(57)【要約】【課題】ＰＥＧ等の添加剤の放射性物質からの放射線による劣化を抑制して水蒸気爆発を有効に防止又は抑制することができる原子力プラントの事故対策方法、及び事故対策をした原子力プラント並びに放射線遮蔽方法を提供する。【解決手段】原子力プラントの事故対策方法であって、原子炉圧力容器の下部領域であるペデスタル３内に、当該ペデスタル３への注水時の少なくとも水位より高い位置から水中までの位置又は水面近傍の位置までの領域を水平方向に亘って複数の区画１１に区画する仕切部材１０を設ける。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子力プラントの事故対策方法であって、
原子炉圧力容器の下部領域であるペデスタル内に、当該ペデスタルへの注水時の少なくとも水位より高い位置から水中までの位置又は水面近傍の位置までの領域を水平方向に亘って複数の区画に区画する仕切部材を設けることを特徴とする事故対策方法。
【請求項２】
前記仕切部材の鉛直方向の上端から水面までの寸法又は前記仕切部材の鉛直方向の寸法の小さい方である寸法Ａが、前記区画の水平方向の寸法Ｂ以上であることを特徴とする請求項１記載の事故対策方法。
【請求項３】
前記仕切部材を、前記ペデスタルの注水時の水位より高い位置から底まで設けることを特徴とする請求項１又は２記載の事故対策方法。
【請求項４】
前記仕切部材は、格子状に区画するものであることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項記載の事故対策方法。
【請求項５】
前記仕切部材は、前記ペデスタルの底から複数段積み上げられて構成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項記載の事故対策方法。
【請求項６】
前記仕切部材は、複数の仕切部材部品を水平方向に並設させて構成されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項記載の事故対策方法。
【請求項７】
前記仕切部材は、互いに嵌合する嵌合部を備えた板状部材を組み合わせることにより構成されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項記載の事故対策方法。
【請求項８】
前記ペデスタル内に冷却水を注入することを特徴とする請求項１〜７の何れか一項記載の事故対策方法。
【請求項９】
前記ペデスタル内の冷却水に水蒸気爆発の発生を防止又は抑制する添加剤を注入することを特徴とする請求項８記載の事故対策方法。
【請求項１０】
前記仕切部材が着脱可能であり可搬性を有することを特徴とする請求項１〜９の何れか一項記載の事故対策方法。
【請求項１１】
原子炉圧力容器の下部領域であるペデスタル内に、当該ペデスタルへの注水時の少なくとも水位より高い位置から水中までの位置までの領域を水平方向に亘って複数の区画に区画する仕切部材を設けたことを特徴とする原子力プラント。
【請求項１２】
前記仕切部材の鉛直方向の上端から水面までの寸法又は前記仕切部材の垂直方向の寸法の小さい方である寸法Ａが、前記区画の水平方向の寸法Ｂ以上であることを特徴とする請求項１１に記載の原子力プラント。
【請求項１３】
前記仕切部材は、前記ペデスタルの注水時の水位より高い位置から底まで設けられていることを特徴とする請求項１１又は１２記載の原子力プラント。
【請求項１４】
前記仕切部材は、格子状に区画するものであることを特徴とする請求項１１〜１３の何れか一項記載の原子力プラント。
【請求項１５】
前記仕切部材は、前記ペデスタルの底から複数段積み上げられて設けられていることを特徴とする請求項１１〜１４の何れか一項記載の原子力プラント。
【請求項１６】
前記仕切部材は、複数の仕切部材部品を水平方向に並設されていることを特徴とする請求項１１〜１５の何れか一項記載の原子力プラント。
【請求項１７】
前記仕切部材は、互いに嵌合する嵌合部を備えた板状部材を組み合わせることにより構成されていることを特徴とする請求項１１〜１６の何れか一項記載の原子力プラント。
【請求項１８】
前記仕切部材が、前記区画間で水の移動が可能な通水開口を具備することを特徴とする請求項１１〜１７の何れか一項記載の原子力プラント。
【請求項１９】
前記ペデスタル内に冷却水を注入したことを特徴とする請求項１１〜１８の何れか一項記載の原子力プラント。
【請求項２０】
前記ペデスタル内の冷却水に水蒸気爆発の発生を防止又は抑制する添加剤を注入したことを特徴とする請求項１９記載の原子力プラント。
【請求項２１】
前記仕切部材が着脱可能であり可搬性を有することを特徴とする請求項１１〜２０の何れか一項記載の原子力プラント。
【請求項２２】
放射性物質からの放射線遮蔽方法であって、前記放射性物質が存在する存在空間と、前記存在空間との空気の流通を保持したまま放射線を遮断したい遮断空間との境界に、前記境界の面方向に亘って複数の区画に区画する仕切部材を設けることを特徴とする放射線遮蔽方法。
【請求項２３】
前記仕切部材の前記境界の面方向と直交する方向の寸法Ａが、前記区画の前記面方向の寸法Ｂ以上の大きさであることを特徴とする請求項２２記載の放射線遮蔽方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力プラントの事故対策方法、及び事故対策をした原子力プラント並びに放射線遮蔽方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
２０１１年の福島第一原子力発電所事故以降、安全性向上のため国内の原子力プラントにおいては万が一の過酷事故時の対策整備が進められている。その中で、溶融した炉心が原子炉圧力容器を貫通し、圧力容器の外にある格納容器を構成するコンクリートと反応するＭＣＣＩ（Ｍｏｌｔｅｎ  Ｃｏｒｅ  Ｃｏｎｃｒｅｔｅ  Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ；溶融炉心コンクリート相互作用）反応についても対策が求められており、その対策のひとつとしてＢＷＲ（Ｂｏｉｌｉｎｇ  Ｗａｔｅｒ  Ｒｅａｃｔｏｒ；沸騰水型原子炉）プラントの例では原子炉圧力容器下部の領域（ペデスタル）に事前に注水を行い、溶融し落下してきた炉心を冷却水で受け止めて冷やすというものが考えられている。
【０００３】
また、ペデスタルに事前水張りした冷却水に、水蒸気爆発の発生を防止又は抑制する添加剤として「ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）」を注入することで、水蒸気爆発の発生を防止又は抑制する対策も考えられている（非特許文献１〜３参照）。
【０００４】
ここで、原子炉の燃料が損傷し、希ガスがウェットウェルを経由して格納容器内に充満した場合のペデスタルの線量評価を基に、対策を講じない場合、ＰＣＶ（Ｐｒｉｍａｒｙ  Ｃｏｎｔａｉｎｍｅｎｔ  Ｖｅｓｓｅｌ；格納容器）内に放射性物質が充満した際のペデスタル水張りに及ぼす線量影響の評価結果を図２２及び図２３に示す。ここでは図２２に示すように、コンクリート部材１及び鉛部材２で囲まれたペデスタル３付近にフォーカスしたモデル体系を作成し、ペデスタル３内に水張りがなされて貯留水４が溜まった状況を模擬した。ここでは国立研究開発法人日本原子力研究開発機構（JAEA:Japan Atomic Energy Agency）にて開発された放射線輸送計算コードPHITS（Particle and Heavy Ion Transport Code System）を用いてモデル作成、解析評価を行った（非特許文献４参照）。ペデスタル３の上方に位置するのが水蒸気５が入った圧力容器６である。このとき、炉内の揮発性放射性物質（ここではＸｅ，Ｋｒのみを想定）が全量ＰＣＶに移行したと仮定している。またそのインベントリは様々な文献を参照し、得られた情報から考えられ得るものを想定しているが、全量が移行するとした過程等は保守的な評価となっている。なお、水張り部分の貯留水４の高さ方向は下端が５５０ｃｍ、上端が６４８ｃｍと設定している。
【０００５】
図２３に示す結果からは、この評価条件の場合、ペデスタル３内空間では線量は約５０ｋＳｖ／ｈとなり、水面から約１０ｃｍ下の水中では線量は約１０ｋＳｖ／ｈとなっている。したがって、ある程度水面より下部分の水は照射される線量は小さくなる。しかし、その水面付近では添加剤であるＰＥＧの劣化の可能性が懸念される約２０ｋＳｖに比較的短時間で到達してしまう程度の比較的大きな線量影響を受ける可能性があることが分かった。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】古谷 他，”粘性剤および界面活性剤添加による蒸気爆発抑制効果の評価”，財団法人 電力中央研究所 研究報告：T99091,平成12年8月
【非特許文献２】古谷 他，”SUPPRESSION MEASURES AND EFFECTIVE TRIGGERING RETARDANT OF STEAM EXPLOSIONS”，財団法人 電力中央研究所,NURETH-16,2015
【非特許文献３】古谷 他，”Suppression Measures of Steam Explosions with and without External Pressure Pulse”，財団法人 電力中央研究所,ICMF-2016
【非特許文献４】T. Sato, K. Niita, N. Matsuda, S. Hashimoto, Y. Iwamoto, S. Noda, T. Ogawa, H. Iwase, H. Nakashima, T. Fukahori, K. Okumura, T. Kai, S. Chiba, T. Furuta and L. Sihver, Particle and Heavy Ion Transport Code System PHITS, Version 2.52, J. Nucl. Sci. Technol. 50:9, 913-923 (2013)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したとおり、ＭＣＣＩ対策および水蒸気爆発対策としてペデスタルへの事前水張りを行う際にＰＥＧを添加する方法に関して、その耐放射線性能について、万が一の原子力プラントでの事故を想定すると、希ガスが放出されて格納容器内に充満した場合にその希ガス等の放射性物質からの放射線によりＰＥＧが劣化してしまう可能性が懸念され、水蒸気爆発が有効に防止又は抑制できない可能性があるという問題がある。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑み、ＰＥＧ等の添加剤の放射性物質からの放射線による劣化を抑制して水蒸気爆発を有効に防止又は抑制することができる原子力プラントの事故対策方法、及び事故対策をした原子力プラント並びに放射線遮蔽方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成する本発明の第１の態様は、原子力プラントの事故対策方法であって、原子炉圧力容器の下部領域であるペデスタル内に、当該ペデスタルへの注水時の少なくとも水位より高い位置から水中までの位置又は水面近傍の位置までの領域を水平方向に亘って複数の区画に区画する仕切部材を設けることを特徴とする事故対策方法にある。
【００１０】
かかる態様では、複数の区画に区切られた仕切部材が設けられていることにより、溶融炉心が落下した場合には、区画を通しての水中への落下が許容されるが、水中へ到達する放射線線量を低減することができる。
【００１１】
本発明の第２の態様は、前記仕切部材の鉛直方向の上端から水面までの寸法又は前記仕切部材の垂直方向の寸法の小さい方である寸法Ａが、前記区画の水平方向の寸法Ｂ以上であることを特徴とする第１の態様に記載の事故対策方法にある。
【００１２】
かかる態様では、仕切部材による放射線線量の低減がより確実になる。
【００１３】
本発明の第３の態様は、前記仕切部材を、前記ペデスタルの注水時の水位より高い位置から底まで設けることを特徴とする第１又は２の態様に記載の事故対策方法にある。
【００１４】
かかる態様では、仕切部材の設置が比較的し易く、また、溶融炉心が落下したときの水蒸気爆発の規模を低減できるという副次的効果もある。
【００１５】
本発明の第４の態様は、前記仕切部材は、格子状に区画するものであることを特徴とする第１〜３の態様の何れかに記載の事故対策方法にある。
【００１６】
かかる態様では、区画が格子状に形成されていることにより、仕切部材の運搬、設置が比較的容易となる。
【００１７】
本発明の第５の態様は、前記仕切部材は、前記ペデスタルの底から複数段積み上げられて構成されていることを特徴とする第１〜４の態様の何れかに記載の事故対策方法ある。
【００１８】
かかる態様では、既存の原子力プラントに比較的容易に仕切部材を設けることができる。
【００１９】
本発明の第６の態様は、前記仕切部材は、複数の仕切部材部品を水平方向に並設させて構成されていることを特徴とする第１〜５の態様の何れかに記載の事故対策方法にある。
【００２０】
かかる態様では、原子力プラントのペデスタル内への搬入が比較的容易となる。
【００２１】
本発明の第７の態様は、前記仕切部材は、互いに嵌合する嵌合部を備えた板状部材を組み合わせることにより構成されていることを特徴とする第１〜６の態様の何れかに記載の事故対策方法にある。
【００２２】
かかる態様では、仕切部材の耐震性が向上し、注水時の圧力に耐性が向上する。
【００２３】
本発明の第８の態様は、前記ペデスタル内に冷却水を注入することを特徴とする第１〜７の態様の何れかに記載の事故対策方法にある。
【００２４】
かかる態様では、事故対策として事後的に冷却水を注水することができる。
【００２５】
本発明の第９の態様は、前記ペデスタル内の冷却水に水蒸気爆発の発生を防止又は抑制する添加剤を注入することを特徴とする請求項８記載の事故対策方法にある。
【００２６】
かかる態様では、仕切部材を有することにより、添加剤の放射線による劣化を低減することができる。
【００２７】
本発明の第１０の態様は、前記仕切部材が着脱可能であり可搬性を有することを特徴とする第１〜９の態様の何れかに記載の事故対策方法にある。
【００２８】
かかる態様では、既存の原子力プラントへの仕切部位の設置が容易であり、且つ原子力プラントのメンテナンスへの影響も小さくなる。
【００２９】
本発明の第１１の態様は、原子炉圧力容器の下部領域であるペデスタル内に、当該ペデスタルへの注水時の少なくとも水位より高い位置から水中までの位置までの領域を水平方向に亘って複数の区画に区画する仕切部材を設けたことを特徴とする原子力プラントにある。
【００３０】
かかる態様では、複数の区画に区切られた仕切部材が設けられていることにより、溶融炉心が落下した場合には、区画を通しての水中への落下が許容されるが、水中へ到達する放射線線量を低減することができる。
【００３１】
本発明の第１２の態様は、前記仕切部材の鉛直方向の上端から水面までの寸法又は前記仕切部材の垂直方向の寸法の小さい方である寸法Ａが、前記区画の水平方向の寸法Ｂ以上であることを特徴とする第１１の態様に記載の原子力プラントにある。
【００３２】
かかる態様では、仕切部材による放射線線量の低減がより確実になる。
【００３３】
本発明の第１３の態様は、前記仕切部材は、前記ペデスタルの注水時の水位より高い位置から底まで設けられていることを特徴とする第１１又は１２の態様に記載の原子力プラントにある。
【００３４】
かかる態様では、仕切部材の設置が比較的し易く、また、溶融炉心が落下したときの水蒸気爆発の規模を低減できるという副次的効果もある。
【００３５】
本発明の第１４の態様は、前記仕切部材は、格子状に区画するものであることを特徴とする第１１〜１３の態様の何れかに記載の原子力プラントにある。
【００３６】
かかる態様では、区画が格子状に形成されていることにより、仕切部材の運搬、設置が比較的容易となる。
【００３７】
本発明の第１５の態様は、前記仕切部材は、前記ペデスタルの底から複数段積み上げられて設けられていることを特徴とする第１１〜１４の態様の何れかに記載の原子力プラントにある。
【００３８】
かかる態様では、既存の原子力プラントに比較的容易に仕切部材を設けることができる。
【００３９】
本発明の第１６の態様は、前記仕切部材は、複数の仕切部材部品を水平方向に並設されていることを特徴とする第１１〜１５の態様の何れかに記載の原子力プラントにある。
【００４０】
かかる態様では、原子力プラントのペデスタル内への搬入が比較的容易となる。
【００４１】
本発明の第１７の態様は、前記仕切部材は、互いに嵌合する嵌合部を備えた板状部材を組み合わせることにより構成されていることを特徴とする第１１〜１６の態様の何れかに記載の原子力プラントにある。
【００４２】
かかる態様では、仕切部材の耐震性が向上し、注水時の圧力に耐性が向上する。
【００４３】
本発明の第１８の態様は、前記仕切部材が、前記区画間で水の移動が可能な通水開口を具備することを特徴とする第１１〜１７の態様の何れかに記載の原子力プラントにある。
【００４４】
かかる態様では、通水開口を介して各区間間での水の移動が可能であり、全ての区画内に容易に通水可能である。
【００４５】
本発明の第１９の態様は、前記ペデスタル内に冷却水を注入したことを特徴とする第１１〜１８の態様の何れかに記載の原子力プラントにある。
【００４６】
かかる態様では、事故対策として事後的に冷却水を注水することができる。
【００４７】
本発明の第２０の態様は、前記ペデスタル内の冷却水に水蒸気爆発の発生を防止又は抑制する添加剤を注入したことを特徴とする第１９の態様に記載の原子力プラントにある。
【００４８】
かかる態様では、仕切部材を有することにより、添加剤の放射線による劣化を低減することができる。
【００４９】
本発明の第２１の態様は、前記仕切部材が着脱可能であり可搬性を有することを特徴とする第１１〜２０の態様の何れかに記載の原子力プラントにある。
【００５０】
かかる態様では、既存の原子力プラントへの仕切部位の設置が容易であり、且つ原子力プラントのメンテナンスへの影響も小さくなる。
【００５１】
本発明の第２２の態様は、放射性物質からの放射線遮蔽方法であって、前記放射性物質が存在する存在空間と、前記存在空間との空気の流通を保持したまま放射線を遮断したい遮断空間との境界に、前記境界の面方向に亘って複数の区画に区画する仕切部材を設けることを特徴とする放射線遮蔽方法にある。
【００５２】
かかる態様では、複数の区画に区切られた仕切部材が設けられていることにより、区画を通しての空気の流通は許容されるが、遮断空間へ到達する放射線線量を低減することができる。
【００５３】
本発明の第２３の態様は、前記仕切部材の前記境界の面方向と直交する方向の寸法Ａが、前記区画の前記面方向の寸法Ｂ以上であることを特徴とする第２２の態様に記載の放射線遮蔽方法にある。
【発明の効果】
【００５４】
本発明によれば、複数の区画に区切られた仕切部材を原子力プラントのペデスタルに設けることにより、溶融炉心が落下した場合には、区画を通しての水中への落下が許容されるが、水中へ到達する放射線線量を低減することができるという効果を奏する。また、複数の区画に区切られた仕切部材が設けられていることにより、区画を通しての空気の流通は許容されるが、遮断空間へ到達する放射線線量を低減することができる放射線遮蔽を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】実施形態１に係る原子力プラントの一部を切り欠いた斜視図である。
【図２】実施形態１に係る原子力プラントの断面図である。
【図３】実施形態１に係る原子力プラントの平面図である。
【図４】実施例６に係る原子力プラントの断面図である。
【図５】実施例６に係る原子力プラントの平面図である。
【図６】比較例２に係る原子力プラントの断面図である。
【図７】比較例２に係る原子力プラントの平面図である。
【図８】評価試験の結果を示す図である。
【図９】評価試験の結果を示す図である。
【図１０】試験例１〜３の結果を示す図である。
【図１１】試験例１〜３の結果を示す図である。
【図１２】試験例４〜６の結果を示す図である。
【図１３】試験例７〜９の結果を示す図である。
【図１４】試験例１０〜１２の結果を示す図である。
【図１５】実施形態２に係る原子力プラントの断面図である。
【図１６】実施形態２に係る原子力プラントの平面図である。
【図１７】実施形態３に係る仕切部材部品の一例の斜視図である。
【図１８】実施形態３に係る仕切部材部品の他の例の斜視図である。
【図１９】実施形態３に係る仕切部材部品の他の例の斜視図である。
【図２０】実施形態３に係る仕切部材部品の部材の例の斜視図である。
【図２１】実施形態に係る放射線遮蔽方法を模式的に示す図である。
【図２２】ペデスタル水張りに及ぼす線量影響の評価結果を示す図である。
【図２３】ペデスタル水張りに及ぼす線量影響の評価結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５６】
以下、実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
【００５７】
（実施形態１）
図１には、実施形態１に係る原子力プラントのペデスタル周辺を、一部を切り換えて模式的に示した斜視図であり、図２は断面、図３は平面を模式的に示している。
【００５８】
図１に示すように、コンクリート部材１及び鉛部材２で囲まれたペデスタル３の底部には貯留水４が湛えられ、貯留水４の上部に仕切部材１０が設けられている。
【００５９】
仕切部材１０は、貯留水４の上部空間を格子状の複数の区画１１に細分化する部材である。各区画１１は、仕切部材１０を鉛直方向に貫通するように設けられている。
【００６０】
仕切部材１０は、空間を細分化する区画１１を有することにより、上方から溶融炉心が落下してきても貯留水４内への落下を許容するが、詳細は後述するが、仕切部材１０の上方の空間内の希ガスなどの放射線物質からの放射線の通過を防止又は低減するものである。
【００６１】
よって、仕切部材１０は、溶融炉心が落下するまでその形状を維持できる素材で形成する必要がある。逆に言えば、溶融炉心の落下までその形状の維持に耐え得るものであればよく、例えば、コンクリートや鉄などの素材で形成すればよい。
【００６２】
仕切部材１０は、貯留水４に対する放射線照射を防止又は抑制するものであるため、貯留水４の水面より上方に設ければよく、水面から離れていてもよい。また、上部が水面より上方に突出していれば、下部が貯留水４中に没していてもよいが、貯留水４に対する放射線照射を防止又は抑制する部分は、水面から露出した上部部分である。
【００６３】
区画１１の大きさが放射線の通過を防止又は低減する効果に寄与するが、簡単には、区画１１の鉛直方向の寸法Ａと水平方向の寸法ＢとでＡ≧Ｂとなる条件を満足する必要がある。
【００６４】
ここで、区画１１は、本実施形態では、格子状で、平面視形状が正方形であるが、この形状は特に限定されない。平面視形状が長方形や多角形でもよく、又は円形や楕円形でもよい。これらの場合の寸法Ａは、区画１１の水平方向に最大離れた対向面間の距離とし、正方形の場合は、各辺の寸法、長方形の場合は長辺の寸法、多角形の場合は最大対向面間の距離であり、円形の場合は直径、楕円の場合は長径とする。
【００６５】
後述する評価試験により、Ａ≧Ｂであれば、貯留水４内のＰＥＧ等の添加剤の放射線による劣化が防止されるが、Ａ≧２Ｂがさらに好ましい。
【００６６】
（実施例１）
本実施例は、仕切部材１０は、高さ（鉛直方向の厚さ）が１０２ｃｍ（寸法Ａ＝１０２ｃｍ）、区画１１の大きさが２０ｃｍ角（寸法Ｂ＝２０ｃｍ）、区画１１を区切る壁の厚さが１０ｃｍのコンクリート製の部材とした。水平方向の区画１１の最大配列数Ｎは１７である。
【００６７】
（実施例２）
本実施例では、仕切部材１０は、高さが１０２ｃｍ（寸法Ａ＝１０２ｃｍ）、区画１１の大きさが２８ｃｍ角（寸法Ｂ＝２８ｃｍ）、区画１１を区切る壁の厚さが２ｃｍのコンクリート製の部材とした。水平方向の区画１１の最大配列数Ｎは１７である。
【００６８】
（実施例３）
本実施例では、仕切部材１０は、高さが１０２ｃｍ（寸法Ａ＝１０２ｃｍ）、区画１１の大きさが１０ｃｍ角（寸法Ｂ＝１０ｃｍ）、区画１１を区切る壁の厚さが２０ｃｍのコンクリート製の部材とした。水平方向の区画１１の最大配列数Ｎは１７である。
【００６９】
（実施例４）
本実施例では、仕切部材１０は、高さが５２ｃｍ（寸法Ａ＝５２ｃｍ）、区画１１の大きさが１０ｃｍ角（寸法Ｂ＝１０ｃｍ）、区画１１を区切る壁の厚さが２０ｃｍのコンクリート製の部材とした。水平方向の区画１１の最大配列数Ｎは１７である。
【００７０】
（実施例５）
本実施例では、仕切部材１０は、高さが１０２ｃｍ（寸法Ａ＝１０２ｃｍ）、区画１１の大きさが１０ｃｍ角（寸法Ｂ＝１０ｃｍ）、区画１１を区切る壁の厚さが２０ｃｍの鉄製の部材とした。水平方向の区画１１の最大配列数Ｎは１７である。
【００７１】
（実施例６）
本実施例では、仕切部材１０は、高さが１０２ｃｍ（寸法Ａ＝１０２ｃｍ）、区画１１の大きさが３４ｃｍ角（寸法Ｂ＝３４ｃｍ）、区画１１を区切る壁の厚さが１１ｃｍの鉄製の部材とした。断面及び平面の模式図を図４及び図５に示す。水平方向の区画１１の最大配列数Ｎは１１である。
【００７２】
（実施例７）
本実施例では、仕切部材１０は、高さが１０２ｃｍ（寸法Ａ＝１０２ｃｍ）、区画１１の大きさが５０ｃｍ角（寸法Ｂ＝５０ｃｍ）、区画１１を区切る壁の厚さが１５ｃｍの鉄製の部材とした。水平方向の区画１１の最大配列数Ｎは７である。
【００７３】
（実施例８）
本実施例では、仕切部材１０は、高さが５２ｃｍ（寸法Ａ＝５２ｃｍ）、区画１１の大きさが３４ｃｍ角（寸法Ｂ＝３４ｃｍ）、区画１１を区切る壁の厚さが１５ｃｍの鉄製の部材とした。水平方向の区画１１の最大配列数Ｎは７である。
【００７４】
（実施例９）
本実施例では、仕切部材１０は、高さが１０２ｃｍ（寸法Ａ＝１０２ｃｍ）、区画１１の大きさが８５ｃｍ角（寸法Ｂ＝８５ｃｍ）、区画１１を区切る壁の厚さが１５ｃｍの鉄製の部材とした。水平方向の区画１１の最大配列数Ｎは５である。
【００７５】
（比較例１）
仕切部材１０を設けないものを比較例１とした。
【００７６】
（比較例２）
比較例２では、仕切部材１０は、高さが１０２ｃｍ（寸法Ａ＝１０２ｃｍ）、区画１１の大きさが１５５ｃｍ（寸法Ｂ＝３４ｃｍ）、区画１１を区切る壁の厚さが１５ｃｍの鉄製の部材とした。断面及び平面の模式図を図６及び図７に示す。水平方向の区画１１の最大配列数Ｎは３である。
【００７７】
（評価結果）
図８に示すように、実施例１〜５では、高さ６４８ｃｍの水面位置では、線量が１〜３ｋＳｖ／ｈ以下に低減されており、３５ｋＳｖ／ｈ程度の比較例１と比較して、仕切部材１０の効果が確認された。
【００７８】
また、図９に示すように、実施例６〜９では、高さ６４８ｃｍの水面位置では、線量が数ｋＳｖ／ｈ以下に低減されており、３５ｋＳｖ／ｈ程度の比較例１と比較して、仕切部材１０の効果が確認された。なお、高さが１０２ｃｍ（寸法Ａ＝１０２ｃｍ）、区画１１の大きさが１５５ｃｍ（寸法Ｂ＝３４ｃｍ）の比較例２では、水面位置の線量が１０ｋＳｖ／ｈを越えており、ＰＥＧの劣化が生じる可能性があることが分かる。
【００７９】
この結果から、実施例１の条件を軸にして比較検討を行うと、区画１１の大きさを小さくすると水面に至るまでの線量分布は低い値で推移し、区画１１の大きさを大きくすると水面に至るまでの線量分布は高い値で推移する。また格子構造の高さを低くすると水面付近での線量は若干高くなる。また材質をコンクリートから鉄に変えた場合、水面に至るまでの線量は低く推移することが分かる。
【００８０】
（試験例１−３）
本試験例では、仕切部材１０の水面からの高さＨ（寸法Ａ）の、区画１１の一辺の長さＬ（寸法Ｂ）に対する比ｒ１＝Ａ／Ｂの変化させた場合の水面から１ｃｍ上部の空間の線量の変化を比較した。
【００８１】
（試験例１）
本試験例の仕切部材１０は、高さＨが５２ｃｍ（寸法Ａ＝５２ｃｍ）、区画１１の一辺の長さＬが５２ｃｍ角（寸法Ｂ＝５２ｃｍ）、区画１１を区切る壁の厚さＤが１３ｃｍで、水平方向の区画１１の最大配列数Ｎが７の鉄製の部材（ｒ１＝Ａ／Ｂ＝１）を基本部材とし（試験例１−１）、ｒ１＝１．２５（試験例１−２）、ｒ１＝１．５（試験例１−３）、ｒ１＝１．７５（試験例１−４）、ｒ１＝２（試験例１−５）、ｒ１＝２．２５（試験例１−６）、ｒ１＝０．７５（試験例１−７）、ｒ１＝０．５（試験例１−８）、ｒ１＝０．２５（試験例１−９）、ｒ１＝０．１（試験例１−１０）とした。また、各試験例ではｒ２＝Ｄ／Ｌ＝０．２５である。
【００８２】
（試験例２）
本試験例の仕切部材１０は、高さＨが５２ｃｍ（寸法Ａ＝５２ｃｍ）、区画１１の一辺の長さＬが１０４ｃｍ角（寸法Ｂ＝１０４ｃｍ）、区画１１を区切る壁の厚さＤが６．５ｃｍで、水平方向の区画１１の最大配列数Ｎが７の鉄製の部材（ｒ１＝Ａ／Ｂ＝１）を基本部材とし（試験例２−１）、ｒ１＝１．２５（試験例２−２）、ｒ１＝１．５（試験例２−３）、ｒ１＝１．７５（試験例２−４）、ｒ１＝２（試験例２−５）、ｒ１＝２．２５（試験例２−６）、ｒ１＝０．７５（試験例２−７）、ｒ１＝０．５（試験例２−８）、ｒ１＝０．２５（試験例２−９）、ｒ１＝０．１（試験例２−１０）とした。また、各試験例ではｒ２＝Ｄ／Ｌ＝０．２５である。
【００８３】
（試験例３）
本試験例の仕切部材１０は、水面からの高さＨが５２ｃｍ（寸法Ａ＝５２ｃｍ）、区画１１の一辺の長さＬが２６ｃｍ角（寸法Ｂ＝２６ｃｍ）、区画１１を区切る壁の厚さＤが１３ｃｍで、水平方向の区画１１の最大配列数Ｎが７の鉄製の部材（ｒ１＝Ａ／Ｂ＝１）を基本部材とし（試験例３−１）、ｒ１＝１．２５（試験例３−２）、ｒ１＝１．５（試験例３−３）、ｒ１＝１．７５（試験例３−４）、ｒ１＝２（試験例３−５）、ｒ１＝２．２５（試験例３−６）、ｒ１＝０．７５（試験例３−７）、ｒ１＝０．５（試験例３−８）、ｒ１＝０．２５（試験例３−９）、ｒ１＝０．１（試験例３−１０）とした。また、各試験例ではｒ２＝Ｄ／Ｌ＝０．２５である。
【００８４】
（試験例１−３の評価結果）
図１０には、各試験例の水面近傍（高さ６４８〜６４９ｃｍの空間）の線量を示す。また、図１１は仕切部材１０を設けない場合と比較した低減率を示す。
【００８５】
この結果、ｒ１が０．１や０．２５であっても、低減率を０．８近く、又は０．６〜０．７に低減できるが、ｒ１が０．５となると、０．５以下に低減でき、２０ｋＳｖ／ｈ以下を実現でき、ｒ１が０．７５以上では低減率が約０．３以下となることがわかった。また、ｒ１が１以上だと低減率が０．２以下となり、ｒ１が２以上では０．１以下となり、極めて高い低減率となることがわかった。
【００８６】
上記から、ｒ１＝１、つまりＨ＝Ｌとすると線量は少なくとも４分の１にまで低減され、水蒸気爆発緩和のために施策された貯水の水面付近では数ｋＳｖ／ｈまで低減されており、貯水の添加剤への放射線影響は十分に低減されていることがわかった。つまりＨ≧Ｌ（Ａ≧Ｂ）とすることが好ましい条件となり、また、ｒ１＝２以上、つまりＨ≧２Ｌ（Ａ≧２Ｂ）とするとより極めて望ましい線量低減効果が期待できることがわかった。
【００８７】
（試験例４−１２）
本試験例では、仕切部材１０の区画１１を区切る壁の厚さＤの、区画１１の一辺の長さＬ（寸法Ｂ）に対する比ｒ２＝Ｄ／Ｌの変化させた場合の水面上部１ｃｍの空間の線量の変化を比較した。
【００８８】
（試験例４）
本試験例は、仕切部材１０の区画１１の一辺の寸法Ｌが１０４ｃｍ（寸法Ｂ＝１０４ｃｍ）の場合である。
【００８９】
仕切部材１０は、水面からの高さＨが１０４ｃｍ（寸法Ａ＝１０４ｃｍ）で、区画１１の一辺の長さＬが１０４ｃｍ角（寸法Ｂ＝１０４ｃｍ）であり、区画１１を区切る壁の厚さＤが１．０４ｃｍで、水平方向の区画１１の最大配列数Ｎが３の鉄製の部材（ｒ２＝Ｄ／Ｌ＝０．０１）を基本部材とし（試験例４−１）、ｒ２＝０．０２５（試験例４−２）、ｒ２＝０．０５（試験例４−３）、ｒ２＝０．１（試験例４−４）、ｒ２＝０．１５（試験例４−５）とした。これらにおいては、ｒ１＝Ａ／Ｂ＝１である。
【００９０】
（試験例５）
本試験例は、仕切部材１０の区画１１の一辺の寸法Ｌが１０４ｃｍ（寸法Ｂ＝１０４ｃｍ）の場合で、水面からの高さＨを５２ｃｍとし、ｒ１＝０．５とした以外は試験例４と同様にし、ｒ２＝Ｄ／Ｌ＝０．０１（試験例５−１）、ｒ２＝０．０２５（試験例５−２）、ｒ２＝０．０５（試験例５−３）、ｒ２＝０．１（試験例５−４）、ｒ２＝０．１５（試験例５−５）の仕切部材１０とした。
【００９１】
（試験例６）
本試験例は、仕切部材１０の区画１１の一辺の寸法Ｌが１０４ｃｍ（寸法Ｂ＝１０４ｃｍ）の場合で、水面からの高さＨを１０．４ｃｍとし、ｒ１＝０．１とした以外は試験例４と同様にし、ｒ２＝Ｄ／Ｌ＝０．０１（試験例６−１）、ｒ２＝０．０２５（試験例６−２）、ｒ２＝０．０５（試験例６−３）、ｒ２＝０．１（試験例６−４）、ｒ２＝０．１５（試験例６−５）の仕切部材１０とした。
【００９２】
（試験例７）
本試験例は、仕切部材１０の区画１１の一辺の寸法Ｌが５２ｃｍ（寸法Ｂ＝５２ｃｍ）の場合である。
【００９３】
仕切部材１０は、水面からの高さＨが５２ｃｍ（寸法Ａ＝５２ｃｍ）で、区画１１の一辺の長さＬが５２ｃｍ角（寸法Ｂ＝５２ｃｍ）であり、区画１１を区切る壁の厚さＤが０．５２ｃｍで、水平方向の区画１１の最大配列数Ｎが７の鉄製の部材（ｒ２＝Ｄ／Ｌ＝０．０１）を基本部材とし（試験例７−１）、ｒ２＝０．０２５（試験例７−２）、ｒ２＝０．０５（試験例７−３）、ｒ２＝０．１（試験例７−４）、ｒ２＝０．１５（試験例７−５）とした。これらにおいては、ｒ１＝Ａ／Ｂ＝１である。
【００９４】
（試験例８）
本試験例は、仕切部材１０の区画１１の一辺の寸法Ｌが５２ｃｍ（寸法Ｂ＝５２ｃｍ）の場合で、水面からの高さＨを２６ｃｍとし、ｒ１＝０．５とした以外は試験例７と同様にし、ｒ２＝Ｄ／Ｌ＝０．０１（試験例８−１）、ｒ２＝０．０２５（試験例８−２）、ｒ２＝０．０５（試験例８−３）、ｒ２＝０．１（試験例８−４）、ｒ２＝０．１５（試験例８−５）の仕切部材１０とした。
【００９５】
（試験例９）
本試験例は、仕切部材１０の区画１１の一辺の寸法Ｌが５２ｃｍ（寸法Ｂ＝５２ｃｍ）の場合で、水面からの高さＨを５．２ｃｍとし、ｒ１＝０．１とした以外は試験例７と同様にし、ｒ２＝Ｄ／Ｌ＝０．０１（試験例９−１）、ｒ２＝０．０２５（試験例９−２）、ｒ２＝０．０５（試験例９−３）、ｒ２＝０．１（試験例９−４）、ｒ２＝０．１５（試験例９−５）の仕切部材１０とした。
【００９６】
（試験例１０）
本試験例は、仕切部材１０の区画１１の一辺の寸法Ｌが２６ｃｍ（寸法Ｂ＝２６ｃｍ）の場合である。
【００９７】
仕切部材１０は、水面からの高さＨが２６ｃｍ（寸法Ａ＝２６ｃｍ）で、区画１１の一辺の長さＬが２６ｃｍ角（寸法Ｂ＝２６ｃｍ）であり、区画１１を区切る壁の厚さＤが０．２６ｃｍで、水平方向の区画１１の最大配列数Ｎが１５の鉄製の部材（ｒ２＝Ｄ／Ｌ＝０．０１）を基本部材とし（試験例１０−１）、ｒ２＝０．０２５（試験例１０−２）、ｒ２＝０．０５（試験例１０−３）、ｒ２＝０．１（試験例１０−４）、ｒ２＝０．１５（試験例１０−５）とした。これらにおいては、ｒ１＝Ａ／Ｂ＝１である。
【００９８】
（試験例１１）
本試験例は、仕切部材１０の区画１１の一辺の寸法Ｌが２６ｃｍ（寸法Ｂ＝２６ｃｍ）の場合で、水面からの高さＨを１３ｃｍとし、ｒ１＝０．５とした以外は試験例１０と同様にし、ｒ２＝Ｄ／Ｌ＝０．０１（試験例１１−１）、ｒ２＝０．０２５（試験例１１−２）、ｒ２＝０．０５（試験例１１−３）、ｒ２＝０．１（試験例１１−４）、ｒ２＝０．１５（試験例１１−５）の仕切部材１０とした。
【００９９】
（試験例１２）
本試験例は、仕切部材１０の区画１１の一辺の寸法Ｌが２６ｃｍ（寸法Ｂ＝２６ｃｍ）の場合で、水面からの高さＨを２．６ｃｍとし、ｒ１＝０．１とした以外は試験例１０と同様にし、ｒ２＝Ｄ／Ｌ＝０．０１（試験例１２−１）、ｒ２＝０．０２５（試験例１２−２）、ｒ２＝０．０５（試験例１２−３）、ｒ２＝０．１（試験例１２−４）、ｒ２＝０．１５（試験例１２−５）の仕切部材１０とした。
【０１００】
（試験例４−１２の評価結果）
図１２には、試験例４〜６の線量、図１３には、試験例７〜９の線量、図１４には、試験例１０〜１２の線量を示す。
【０１０１】
この結果、水面からの高さＨ（寸法Ａ）がある程度の大きさである場合には壁厚さＤはあまり線量に影響せず、高さＨが支配的要因となった。また壁厚さＤについては、ある程度薄い領域ではその影響がみられるが、実際の実施を想定した厚さ数ｃｍの範囲では十分に低減効果が発揮されていることがわかった。すなわち、壁厚さＤについては通常の条件では特に問題としなくともよく、厚さが厚い方が低減効果はあるが高さＨとの関係に比べると微小であり、実際の実施が想定される数ｃｍのオーダーでは十分な低減効果を有していると考えられる。
【０１０２】
以上の結果より、仕切部材１０を設けることにより、貯留水４への放射線影響は低減され、水蒸気爆発の発生を防止又は抑制する添加剤（ＰＥＧ等）の劣化への懸念はより低減されることが明らかである。寸法Ａ≧寸法Ｂであれば、貯留水４内のＰＥＧ等の添加剤の放射線による劣化が防止されると推定されるが、寸法Ａ≧寸法Ｂ×２がさらに好ましいことは、実施例５〜７及び試験例１〜１２の結果からも明らかである。
【０１０３】
Ａ＞Ｂでは、例えば、４５度以上で傾斜した放射線はほとんど遮断されると思われ、Ａ＞２Ｂでは、さらに多くの放射線が遮断されることが明らかである。
【０１０４】
（実施形態２）
上述した実施形態では、ペデスタル３の空間全体を仕切るように仕切部材を設けたが、部分的に設けてもよい。
【０１０５】
図１５及び図１６は、本実施形態に係る原子力プラントの断面及び平面を示す模式図である。
【０１０６】
本実施形態では、ペデスタル３の圧力容器６の直下に貯水タンク２０を設け、貯水タンク２０の蓋部材として仕切部材１０Ａを設けたものであり、仕切部材１０Ａの圧力容器６の直下の領域のみに区画１１Ａが設けられている。
【０１０７】
これによれば、圧力容器６から溶融炉心が落下した場合、仕切部材１０Ａの区画１１Ａを介して溶融炉心が貯水タンク２０内の貯留水内に落下して冷却される。また、仕切部材１０Ａの区画１１Ａにより、上方からの放射線の大部分は有効に遮断され、貯留水内のＰＥＧ等の劣化の懸念が低減される。
【０１０８】
（実施形態３）
上述した仕切部材１０、１０Ａは、貯留水４の上方、水面ぎりぎりに設けたが、水面から離れて設けても同様な効果を奏することは、上述した作用効果からも明らかである。
【０１０９】
また、仕切部材１０、１０Ａは、少なくとも一部が貯留水４に水没するように設けてもよく、ペデスタル３の底部から水上に突出するように設けてもよい。
【０１１０】
仕切部材１０を既設の原子力プラントに設けることを考えると、ペデスタル３の底部から設けるのが好ましいと推測される。この場合、仕切部材とした有効な部分は水中から突出した部分であるが、貯留水を区画することで、詳細は後述するが、水蒸気爆発の大きさを低減する効果もあり、底部から水上まで仕切部材を設けることは有効である。
【０１１１】
また、仕切部材１０は、着脱自在で、可搬性を有するものとするのが好ましい。よって、底部から小さな仕切部材の部品を敷設し、多段に積層して設けているのが好ましい。
【０１１２】
このような仕切部材の部品としては、図１７及び図１８に例を示す。
【０１１３】
この仕切部材部品１００は、４枚の部材１０１を井桁状に組み合わせたものであり、区画となる開口部１０２と、２つ組み合わせて区画を形成する半開口部１０３とを有する。この仕切部材部品１００は、平面方向に複数個を敷設し、且つ複数段積層することにより、仕切部材を水中から貯留水の上に突出するように設けることができる。
【０１１４】
仕切部材部品１００Ａは、４枚の部材１０１Ａを井桁状に組み合わせて、区画となる開口部１０２Ａと、２つ組み合わせて区画を形成する半開口部１０３Ａとを有する点は、図１７と同様であるが、各部材１０１Ａの中央部下部に通水開口１０５Ａを設けたものである。これにより、各区画間同士で水の移動が可能となる。これは仕切部材部品１００、１００Ａを敷設、積層して仕切部材を形成した後、冷却水を注入することを想定したものであり、各区画内に貯留水が入り込むことができる。理論的には、上下方向に連通する区画の壁の一部に通水開口１０５Ａが存在するように仕切部材部品１００Ａを使用すればよいが、積層した場合の少なくとも何れかの段、好ましくは最下段に仕切部材部品１００Ａを用い、他は仕切部材部品１００を用いればよい。
【０１１５】
このような仕切部材部品１００、１００Ａを用いると、既存の原子力プラントに比較的容易に仕切部材を設けることができ、事故対策を比較的容易に行うことができる。
【０１１６】
また、このような着脱自在で、且つ可搬性のある仕切部材部品１００、１００Ａを用いることにより、設備の点検補修の際に仕切部材を容易に分解、排出することができるという利点もある。
【０１１７】
なお、仕切部材部品１００、１００Ａを敷設、積層する場合には、耐震性や水注入の圧力に耐え得るが、容易に分解できるような固定部材を用いてもよい。
【０１１８】
また、図１９に示す仕切部材部品１００Ｂのように、隣同士で嵌合する凸部１１１及び凹部１１２を各部材１０１Ｂの端部に設けてもよい。これにより、耐震性や水注入による圧力への耐性が向上する。
【０１１９】
ここで、仕切部材部品１００、１００Ａの形状は特に限定されず、区画となる開口部を複数個、例えば、２個又は４個有する部品としてもよい。また、仕切部材部品１００、１００Ａは、それ自体分解可能としてもよく、例えば、図２０に示すように部材１２０に互いに嵌合する嵌合部１２１を設け、仕切部材部品１００、１００Ａとしてもよい。
【０１２０】
以上説明した仕切部材部品１００、１００Ａや、特に部材１２０を用いて仕切部材部品を組み立てるようにすることにより、可搬性、操作性が向上し作業の効率化につながる。また、ペデスタルのような狭い領域において搬入、搬出を行う際に作業が容易となる。さらに使用しない際には、コンパクトにまとめて収納することが可能であり省スペース等、利便性がある。
【０１２１】
またペデスタルへの注水の際にはＭＵＷＣ系統等より注水がなされ、その注水時の吐出圧力は約１．３ＭＰａの水圧となることが考えられる。上記の格子構造であれば、ペデスタル内で相互に、また壁としっかりと接することで固定されており、押し流されたりせずにある程度の水圧には耐えられる構造となっていると考えられる。これは実運用を考えるうえでも重要な点である。
【０１２２】
さらに、副次的な効果として、ペデスタルの貯留水を仕切部材の区画で小さく分解することで、溶融炉心が落下した際の溶融炉心と冷却水の反応で生じる爆発の抑制にも効果がある。これは、蒸気爆発が微小領域についての爆発のエネルギーは小さいが、それが同時に発生することで高い圧力波を発生させていることによる。格子状構造などの区画を設けることにより、蒸気膜崩壊のタイミングをそれぞれの区画でずらすことができる。これにより大きな爆発の発生を抑制できると考えられる。圧力波の音響拘束時間程度にタイミングをずらせば良いので、１０ｃｍ程度で十分だと推測される。
【０１２３】
（他の実施形態）
以上の実施形態では、原子力プラントの事故対策方法として仕切部材を用いた例を示したが、仕切部材の作用効果を考えれば、放射性物質からの放射線遮蔽方法として仕切部材を用いることができることは明らかである。
【０１２４】
図２１には、放射線物質からの放射線遮蔽方法に仕切部材を用いた例を示す。
【０１２５】
図示するように、原子力設備３１の吸排気フィルタ３２の外側は、放射線物質が付着している可能性があり、その周囲の空間は放射性物質が存在する存在空間３３である。このような存在空間３３と、この空間と空気の流通を保ったまま放射線を遮断したい遮断空間３４との間に仕切部材１０Ｂを設けることにより、遮断空間３４の放射線線量を低減することができる。
【０１２６】
なお、仕切部材１０Ｂは、上述した仕切部材１０と同様なものであり、詳細な説明は省略する。
【０１２７】
また上述した事故対策方法はＢＷＲを例にして説明したが、炉型に限定されず、この対策方法が有効な状況において、例えばＰＷＲ（Ｐｒｅｓｓｕｒｉｚｅｄ  Ｗａｔｅｒ  Ｒｅａｃｔｏｒ；圧力水型原子炉）等においても、適用される。
【産業上の利用可能性】
【０１２８】
上述した実施形態では、仕切部材を用いた原子力プラントの事故対策方法を中心に説明したが、仕切部材は、原子力廃棄物施設、原子力プラント関連施設などの放射線物質からの放射線の遮断を目的とした用途に使用可能である。
【符号の説明】
【０１２９】
３  ペデスタル
４  貯留水
１０、１０Ａ、１０Ｂ  仕切部材
１１、１１Ａ、１１Ｂ  区画
１００、１００Ａ  仕切部材部品
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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