(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線取扱施設にて流れる被測定水を導入するための空間を形成する流路と、
前記空間内における被測定水中の放射線を検出する放射線検出装置と、
前記流路に設けられて前記放射線検出装置を収容する収容部と、
被測定水が接触する前記収容部の領域を洗浄水を吐出して洗浄する洗浄装置と、
を備え、
前記洗浄装置は、前記流路と前記収容部との間に介在される介在部と、該介在部に下流端が接続されて前記空間内に洗浄水を供給する洗浄水供給路とを有することを特徴とする水モニタ。
【請求項２】
前記洗浄装置は、所定以上の吐出圧力をもった洗浄水を前記収容部に直接吹き付けることを特徴とする請求項１に記載の水モニタ。
【請求項３】
前記収容部は、略円筒形状の周壁を有し、
前記介在部は、前記収容部に隙間を介して配設されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の水モニタ。
【請求項４】
前記介在部の内周面側には、周方向に沿って延在する溝が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の水モニタ。
【請求項５】
前記流路は、直線方向に延在する主管と、該主管に連なって該主管と交差する方向に突出する突出管とを備え、
前記突出管の先端に前記介在部を介在させて前記収容部が取り付けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の水モニタ。
【請求項６】
前記流路は、前記主管と前記突出管との境界領域が曲面によって形成されていることを特徴とする請求項５に記載の水モニタ。
【請求項７】
前記流路には、前記洗浄水を排出するドレンが接続されていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の水モニタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定水中の放射線を測定することができる水モニタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、原子力発電所等の放射性物質や放射線を取り扱う放射線取扱施設にあっては、健全性、安全性の観点から、冷却水や排水を被測定水として放射線の測定を行っている。この測定を行う装置として、例えば、特許文献１に開示される水モニタが知られている。特許文献１の水モニタは、測定対象の水が導入される容器に放射線検出器を設けて構成されている。容器は、槽及び蓋からなり、それらの内面にはゲルコート層でなる内層が形成されている。内層の表面は、滑らかな平滑面とされ、放射能を有する物質が容器内に付着することを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１７０１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１であっても、放射能を有する物質によっては、容器の内層に付着してしまうこととなる。このため、放射能を有する物質が、放射線検出器周りの内層にも残存し、放射線バックグラウンドを上昇させてしまう、という問題がある。また、容器内に付着した放射能を有する物質を洗浄するには、槽から蓋を取り外す作業が必要になり、かかる作業の労力や時間的な負担が大きくなる、という問題がある。
【０００５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、流路内に付着した放射能を有する物質を容易に除去することができ、放射線バックグラウンドを低減することができる水モニタの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の水モニタは、放射線取扱施設にて流れる被測定水を導入するための空間を形成する流路と、前記空間内における被測定水中の放射線を検出する放射線検出装置と、前記流路に設けられて前記放射線検出装置を収容する収容部と、被測定水が接触する前記収容部の領域を洗浄水を吐出して洗浄する洗浄装置と、を備え、前記洗浄装置は、前記流路と前記収容部との間に介在される介在部と、該介在部に下流端が接続されて前記空間内に洗浄水を供給する洗浄水供給路とを有することを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、放射線検出装置を収容する収容部を洗浄水によって洗浄するので、放射線検出装置の近傍において被測定水が接触する領域に放射能を有する物質が付着したままになることを防止することができる。これにより、放射線バックグラウンドの低減を図ることができ、放射線計測の信頼性を向上することができる。また、洗浄装置によって洗浄水を吐出することで、放射能を有する物質を除去することができ、流路や収容部を分解するような作業を省略して簡単且つ迅速に洗浄を行うことができる。また、流路と収容部との間に介在する介在部を利用して洗浄水を吐出することができ、流路に対する収容部の取り付け位置付近から洗浄水を吐出し、収容部を洗浄水で洗い流すことができる。
【０００８】
前記洗浄装置は、所定以上の吐出圧力をもった洗浄水を前記収容部に直接吹き付けるとよい。この構成では、収容部に付着した放射能を有する物質を洗い流すように除去することができる。
【００１０】
前記収容部は、略円筒形状の周壁を有し、前記介在部は、前記収容部に隙間を介して配設されているとよい。この構成では、収容部に隙間を介した位置から洗浄水を吐出することができる。
【００１１】
前記介在部の内周面側には、周方向に沿って延在する溝が形成されているとよい。この構成では、溝内に洗浄水を流して当該溝全体から洗浄水を吐出することができる。これにより、収容部の周方向全体から洗浄水を吐出し、収容部の広い範囲を洗浄水で洗い流すことができる。
【００１２】
前記流路は、直線方向に延在する主管と、該主管に連なって該主管と交差する方向に突出する突出管とを備え、前記突出管の先端に前記介在部を介在させて前記収容部が取り付けられているとよい。この構成では、突出管を補強用のリブとすることができる。
【００１３】
前記流路は、前記主管と前記突出管との境界領域が曲面によって形成されているとよい。この構成では、上記領域を曲面にした分、上記領域が流路の空間で出隅形状となる場合に比べ、放射線検出装置による放射線の検出範囲を拡大することができる。
【００１４】
前記流路には、前記洗浄水を排出するドレンが接続されているとよい。この構成では、放射能を有する物質を洗い流した洗浄水を流路とは別系統のドレンから排出することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、流路内に付着した放射能を有する物質を容易に除去することができ、放射線バックグラウンドを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施の形態に係る水モニタが適用される放射線取扱施設の概略構成図の一例である。
【図２】上記水モニタの平面図である。
【図３】一部構成を省略した上記水モニタの正面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図５】図２の平面断面図である。
【図６】洗浄装置及び収容部周りの説明用縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において、特に明示しない限り、「左」、「右」は、図２を基準とし、「上」、「下」は、図３を基準として用いる。また、「前」は図２の下方、「後」は図２の上方を基準として用いる。
【００１８】
図１Ａ及び図１Ｂは、本実施の形態に係る水モニタが適用される放射線取扱施設の一部についての概略構成図の一例である。図１Ａの放射線取扱施設１００は、原子力発電所の一部構成となり、蒸気発生器１０１で発生された蒸気がタービン１０２に流れて仕事をした後、復水器１０３に流入される。復水器１０３からの復水は、脱気器１０４で脱気され、給水加熱器１０５にて加熱された後、蒸気発生器１０１に戻される。また、蒸気発生器１０１からは高温のブローダウン水が排出され、濾過機１０７に流入されて不純物が除去された後、電気脱塩装置１０８で脱塩処理され、復水器１０３に戻される。
【００１９】
図１Ａの放射線取扱施設１００において、本実施の形態に係る水モニタは、電気脱塩装置１０８の入口若しくは出口を流れる水を被測定水として放射線の検出を行う。
【００２０】
図１Ｂの放射線取扱施設１１０は、原子力発電所における原子炉補機冷却水設備となり、原子炉補機冷却水冷却器１１１を備えている。原子炉補機冷却水冷却器１１１には、海水ポンプ１１２を介して海水が導入され、熱交換を行った後、放水口１１３から海に戻される。また、原子炉補機冷却水冷却器１１１には、原子炉補機冷却水サージタンク１１５からの冷却水がポンプ１１６を介して流入され、冷却水が海水によって冷却されてから戻される。
【００２１】
図１Ｂの放射線取扱施設１１０において、本実施の形態に係る水モニタは、原子炉補機冷却水冷却器１１１の入口若しくは出口を流れる冷却水を被測定水として放射線の検出を行う。
【００２２】
なお、本実施の形態に係る水モニタは、上述した施設に限られず、種々の放射線取扱施設で利用可能である。例えば、放射線取扱施設の液体廃棄物処理系に設置し、当該液体廃棄物処理系を構成する各設備での冷却水を被測定水として放射線の検出を行う場合にも好適に使用することができる。また、上記はあくまで一例であり、本実施の形態に係る水モニタは、種々の放射線取扱施設で利用可能である。
【００２３】
続いて、本実施の形態に係る水モニタについて説明する。図２は、本実施の形態に係る水モニタの平面図であり、図３は、一部構成を省略した上記水モニタの正面図であり、図４は、図３のＡ−Ａ線矢視断面図である。図２に示すように、水モニタ１０は、左右方向に延在する配管１１（流路）を備えている。図３及び図４にも示すように、配管１１の内部には、上述した放射線取扱施設での排水等の被測定水が導入される空間Ｓが形成される。配管１１は、図示しない排水系統の一部形成し、左右の何れか一端が被測定水の導入部とされ、何れか他端が被測定水の排出部とされる。導入部より上流側と、排出部より下流側とには、図示しないバルブがそれぞれ設けられ、空間Ｓへの被測定水の供給及び停止を切り替え可能となっている。
【００２４】
配管１１は、左右に直線方向に延在する主管１３と、この主管１３の前面側に連なり、主管１３と交差する方向となる前方に突出する突出管１４とを備えている。主管１３は、突出管１４が連なる中間部１３ａと、中間部１３ａの左右両端に溶接等によって連結される延長部１３ｂとを備えている。各延長部１３ｂにおける中間部１３ａと反対側の端部には、フランジ部１５がそれぞれ溶接され、これらフランジ部１５を介して排水系統を構成する不図示の配管が連結される。配管１１において、主管１３と突出管１４との境界領域は、図４の断面視で四分円弧状となる曲面によって形成されている。
【００２５】
水モニタ１０は、洗浄装置２０と、収容部２１と、放射線検出装置２２とを更に備えている（図３及び図４では収容部２１及び放射線検出装置２２が不図示）。
【００２６】
洗浄装置２０は、不図示の洗浄水供給源に接続される洗浄水供給路２４と、この洗浄水供給路２４の下流端側が連通する介在部２５とを備えている。洗浄水供給路２４の配管１１側となる下流端側にはコネクタ２７が設けられている。コネクタ２７は、後述する介在部２５の上方に形成された通路３３（図６参照）に接続される。洗浄水供給路２４の上流端側には、バルブ２８が設けられ、このバルブ２８を操作することで洗浄水の供給及び停止を切り替え可能となる。洗浄水としては、特に限定されるものでないが、本実施の形態では純水が用いられる。
【００２７】
介在部２５は、円環状に形成されて突出管１４の前端（先端）に溶接等によって固定されている。図３に示すように、介在部２５の前面には、周方向に複数のねじ穴２５ａが所定間隔毎に形成されている。また、介在部２５の前面には、正面視円形の受容溝２５ｂが形成され、この受容溝２５ｂは、前方を開放するように形成されて内部にＯリング３０（図６参照）を受容可能に設けられる。
【００２８】
図５は、図２の平面断面図であり、図６は、洗浄装置及び収容部周りの説明用縦断面図である。図５及び図６に示すように、介在部２５の内周面には、周方向に沿って延在する溝３２が形成されている。溝３２は、介在部２５の内周面側を開放する一方、底部の一箇所位置に通路３３（図５では不図示）が形成されている。通路３３は、介在部２５の径方向に延在しており、一端側が溝３２の底部に連通する一方、他端側がコネクタ２７に接続されている。従って、介在部２５の内周面側に洗浄水供給路２４の下流端が連通し、洗浄水供給路２４から供給される洗浄水は、通路３３を経て溝３２から突出管１４の内側の空間Ｓに吐出される。この洗浄水の吐出圧力源はポンプ等であり、吐出圧力は１５０ｋＰａ以上であることが好ましい。
【００２９】
図２から図４に示すように、洗浄装置２０は、配管１１における一方の延長部１３ｂに接続されたドレン３５を更に備えている。ドレン３５は、配管１１の空間Ｓ内の洗浄水を配管１１の外部に排出する。ドレン３５の上流端側には、バルブ３６（図４では不図示）が設けられ、このバルブ３６を操作することで洗浄水の排出及び排出停止を切り替え可能となる。
【００３０】
図２及び図５に示すように、収容部２１は、配管１１における突出管１４の先端に介在部２５を介在させた状態で取り付けられ、放射線検出装置２２を収容している。収容部２１は、介在部２５の前方に設置される環状の被取付部３８と、被取付部３８の内周面側に溶接等によって固定された有底容器状の保護部３９とを備えている。被取付部３８には、ねじ穴２５ａ（図３参照）に対応する位置に貫通穴（不図示）が形成され、この貫通穴を通じてねじ穴２５ａにねじ込まれるボルト４１（図５では不図示）を介し、被取付部３８が介在部２５に装着される。この際、被取付部３８及び介在部２５の相対面によってＯリング３０（図６参照）が挟み込まれ、それらの間の水密性が確保される。
【００３１】
保護部３９は、ステンレス等からなり、内部に収容する放射線検出装置２２を排水から保護する機能を有する。保護部３９は、前端側が被取付部３８の内部に位置して突出管１４の突出方向（前後方向）に延在する略円筒形状の周壁３９ａと、この周壁３９ａの後端側に設けられた底壁３９ｂとを備えている。周壁３９ａの後端及び底壁３９ｂは、主管１３の前端より後方位置に配設され、主管１３を流れる排水中に浸されて接触する状態となる。また、周壁３９ａの外面と、介在部２５の内周面とは、僅かな隙間を介して配設されている。
【００３２】
放射線検出装置２２は、特に限定されるものでないが、ＮａＩシンチレーション検出器等の放射線検出器が利用され、測定対象は、主にγ線とする。放射線検出装置２２は、保護部３９に収容される円筒状の容器２２ａを備え、容器２２ａ内の下部にＮａＩ（Ｔｌ）からなるシンチレータ２２ｂが配設されている。シンチレータ２２ｂは、放射線の入射によって蛍光し、その光が光電子増倍管等を経て検出信号に変換され、コネクタ２２ｃを介して接続されるケーブル２２ｄを通じて所定の制御機器に入力される。
【００３３】
以上の構成において、空間Ｓ内を流れる被測定水中の物質が放射能を有すると、当該物質から放射線が放射される。この放射線がシンチレータ２２ｂに入射され、放射線検出装置２２によって放射線が検出される。このとき、放射性物質とシンチレータ２２ｂとの間に配管１１の一部が位置すると、放射線は直線的に放射されるので、シンチレータ２２ｂに入射される放射線が減衰となって感度が低下する。本実施の形態では、主管１３と突出管１４との境界領域が曲面によって形成されるので、当該境界領域が直交する二面によって形成される場合に比べ、シンチレータ２２ｂで放射線を検出する範囲を拡げることができる。なお、保護部３９の深さを深くし、シンチレータ２２ｂの位置を主管１３の中心軸位置に近付ければ、シンチレータ２２ｂの検出範囲が拡げられるが、被測定水に保護部３９が接触する面積が大きくなり、被測定水の圧力損失になるため好ましくない。本実施の形態のように、主管１３と突出管１４との境界領域を曲面とすることで、被測定水の圧力損失を抑えつつ、被測定水中の放射性物質の監視範囲を広く保つことができる。
【００３４】
次に、本実施の形態に洗浄装置２０による洗浄方法について図６を参照して説明する。洗浄装置２０による洗浄は、配管１１（図２参照）の空間Ｓ内を全て洗浄するが、特に、被測定水が接触する収容部２１の保護部３９外面を洗浄水によって洗浄する。この洗浄では、先ず、配管１１の上流及び下流のバルブ（不図示）を操作し、空間Ｓ内の被測定水を全て排出した状態とする。次に、洗浄水用バルブ２８（図２参照）を操作し、洗浄水供給路２４を経て介在部２５に洗浄水を供給する。すると、介在部２５の内周から洗浄水が吐出し、収容部２１の保護部３９外面に洗浄水が直接吹き付けられる。これと同時に、介在部２５の溝３２に沿って洗浄水が流れる、つまり、周壁３９ａの前端側において、正面視で周壁３９ａを環状に囲むように洗浄水が流れる。そして、溝３２内を流れた洗浄水は、自重や洗浄水の水圧によって溝３２から後方や下方に流れる。このとき、洗浄水が周壁３９ａの周方向全体及び底部３９ｂ（図５参照）の外面に沿うようになり、それらの外面に付着した異物等を流し落として洗浄することができる。なお、吐出圧力を１５０ｋＰａ以上とすることで、洗浄水の水圧を確保することができるので、より良好な洗浄効果を得ることができる。
【００３５】
収容部２１を洗浄した洗浄水は、空間Ｓを形成する配管１１の内周面も洗い流し、ドレン３５（図２参照）から配管１１の外部へ排出される。
【００３６】
以上のように、本実施の形態によれば、収容部２１の保護部３９外面を洗浄水によって洗浄でき、保護部３９に放射能を有する物質が付着して残存した状態になることを回避することができる。これにより、放射線の検出において放射線バックグラウンドの低減を図ることができ、放射線計測の信頼性を向上することができる。しかも、保護部３９外面が上述のように洗浄されるので、洗浄水供給路２４を通じて配管１１の外部から洗浄水を供給するだけで放射能を有する物質を除去することができる。従って、洗浄のために水モニタ１０の各構成を分解したり再組立したりする作業をなくすことができ、洗浄に要する作業負担を軽減することができる。
【００３７】
また、収容部２１を取り付けるための介在部２５に洗浄水供給路２４を接続したので、洗浄水供給路２４だけを接続する部品を省略することができ、部品点数の削減を図ることができる。しかも、環状に延びる溝３２全体から洗浄水を吹き付けて周壁３９ａの周方向全体を広い範囲で効率よく洗い流すことができる。
【００３８】
また、配管１１に突出管１４を形成し、この突出管１４に介在部２５を溶接したので、突出管１４が補強となる。さらに、この突出管１４により、溶接時の熱による配管１１の変形を抑制することができる。
【００３９】
本発明は上記実施の形態に限定されず種々変更して実施することが可能である。また、上記実施の形態で説明した数値、寸法、材質、方向については特に制限はない。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更することが可能である。
【００４０】
例えば、洗浄水供給路２４から空間Ｓへの洗浄水の供給位置は、介在部２５でなく、主管１３や突出管１４の任意の位置としてもよく、洗浄水を収容部２１に直接吹き付けずに、空間Ｓ内に吐出するようにしてもよい。
【００４１】
また、上記実施の形態では、流路を配管１１とした場合を説明したが、これに限られるものでなく、本発明の流路は被測定水を貯留するチャンバ等としてもよい。
【００４２】
また、介在部２５の溝３２は、スパイラル状に延びる形状に形成したり、介在部２５に溝３２を形成せずに洗浄水供給路２４との連通位置から洗浄水を吹き付けるようにしてもよい。但し、介在部２５に溝３２を形成した方が、上述のように、保護部３９の外周全体に洗浄水を流し易くなる点で有利となる。
【符号の説明】
【００４３】
１０  水モニタ
１１  配管（流路）
１３  主管
１４  突出管
２０  洗浄装置
２１  収容部
２２  放射線検出装置
２４  洗浄水供給路
２５  介在部
３２  溝
３５  ドレン
３９ａ  周壁
１００  放射線取扱施設
１１０  放射線取扱施設
Ｓ  空間
【図１】
0006524758.tif 000002
【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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