(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉圧力容器を収納するドライウェルと、当該ドライウェルの周囲に設けられるサプレッションチェンバと、前記ドライウェルと前記サプレッションチェンバとを接続するベント管とを有し、前記サプレッションチェンバ及び前記ベント管の少なくともいずれかに漏水の原因となる破損箇所を有する原子炉格納容器の冠水方法であって、
前記ベント管に止水材を供給する止水材供給経路を確保できるかを判断する経路判断工程と、
前記経路判断工程にて前記止水材供給経路を確保できると判断した場合に、前記ベント管内に前記止水材を充填するベント管閉塞工程とを有し、
前記ベント管閉塞工程の後に、前記原子炉格納容器に水を供給する水供給工程を行い、
前記経路判断工程では、前記サプレッションチェンバが配置されるトーラス室の上方に位置する上階室と前記トーラス室の内部に位置する前記ベント管の途中部位とを繋ぐ経路に前記止水材の供給経路と干渉し且つ撤去不可能な機器がないときに前記止水材供給経路を確保できると判断される
ことを特徴とする原子炉格納容器の冠水方法。
【請求項２】
前記ベント管の下方に接続されると共に前記サプレッションチェンバの内部空間と前記ベント管とを接続するダウンカマが設けられており、
前記経路判断工程にて前記止水材供給経路を確保できないと判断した場合に、前記サプレッションチェンバ内に前記止水材を充填できるかの判断を行う充填確認工程と、
前記充填確認工程にて前記サプレッションチェンバ内に前記止水材を充填できると判断した場合に、前記ダウンカマの開口が閉塞されるまで前記止水材を前記サプレッションチェンバに充填するダウンカマ閉塞工程と
を有し、
前記ダウンカマ閉塞工程の後に前記水供給工程を行い、
前記充填確認工程では、
前記ベント管と前記ドライウェルとの接続部に破損箇所があるかを撮影により確認し、前記破損箇所がない場合で且つ前記サプレッションチェンバの下部に充填材がリークする破損箇所があるかを撮影により確認して当該リークする破損箇所がない場合に、前記サプレッションチェンバ内に前記止水材を充填できると判断する
ことを特徴とする請求項１記載の原子炉格納容器の冠水方法。
【請求項３】
前記サプレッションチェンバが設置されるトーラス室が設けられており、
前記充填確認工程にて前記サプレッションチェンバ内に前記止水材を充填できないと判断した場合に、前記トーラス室に前記サプレッションチェンバと前記ベント管との接続部位の高さまで前記止水材を充填するトーラス室閉鎖工程を有し、
前記トーラス室閉鎖工程の後に前記水供給工程を行う
ことを特徴とする請求項２記載の原子炉格納容器の冠水方法。
【請求項４】
前記サプレッションチェンバと前記ベント管とを接続する真空破壊装置とが設けられており、
前記真空破壊装置に破損箇所が確認された場合に、前記トーラス室閉鎖工程にて前記真空破壊装置の破損箇所の高さまで前記止水材を充填する
ことを特徴とする請求項３記載の原子炉格納容器の冠水方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子炉格納容器の冠水方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
原子炉圧力容器やその中の核燃料が損傷または溶融する過酷事故が生じた際、これらを補修したり、除去したりする作業が必要となる。このような状態のとき、原子炉格納容器の内部は極めて高い放射線量となっている。つまり、原子炉圧力容器や原子炉格納容器へ接近する作業は容易でない。このため、原子炉格納容器を冠水させ、放射線量を低減させた上で作業を行うことが想定される。
【０００３】
ＭＡＲＫ−ＩやＭＡＲＫ−Ｉ改良型と呼ばれる沸騰水型原子炉（例えば特許文献１参照）では、原子炉格納容器が、原子炉圧力容器を収納するドライウェルと、内部にプールが形成されるサプレッションチェンバと、ドライウェルとサプレッションチェンバとを接続するベント管とを備えている。このような沸騰水型原子炉で、上述のような過酷事故が生じた場合には、原子炉格納容器を冠水させて作業を行うことになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−３４８２９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、サプレッションチェンバやベント管の一部が破損している場合には、ドライウェルに注水を行っても、供給された水がサプレッションチェンバやベント管の破損箇所を介して原子炉格納容器の外部に漏出する。このため、原子炉格納容器を冠水させることが難しい場合がある。
【０００６】
破損箇所の状態を詳しく分析、特定することができれば、破損箇所のみを補修することで漏水を防止することができる。しかしながら、放射線量が高いなかで、このような破損部分の状態を広範囲に亘って詳しく分析、特定することは難しい。
また、サプレッションチェンバが収納されているトーラス室を全てコンクリート等の止水材で塞ぐことによって、破損箇所を特定することなく、水の漏出を防ぐことも考えられる。しかしながら、このような場合には、大量のコンクリートが必要となる。これらのコンクリートは、放射性物質に汚染されるため、原子炉格納容器の冠水中から補修、核燃料の除去作業が完了した後まで、適切な処理を行う必要がある。つまり、トーラス室を全てコンクリート等の止水材で塞いだ場合には、大量の放射性廃棄物が生じることになる。
【０００７】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、サプレッションチェンバ及びベント管の少なくともいずれかに破損箇所が存在する可能性が高い原子炉格納容器の冠水方法であって、原子炉格納容器の冠水に必要となる止水材や水の量を出来る限り抑えつつ原子炉格納容器を冠水させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。
【０００９】
第１の発明は、原子炉圧力容器を収納するドライウェルと、当該ドライウェルの周囲に設けられるサプレッションチェンバと、上記ドライウェルと上記サプレッションチェンバとを接続するベント管とを有し、上記サプレッションチェンバまたは上記ベント管のいずれかに漏水の原因となる破損箇所を有する原子炉格納容器の冠水方法であって、上記ベント管に止水材を供給する止水材供給経路を確保できるかを判断する経路判断工程と、上記経路判断工程にて上記止水材供給経路を確保できると判断した場合に、上記ベント管内に上記止水材を充填するベント管閉塞工程とを有し、上記ベント管閉塞工程の後に、上記原子炉格納容器に水を供給する水供給工程を行うという構成を採用する。
【００１０】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記ベント管の下方に上記サプレッションチェンバの内部空間と上記ベント管とを接続するダウンカマが設けられており、上記経路判断工程にて上記止水材供給経路を確保できないと判断した場合に、上記サプレッションチェンバ内に上記止水材を充填できるかの判断を行う充填確認工程と、上記充填確認工程にて上記サプレッションチェンバ内に上記止水材を充填できると判断した場合に、上記ダウンカマの開口が閉塞されるまで上記止水材を上記サプレッションチェンバに充填するダウンカマ閉塞工程とを有し、上記ダウンカマ閉塞工程の後に上記水供給工程を行うという構成を採用する。
【００１１】
第３の発明は、上記第２の発明において、上記サプレッションチェンバが設置されるトーラス室が設けられており、上記充填確認工程にて上記サプレッションチェンバ内に上記止水材を充填できないと判断した場合に、上記トーラス室に上記サプレッションチェンバと上記ベント管との接続部位の高さまで上記止水材を充填するトーラス室閉鎖工程を有し、上記トーラス室閉鎖工程の後に上記水供給工程を行うという構成を採用する。
【００１２】
第４の発明は、上記第３の発明において、上記サプレッションチェンバと上記ベント管とを接続する真空破壊装置とが設けられており、上記真空破壊装置に破損箇所が確認された場合に、上記トーラス室閉鎖工程にて上記真空破壊装置の破損箇所の高さまで上記止水材を充填するという構成を採用する。
【発明の効果】
【００１３】
第１の発明によれば、ベント管に止水材を供給する止水材供給経路を確保できる場合に、ベント管に止水材を充填することによってベント管を閉塞する。このように全て（８本）のベント管が止水材により閉塞することによって、原子炉格納容器を冠水させるときにベント管を介して水が流れ出ることを防止することができる。このような第１の発明によれば、止水材の量は、ベント管内に供給される分のみとなり、トーラス室の全てに止水材を充填する場合と比較して極めて少なくすることができる。また、第１の発明によれば、ベント管が閉塞されていることから、サプレッションチェンバに水を溜めることなくドライウェルを冠水させることができ、原子炉格納容器を全て水で満たす場合よりも水の量を低減させることができる。
したがって、第１の発明によれば、サプレッションチェンバまたはベント管のいずれかに破損箇所が存在する可能性が高い原子炉格納容器の冠水方法であって、原子炉格納容器の冠水に必要となる止水材や水の量を出来る限り抑えつつ原子炉格納容器を冠水させることができる。
【００１４】
また、第２の発明によれば、上記止水材供給経路を確保できないが、サプレッションチェンバ内に止水材を充填できる場合に、ベント管の下方に接続されるダウンカマの開口が閉塞されるまでサプレッションチェンバ内に止水材を供給してダウンカマの開口を閉塞する。このように、サプレッションチェンバの内部空間とベント管とを接続するダウンカマの開口が閉塞されることによって、原子炉格納容器を冠水させるときにベント管を介してサプレッションチェンバ内に水が流れ込むことを防止することができる。このような第２の発明によれば、止水材の量は、サプレッションチェンバの底部からダウンカマの開口が閉塞される高さとなるまでの分となり、トーラス室を止水材で塞ぐ場合と比較して少なくすることができる。また、第２の発明によれば、ダウンカマの開口が閉塞されていることからサプレッションチェンバに水を溜めることなくドライウェルを冠水させることができ、原子炉格納容器を全て水で満たす場合よりも水の量を低減させることができる。
したがって、第２の発明によれば、サプレッションチェンバに破損箇所が存在する場合であって、その場所を特定し、補修せずとも原子炉格納容器を冠水させることができる方法であって、原子炉格納容器の冠水に必要となる止水材や水の量を出来る限り抑えつつ原子炉格納容器を冠水させることができる。
【００１５】
また、第３の発明によれば、上記止水材供給経路を確保できず、さらにサプレッションチェンバ内に止水材を充填できない場合に、サプレッションチェンバが設置されるトーラス室に止水材を充填してトーラス室を閉鎖する。このようにトーラス室が閉鎖されることによって、ベント管に破損があった場合も、原子炉格納容器を冠水させるときに水がサプレッションチェンバ外部に漏れだすことを防止することができる。このような第３の発明によれば、止水材の量は、ベント管とサプレッションチェンバとの接続部位を埋設する高さまでの分となり、トーラス室の全てを止水材で塞ぐ場合と比較して少なくすることができる。
【００１６】
また、第４の発明によれば、ベント管とサプレッションチェンバとの接続部位よりも上方に配置される真空破壊装置に破損がある場合であっても、原子炉格納容器を冠水させるときに水がサプレッションチェンバ外部に漏れだすことを防止することができる。このような第４の発明によれば、止水材の量は、真空破壊装置の破損箇所を埋設する高さまでの分となり、トーラス室の全てを止水材で塞ぐ場合と比較して少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態である原子炉格納容器の冠水方法にて冠水される原子炉格納容器を備える沸騰水型原子炉の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の一実施形態である原子炉格納容器の冠水方法を説明するためのフローチャートである。
【図４】本発明の第１実施形態である原子炉格納容器の冠水方法において、サプレッションチェンバに充填材を供給する工程を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の第１実施形態である原子炉格納容器の冠水方法を説明するための模式図である。
【図６】本発明の第１実施形態である原子炉格納容器の冠水方法を説明するための模式図である。
【図７】本発明の第１実施形態である原子炉格納容器の冠水方法を説明するための模式図である。
【図８】本発明の第１実施形態である原子炉格納容器の冠水方法を説明するための模式図である。
【図９】本発明の第１実施形態である原子炉格納容器の冠水方法を説明するための模式図である。
【図１０】本発明の第１実施形態である原子炉格納容器の冠水方法を説明するための模式図である。
【図１１】本発明の第２実施形態である原子炉格納容器の冠水方法において、サプレッションチェンバに充填材を供給する工程を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明に係る原子炉格納容器の冠水方法の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。また、以下の説明においては、本発明を沸騰水型原子炉の１つであるＭＡＲＫ−Ｉ型の原子炉格納容器を冠水させる方法に適用した例について説明する。なお、本発明は、ＭＡＲＫ−Ｉ型に限られず、ＭＡＲＫ−Ｉ改良型の原子炉格納容器を冠水させる方法に適用することも可能である。
【００１９】
（第１実施形態）
まず先に、ＭＡＲＫ−Ｉ型の沸騰水型原子炉１について説明する。図１は、ＭＡＲＫ−Ｉ型の沸騰水型原子炉１の概略構成を示す縦断面図である。また、図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。なお、図２においては、後述の原子炉建屋２は省略されている。図１に示すように、ＭＡＲＫ−Ｉ型の沸騰水型原子炉１は、原子炉建屋２と、原子炉格納容器３と、ベントヘッダ４と、ダウンカマ５と、支持部６と、原子炉圧力容器７と、不図示の炉心を備えている。
【００２０】
原子炉建屋２は、原子炉格納容器３と、ベントヘッダ４と、ダウンカマ５と、支持部６と、原子炉圧力容器７と、不図示の炉心とを収納する建屋であり、鉄筋コンクリートにより形成されている。この原子炉建屋２の下部には、後述する原子炉格納容器３のサプレッションチェンバ３ｂを設置するためのトーラス室２ａが設けられている。なお、図示していないが、原子炉建屋２には、他に非常用炉心冷却系ポンプ、浄化設備、燃料プール、機器仮置きプール、非常用ガス処理系設備等が収納されている。
【００２１】
原子炉格納容器３は、原子炉圧力容器を収容するドライウェル３ａと、ドライウェル３ａの周囲に設けられるサプレッションチェンバ３ｂと、ドライウェル３ａとサプレッションチェンバ３ｂとを接続するベント管３ｃとから構成されている。
【００２２】
ドライウェル３ａは、丸底フラスコ形状とされた鋼鉄製の容器であり、原子炉建屋２の内壁内に設置されている。サプレッションチェンバ３ｂは、断面形状が図１に示すように円形であり、平面視形状が図２に示すように多角形の環状形状とされた鋼鉄製の容器である。なお、過酷事故によりサプレッションチェンバ３ｂに破損が生じていなければ、このサプレッションチェンバ３ｂの内部には水が貯留されてプールが形成されている。ベント管３ｃは、ドライウェル３ａとサプレッションチェンバ３ｂとの間に設けられており、ドライウェル３ａに蒸気が漏れ出したときに蒸気をサプレッションチェンバ３ｂに導く鋼鉄製の管である。このベント管３ｃは、図２に示すように、８本設けられている。各ベント管３ｃは、等間隔で配列されている。
【００２３】
ベントヘッダ４は、サプレッションチェンバ３ｂの内部にサプレッションチェンバ３ｂと同心円状に配置される環状の管である。このベントヘッダ４は、全てのベント管３ｃの先端に接続されている。
【００２４】
ダウンカマ５は、ベント管３ｃに接続されたベントヘッダ４に取り付けられている。このダウンカマ５は、逆Ｕ字形状の管部材であり、下方に向く両端に開口５ａが設けられ、頂部がベントヘッダ４と接続されている。なお、サプレッションチェンバ３ｂの内部にプールが形成されている場合には、このプールの水面下にダウンカマ５の開口５ａが配置される。このダウンカマ５を介して、サプレッションチェンバ３ｂの内部空間とベント管３ｃとが接続されている。このようなダウンカマ５は、図２に示すように、ベントヘッダ４に沿って等間隔で複数設けられている。
【００２５】
支持部６は、ドライウェル３ａの底部に設けられた鉄筋コンクリート部材であり、原子炉圧力容器７を支持する。原子炉圧力容器７は、支持部６上に固定されてドライウェル３ａの内部に配置されている。この原子炉圧力容器７は、鋼鉄製の容器であり、内部に炉心を収納している。不図示の炉心は、核燃料や制御棒によって構成されており、原子炉圧力容器７の内部で支持されている。  
【００２６】
次に、本実施形態の原子炉格納容器３の冠水方法について図３のフローチャートを参照しながら、説明する。なお、本実施形態の原子炉格納容器３の冠水方法は、過酷事故が生じたことによってベント管３ｃまたはサプレッションチェンバ３ｂに破損が生じている状態から、ドライウェル３ａの内部を水で満たすために行う。また、本実施形態の原子炉格納容器３の冠水方法を開始する時点で、原子炉圧力容器７に対して冷却水が連続的に供給されており、供給した冷却水の一部が少なくともドライウェル３ａ及びサプレッションチェンバ３ｂに溜まっているものとする。また、本実施形態の原子炉格納容器３の冠水方法を開始する時点では、原子炉圧力容器７に対する冷却水の供給が継続されているものとする。また、原子炉圧力容器７からは冷却水が漏れる状態であるものとする。
【００２７】
まず、図３に示すように、ベント管内充填材注入工法が可能であるかの判断を行う（ステップＳ１）。上述のように原子炉建屋２の内部には、非常用炉心冷却系ポンプ、浄化設備、燃料プール、機器仮置きプール、非常用ガス処理系設備等の様々な機器が設置されている。このため、ベント管内充填材注入工法が可能であるかの判断を行うときには、これらの機器を避けて、全てのベント管３ｃに対して充填材（止水材）を供給するための充填材供給経路（図５（ｂ）に示す供給配管２１）が確保できるかを判断する。そして、充填材供給経路が確保できる場合にはベント管内充填材注入工法が可能であると判断する。なお、このようなステップＳ１は、ベント管３ｃに図５（ｂ）に示すような充填材１１（止水材）を供給する充填材供給経路（止水材供給経路）を確保できるかを判断する工程であり、本発明における経路判断工程に相当する。
【００２８】
ステップＳ１にて、ベント管内充填材注入工法が可能であると判断した場合には、ベント管３ｃに充填材１１を注入する（ステップＳ２）。このステップＳ２では、例えば、図５（ａ）の模式図に示すように、原子炉建屋２の内部に設けられると共にトーラス室２ａの上階に位置する部屋（以下、上階室２ｂと称する）から、各ベント管３ｃに対して、バックアップ材１０の供給配管２０を通し、ベント管３ｃにバックアップ材１０を配置する。このバックアップ材１０は、充填材１１が流れ出ることを防止するためのものである。続いて、図５（ｂ）に示すように、上階室２ｂから、各ベント管３ｃに対して、充填材１１の供給配管２１（充填材供給経路）を通し、バックアップ材１０よりもドライウェル３ａ側に充填材１１を注入する。この充填材１１としては、例えば、コンクリート等の一定時間経過後に固化する止水材や、高分子ゲルや水ガラス等からなる止水材を用いることができる。
【００２９】
そして、全てのベント管３ｃ内に充填材１１が充填されることによって、ベント管３ｃが閉塞する。なお、このようなステップＳ２は、ステップＳ１で充填材供給経路（供給配管２１）を確保できると判断した場合に、ベント管３ｃ内に充填材１１を充填する工程であり、本発明におけるベント管閉塞工程に相当する。このように全てのベント管３ｃが閉塞されることによって、原子炉格納容器３を水で満たす（ステップＳ８）を行うことができる。
【００３０】
また、ステップＳ１にて、ベント管充填材注入工法ができないと判断した場合には、サプレッションチェンバ３ｂ内に、ダウンカマ５の下端（すなわち開口５ａ）まで充填材１１が可能であるかの判断を行う（ステップＳ３）。このステップＳ３では、例えば、図６（ａ）に示すように、ドライウェル３ａとサプレッションチェンバ３ｂに対して水位計３１，３２を設置する。その後、図６（ｂ）に示すように、上階室２ｂからトーラス室２ａを介してベント管３ｃ近傍に穿孔を形成し、この穿孔からベント管３ｃの外部を遠隔操作が可能なＣＣＤカメラ等で撮影し、ベント管３ｃあるいはベント管３ｃとドライウェル３ａとの接続部に破損箇所があるかの確認を行う。なお、必要に応じて、トーラス室２ａの排水経路２３を形成する。
【００３１】
そして、ベント管３ｃあるいはベント管３ｃとドライウェル３ａとの接続部に破損箇所がない場合には、ダウンカマ５の下端まで充填材１１が充填可能であると判断する。また、ベント管３ｃあるいはベント管３ｃとドライウェル３ａとの接続部に破損箇所がある場合には、ダウンカマ５の下端まで充填材１１が充填できないと判断する。
【００３２】
ステップＳ３で、サプレッションチェンバ３ｂ内に、ダウンカマ５の下端まで充填材１１が充填可能であると判断した場合には、サプレッションチェンバ３ｂの下部に充填材１１がリークする箇所があるかの確認を行う（ステップＳ４）。この確認は、例えば、上述の遠隔操作が可能なＣＣＤカメラ等で撮影することによって行う。サプレッションチェンバ３ｂの下部にリーク箇所があると確認された場合には、この場合であっても充填材１１を継続して充填し続けることでダウンカマ５の下端まで充填材１１が充填可能であるかを判断する（ステップＳ５）。破損箇所の高さまでトーラス室２ａにおける密閉性が確保されているのであれば、サプレッションチェンバ３ｂの下部に破損がある場合であっても、ダウンカマ５の下端まで充填材１１が充填可能となる。このため、例えば、トーラス室２ａにおける密閉性を確認することによって充填材１１を継続して充填可能であるかを判断する。
【００３３】
これらのステップＳ３〜ステップＳ５によって、最終的にサプレッションチェンバ３ｂ内に充填材１１を充填できるかの判断を行う。つまり、このようなステップＳ３〜ステップＳ５は、ステップＳ１でベント管充填材注入工法ができないと判断した場合、サプレッションチェンバ３ｂ内に充填材１１を充填できるかの判断を行う工程であり、本発明の充填確認工程に相当する。
【００３４】
サプレッションチェンバ３ｂ内に充填材１１を充填できると判断した場合（すなわち、ステップＳ３でダウンカマ５の下端まで充填材１１を充填可能と判断した場合、ステップＳ４でサプレッションチェンバ３ｂの下部に充填材１１がリークする箇所がないと判断した場合、あるいはステップＳ５で継続して充填材１１を充填することが可能であると判断した場合）には、ダウンカマ５の下端を越える高さまで充填材１１を充填する（ステップＳ６）。
【００３５】
ここで、ダウンカマ５の下端まで充填材１１を充填する手順について、図４のフローチャート及び図７，８を参照して説明する。なお、ここでは、ステップＳ３でダウンカマ５の下端まで充填材１１を充填可能と判断した場合を例にして説明する。
【００３６】
まず、図７（ａ）に示すように、サプレッションチェンバ３ｂと原子炉圧力容器７とを含む水の循環経路２４を形成する（ステップＳ１１）。この循環経路２４途中には、放射性物質を除去する浄化装置２５と、水を冷却する熱交換器２６とを設置する。また、上述の水位計３１，３２も設置する。
続いて、サプレッションチェンバ３ｂとトーラス室２ａの除染が必要かを判断する（ステップＳ１２）。ここで除染が必要と判断した場合には、トーラス室２ａ内及びサプレッションチェンバ３ｂから水を排出するための排水経路２７と、トーラス室２ａ内及びサプレッションチェンバ３ｂ内の除染を行うための除染経路２８を形成する（図７（ｂ）及び図８（ａ）参照）。
そして、図７（ｂ）に示すように、循環経路２４での水の循環を停止した状態で排水経路２７を用いてサプレッションチェンバ３ｂ内の水を排水する（ステップＳ１３）。このとき、外部浄化系から原子炉圧力容器７へ注水できる循環経路を形成して注水し、ドライウェル３ａ内の水位を冷却水がベント管３ｃに流れ込まない水位とする。さらに、図８（ａ）に示すように、除染経路２８を用いて、例えば高圧スプレイによってトーラス室２ａ及びサプレッションチェンバ３ｂ内の除染を行う（ステップＳ１４）。このとき、循環経路２４をサプレッションチェンバ３ｂからドライウェル３０の下部に接続しなおして水の循環を再開すると共に、より高い位置の水位が計測できるように水位計３１の接続状態を変更する。なお、トーラス室２ａ及びサプレッションチェンバ３ｂ内の除染によって生じた排水は、排水経路２７を介して外部に排水される。
【００３７】
続いて、サプレッションチェンバ３ｂ内に充填材１１を充填する（ステップＳ１５）。ここでは、図８（ｂ）に示すように、除染経路２８に換えて充填材供給経路２９を形成し、充填材供給経路２９から充填材１１をサプレッションチェンバ３ｂ内に供給する。そして、ダウンカマ５の開口５ａを超えるまで充填材１１の供給を継続する。なお、サプレッションチェンバ３ｂ内に水が残存する可能性があるため、排水経路２７を用いた排水を継続する。これによって、ダウンカマ５の開口５ａが閉塞される。
【００３８】
なお、ステップＳ１２において、除染が必要ないと判断した場合には、充填材１１が水中で使用可能であるかについて判断する（ステップＳ１６）。ここで、水中で使用可能とは、水中に充填材１１を供給することによって止水が可能であるということを意味する。そして、充填材１１が水中で使用できないと判断した場合には、サプレッションチェンバ３ｂ（必要に応じてトーラス室２ａ）の排水（ステップＳ１７）を行った後、ステップ１５を行って充填材１１を充填する。
【００３９】
また、ステップＳ１６で充填材１１が水中で使用できると判断した場合には、サプレッションチェンバ３ｂの排水を行うことなくサプレッションチェンバ３ｂにおいて充填材１１の充填を行う（ステップＳ１９）。その後、サプレッションチェンバ３ｂ内の水がなくなるまで排水を繰り返す（ステップＳ１９及びステップＳ２０）。
【００４０】
図３に戻り、サプレッションチェンバ３ｂ内に充填材１１を充填できないと判断した場合（すなわち、ステップＳ３でダウンカマ５の下端まで充填材１１を充填できないと判断した場合、あるいはステップＳ５で継続して充填材１１を充填することができないと判断した場合）には、トーラス室２ａに対して充填材１１を充填する（ステップＳ７）。ここでは、図９（ａ）に示すように、少なくともベント管３ｃとサプレッションチェンバ３ｂとの接続部が埋設されるまで（本実施形態ではサプレッションチェンバ３ｂが全て埋設されるまで）充填材１１を充填する。ここでは、充填材１１の充填量は、トーラス室２ａの天井に到達しない量としている。なお、このようなステップＳ７は、サプレッションチェンバ３ｂ内に充填材１１を充填できないと判断した場合に、トーラス室２ａにサプレッションチェンバ３ｂとベント管３ｃとの接続部位の高さまで充填材１１を充填する工程であり、本発明のトーラス室閉鎖工程に相当する。
【００４１】
なお、図９（ｂ）に示すように、サプレッションチェンバ３ｂとベント管３ｃとを接続する真空破壊装置８が、サプレッションチェンバ３ｂとベント管３ｃとの接続部位よりも上方に配置されている場合には、真空破壊装置８に破損があるか否かの確認を行う。そして、真空破壊装置８に破損があると判断した場合には、真空破壊装置８の破損箇所が埋設される高さまで充填材１１をトーラス室２ａに充填する。ここでも、充填材１１の充填量は、トーラス室２ａの天井に到達しない量とする。
【００４２】
そして、ステップＳ２（ベント管内３ｃへの充填材１１の充填）、ステップＳ６（ダウンカマ５の下端を越える高さまでの充填材１１の充填）あるいはステップＳ７（トーラス室２ａへの充填材１１の充填）が完了すると、原子炉格納容器３のドライウェル３ａを水で満たす（ステップＳ８）。例えば、図８（ｂ）に示す状態からドライウェル３ａの内部を水で満たす場合には、図１０（ａ）に示すように外部から原子炉圧力容器７への冷却水の供給量を継続し、ドライウェル３ａが冠水したら外部から原子炉圧力容器７への冷却水の供給を停止して循環経路２４にて水を循環させる。このようなステップＳ８は、原子炉格納容器３を冠水させるために当該原子炉格納容器３に水を供給する工程であり、本発明の水供給工程に相当する。
【００４３】
以上のような本実施形態の原子炉格納容器３の冠水方法によれば、ベント管３ｃに充填材１１を供給する充填材供給経路（供給配管２１）を確保できる場合に、ベント管３ｃに充填材１１を充填することによってベント管３ｃを閉塞する。このようにベント管３ｃが充填材１１により閉塞することによって、原子炉格納容器３を冠水させるときにベント管３ｃを介して水が流れ出ることを防止することができる。このような本実施形態の原子炉格納容器３の冠水方法によれば、充填材１１の量は、ベント管３ｃ内に供給される分のみとなり、トーラス室２ａを全て充填材１１で充填する場合と比較して極めて少なくすることができる。また、本実施形態の原子炉格納容器３の冠水方法によれば、ベント管３ｃが閉塞されていることから、サプレッションチェンバ３ｂに水を溜めることなくドライウェル３ａを冠水させることができ、原子炉格納容器３を全て水で満たす場合よりも水の量を低減させることができる。
したがって、本実施形態の原子炉格納容器３の冠水方法によれば、原子炉格納容器３の冠水に必要となる充填材１１や水の量を出来る限り抑えつつ原子炉格納容器３を冠水させることができる。
【００４４】
また、本実施形態の原子炉格納容器３の冠水方法によれば、ダウンカマ５を含むベント系に対して上記充填材供給経路（供給配管２１）を確保できないが、漏水の原因となる破損箇所がサプレッションチェンバ３ｂと限定され、さらにサプレッションチェンバ３ｂ内に充填材１１を充填できる場合に、ベント管３ｃの下方に接続されるダウンカマ５の開口５ａが閉塞されるまでサプレッションチェンバ３ｂ内に充填材１１を供給してダウンカマ５の開口５ａを閉塞する。このように、サプレッションチェンバ３ｂの内部空間とベント管３ｃとを接続するダウンカマ５の開口５ａが閉塞されることによって、原子炉格納容器３を冠水させるときにベント管３ｃを介してサプレッションチェンバ３ｂ内に水が流れ込むことを防止することができる。このような本実施形態の原子炉格納容器３の冠水方法によれば、充填材１１の量は、サプレッションチェンバ３ｂの底部からダウンカマ５の開口５ａが閉塞される高さとなるまでの分となり、トーラス室２ａを全て充填材１１で充填する場合と比較して極めて少なくすることができる。また、本実施形態の原子炉格納容器３の冠水方法によれば、ダウンカマ５の開口５ａが閉塞されていることからサプレッションチェンバ３ｂに水を溜めることなくドライウェル３ａを冠水させることができ、原子炉格納容器３を全て水で満たす場合よりも水の量を低減させることができる。
したがって、本実施形態の原子炉格納容器３の冠水方法によれば、原子炉格納容器の冠水に必要となる充填材１１や水の量を出来る限り抑えつつ原子炉格納容器３を冠水させることができる。また、サプレッションチェンバ３ｂに破損箇所が存在する場合であっても、その場所を特定し、補修せずとも原子炉格納容器３を冠水させることができる。
【００４５】
また、本実施形態の原子炉格納容器３の冠水方法によれば、充填材供給経路（供給配管２１）を確保できず、さらにサプレッションチェンバ３ｂ内に充填材１１を充填できない場合に、サプレッションチェンバ３ｂが設置されるトーラス室２ａに充填材１１を充填してトーラス室２ａを閉鎖する。このようにトーラス室２ａが閉鎖されることによって、ベント管３ｃに破損があった場合も、原子炉格納容器３を冠水させるときに水がサプレッションチェンバ３ｂの外部に漏れだすことを防止することができる。このような本実施形態の原子炉格納容器３の冠水方法によれば、充填材１１の量は、ベント管３ｃとサプレッションチェンバ３ｂとの接続部位を埋設する高さまでの分となり、トーラス室２ａの全てを充填材１１で塞ぐ場合と比較して極めて少なくすることができる。
【００４６】
また、本実施形態の原子炉格納容器３の冠水方法によれば、ベント管３ｃとサプレッションチェンバ３ｂとの接続部位よりも上方に配置される真空破壊装置８に破損がある場合であっても、原子炉格納容器３を冠水させるときに水がサプレッションチェンバ３ｂ外部に漏れだすことを防止することができる。このような本実施形態の原子炉各の容器３の冠水方法によれば、充填材１１の量は、真空破壊装置８の破損箇所を埋設する高さまでの分となり、トーラス室２ａの全てを充填材１１で塞ぐ場合と比較して極めて少なくすることができる。
【００４７】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明において、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
【００４８】
図１１は、本実施形態の原子炉格納容器３の冠水方法を説明するためのフローチャートである。この図に示すように、ステップＳ１〜ステップＳ３、ステップＳ７及びステップＳ８は、上記第１実施形態と同様である。
【００４９】
本実施形態の原子炉格納容器３の冠水方法では、ステップＳ３において、ダウンカマ５の下端まで充填材１１を充填可能と判断した場合に、サプレッションチェンバ３ｂの容積に基づいて算出した量の充填材１１をサプレッションチェンバ３ｂ内に供給する（ステップＳ３０）。つまり、サプレッションチェンバ３ｂの下部に破損がないことを前提として、充填材１１がダウンカマ５の下端を越える供給量を算出し、この算出した供給量の充填材１１をサプレッションチェンバ３ｂに供給する。
【００５０】
続いて、ダウンカマ５の下端まで充填材１１が到達しているかを確認する（ステップＳ３１）。ここでは、例えば、遠隔操作が可能なＣＣＤカメラによって確認を行う。なお、充填材１１が均一に拡がっていない可能性を考慮し、複数の箇所にてＣＣＤカメラにて確認を行うことが望ましい。その結果、ダウンカマ５の下端に充填材１１が到達していれば、ステップＳ８に移行して原子炉格納容器３内を水で満たす。
【００５１】
一方、ステップＳ２１において、ダウンカマ５の下端に充填材１１が到達していなければ、サプレッションチェンバ３ｂの下部に破損があると推定される。このため、サプレッションチェンバ３ｂの容積とトーラス室２ａの容積とに基づいてダウンカマ５の下端に到達する供給量を算出し、この算出した供給量の充填材１１をサプレッションチェンバ３ｂ（トーラス室２ａも含む）に供給する（ステップＳ３２）。なお、ステップＳ３２での実際の供給量は、ステップＳ３０で算出した量との差分となる。
【００５２】
続いて、ダウンカマ５の下端まで充填材１１が到達しているかを確認する（ステップＳ３３）。ここでは、例えば、遠隔操作が可能なＣＣＤカメラによって確認を行う。なお、充填材１１が均一に拡がっていない可能性を考慮し、複数の箇所にてＣＣＤカメラにて確認を行うことが望ましい。その結果、ダウンカマ５の下端に充填材１１が到達していれば、ステップＳ８に移行して原子炉格納容器３内を水で満たす。
【００５３】
一方、ステップＳ２３において、ダウンカマ５の下端に充填材１１が到達していなければ、何らかの原因によって、ダウンカマ５の下端まで充填材１１が充填可能な状態ではないと判断し、ステップＳ７に移行してトーラス室２ａに充填材１１を充填する。つまり、ステップＳ２３において、ダウンカマ５の下端に充填材１１が到達していなければ、ステップＳ３の判断を否定してステップＳ７に移行する。
【００５４】
このような本実施形態の原子炉格納容器３の冠水方法によれば、ステップＳ３０〜ステップＳ３３において実際にサプレッションチェンバ３ｂに充填材１１を供給して、サプレッションチェンバ３ｂに充填材１１を溜められるかを判断している。このため、事前にサプレッションチェンバ３ｂの下部が破損しているか否かの確認（上記第１実施形態のステップＳ４）を行う必要がなくなる。
【００５５】
なお、本実施形態の原子炉格納容器３の冠水方法では、ステップＳ３、ステップ３０〜ステップＳ３３によって、サプレッションチェンバ３ｂ内に充填材１１を充填できるか判断とすると共に、条件によってダウンカマ５の開口５ａの閉塞が行われる。つまり、本実施形態の原子炉格納容器３の冠水方法では、ステップＳ３、ステップ３０〜ステップＳ３３が、本発明の充填確認工程とダウンカマ閉塞工程とに相当する。
【００５６】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１……ＭＡＲＫ−Ｉ型の沸騰水型原子炉、２……原子炉建屋、２ａ……トーラス室、２ｂ……上階室、３……原子炉格納容器、３ａ……ドライウェル、３ｂ……サプレッションチェンバ、３ｃ……ベント管、４……ベントヘッダ、５……ダウンカマ、６……支持部、７……原子炉圧力容器、１０……バックアップ材、１１……充填材、２１……供給配管（充填材供給経路）
【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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