ）１９Ａに連通し、通風管１４の上部開口１４ｂは、天井スラブ１２と躯体１６の上面との間に画成される空間（上部プレナム部と呼ぶ）１９Ｂに連通している。下部プレナム部１９Ａは冷却空気供給部２に連通し、上部プレナム部１９Ｂは冷却空気排出部３に連通している。
【００１４】
貯蔵室１には、個々のキャニスタＣの密封監視装置２０が設けられている。密封監視装置２０は、キャニスタＣを冷却した空気を採取する採取カバー（採取部）２１と、採取カバー２１によって採取された空気に含まれる特定の物質の量、または空気中の放射線量を測定するサンプリングプローブ（測定部）２２とを備えている。
採取カバー２１は、上下を逆転させた漏斗状をなしており、径を絞られた上端の開口２１ｂの内側には、サンプリングプローブ２２が設けられている。採取カバー２１は、下方に移動することにより、径を拡大させた下端の開口２１ａを、通風管１４の上部開口１４ｂに隙間なく被着させることが可能である。
サンプリングプローブ２２は、採取カバー２１と一体化されており、後述するように測定対象の物質に合わせて放射線測定器、質量分析器等が採用される。
天井スラブ１２の下面には、貯蔵ピットの配列方向に沿ってガイドレール２３が設けられている。ガイドレール２３には、自走式の台車２４が設けられており、密封監視装置２０は、この台車２４に設置されている。なお、ガイドレール２３を躯体１６の上面に設置することも可能である。
【００１５】
上記のように構成されたキャニスタ貯蔵施設においては、冷却空気供給部２から、下部プレナム部１９Ａを通じて各通風管１４に冷却空気が導入される。各通風管１４の内側に配置されたキャニスタＣは、通風管１４に導入された冷却空気によって冷却される。通風管１４を下方から上方に流通する過程でキャニスタＣを冷却した空気は、上部プレナム部１９Ｂを通じて冷却空気排出部３から外部に排出される。
【００１６】
個々のキャニスタＣについては、上記したように、密封性の破壊の有無を、例えば一ヶ月に一度の周期で定期的に検査する必要がある。
上記のように構成されたキャニスタ貯蔵施設においては、まず、検査対象となったキャニスタＣの直上に、密封監視装置２０を載せた台車２４を移動させる。次に、採取カバー２１の下端の開口２１ａを通風管１４の上部開口１４ｂに被着させる。なお、測定時に下部開口１４ａを閉鎖することで密閉空間を画成する場合もある。
採取カバー２１を通風管１４に被着させると、キャニスタＣを冷却し終えた空気が採取カバー２１に導入され、採取カバー２１の形状に従って径を絞られた上端に集まり、開口２１ｂから上部プレナム部１９Ｂに排出される。サンプリングプローブ２２は、採取カバー２１の上端に集まった空気に含まれる特定の物質の量、または空気中の放射線量を測定する。測定対象の物質としては、キャニスタＣの蓋間に封入されるＸｅ（キセノン）、キャニスタＣの胴部に封入されるＨｅ（ヘリウム）、使用済み核燃料から放出されるＫｒ（クリプトン）等が挙げられる。Ｋｒを測定する場合には、サンプリングプローブ２２として放射線測定器を使用し、その他の物質を測定する場合には、サンプリングプローブ２２として質量分析器を使用する。
キャニスタＣに密封性の破壊が有れば、キャニスタＣを冷却し終えた後に採取カバー２１に導入された冷却空気に上記物質のいずれかが通常よりも多く含まれるので、それらの量が異常な値を示した場合は、キャニスタＣに密封性の破壊が有ると判別し、適切に対処する。
【００１７】
以上のようにしてキャニスタＣの密封性の破壊の有無を検査すれば、キャニスタＣから漏洩したガスの有無を直接的に測定できるので、非常に高い測定精度が得られる。
【００１８】
本実施形態においては、本発明をボールド方式のキャニスタ貯蔵施設に適用した例について説明したが、本発明は、この方式に限らず、コンクリートキャスク方式、サイロ方式等、他の方式を採用した貯蔵施設に適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態を示す図であって、ボールド方式を採用したキャニスタ貯蔵施設の構造を示す図である。
【図２】キャニスタの密封監視装置の構造を示す図である。
【符号の説明】
【００２０】
１      貯蔵室
２      冷却空気供給部
３      冷却空気排出部
１４    通風管
１９Ａ  下部プレナム部
１９Ｂ  上部プレナム部
２０    密封監視装置
２１    採取カバー（採取部）
２２    サンプリングプローブ（測定部）
２３    ガイドレール
２４    台車
Ｃ      キャニスタ
【図１】
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【図２】
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