(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
核分裂性物質の溶液の凝集物による臨界を防止する核分裂性物質収容槽であって、
前記核分裂性物質の溶液を収容する溶液収容容器と、
前記溶液収納容器の溶液内に配設され、前記核分裂性物質が凝集する凝集部と、
溶液収容容器の底部に配置されて少なくとも上下方向に延びる扁平な空間または筒状の空間を有し、前記凝集部から離脱して落下した凝集物を空間的に分散することにより未臨界に維持されるように受ける凝集物受け部と、
を備えることを特徴とする核分裂性物質収容槽。
【請求項２】
前記核分裂性物質収容槽は、前記凝集物受け部から凝集物を移送する移送系をさらに備え、
前記移送系は、
前記凝集物受け部の出口に設けられた排出弁と、
前記凝集物受け部から排出された凝集物を一旦受ける移送用受け部と、
前記移送用受け部の出口に設けられた移送弁と、
を有し、
前記移送用受け部の核分裂性物質の受け入れ容量は、臨界質量未満である、
ことを特徴とする請求項１に記載の核分裂性物質収容槽。
【請求項３】
前記核分裂性物質収容槽は、前記凝集物受け部に接続された希釈系をさらに備え、
前記希釈系は、
希釈液を貯留する希釈液貯槽と、
前記希釈液貯槽と前記移送用受け部とを接続する希釈液供給配管と、
前記希釈液供給配管に設けられた希釈液弁と、
を有する、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の核分裂性物質収容槽。
【請求項４】
前記凝集物受け部は複数あって、前記複数の凝集物受け部の間に設けられた中性子吸収体または中性子遮へい体の少なくともいずれか一方をさらに備えることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の核分裂性物質収容槽。
【請求項５】
前記核分裂性物質収容槽は、未臨界確認装置をさらに備え、
前記未臨界確認装置は、
前記凝集物受け部から放出される中性子を測定する中性子計測装置と、
前記中性子計測装置により測定された測定結果を解析することによって未臨界度を推定する解析装置と、
を有する、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の核分裂性物質収容槽。
【請求項６】
核分裂性物質の収容部の臨界を防止するために前記核分裂性物質の溶液を収容する溶液収容容器の溶液内に配設された凝集部から離脱して落下した凝集物を受ける凝集物受け部を有する核分裂性物質収容槽における核分裂性物質収容方法であって、
前記凝集物受け部から放出される中性子を測定する中性子計測ステップと、
前記中性子計測ステップで測定された測定結果に基づき未臨界度を推定する解析ステップと、
前記解析ステップにより推定される未臨界度が規定値となった場合に前記凝集物受け部から凝集物を排出する凝集物排出ステップと、
を有することを特徴とする核分裂性物質収容方法。
【請求項７】
前記凝集物排出ステップの後に、
前記凝集物を移送用受け部で一時的に受ける一時収容ステップと、
移送用受け部から下流側に移送を行う移送ステップと、
前記移送ステップの後に、移送を終了する移送終了ステップと、
を有することを特徴とする請求項６に記載の核分裂性物質収容方法。
【請求項８】
前記解析ステップにより推定される未臨界度が規定値未満となったときに希釈液貯槽から凝集物受け部に希釈液を移送する希釈液移送ステップと、
前記解析ステップにより推定される未臨界度が規定値を超えたときに希釈液貯槽から凝集物受け部への希釈液の移送を終了する希釈液移送終了ステップと、
を有することを特徴とする請求項６または請求項７に記載の核分裂性物質収容方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、核分裂性物質の溶液の収容部の臨界を防止する核分裂性物質収容槽および核分裂性物質収容方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
核燃料物質を含む物質の取り扱い・管理については、制御されずに臨界状態となることを防止する臨界安全性の観点から、臨界条件に至る条件の成立を防止する機器設計および取扱いとすることで未臨界を担保している。
【０００３】
核燃料物質を含む未臨界の体系が、どの程度臨界に近いかを示す指標として未臨界度、もしくは実効増倍率などが挙げられる。ここで未臨界度は、未臨界度ゼロで臨界状態となることを示し、未臨界度が大きくなると未臨界状態になることを示す。すなわち、未臨界度が大きいほど臨界からは遠く、安全側である。これらの指標は、放射線検出器を単数あるいは複数個体系近くに設置することで測定できる場合がある。
【０００４】
代表的な未臨界度測定方法としては、指数実験法、負のペリオド法、制御棒落下法、補償法、中性子源増倍法、パルス中性子源法、逆動特性法ならびに炉雑音解析法などが提案されている。
【０００５】
負のペリオド法および制御棒落下法は、その適用にあたって体系を一度臨界にする必要があり、適用は原子炉における未臨界度測定に限られ、体系を臨界にすることができない核燃料輸送容器や貯蔵施設などでの測定には適用できない。また、逆動特性法や補償法は測定中に未臨界度の変更操作が必要である。
【０００６】
パルス中性子源法は高精度が期待できるが中性子発生装置を用いて外部中性子を測定体系に撃ち込む必要があり、設備の複雑化やコスト増の問題がある。
【０００７】
これに対し、たとえば特許文献４で開示されている炉雑音測定法は、複雑な測定設備などを要さずに、検出器の入射信号を比較的長時間に亘り記録、解析することにより未臨界度を測定することができる技術である。
【０００８】
また、特許文献１ないし特許文献３で開示されている指数実験法は、検出器と中性子源を体系近くに設置し、中性子源から中性子を供給し、未臨界度によって異なる体系内での中性子空間分布の違いから未臨界度を測定することができる技術である。
【０００９】
臨界条件に至る条件の成立を防止する機器設計および取扱いとしては、例えば、臨界になり得ない十分に薄い濃度での取扱い、減速材の排除、質量の管理、形状の管理などがある。
【００１０】
このうち形状管理では、核燃料物質を含有するひとつの体系のとり得る体系形状を臨界の恐れがない薄い平板状や細い棒状とし、また、これらの体系が複数存在する場合に複数体系間の減速条件や配列条件も考慮するものである。
【００１１】
修正一群理論を用いると、ひとつの体系の実効増倍率ｋｅｆｆは次の（１）式で表される。
【００１２】
ｋｅｆｆ＝ｋ∞／（１＋Ｍ２Ｂ２）        ・・・（１）
ここでｋ∞はひとつの体系の媒質の無限増倍率、Ｂ２はひとつの体系の形状寸法で決まるバックリング、Ｍ２は媒質中の中性子の移動面積である。
【００１３】
この（１）式を用いると、類似の系に対する推定臨界下限増倍率をｋＬとして、いかなる場合でも、
Ｂ２＞（ｋ∞／ｋＬ−１）／Ｍ２      ・・・（２）
が成り立つようなＢ２を与えれば体系形状による臨界管理が可能である。
【００１４】
推定臨界下限増倍率は、類似の体系のベンチマークデータから設定するが、概ね０．９５〜０．９８である。（非特許文献１参照）
Ｂ２は、例えば、厚さＴの無限平板の形状管理の場合では、ｄを外挿距離として、
Ｂ２＝（π／（Ｔ＋２ｄ））２  により与えられ、
同様に半径Ｒの無限円柱の場合では、
Ｂ２＝（２．４０５／（Ｒ＋ｄ））２  により与えられ、
これらを用いて評価することができる。
【００１５】
形状管理では、核燃料物質で満たされた場合にその単一の容器が臨界とならないことを基本としている。単一の容器で臨界とならない場合であっても、同じ寸法形状の容器が複数個近接して存在する場合には、容器間の中性子相互干渉効果により臨界となる場合がある。
【００１６】
これを防ぐためには、容器間の中性子の相関を抑える必要がある。すなわち、容器間の距離を大きくする、容器間に中性子吸収体もしくは遮へい体を設置するなどの対策が必要である。
【００１７】
一般に、単一の容器の実効増倍率がｋｉであるとすれば、複数の容器の実効増倍率ｋｐは、
ｋｐ＜Ｍａｘ（ｋｉ／（１−ωｉ））        ・・・（３）
が成立する。ここでωｉは容器間の立体角分率である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特公平２−５１１５８号公報
【特許文献２】特公平３−１７１１５号公報
【特許文献３】特公平４−５８９１５号公報
【特許文献４】特開２０１０−２１０６１３号公報
【非特許文献】
【００１９】
【非特許文献１】臨界安全ハンドブック第2版、JAERI1340、日本原子力研究所、1999年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
核燃料物質を含む対流水の浄化・冷却、再処理施設でのウラン溶液、ウラン溶液からの電解抽出など核燃料物質が溶融または含有されている溶液体系においては、形状管理や質量管理などによる臨界管理が行われている。
【００２１】
しかし、不特定の核燃料物質の全てもしくはその一部を凝集させるような構造として、配管に設置するフィルタ、電解電極などが設けられている場合が考えられる。このような核燃料物質を凝集させる機能を持つ機器の周囲には、意図する意図しないに関わらず、核燃料物質が凝集する。
【００２２】
たとえば、ポンプにより核燃料物質を貯留槽から吸い上げる構造においては、ポンプへの異物混入を防ぐ目的からポンプ入口の吸い上げ管にストレーナやフィルタ等を設置するのが通例である。
【００２３】
このような系では、このフィルタ周囲に核燃料物質が一旦凝集するので、たとえば、ポンプが停止した場合に凝集した核燃料物質が自重により剥離落下すると、フィルタ近傍流路の底部に沈積することになる。沈積した核燃料物質の量によっては、ここで臨界事故が起こる可能性が否定できない。
【００２４】
フィルタ以外にも、電解用の電極や、流路の停滞部なども、非溶解分となった核分裂性物質が凝集する可能性がある。このように非溶解分となった核分裂性物質が凝集する可能性がある箇所（以下「潜在的凝集箇所」という。）の近傍に関しては、一般的な臨界管理とは別にさらに特別な注意が必要である。
【００２５】
そこで本発明は、核燃料物質を含む溶液系において非溶解分の核分裂性物質が潜在的に凝集する可能性のある系の構成と処理能力を大きく変えることなく、核分裂性物質の潜在的凝集に対する臨界安全性を確保することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
上述の目的を達成するため、本発明は、核分裂性物質の溶液の凝集物による臨界を防止する核分裂性物質収容槽であって、前記核分裂性物質の溶液を収容する溶液収容容器と、前記溶液収納容器の溶液内に配設され、前記核分裂性物質が凝集する凝集部と、溶液収容容器の底部に配置されて少なくとも上下方向に延びる扁平な空間または筒状の空間を有し、前記凝集部から離脱して落下した凝集物を空間的に分散することにより未臨界に維持されるように受ける凝集物受け部と、を備えることを特徴とする。
【００２７】
また、本発明は、核分裂性物質の収容部の臨界を防止するために前記核分裂性物質の溶液を収容する溶液収容容器の溶液内に配設された凝集部から離脱して落下した凝集物を受ける凝集物受け部を有する核分裂性物質収容槽における核分裂性物質収容方法であって、前記凝集物受け部から放出される中性子を測定する中性子計測ステップと、前記中性子計測ステップで測定された測定結果に基づき未臨界度を推定する解析ステップと、前記解析ステップにより推定される未臨界度が規定値となった場合に前記凝集物受け部から凝集物を排出する凝集物排出ステップと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、核燃料物質を含む溶液系において非溶解分の核分裂性物質が潜在的に凝集する可能性のある系の構成と処理能力を大きく変えることなく、核分裂性物質の潜在的凝集に対する臨界安全性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る核分裂性物質収容槽の第１の実施形態を示す立断面図である。
【図２】本発明に係る核分裂性物質収容槽の第１の実施形態を示すII-II線矢視図である。
【図３】本発明に係る核分裂性物質収容槽の第２の実施形態を示す立断面図である。
【図４】本発明に係る核分裂性物質収容槽の第３の実施形態を示す立断面図である。
【図５】本発明に係る核分裂性物質収容槽の第３の実施形態を示す側面図である。
【図６】本発明に係る核分裂性物質収容槽の第４の実施形態を示す立断面図である。
【図７】本発明に係る核分裂性物質収容槽の第５の実施形態を示す立断面図である。
【図８】本発明に係る核分裂性物質収容槽の第５の実施形態による核分裂性物質収容方法を示すフロー図である。
【図９】本発明に係る核分裂性物質収容槽の第６の実施形態を示す立断面図である。
【図１０】本発明に係る核分裂性物質収容槽の第６の実施形態による核分裂性物質収容方法を示すフロー図である。
【図１１】本発明に係る核分裂性物質収容槽の第７の実施形態を示す立断面図である。
【図１２】本発明に係る核分裂性物質収容槽の第８の実施形態を示す立断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図面を参照して本発明に係る臨界防止機能を有する機器の実施形態について説明する。ここで、同一または類似の部分には、共通の符号を付して、重複説明は省略する。
【００３１】
［第１の実施形態］
図１は、本発明に係る核分裂性物質収容槽の第１の実施形態を示す立断面図である。また、図２は、本実施形態を示すII-II線矢視図である。
【００３２】
溶液収容容器１（以下「容器１」）内は、核分裂性物質を含む溶液を収容している。なお、図では容器１の場合を示しているが、たとえば、核分裂性物質を含む溶液を収容する配管でも以下の内容は同様である。
【００３３】
この容器１から溶液を汲み出すために、配管２およびポンプ３が設けられている。なお、図示を省略しているが、容器１への供給配管が設けられている。
【００３４】
配管２の容器１内の吸い込み口には、ポンプ３の保護等のためにフィルタ４が取り付けられている。フィルタ４は、析出物、不純物、ゾル状あるいはゲル状の凝集物などを分離する目的で取り付けられているので、核分裂性物質を含む物質の凝集物を凝集する凝集部となっている。
【００３５】
フィルタ４の下方であって、容器１の底部には、凝集物受け部１０が接続されており、凝集物受け部１０の上方は、容器１内に開放されている。凝集物受け部１０は、上下左右に拡がり、厚みの小さな形状であり、高濃度の核分裂性物質を含む凝集物をその内部全体に収容しても未臨界状態を維持することができる形状となっている。
【００３６】
以下に、以上のように構成された本実施形態の作用を説明する。
【００３７】
容器１を含む系統の運転を継続すると、凝集物が徐々にフィルタ４の周囲に蓄積され、フィルタ４の周囲に存在する凝集物の量が増加する。凝集物の量が大きくなれば、凝集物の自重や流れの変動に因る流体力などによりこの凝集物がフィルタ４から離脱して落下することが考えられる。落下した後は、再び、フィルタ４の周囲に蓄積される凝集物の量が徐々に増大し、再び、落下するということが繰り返される。
【００３８】
落下した凝集物は、その都度、容器１の底部を経由して、凝集物受け部１０に落下する。
【００３９】
凝集物受け部１０では、落下した凝集物を空間的に分散させる。このため、高い濃度の核分裂性物質を含む凝集物を受け入れても、未臨界に維持される。
【００４０】
以上のように、本実施形態によれば、核燃料物質を含む溶液系において非溶解分あるいは析出分の核分裂性物質が潜在的に凝集する可能性のある系の構成と処理能力を大きく変えることなく、核分裂性物質の潜在的凝集に対する臨界安全性を確保することができる。
【００４１】
［第２の実施形態］
図３は、本発明に係る核分裂性物質収容槽の第２の実施形態を示す立断面図である。
【００４２】
核分裂性物質を含む溶液を内包する電解槽５が設けられている。電解槽５の外部に設けられた電解電源５ｃに接続された陽極５ａおよび陰極５ｂが、電解槽５内に浸漬している。陰極５ｂの下方の電解槽５の底部には、凝集物受け部１０が接続されており、凝集物受け部１０の上方は、電解槽５内に開放されている。
【００４３】
凝集物受け部１０の構造は第１の実施形態（図１、図２）と同様であって、上下左右に拡がり、厚みの小さな形状であり、高濃度の核分裂性物質を含む凝集物をその内部全体に収容しても未臨界状態を維持することができる形状となっている。
【００４４】
いま、電解槽５に内包された核分裂性物質を含む溶液の電気分解が行われた場合、陰極ｂに核分裂性物質を含む物質が析出する。電気分解が継続されれば、陰極５ｂに析出した析出物の量が徐々に増大し、自重等により落下することが考えられる。
【００４５】
落下した析出物は、電解槽５の底部を経由して凝集物受け部１０に収容されるが、凝集物受け部１０では、落下した凝集物を空間的に分散する。このため、高い濃度の核分裂性物質を含む凝集物を受け入れても、未臨界に維持される。
【００４６】
なお、陽極５ａに析出する場合は、陽極５ａの下方に凝集物受け部１０を設けることにより同様の効果を与える。
【００４７】
以上のように、本実施形態によれば、核燃料物質を含む溶液系において非溶解分あるいは析出分の核分裂性物質が潜在的に凝集する可能性のある系の構成と処理能力を大きく変えることなく、核分裂性物質の潜在的凝集に対する臨界安全性を確保することができる。
【００４８】
［第３の実施形態］
図４は、本発明に係る核分裂性物質収容槽の第３の実施形態を示す立断面図である。また、図５は、本実施形態を示す側面図である。
【００４９】
本実施形態は、第１の実施形態の変形であり、移送系２０を有している。移送系２０は、排出弁２１ａ、移送用受け部２２、移送弁２１ｂおよび移送配管２３を有する。
【００５０】
排出弁２１ａは、凝集物受け部１０の底部に接続されたノズルに設けられている。移送用受け部２２は、排出弁２１ａから排出された凝集物を一時的に受け入れる容器である。移送弁２１ｂは、移送用受け部２２に一時的に受け入れられた凝集物を下流側の移送配管２３に移送するときに開かれる。
【００５１】
移送用受け部２２の核分裂性物質の受け入れ容量は、臨界質量未満となるような容量に制限されている。
【００５２】
いま、凝集物受け部１０から凝集物を排出する場合、排出弁２１ａを開き、移送用受け部２２に所定の量を貯留した後、排出弁２１ａを閉じる。その上で、移送弁２１ｂを開き、この移送用受け部２２に貯留した１回分の量の凝集物のみを下流側に移送する。
【００５３】
このようにすることにより、この１回分の凝集物が、下流側でいかなる形状の容器に収容されても臨界状態には至らないことになる。すなわち、質量管理がなされている状態となる。
【００５４】
以上のように、本実施形態によれば、核燃料物質を含む溶液系において非溶解分あるいは析出分の核分裂性物質が潜在的に凝集する可能性のある系の構成と処理能力を大きく変えることなく、核分裂性物質の潜在的凝集に対する臨界安全性を確保することができる。
【００５５】
［第４の実施形態］
図６は、本発明に係る核分裂性物質収容槽の第４の実施形態を示す立断面図である。
【００５６】
本実施形態は、第３の実施形態の変形であり、凝集物受け部１０に収容された凝集物の核分裂性物質の濃度を低減させるための希釈系３０を備えている。
【００５７】
希釈系３０は、希釈液貯槽３１、希釈液供給配管３２および希釈液弁３３を有する。希釈液貯槽３１は希釈液を貯留する。希釈液供給配管３２は、希釈液貯槽３１と移送用受け部２２とを接続し、希釈液貯槽３１から移送用受け部２２に希釈液を移送する。希釈液弁３３は希釈液の移送と停止を行うために設けられている。
【００５８】
凝集物受け部１０内の凝集物の核分裂性物質の濃度を低減させて移送したいときは、希釈液弁３３を開くことにより行うことができ、さらに未臨界度を確保することができる。
【００５９】
なお、本実施形態は、第３の実施形態の変形として説明したが、移送系が設けられていない第１の実施形態の変形として、第１の実施形態にさらに希釈系を設けてもよい。この場合には、希釈液貯槽３１と凝集物受け部１０を接続する。
【００６０】
以上のように、本実施形態によれば、核燃料物質を含む溶液系において非溶解分あるいは析出分の核分裂性物質が潜在的に凝集する可能性のある系の構成と処理能力を大きく変えることなく、核分裂性物質の潜在的凝集に対する臨界安全性を確保することができる。
【００６１】
［第５の実施形態］
図７は、本発明に係る核分裂性物質収容槽の第５の実施形態を示す立断面図である。
【００６２】
本実施形態は、第３の実施形態の変形であり、未臨界確認装置４０および制御装置５０がさらに設けられている。
【００６３】
未臨界確認装置４０は、中性子計測装置４１、解析装置４２および表示装置４３を備える。中性子計測装置４１は、凝集物受け部１０からの中性子を測定する装置であり、中性子検出器４１ａ、増幅器４１ｂおよび計数装置４１ｃを有する。中性子検出器４１ａは、凝集物受け部１０の外側に設けられている。なお、中性子検出器４１ａの設置場所は凝集物受け部１０の外部に限らず凝集物受け部１０の内部に設けてもよい。
【００６４】
解析装置４２は、中性子計測装置４１で測定した結果に基づき、凝集物受け部１０の未臨界度を推定するための解析を行う。この結果は、表示装置４３に表示される。表示装置４３は必要に応じ警報を発することができる。
【００６５】
制御装置５０は、解析装置４２における解析結果で推定された凝集物受け部１０の未臨界度出力を入力とし、排出弁２１ａおよび移送弁２１ｂの開閉信号を出力する。制御装置５０での制御演算は、未臨界度が規定値を下回った時に排出弁２１ａの全開信号を出力する。なお、未臨界度に応じて、開指令信号の開度を決めてもよい。移送弁２１ｂには、排出弁２１ａの開信号および閉信号を出力した所定時間後に、開信号を出力する。
【００６６】
図８は、本実施形態による核分裂性物質収容方法を示すフロー図である。同図に従って、本核分裂性物質収容方法の処理の流れを説明する。
【００６７】
いま、本核分裂性物質収容槽に係る運転が行われている状態である（Ｓ０１）。
【００６８】
まず、中性子計測装置４１により凝集物受け部１０からの中性子の測定を行う（Ｓ０２）。
【００６９】
次に、中性子計測装置４１により測定された測定結果を解析して未臨界度を推定する解析装置４２により未臨界度を推定する（Ｓ０３）。
【００７０】
ステップＳ０３により推定された未臨界度が規定値未満であるか否かを判定する（Ｓ０４）。
【００７１】
未臨界度が規定値未満と判定された場合は、排出弁２１ａを開き、凝集物受け部１０から凝集物を移送用受け部２２に排出する（Ｓ０５）。
【００７２】
未臨界度が規定値を超えていると判定された場合は、ステップＳ０２にもどり、ステップＳ０２以下を繰り返す。
【００７３】
ステップＳ０５の後に、中性子計測装置４１により凝集物受け部１０からの中性子の測定を行う（Ｓ０６）。
【００７４】
次に、中性子計測装置４１により測定された測定結果を解析して未臨界度を推定する解析装置４２により未臨界度を推定する（Ｓ０７）。
【００７５】
ステップＳ０７により推定された未臨界度が規定値未満であるか否かを判定する（Ｓ０８）。
【００７６】
ステップＳ０８の後に、解析装置４２により推定される未臨界度が規定値を超えたときに、移送用受け部２２への排出を終了する（Ｓ０９）。
【００７７】
未臨界度が規定値を超えていないと判定された場合は、ステップＳ０５にもどり、ステップＳ０５以下を繰り返す。
【００７８】
以上のように構成された本実施形態では、凝集物受け部１０の未臨界状態を確認するとともに、臨界に対して余裕のある状態で自動的に移送するため安全な状態を維持する確度が増大する。
【００７９】
以上のように、本実施形態によれば、核燃料物質を含む溶液系において非溶解分あるいは析出分の核分裂性物質が潜在的に凝集する可能性のある系の構成と処理能力を大きく変えることなく、核分裂性物質の潜在的凝集に対する臨界安全性を確保することができる。
【００８０】
［第６の実施形態］
図９は、本発明に係る核分裂性物質収容槽の第６の実施形態を示す立断面図である。
【００８１】
本実施形態は、第５の実施形態の変形であり、制御装置５０から、希釈液弁３３にも制御信号を出力する。このようにして、希釈系３０からの希釈液による希釈も、未臨界度の推定結果に応じて自動的に行うものである。
【００８２】
以上のように構成された本実施形態では、移送用受け部２２の未臨界状態を確認するとともに、臨界に対して余裕のある状態で自動的に希釈および移送を行うため安全な状態を維持する確度が増大する。
【００８３】
なお、本実施形態では、移送系および希釈系が設けられている場合を説明したが、移送系がなく希釈系のみが設置されている場合にも適用できる。
【００８４】
図１０は、本実施形態による核分裂性物質収容方法を示すフロー図である。本方法は、第５の実施形態における方法の変形である。すなわち、第５の実施形態における方法に、希釈系に関するステップが追加されている。同図に従って、本核分裂性物質収容方法の処理の流れを説明する。
【００８５】
ステップＳ０４の後に、解析装置４２により推定される未臨界度が規定値未満となったときに、希釈液弁３３を開き、希釈液貯槽３１から移送用受け部２２に希釈液を移送する（Ｓ１５）。
【００８６】
ステップＳ１５の後に、ステップＳ０６の中性子計測、ステップＳ０７の未臨界度の推定およびステップＳ０８の判定を行う。
【００８７】
ステップＳ０８の判定により、推定される未臨界度が規定値を超えたときに、移送弁３３を閉じて移送用受け部２２への希釈液の移送を終了する（Ｓ１９）。
【００８８】
なお、本方法は、希釈系のみがある場合を説明したが、希釈系のほかに移送系が有る場合においても、両者のステップが並行して、あるいは、シリーズに行われることによって、凝集物受け部１０内に内包された凝集物に含まれる核分裂性物質の濃度を低減することができる。
【００８９】
以上のように、本実施形態によれば、核燃料物質を含む溶液系において非溶解分あるいは析出分の核分裂性物質が潜在的に凝集する可能性のある系の構成と処理能力を大きく変えることなく、核分裂性物質の潜在的凝集に対する臨界安全性を確保することができる。
【００９０】
［第７の実施形態］
図１１は、本発明に係る核分裂性物質収容槽の第７の実施形態を示す立断面図である。
【００９１】
凝集物受け部１０が複数設けられている場合に、凝集物受け部１０間に、中性子吸収体６１を設けている。中性子吸収体６１によって、凝集物受け部１０から漏えいし隣接する凝集物受け部１０に移動しようとする中性子を捕捉して吸収することにより、凝集物受け部１０相互間の相互影響を防止することができる。
【００９２】
以上のように構成された本実施形態は、凝集物受け部１０相互の影響を防止することにより、より確実に未臨界状態を維持することができる。
【００９３】
以上のように、本実施形態によれば、核燃料物質を含む溶液系において非溶解分あるいは析出分の核分裂性物質が潜在的に凝集する可能性のある系の構成と処理能力を大きく変えることなく、核分裂性物質の潜在的凝集に対する臨界安全性を確保することができる。
【００９４】
［第８の実施形態］
図１２は、本発明に係る核分裂性物質収容槽の第８の実施形態を示す立断面図である。
【００９５】
凝集物受け部１０が複数設けられている場合に、凝集物受け部１０間に、中性子遮へい体６２を設けている。
【００９６】
中性子遮へい体６２によって、凝集物受け部１０から漏えいし隣接する凝集物受け部１０に移動しようとする中性子が、隣接の凝集物受け部１０に移動しないように遮へいすることにより凝集物受け部１０相互間の相互影響を防止することができる。
【００９７】
以上のように構成された本実施形態は、凝集物受け部１０相互の影響を防止することにより、より確実に未臨界状態を維持することができる。
【００９８】
以上のように、本実施形態によれば、核燃料物質を含む溶液系において非溶解分あるいは析出分の核分裂性物質が潜在的に凝集する可能性のある系の構成と処理能力を大きく変えることなく、核分裂性物質の潜在的凝集に対する臨界安全性を確保することができる。
【００９９】
［その他の実施形態］
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。たとえば、凝集物受け部１０の形状は平板上のほか、上下方向に延びた筒状でもよい。
【０１００】
また、各実施形態の特徴を組み合わせてもよい。たとえば、未臨界確認装置を、さらに移送用受け部を対象に設置してもよい。また、第５の実施形態における制御装置５０による凝集物受け部１０からの排出の方法と、第６の実施形態における制御装置５０による凝集物受け部１０への希釈液の供給の方法とを組み合わせてもよい。
【０１０１】
さらに、これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。たとえば、第５の実施形態および第６の実施形態では、制御装置５０からの指令によって各弁が開閉しているが、操作員が、表示装置４３の出力を見て各弁の開閉操作を行ってもよい。
【０１０２】
これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１０３】
１・・・容器（溶液収容容器）
２・・・配管
３・・・ポンプ
４・・・フィルタ（凝集部）
５・・・電解槽
５ａ・・・陽極
５ｂ・・・陰極（凝集部）
５ｃ・・・電解電源
１０・・・凝集物受け部
２０・・・移送系
２１ａ・・・排出弁
２１ｂ・・・移送弁
２２・・・移送用受け部
２３・・・移送配管
３０・・・希釈系
３１・・・希釈液貯槽
３２・・・希釈液供給配管
３３・・・希釈液弁
４０・・・未臨界確認装置
４１・・・中性子計測装置
４１ａ・・・中性子検出器
４１ｂ・・・増幅器
４１ｃ・・・計数装置
４２・・・解析装置
４３・・・表示装置
５０・・・制御装置
６１・・・中性子吸収体
６２・・・中性子遮へい体
【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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