(57)【要約】  本発明は、格納容器（４）と、格納容器（４）に接続されたベント導管（８）を有する、付属するベントシステム（６）とを備えた原子力施設、特に原子力発電所（２）に関するものであり、ベントシステム（６）に関する排気監視システム（１６）が存在している。本発明の課題は、代表的な測定サンプルを得るための装置及び付属する方法について記載することにあり、当該測定サンプルは、ベントシステムのクリーンガス導管から抽出され、後続の分析システムにおいて、オンラインで、エアロゾル状の核分裂生成物に関して測定が行われ得る。本発明によると、このために、排気監視システムは、−ベント導管（８）から分岐し、サンプル容器（３２）に至る、サンプルフローのためのサンプル抽出導管（４４）と、−サンプル容器（３２）から、ベント導管（８）に至る戻り導管（５４）と、を有しており、サンプル容器（３２）は、サンプルフローのための湿式スクラバ（３４）と、サンプルフローに関して湿式スクラバ（３４）の下流に配置されたイオン化分離器（６４）とを含んでおり、液体抽出導管（７８）は、サンプル容器（３２）から分析ユニット（２０）に至っている。
2021514473.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
格納容器（４）と、前記格納容器（４）に接続されたベント導管（８）を有する、付属するベントシステム（６）と、を備えた原子力施設、特に原子力発電所（２）であって、排気監視システム（１６）が存在しており、前記排気監視システム（１６）は、
−前記ベント導管（８）から分岐し、サンプル容器（３２）に至る、サンプルフローのためのサンプル抽出導管（４４）と、
−前記サンプル容器（３２）から、前記ベント導管（８）に至る戻り導管（５４）と、を有しており、
前記サンプル容器（３２）は、前記サンプルフローのための湿式スクラバ（３４）と、前記サンプルフローに関して前記湿式スクラバ（３４）の下流に接続されたイオン化分離器（６４）と、を含んでおり、液体抽出導管（７８）は、前記サンプル容器（３２）から分析ユニット（２０）に至る原子力施設。
【請求項２】
前記湿式スクラバ（３４）が、前記サンプル容器（３２）の下側部分において実現しており、前記イオン化分離器（６４）が、前記湿式スクラバ（３４）の上方の、前記サンプル容器（３２）の上側部分において実現している、請求項１に記載の原子力施設。
【請求項３】
前記湿式スクラバ（３４）が、ベンチュリスクラバとして構成されている、請求項１又は２に記載の原子力施設。
【請求項４】
前記ベンチュリスクラバが、洗浄液（４０）内に完全に沈められたベンチュリ管（４６）を有している、請求項３に記載の原子力施設。
【請求項５】
前記イオン化分離器（６４）が、ガス空間（４２）内に配置された放電極（６６）と集電極（６８）とを有しており、前記集電極は、好ましくは前記サンプル容器（３２）の壁面によって形成されている、請求項１から４のいずれか一項に記載の原子力施設。
【請求項６】
前記ベント導管（８）には、複数のフィルタユニット（１４）が接続されており、前記サンプル抽出導管（４４）の前記ベント導管（８）からの分岐部（５０）は、前記フィルタユニット（１４）の下流に位置している、請求項１から５のいずれか一項に記載の原子力施設。
【請求項７】
前記サンプル抽出導管（４４）の前記ベント導管（８）からの分岐部（５０）と、前記戻り導管（５４）の前記ベント導管（８）への合流点（５６）との間では、絞り弁（５２）が前記ベント導管（８）に接続されている、請求項１から６のいずれか一項に記載の原子力施設。
【請求項８】
前記戻り導管（５４）には、絞り弁（５８）が配置されている、請求項１から７のいずれか一項に記載の原子力施設。
【請求項９】
前記戻り導管（５４）における前記絞り弁（５８）が、超臨界の接近流に関して設計されている、請求項８に記載の原子力施設。
【請求項１０】
前記絞り弁（５８）の上流では、ガスサンプル導管（９０）が、前記分析ユニット（２０）に至る前記戻り導管（５４）から分岐している、請求項８又は９に記載の原子力施設。
【請求項１１】
前記ガスサンプル導管（９０）が、前記絞り弁（５８）の下流で、前記戻り導管（５４）に再び合流する、請求項１０に記載の原子力施設。
【請求項１２】
前記液体抽出導管（７８）が、前記分析ユニット（２０）の下流において、前記サンプル容器（３２）内に至る液体戻り導管（８２）に移行する、請求項１から１１のいずれか一項に記載の原子力施設。
【請求項１３】
前記液体戻り導管（８２）又は前記液体戻り導管（８２）から分岐する分岐導管が、前記イオン化分離器（６４）に集積したエアロゾルの前記湿式スクラバ（３４）への逆洗のために、前記サンプル容器（３２）内に配置された噴霧システム（７６）のための供給導管（１００）を形成している、請求項１２に記載の原子力施設。
【請求項１４】
２つのそれぞれ湿式スクラバ及びイオン化分離器が設けられたサンプル容器（３２、３２’）が、前記サンプルフローに関して直列に接続されている、請求項１から１３のいずれか一項に記載の原子力施設。
【請求項１５】
原子力施設、特に原子力発電所（２）のベントシステム（６）の排気監視のための方法であって、
−ベントフローから、サンプルフローが分岐するステップと、
−前記サンプルフローが、湿式スクラバ（３４）内で浄化され、前記サンプルフローに含まれるエアロゾルは、洗浄液（４０）内に分離するステップと、
−前記サンプルフローが、引き続いて、イオン化分離器（６４）を通過し、前記サンプルフロー内に含まれるエアロゾルが分離し、前記洗浄液（４０）内に移行するステップと、
−前記洗浄液（４０）のサンプルが、前記洗浄液と結合したエアロゾルと共に、分析ユニット（２０）に供給されるステップと、
によって、前記ベントフローからエアロゾルサンプルが得られる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、格納容器、付属するベントシステム、及び、ベントシステムの排気を監視するための排気監視システムを有する原子力施設、特に原子力発電所に関する。本発明はさらに、原子力施設内のベントシステムの排気監視のための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所において過酷事故（英語ではシビアアクシデント）が生じた場合、蒸気及び水素の放出の他に、格納容器への大量の放射性核分裂生成物の放出が行われ得る。格納容器への高いエネルギー入力と、不凝縮ガスの放出とによって、環境への核分裂生成物を保持するための最後のバリアである格納容器シェルの過圧破損は、もはや除外されていない。これは特に、比較的小型の不活性化された沸騰水型原子炉格納容器（典型的な容積は５０００ｍ３から２００００ｍ３）の場合に当てはまる。凝縮不可能な水素を蒸気と共に放出することによって、急速な圧力上昇が生じ、圧力上昇は、設計圧力を超えて、格納容器の破損圧力まで達し得る。
【０００３】
格納容器の過圧破損を防止するために、チェルノブイリ及び福島における事故の後、比較的新しい原子力発電所にも、比較的古い原子力発電所にも、格納容器のフィルタ圧力除去が装備されている。フィルタリングにもかかわらず、圧力除去に際して、フィルタ装置の有効性に依存して、気体状及びエアロゾルに結合した放射性核分裂生成物の環境への放出が、ある程度生じ得る。
【０００４】
国際原子力機関（ＩＡＥＡ）及び地域の保安当局は、圧力除去の間に放出される放射能の排出監視を行うよう要求している。ここでは、他の核分裂生成物に加えて、長期的な土壌汚染ゆえに、特にセシウムと、人々にとって線量に関連するヨウ素（有機的に結合した形及び元素の形で）とが、当局の関心の中心となっている。事故の時点で施設内に留まっている人員も、特に保持できない希ガスによって負荷を加えられる可能性があり、防護の改善を必要としている。
【０００５】
放出される放射能に関するデータは、基本的に、人々及び当局が情報を得るため、例えば避難及び安全地帯の設置等の事故の際の対策を導き出すために必要とされる。この際、特に、不可欠かつ重要な測定データの、高速オンライン供給が必要である。
【０００６】
後続のより正確かつ詳細な化学分析及び放射線解析は、いわゆる証拠保全用フィルタを用いて、実験室で行われ得る。フィルタに保持された核分裂生成物は、ヨウ素（有機的及び元素）と、エアロゾルに結合した放射性核種とに区別され得る。実験室においてサンプルの正確な分析的分解を行う場合、全ての放出された成分の決定が可能である。しかしながら、実験室分析は、はるかに多くの時間を要するので、即時的な決定には適していない。
【０００７】
従って、放出は一般的に、ベントシステムに接続又は連結された排気監視システムによって測定され、記録される。このような排気監視システムは、例えば特許文献１から知られている。
【０００８】
放出された気体状及びエアロゾルに結合した核分裂生成物を決定するための分析的方法の他に、分析装置内で測定されるべき媒体の可能な限り代表的なサンプルの供給が、決定的に重要である。その際、ベントシステムのクリーンガスフローのエアロゾルサンプル抽出は、圧力除去システムのフィルタ装置よりも高い分離度を有していなければならないということに注意すべきである。先行技術に係るサンプル抽出システムでは、少なくとも満足のいく方法では、この目標を達成することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１６／０１１８１４９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の課題は、代表的な測定サンプルを得るための装置及び付属する方法について記載することにあり、当該測定サンプルは、ベントシステムのクリーンガス導管から抽出され、後続の分析システムにおいて、オンラインで、エアロゾル状の核分裂生成物に関して測定が行われ得る。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によると、装置に関する課題は、請求項１の特徴を有する装置によって解決される。対応する方法は、請求項１５に規定されている。
【００１２】
有利な態様は、従属請求項及び以下の詳細な説明の対象である。
【００１３】
以下の明細書は、特別なサンプル抽出方法と、付属するサンプル抽出システム、短縮してサンプラーと、を開示しており、当該サンプラーによって、代表的なサンプルをベントガスフローから抽出し、当該サンプルをオンライン測定方法において、エアロゾルに結合した核分裂生成物及び気体状の核分裂生成物に関して分析することが可能になる。本発明は、特に、ベントシステムのフィルタリング又は浄化段階の後に予期される、非常に微細なエアロゾルの領域を標的としている。しかしまた、同時に、サンプラーは、大きなエアロゾルの分離にも適しているので、ベントシステムの機能不全（例えばフィルタ段の故障）も、オンラインで検出可能である。
【００１４】
サンプラーは、好ましくは０．１μｍから１．０μｍまでの分離粒径範囲にあるエアロゾルを分離するために、スクラバ領域又は湿式スクラバを含んでいる。このために、洗浄液は、ヨウ素を結合するために、例えばチオ硫酸ナトリウム等の化学物質で調整されていてよい。さらに、これによって、固体のエアロゾル粒子の湿潤性とその分離とが改善する。エアロゾルを分離するために、スクラバ領域では、１つ又は複数の、好ましくは洗浄液に沈められたベンチュリ管が用いられ得る。ベンチュリ管内の液ガス比は、好ましくは０．５から１０である。
【００１５】
スクラバ領域において予備洗浄されたガスは、イオン化分離領域、又は、短縮してイオン化分離器に流入する。イオン化分離器は、主に、好ましくは中心に配置された放電極を有する高電圧場と、集電極とから構成されている。集電極としては、サンプル抽出容器、又は、短縮してサンプル容器の壁面が用いられ得る。電気イオン化フィールドは、例えば１０ｋＶから８０ｋＶの高電圧を有する、放出している陰極の放電極と、アースされた集電極との間に形成される。エアロゾル分散の固体微粒子及び液体微粒子は、高い直流電圧下にある放電線のコロナに形成されるイオン及び電子によって静電的に帯電する。サンプルフローのガス内に依然として存在する粒子及びエアロゾルは、マイナスに帯電し、電場内で堆積面に移動する（陽極）。電気イオン化フィールドによって、０．１μｍから０．０１μｍの分離度が得られ、当該分離度は、格納容器ベントシステムのフィルタの分離度よりもはるかに上である。この高い分離度は、ベントシステムの分離の有効性を監視することを可能にする。液体噴霧システムを用いて定期的に噴霧することによって、堆積面が浄化され、エアロゾルが洗浄液に移行する。
【００１６】
浄化されたガスは、ベント導管に戻され、好ましくは、ベント導管に接続された絞り弁、いわゆるベント絞り弁の下流においてベント導管に戻される。ベント絞り弁によって形成される圧力差は、サンプル抽出フローを可能にする（受動的駆動）。サンプルフローを誘導するサンプル導管、より正確に言うとサンプル戻り導管には、ベント導管に対して平行に、同じく、サンプル絞り弁とも呼ばれるフロー絞り弁が存在している。サンプル導管内の絞り弁によって、サンプル抽出容器内において、ベント導管内と同じ圧力が存在することが確実化される。これによって、洗浄液の気化及び蒸発が回避される。サンプル導管内の絞り弁の超臨界の接近流を通じて、体積流量は、分離器によって一定に保たれるので、ベンチュリ管及びイオン化分離器を有するスクラバユニットは、最適な分離領域において機能することができる。
【００１７】
サンプラーからの洗浄液は、核種に特化したオンライン測定のために、連続的又は周期的に、分析ユニットに供給される。この際、分析ユニットは、例えばゲルマニウム分光計又は蛍光分光計等の、分光計を含むことが可能である。エアロゾルの洗浄液への移行によってようやく、許容できないサンプル抽出導管内でのエアロゾルの堆積を生じずに、測定されるべき媒体を、サンプル抽出導管内の長い区間を通って、分析装置に誘導することが可能になる。この際、分析ユニットは、放射しているサンプル抽出位置に対して十分に距離を置いて設置され得る。
【００１８】
任意で、気体状のサンプルは、サンプル絞り弁の上流で抽出され、分析装置に供給される。分析されたサンプルは、サンプル絞り弁の下流で再び戻される。気体状のサンプルは、受動的に、すなわちサンプル絞り弁における圧力差によって輸送される。
【００１９】
洗浄液内で集められた放射能は、ベントプロセスの最後に、一体的に放出された放射能の証拠保全用フィルタとして用いられ得る。
【００２０】
エアロゾル分離のさらなる最適化のために、２つ以上のサンプラーを直列に接続することが可能である。
【００２１】
要約すると、本発明に係るコンセプトは、サンプル抽出容器を含んでおり、サンプル抽出容器は、上流に配置された一体型の湿式分離、好ましくはベンチュリスクラバと、エアロゾル分散のイオン化する電気的微細分離段とを備えている。微細エアロゾルを洗浄液に戻すことによって、損失を最小化したエアロゾルの分析機器への輸送が可能になる。付加的なガスサンプル抽出は、好ましくは絞り弁によって形成された圧力差を用いて、受動的に行われる。サンプルフローは、有利には、絞り弁の超臨界動作によって一定に保たれるので、サンプラーの動作点は、最適化して設定され、一定に保たれ得る。これによって、ベントフローに関する、放出された核分裂生成物の重要な均衡（relevante Bilanzierung）が可能である。
【００２２】
当該コンセプトの利点は、特に、以下のように要約される：
‐ベントシステム内でフィルタ圧力除去を行った後、代表的なエアロゾルサンプル及びガスサンプルの抽出が可能になること、
‐これによって、放出されたエアロゾルに結合した、気体状の核分裂生成物の正確なオンライン監視が行われ得ること、
‐従って、フィルタ圧力除去の分離の有効性が監視され得ること、
‐サンプル導管内には、わずかなエアロゾルのみが堆積すること、
‐分析装置が、サンプルの位置とは大きく距離を置いて、保護されて設置され得ること、
‐市販されている分析装置を普遍的に利用できること、
‐コンセプトが、フィルタ圧力除去の方法（例えば乾式フィルタリング、湿式分離）に左右されないこと。
【００２３】
本発明の複数の実施例を以下に、概略的かつ著しく簡略化された図面を用いて説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、過酷事故に際してフィルタ圧力除去を行うためのベントシステムと、付属する排気監視システムとを有する原子力発電所を、部分的に、概観を表す図面のように示した図である。
【図２】図１に係る排気監視システムの第１の変型例を拡大して示した図である。
【図３】排気監視システムの第２の変型例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
全ての図面において、同じ、又は、同じ作用を有する要素には、同じ参照符号が付されている。
【００２６】
図１に部分的に示されている原子力施設は、例えば加圧水型原子炉又は沸騰水型原子炉タイプの原子力発電所２であり、格納容器４として表された格納容器シェルを有しており、格納容器シェルは、核成分を包囲し、正常な場合は、密閉して周囲から遮断されている。放射性核分裂生成物の放出と、格納容器４内での著しい圧力上昇とを伴う過酷事故を制御するために、付属の圧力除去システム又はベントシステム６を用いたフィルタ圧力除去が設けられている（ＦＣＶＳ＝格納容器フィルタベントシステム）。このために、格納容器４には、圧力除去導管又はベント導管８が接続されており、圧力除去導管又はベント導管８を通って、必要な場合には、付属する遮断弁１０を開口した後で、圧力が加えられている格納容器の雰囲気を、例えば煙突１２を通じて屋外に誘導することが可能である。ベント導管８には、圧力除去フロー又はベントフローに関して、複数のフィルタユニット１４又はフィルタ段が接続されており、それによって、ベントプロセスの際の周囲への放射線の負荷が最小化される。この際、乾式フィルタ、湿式フィルタ、湿式スクラバ、分子篩等、又は、これらの任意の組み合わせが用いられ得る。
【００２７】
フィルタユニット１４が、ベントプロセスの間に正しく機能することを確実化し、場合によって生じ得る周囲への放射性残留負荷を測定技術的に検出するために、図１に係る施設には、排気監視システム１６が取り付けられている。排気監視システム１６は、サンプル抽出システム１８を含んでおり、サンプル抽出システム１８は、フィルタリングされたベントフローから、フィルタユニット１４の下流において、つまりいわゆるクリーンガスフローから、サンプルを抽出し、当該サンプル内に含まれる放射性物質の放射能を検出するために、当該サンプルを、分析ユニット２０に供給する。分析ユニット２０は、特に分光計又は核種に特化した放射能を検出するためのその他の装置を含み得る。例えば圧力センサ２２によって検出されたベント導管８内の圧力Ｐ等のさらなる測定変数を用いて、及び／又は、ベント導管８内の質量流量若しくは体積流量の適切な評価によって、付属の電子評価ユニット２４において、周囲に放出された（核種に特化した）放射能全体が検出され、表示装置上に、好ましくはリアルタイムにおいて可視化される（オンラインモニタリング）。
【００２８】
評価には、自明のことながら、例えば線量計２６による、さらなる測定値を取り入れることが可能であり、線量計２６は、例えばベント導管８又はその出口２８の周囲に配置されている。評価ユニット２４及び分析ユニット２０、及び、必要に応じて存在するさらなる電気機器（例えば高電圧発生器、下記を参照）のための電力供給９６は、例えばバッテリ９８又は蓄電池を用いて、好ましくは自立型で、安全装置が作動するように設計されている。
【００２９】
排気の監視にあたって、特に、ベントフローに同伴されるエアロゾルに由来する分の放射能量、具体的には、フィルタユニット１４内に保持されない、又は、不十分にのみ保持される特に小さい粒子又は懸濁粒子の放射能量が重要である。従って、ここに記載した排気監視システム１６は、特別な程度で、クリーンガスフローから代表的なエアロゾルサンプルを得るために最適化されており、これについては、以下において図２を用いて詳細に説明する。
【００３０】
図２に示された排気監視システム１６の主要な構成要素は、サンプル抽出システム１８であり、サンプル抽出システム１８は、湿式スクラバ３４が組み込まれたサンプル容器３２を有している。サンプル容器３２は、全方位において気密に、かつ、媒体を密封するように閉じられた容器であり、当該例の場合はシリンダ形状を有しており、直立するように配置されている。サンプル容器３２の下側領域には、洗浄液空間３６が存在しており、洗浄液空間３６は、動作している間、所定の充填レベル３８まで洗浄液４０で満たされている。洗浄液空間３６の上には、ガス空間４２が存在している。
【００３１】
フィルタユニット１４（図１を参照）の下流では、サンプル抽出導管４４が、ベント導管８から分岐し、サンプル容器３２に通じている。より正確に言うと、サンプル抽出導管４４は、端部側において、洗浄液空間３６に合流しており、出口は、有利には、ベンチュリ管４６として構成されている。複数のベンチュリ管４６が、フローに対して並列に接続されて存在していてもよい。各ベンチュリ管４６は、好ましくはノズル壁面に開口部を備えた狭窄部又は口峡部４８を有しており、狭窄部又は口峡部４８を通じて、内側に位置する流路が、周囲の洗浄液４０に接触する。従って、サンプルフローがベンチュリ管４６を貫流する場合、口峡部４８における開口部を通じて、周囲の洗浄液４０の吸引及び同伴が生じる。
【００３２】
サンプル抽出導管４４の分岐部５０の下流において、絞り弁５２は、ベント導管８に接続されており、絞り弁５２は、ベント絞り弁とも表される。さらに、戻り導管５４は、サンプル容器３２のガス空間４２から、ベント導管８に戻り、合流点５６は、絞り弁５２の下流に位置している。戻り導管５４には、同様に絞り弁５８が接続されており、絞り弁５８は、サンプル絞り弁とも表される。
【００３３】
記載された配置によって、ベントフローの一部が、ベント導管８から分岐し、サンプルフローとして、サンプル抽出導管４４を通って、サンプル容器３２内に誘導される。分岐した部分流は、ベンチュリ管４６を通過し、当該部分流は、口峡部４８の領域において吸引又は同伴された洗浄液４０と混合され、完全に相互に作用する。当該混合物は、液面の下側に位置するノズル出口６０において、洗浄液４０内に噴出する。代替的に、ガス空間４２内に直接噴出してもよい。ベントフローと洗浄液４０との完全な相互作用によって、洗浄液４０に同伴されたエアロゾルの堆積が生じる。分離度は、まさに、ベンチュリ管を用いた場合、特に高くなる。しかしまた、代替的に、別の出口ノズル又は出口開口部も考えられる。
【００３４】
さらに、ベントフローの凝縮可能なガス成分は、サンプル容器３２内で、部分的に液体の形状で堆積し、それによって、ベント動作において充填レベル３８が高くなる傾向が見られる。過度の上昇を防止するために、洗浄液４０の、サンプル容器３２から格納容器４への、図１にのみ示された液体戻り導管６２を通じた返送を設けることが可能である。代替的に、過剰な洗浄液４０は、別個の回収容器へ排出され得る。
【００３５】
重力によってもたらされる、下に向かって沈んでいく液体と上に向かって昇っていくガスとの分離の後、ベントフローの浄化された気体状の部分流が、サンプル容器３２のガス空間４２内に集まり、戻り導管５４を通って上に向かって流れ、最終的に、戻り導管５４のベント導管８への合流点５６において、再び、主流と合流する。合流点５６は、ベント導管８に関して、絞り弁５２の下流に位置している。ベント導管８内の絞り弁５２と、戻り導管５４内の絞り弁５８とによって、圧力比が、平行する部分流の分岐と、後の再合流とが、ポンプ等のさらなる駆動手段を必要とせずに、専ら周囲の雰囲気に対する格納容器４内の陽圧によって駆動されるように調整されている。
【００３６】
分離効率、特に比較的小さい粒径を有する微細エアロゾルに関する分離効率を高めるために、サンプル容器３２に組み込まれた湿式スクラバ３４の下流には、電気イオン化分離器６４（静電分離器、コロナセパレータ、又は、電気的フィルタとも呼ばれる）が接続されており、電気イオン化分離器６４は、有利には、同様にサンプル容器３２に組み込まれており、つまり、洗浄液空間３６の上側のガス空間４２に組み込まれている。それによると、湿式スクラバ３４は、粗粒分離器又は第１の分離器段と見なされ、イオン化分離器６４は、微細分離器又は第２の分離器段を形成している。
【００３７】
イオン化分離器６４は、少なくとも１つの放電極６６と集電極６８とを含んでおり、放電極６６と集電極６８との間には、動作の間、高電圧発生器７０を用いて、例えば２０ｋＶから１００ｋＶまでの高電圧領域における電位差が加えられる。高電圧発生器７０は、サンプル容器３２の外側に配置され、容器壁面７２を通るように誘導された、電気的に絶縁された接続ケーブル７４を通じて、放電極６６に接続されていると合理的である。放電極６６と集電極６８とは、サンプル容器３２のガス空間４２内に存在している。集電極６８は、図２に示したように、サンプル容器３２の（アースされた）金属の容器壁面７２によって形成されていてもよい。放電極６６から集電極６８に移動する電子及びイオンによって、ガスフロー内に同伴されたエアロゾル粒子は、イオン化され、放電フィールド（コロナ）内を、集電極６８に向かって移動し、集電極６８の表面に堆積又は沈殿する。液体を噴霧する浄化システム又は噴霧システム７６を用いて、堆積したエアロゾルは、連続的に、又は、時間的間隔を置いて、特に周期的に、集電極６８から、湿式スクラバ３４の洗浄液体４０に逆洗される。代替的又は付加的に、浄化のために、ラッピング機構が存在していてもよい。
【００３８】
ベンチュリ管４６は、有利には、洗浄液４０に十分な深さまで沈められるので、上方のイオン化分離器６４の領域への、妨害となる噴出は生じない。噴霧システム７６の好ましい動作方法は、連続的な噴霧動作である。
【００３９】
サンプル容器３２のサンプ、好ましくはその最深部に、液体抽出導管７８が接続されており、液体抽出導管７８には、輸送ポンプ８０が接続されており、輸送ポンプ８０は、さらに下流に向かって、分析ユニット２０に通じており、分析ユニット２０は、例えばγ線分光計及び／又は質量分光計を含んでいる。従って、輸送ポンプ８０の電源がオンになっている場合、サンプル容器３２内に存在する洗浄液４０のサンプルは、当該サンプルの中に含まれるエアロゾルと共に、分析ユニット２０に輸送され、分析ユニット２０において、その放射性物質の放射能量に関して測定が行われる。
【００４０】
分析ユニット２０からサンプル容器３２内に誘導される液体戻り導管８２を通って、液体サンプルは、サンプル容器３２に返送される。有利には、液体抽出導管７８は、分析ユニット２０上で／分析ユニット２０内で／分析ユニット２０において、液体戻り導管８２に移行する。従って、両方の導管は共に、関連した再循環導管と見なされ得るので、サンプルの輸送には、１つの輸送ポンプ８０のみで十分である。すなわち、液体サンプルは、ある程度分析ユニット２０を通過し、分析ユニットにおいて、好ましくは「通り過ぎて」（オンザフライ）分析される。当該図面に示された例とは異なり、輸送ポンプ８０を分析ユニット２０の下流に配置してもよい。
【００４１】
図２の例において、液体戻り導管８２は、導管分岐部８４において、２つの部分区間に分岐する。その内の一方は、洗浄液４０に直接戻っており、すなわち、洗浄液空間３６内に配置された出口８６を有している。他方は、ガス空間４２内で好ましくは可能な限り上方に、集電極６８の上側に配置された、噴霧システム７６の少なくとも１つの噴霧ノズル８８のための供給導管１００を形成している。導管分岐部８４は、有利には、制御可能／切り替え可能な三方弁として構成されており、それによって、導管の区間を通る流量を、必要に応じて調整することが可能である。
【００４２】
さらに、有利な変型例では、ガスサンプル導管９０が存在しており、ガスサンプル導管９０は、入口側において、イオン化分離器６４の下流ではあるが、依然として絞り弁５８の上流で、サンプル容器３２のガス空間４２又は戻り導管５４に接続されている。さらなる経路では、ガスサンプル導管９０が、分析ユニット２０を通過し、出口側において、絞り弁５８の下流で戻り導管５４に、又は、絞り弁５２の下流で、ベント導管８に直接接続されている。圧力比の適合又は最適化のために、ガスサンプル９０内に、絞り弁が配置されていてもよい。このようにして、ガスフローが、サンプル容器３２内の両方の分離器段（湿式スクラバ３４及びイオン化分離器６４）を通過し、その中に含まれるエアロゾルが洗浄液４０内に分離した後で、受動的な方法で、ガスフローのガスサンプルが抽出され、分析され得る。
【００４３】
図３に示された変型例では、図２から知られた種類の２つのサンプル容器３２、３２’が、サンプルフローに関して直列に接続されている。すなわち、ベント導管８内でベントフローから分岐したサンプルフローは、まずサンプル抽出導管４４を通って、第１の（本図では左の）サンプル容器３２に流入し、図２に関連して記載したように、両方のエアロゾル分離器段（湿式スクラバ及びイオン化分離器）を通過する。このようにしてすでに大幅にエアロゾルが除去されたガスフローは、引き続いて、接続導管９２を通って、第２の（本図では右の）サンプル容器３２’に供給され、同様に２つのエアロゾル分離器段を通過し、つまり、エアロゾルの含有量が再度激減される。最終的に、サンプルフローは、第２のサンプル容器３２’から流出し、絞り弁５８を有する戻り導管５４を通って、戻り導管５４のベント導管８への合流点５６において、再びベントフローに合流する。
【００４４】
両方のサンプル容器３２、３２’のいずれにも、図２に関連して記載したように、液体抽出導管７８、７８’が接続されており、これら両方の導管は、結合点９４において結合する。すなわち、両方のサンプル容器３２、３２’からの液体サンプルが合流する。サンプルの混合物は、引き続いて、輸送ポンプ８０によって動かされて、分析ユニット２０を通過し、最終的に、液体戻り導管８２のシステムを通じて、両方のサンプル容器３２、３２’内で、各噴霧システム７６と、それぞれ直接洗浄液４０に合流する出口８６とに分配される（図２も参照のこと）。これに関しては、いくつかの変型例が可能である。代替的な態様では、両方のサンプル容器３２、３２’からの液体サンプルは、例えば互いに分離して分析ユニット２０を通過し、それぞれ元のサンプル容器３２、３２’に戻されてもよい。
【符号の説明】
【００４５】
２  原子力発電所
４  格納容器
６  ベントシステム
８  ベント導管
１０  遮断弁
１２  煙突
１４  フィルタユニット
１６  排気監視システム
１８  サンプル抽出システム
２０  分析ユニット
２２  圧力センサ
２４  評価ユニット
２６  線量計
２８  出口
３２、３２’  サンプル容器
３４  湿式スクラバ
３６  洗浄液空間
３８  充填レベル
４０  洗浄液
４２  ガス空間
４４  サンプル抽出導管
４６  ベンチュリ管
４８  口峡部
５０  分岐部
５２  絞り弁
５４  戻り導管
５６  合流点
５８  絞り弁
６０  ノズル出口
６２  液体戻り導管
６４  イオン化分離器
６６  放電極
６８  集電極
７０  高電圧発生器
７２  容器壁面
７４  接続ケーブル
７６  噴霧システム
７８、７８’  液体抽出導管
８０  輸送ポンプ
８２  液体戻り導管
８４  導管分岐部
８６  出口
８８  噴霧ノズル
９０  ガスサンプル導管
９２  接続導管
９４  結合点
９６  電力供給
９８  バッテリ
１００  供給導管
【図１】
2021514473.tif 000003
【図２】
2021514473.tif 000004
【図３】
2021514473.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】令和2年10月22日(2020.10.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
格納容器（４）と、前記格納容器（４）に接続されたベント導管（８）を有する、付属するベントシステム（６）と、を備えた原子力施設であって、排気監視システム（１６）が存在しており、前記排気監視システム（１６）は、
−前記ベント導管（８）から分岐し、サンプル容器（３２）に至る、サンプルフローのためのサンプル抽出導管（４４）と、
−前記サンプル容器（３２）から、前記ベント導管（８）に至る戻り導管（５４）と、を有しており、
前記サンプル容器（３２）は、前記サンプルフローのための湿式スクラバ（３４）と、前記サンプルフローに関して前記湿式スクラバ（３４）の下流に接続されたイオン化分離器（６４）と、を含んでおり、液体抽出導管（７８）は、前記サンプル容器（３２）から分析ユニット（２０）に至る原子力施設。
【請求項２】
前記湿式スクラバ（３４）が、前記サンプル容器（３２）の下側部分において実現しており、前記イオン化分離器（６４）が、前記湿式スクラバ（３４）の上方の、前記サンプル容器（３２）の上側部分において実現している、請求項１に記載の原子力施設。
【請求項３】
前記湿式スクラバ（３４）が、ベンチュリスクラバとして構成されている、請求項１又は２に記載の原子力施設。
【請求項４】
前記ベンチュリスクラバが、洗浄液（４０）内に完全に沈められたベンチュリ管（４６）を有している、請求項３に記載の原子力施設。
【請求項５】
前記イオン化分離器（６４）が、ガス空間（４２）内に配置された放電極（６６）と集電極（６８）とを有しており、前記集電極は、好ましくは前記サンプル容器（３２）の壁面によって形成されている、請求項１から４のいずれか一項に記載の原子力施設。
【請求項６】
前記ベント導管（８）には、複数のフィルタユニット（１４）が接続されており、前記サンプル抽出導管（４４）の前記ベント導管（８）からの分岐部（５０）は、前記フィルタユニット（１４）の下流に位置している、請求項１から５のいずれか一項に記載の原子力施設。
【請求項７】
前記サンプル抽出導管（４４）の前記ベント導管（８）からの分岐部（５０）と、前記戻り導管（５４）の前記ベント導管（８）への合流点（５６）との間では、絞り弁（５２）が前記ベント導管（８）に接続されている、請求項１から６のいずれか一項に記載の原子力施設。
【請求項８】
前記戻り導管（５４）には、絞り弁（５８）が配置されている、請求項１から７のいずれか一項に記載の原子力施設。
【請求項９】
前記戻り導管（５４）における前記絞り弁（５８）が、超臨界の接近流に関して設計されている、請求項８に記載の原子力施設。
【請求項１０】
前記絞り弁（５８）の上流では、ガスサンプル導管（９０）が、前記分析ユニット（２０）に至る前記戻り導管（５４）から分岐している、請求項８又は９に記載の原子力施設。
【請求項１１】
前記ガスサンプル導管（９０）が、前記絞り弁（５８）の下流で、前記戻り導管（５４）に再び合流する、請求項１０に記載の原子力施設。
【請求項１２】
前記液体抽出導管（７８）が、前記分析ユニット（２０）の下流において、前記サンプル容器（３２）内に至る液体戻り導管（８２）に移行する、請求項１から１１のいずれか一項に記載の原子力施設。
【請求項１３】
前記液体戻り導管（８２）又は前記液体戻り導管（８２）から分岐する分岐導管が、前記イオン化分離器（６４）に集積したエアロゾルの前記湿式スクラバ（３４）への逆洗のために、前記サンプル容器（３２）内に配置された噴霧システム（７６）のための供給導管（１００）を形成している、請求項１２に記載の原子力施設。
【請求項１４】
２つのそれぞれ湿式スクラバ及びイオン化分離器が設けられたサンプル容器（３２、３２’）が、前記サンプルフローに関して直列に接続されている、請求項１から１３のいずれか一項に記載の原子力施設。
【請求項１５】
原子力施設が原子力発電所（２）である、請求項１から１４のいずれか一項に記載の原子力施設。
【請求項１６】
原子力施設のベントシステム（６）の排気監視のための方法であって、
−ベントフローから、サンプルフローが分岐するステップと、
−前記サンプルフローが、湿式スクラバ（３４）内で浄化され、前記サンプルフローに含まれるエアロゾルは、洗浄液（４０）内に分離するステップと、
−前記サンプルフローが、引き続いて、イオン化分離器（６４）を通過し、前記サンプルフロー内に含まれるエアロゾルが分離し、前記洗浄液（４０）内に移行し、前記洗浄液（４０）のサンプルが、前記洗浄液と結合したエアロゾルと共に、分析ユニット（２０）に供給されるステップと、
によって、前記ベントフローからエアロゾルサンプルが得られる方法。
【請求項１７】
原子力施設が原子力発電所（２）である、請求項１６に記載の方法。
【国際調査報告】
2021514473.tif 000006
2021514473.tif 000007
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