(57)【要約】【課題】中性子発生源を取り囲んで収容することにより、周辺環境に対する遮蔽を行うようにした冷却式中性子遮蔽装置において、製作が容易で、かつ、地震、輸送時等に横荷重が作用してもこれに強く、冷却材流路を正しく確保できるようにしたものを提供することを課題とする。【解決手段】中性子発生源を取り囲んだ内側胴と外側胴との間に、内側胴との間を密閉し外側胴との間に隙間を有する第１の円板体と、内側胴との間にスペーサを介して隙間を有し外側胴との間を密閉する第２の円板体を、上下方向に隙間を置いて交互に配列して内側胴に溶接等の手段で固定し、これらの隙間を経てジグザグしながら上下方向に延びる冷却材流路を形成することにより、製作は簡便にして地震、輸送時等の横荷重にも耐える冷却式中性子遮蔽装置を得た。【選択図】　　　　　　図１
2004077316.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側胴と外側胴の間に上下方向に複数の円板体を配置して冷却材流路を形成し、前記内側胴で中性子発生源の周囲を取囲んで周辺環境を中性子から遮蔽する冷却式中性子遮蔽装置において、内周側で前記内側胴に密閉固定されると共に外周側で前記外側胴との間に隙間を有する第１の円板体と、内周側でスペーサを介して前記内側胴に隙間を維持して固定されると共に外周側で外側胴との間を密閉した第２の円板体とを有し、同第１、第２の円板体を上下方向に隙間を置いて交互に配置し、ジグザグして上下方向に延びる冷却材流路を形成したことを特徴とする冷却式中性子遮蔽装置。
【請求項２】
前記第２の円板体の外周側と外側胴との間は、ラミネックスシール部材を配置して密閉したことを特徴とする請求項１に記載の冷却式中性子遮蔽装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中性子発生源を取り囲んで収容することにより、周辺環境に対する遮蔽を行うようにした冷却式中性子遮蔽装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
中性子発生源の周囲には、周辺環境を中性子線から遮蔽するための装置、機器が必要である。
【０００３】
このため従来においては、中性子発生源の周囲を鉄等の金属製の遮蔽装置で遮蔽し、周辺環境を中性子線から保護するようにしているが、同中性子発生源で発生する中性子の強度が強い場合には、中性子により遮蔽装置の内部が発熱することがある。
【０００４】
このような中性子の発熱が原因となって、遮蔽装置自体の破壊、破損等に至ることもあるので、同遮蔽装置の構造健全性、機能維持の観点からも、同遮蔽装置を冷却することが必要となり、同遮蔽装置は冷却機能を備えた冷却式の中性子遮蔽装置が採用されるようになっている。
【０００５】
このような従来の冷却式中性子遮蔽装置の概要について、図２乃至図４に基づいて説明する。
図２は従来の冷却式中性子遮蔽装置の一例を示し、（ａ）はその外殻の平面図、（ｂ）は同外殻の正面図、（ｃ）は同外殻の斜視図、図３は同従来の冷却式中性子遮蔽装置の詳細な構造を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図、図４は図３に示す遮蔽ブロックの斜視図である。
【０００６】
すなわち、従来の冷却式中性子遮蔽装置において、中性子発生源から全方向に放射状に発生する中性子を遮蔽するために、同冷却式中性子遮蔽装置は、鉄製の中空円筒体１でその外殻が構成され、同中空円筒体１の周面には発生した中性子を取出すための中性子取出し貫通口２を複数備えている。
【０００７】
細部に亘ってより詳細、かつ、正確な構造を示す図３に基づいて説明すると、同冷却式中性子遮蔽装置は、同心状に配置された内側胴３と外側胴４を有し、同内側胴３と外側胴４との中間に、多数の遮蔽ブロック５を花弁状に配置して構成されている。
【０００８】
また、この多数の遮蔽ブロック５は、平面で見れば放射状に広がる花弁状の配置となるが、縦断面で見れば図３（ｂ）の表示から理解できるように、上下方向に積層状に配列されている。
【０００９】
そして各遮蔽ブロック５には、図３（ｂ）及び図４の表示から理解できるように、その上面に溝８を設け、かつ、同遮蔽ブロック５を花弁状に配列する際には、隣接する各遮蔽ブロック５相互の間にスペーサ６を配置して放射方向に隙間７を確保している。
【００１０】
従って、前記した各遮蔽ブロック５の上面に設けた溝８及び各遮蔽ブロック５の間の隙間７により、各遮蔽ブロック５の間には、周方向、半径方向及び上下方向に通じる冷却材の通路が形成されることとなり、この通路を経由して水、その他の冷却材が流され、各遮蔽ブロック５をはじめとし、遮蔽装置全体の冷却がなされるものである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
前記したように、従来の冷却式中性子遮蔽装置においては、各遮蔽ブロック５の上面の溝８、隣接する遮蔽ブロック５間の隙間７等により冷却材の通路を形成し、この冷却材の通路で周方向、半径方向、及び上下方向に水、その他の冷却材を流して冷却を行うようにしている。
【００１２】
しかしながら、冷却式中性子遮蔽装置の冷却構造として、このような従来のブロック積層構造とする場合、以下のような問題がある。
【００１３】
前記のように形成された通路に冷却材を正しく流すためには、ブロック同士及び内側胴３、外側胴４との隙間の管理を厳しく行う必要があるが、製作する際、内側胴３と外側胴４との中間に遮蔽ブロック５を隙間なく配置することは極めて困難である。
【００１４】
すなわち、遮蔽ブロック５と内側胴３及び外側胴４の間に、隙間が生じると冷却材がそこを流れ、正しくブロック間を流れず、冷却できない部分が生じるため、遮蔽ブロック５と内側胴３及び外側胴４の間は、溶接や機械加工により隙間がないようにする必要がある。
【００１５】
また、ブロック同士を積層しただけの場合、地震、輸送時等に生じる横荷重に対して、ブロックが動き、冷却材流路が乱れ、正しく冷却できない問題が生じる可能性がある。
【００１６】
本発明は前記のような事情に鑑みてなされたものであり、製作が容易であり、かつ、地震、輸送時等に横荷重が作用しても冷却材流路を形成するブロックはこれにより移動させられるようなこともなく、冷却材流路を正しく確保できる冷却式中性子遮蔽装置を提供することを課題とするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記した課題を解決すべくなされたもので、その第１の手段として、内側胴と外側胴の間に上下方向に複数の円板体を配置して冷却材流路を形成し、前記内側胴で中性子発生源の周囲を取囲んで周辺環境を中性子から遮蔽する冷却式中性子遮蔽装置において、内周側で前記内側胴に密閉固定されると共に外周側で前記外側胴との間に隙間を有する第１の円板体と、内周側でスペーサを介して前記内側胴に隙間を維持して固定されると共に外周側で外側胴との間を密閉した第２の円板体とを有し、同第１、第２の円板体を上下方向に隙間を置いて交互に配置し、ジグザグして上下方向に延びる冷却材流路を形成した冷却式中性子遮蔽装置を提供するものである。
【００１８】
すなわち同第１の手段によれば、周辺環境を中性子から遮蔽すべく中性子発生源を取り囲んだ内側胴と外側胴との間に配置された円板体は、内側胴との間を密閉し外側胴との間に隙間を有する第１の円板体と、内側胴との間にスペーサを介して隙間を有し外側胴との間を密閉する第２の円板体との２様式のものであり、これを上下方向に隙間を置いて交互に配列して内側胴に溶接等の手段で固定し、これらの隙間を経てジグザグしながら上下方向に延びる冷却材流路を形成しているので、このように冷却材流路を形成する各円板体は全て内側胴に固定されることによりその製作は簡便になると共に、地震、輸送時等の横荷重にも耐えて冷却材流路を維持し、水等の冷却材は前記冷却材流路を流れ、例えば第２の円板体が形成する内側胴との隙間から同第２の円板体と第１の円板体による上下間の隙間を経て前記第１の円板体が形成する外側胴との隙間に至り、更に同第１の円板体と次位の第２の円板体による上下間の隙間を経て同第２の円板体と内側胴との隙間に至る流れを形成し、安定確実な冷却が行われ、装置自体の高温破壊、破損のおそれもなく、信頼性を高めるようにしたものである。
【００１９】
また、本発明は第２の手段として、前記第１の手段において、前記第２の円板体の外周側と外側胴との間は、ラミネックスシール部材を配置して密閉した冷却式中性子遮蔽装置を提供するものである。
【００２０】
すなわち同第２の手段によれば、前記ジグザグの冷却材流路の途中となる前記第２の円板体の外周側と外側胴との間の密閉は、ラミネックスシール部材を配置して行っているので、前記内側胴に円板体を固定してこれに外側胴を設置するに際して、ラミネックスシール部材により前記第２の円板体の外周側と外側胴との接合が円滑かつ確実に行われ、確実に流路配分を行う構造を得るようにしたものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態について図１に基づいて説明する。
図１は本実施の形態に係る冷却式中性子遮蔽装置を概略的に示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【００２２】
すなわち、本実施の形態において、１３は鉄等の金属で作られ、内部に図示省略の中性子発生源を収納する内側胴、１４は同内側胴１３と同心で鉄等の金属で作られた外側胴、１５ａ、１５ｂは前記内側胴１３と外側胴１４の間に配置された第１、第２の円板体である。
【００２３】
ここで第１の円板体１５ａ及び第２の円板体１５ｂは、図１（ａ）からも理解できるように、平面が扇状のブロックに区画された複数の部片を集合して一体化し、中空円筒状に構成することも出来るが、これを一体物として構成することもできるものである。
【００２４】
１６はスペーサで、図１（ａ）では周方向に複数箇所配置されたものが示され、また、図１（ｂ）では図示を省略しているが、所定の厚みのある方形体で形成され、第２の円板体１５ｂの内方端面に周方向及び上下方向それぞれ複数個固着されている。
【００２５】
１７はラミネックスシール（ステンレス、インコネル等の剛性の高い材料を薄い板状にし、それを複数枚積層し、シールしようとする面間に曲げて接触させ、シールするもの）で、前記第２の円板体１５ｂの外周側の端面に周方向に亘って設置されている。
【００２６】
前記第１の円板体１５ａは、内周側の端面を内側胴１３と密閉させると共に、外周側の端面は外側胴１４との間に所定の隙間１８を形成するように配置し、同内周側の端面を内側胴１３に溶接接合されている。
【００２７】
他方、前記第２の円板体１５ｂは、前記第１の円板体１５ａとの間に上下方向で所定の隙間２０を維持して配置され、その位置で内周側の端面に溶接等で固着された前記スペーサ１６を介して内側胴１３に溶接接合され、同内側胴１３との間に所定の隙間１９を形成している。
【００２８】
なお、本実施の形態の組み立て手順については後述するが、第２の円板体１５ｂがスペーサ１６を介して内側胴１３に溶接接合されたこの位置で、同第２の円板体１５ｂの外周側に設置されたラミネックスシール１７は、外側胴１４の内面に当接して同外側胴１４との間を密閉することになる。
【００２９】
前記のように第１の円板体１５ａの上下方向に配列した第２の円板体１５ｂの上下には、別の第１の円板体１５ａが配置され、即ち、第１の円板体１５ａと第２の円板体１５ｂが上下方向に交互に配置され、この結果、内側胴１３、外側胴１４及び第１の円板体１５ａ、第２の円板体１５ｂにより、図１（ｂ）に流れ方向を矢印で示すように、隙間１９、隙間２０、隙間１８そして隙間２０と連続して繰り返すジグザグの冷却材流路２１が形成されて冷却式中性子遮蔽装置が構成される。
【００３０】
なお、この冷却式中性子遮蔽装置が組み立てられる手順について説明すれば、第１の円板体１５ａを外側胴１４との間に隙間１８を形成する位置関係で内側胴１３に密閉状に溶接接合し、次いで内周側にスペーサ１６を有すると共に外周側にラミネックスシール１７を配した第２の円板体１５ｂを、内側胴１３との間に隙間１９が形成されるように配列してスペーサ１６を介して前記内側胴１３に溶接接合し、このような配列を繰り返して第１の円板体１５ａと第２の円板体１５ｂを上下方向に隙間２０を維持して積層し、最後に外側胴１４を取付けることで冷却材流路２１を確保した冷却式中性子遮蔽装置が完成されることになる。
【００３１】
このように本実施の形態によれば、第１の円板体１５ａと第２の円板体１５ｂは溶接接合により内側胴１３に確実に固定され、簡便に冷却材流路２１を確保することができるので、地震、輸送時の横荷重等が作用しても冷却材流路２１が乱されることはなく、軽水、重水、ヘリウム等の冷却材により冷却されて安定して機能する冷却式中性子遮蔽装置を容易に得ることが出来たものである。
【００３２】
以上、本発明を図示の実施の形態について説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されず、本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えてよいことはいうまでもない。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本出願の請求項１に記載の発明によれば、内側胴と外側胴の間に上下方向に複数の円板体を配置して冷却材流路を形成し、前記内側胴で中性子発生源の周囲を取囲んで周辺環境を中性子から遮蔽する冷却式中性子遮蔽装置において、内周側で前記内側胴に密閉固定されると共に外周側で前記外側胴との間に隙間を有する第１の円板体と、内周側でスペーサを介して前記内側胴に隙間を維持して固定されると共に外周側で外側胴との間を密閉した第２の円板体とを有し、同第１、第２の円板体を上下方向に隙間を置いて交互に配置し、ジグザグして上下方向に延びる冷却材流路を形成して冷却式中性子遮蔽装置を構成しているので、前記ジグザグしながら上下方向に延びる冷却材流路を形成する各円板体は全て内側胴に固定されることによりその製作は簡便になると共に、地震、輸送時等の横荷重にも耐えて冷却材流路を維持し、水等の冷却材は前記冷却材流路を流れ、例えば第２の円板体が形成する内側胴との隙間から同第２の円板体と第１の円板体による上下間の隙間を経て前記第１の円板体が形成する外側胴との隙間に至り、更に同第１の円板体と次位の第２の円板体による上下間の隙間を経て同第２の円板体と内側胴との隙間に至る流れを形成し、安定確実な冷却が行われ、装置自体の高温破壊、破損のおそれもなく、信頼性を高めるようにした好適な冷却式中性子遮蔽装置を得ることが出来たものである。
【００３４】
また、本出願の請求項２に記載の発明によれば、前記請求項１に記載の発明において前記第２の円板体の外周側と外側胴との間は、ラミネックスシール部材を配置して密閉して冷却式中性子遮蔽装置を構成しているので、前記請求項１に記載の発明に加え、前記内側胴に円板体を固定してこれに外側胴を設置するに際して、ラミネックスシール部材により前記第２の円板体の外周側と外側胴との接合が円滑かつ確実に行われ、確実に流路配分を行う構造を得、より好適な冷却式中性子遮蔽装置を得ることが出来たものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る冷却式中性子遮蔽装置を概略的に示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図２】従来の冷却式中性子遮蔽装置の一例を示し、（ａ）はその外殻の平面図、（ｂ）は同外殻の正面図、（ｃ）は同外殻の斜視図である。
【図３】従来の冷却式中性子遮蔽装置の詳細な構造を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図３に示す遮蔽ブロックの斜視図である。
【符号の説明】
１　　　中空円筒体
２　　　貫通口
３　　　内側胴
４　　　外側胴
５　　　遮蔽ブロック
６　　　スペーサ
７　　　隙間
８　　　溝
１３　　　内側胴
１４　　　外側胴
１５ａ　　第１の円板体
１５ｂ　　第２の円板体
１６　　　スペーサ
１７　　　ラミネックスシール
１８　　　隙間
１９　　　隙間
２０　　　隙間
２１　　　冷却材流路
【図１】
2004077316.tif 000003
【図２】
2004077316.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004077316.tif 000006