(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
・原子力発電所（４）の格納容器（６）に接続された、高圧部（７４）と低圧部（７６）とを備えた圧力逃がし配管（８）と、
・入口側で圧力逃がし配管（８）の低圧部（７６）に接続し、そこから試料流れにより貫流される機能区間（２０、４６）に案内される試料採取配管（２２）と、
・駆動媒体ノズル（８２）、吸い込みノズル（８６）および出口ノズル（８８）を備えた噴射ポンプ（７８）と、
・入口側で圧力逃がし配管（８）の高圧部（７４）に接続し、そこから噴射ポンプ（７８）に案内され駆動媒体ノズル（８２）に接続される駆動媒体配管（８０）と、
・機能区間（２０，４６）から噴射ポンプ（７８）に案内され吸い込みノズル（８６）に接続される試料戻し配管（５６）と、
を備える原子力発電所（４）のベント系（１６）のエミッション監視システム。
【請求項２】
噴射ポンプ（７８）の出口ノズル（８８）から戻し配管（９０）が圧力逃がし配管（８）の低圧部（７６）に案内されその出口側に接続する請求項１記載のエミッション監視システム。
【請求項３】
戻し配管（９０）の出口開口部（９１）が圧力逃がし配管（８）内のベント流の流れ方向（１２）に見て試料採取配管（２２）の入口開口部（２６）の後ろに配置される請求項２記載のエミッション監視システム。
【請求項４】
試料採取配管（２２）が加熱媒体により貫流されるジャケット配管（１００）内に案内される請求項１から３の１つに記載のエミッション監視システム。
【請求項５】
ジャケット配管（１００）が、圧力逃がし配管（８）内のベント流の分岐された分岐流れが加熱媒体として作用するように構成される請求項４記載のエミッション監視システム。
【請求項６】
加熱媒体が試料流れと同じ流れ方向に向けられる請求項５記載のエミッション監視システム。
【請求項７】
機能区間（２０、４６）が圧力逃がし配管（８）の外側に配置される請求項１から６の１つに記載のエミッション監視システム。
【請求項８】
前記機能区間が、エアロゾルフィルタ（５０）およびヨードフィルタ（５２）を備えたフィルタ区間（４６）を含む請求項１から７の１つに記載のエミッション監視システム。
【請求項９】
前記機能区間が、対応する放射線の検出用に形成されたエアロゾル分析器（２８）、希ガス分析器（３２）、ヨード分析器（３０）のグループからなる複数のオンライン分析器（１８）を備えた分析区間（２０）を含む請求項１から８の１つに記載のエミッション監視システム。
【請求項１０】
高圧部（７４）と低圧部（７６）との間にオリフィス（７２）の形の絞り部が設けられる請求項１から９の１つに記載のエミッション監視システム。
【請求項１１】
ベント系（１６）と、当該ベント系に付属の前記請求項１から１０の１つに記載のエミッション監視システム（２）とを備えた原子力発電所。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力発電所のベント系のエミッション監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所の過酷事故では蒸気の放出とともに特に公知のようにジルコニウム・水反応による大量の水素の放出が生じる恐れがある。有効な対抗策を講じなければ、反応をコントロールできない場合には格納容器を危険にさらす爆発性の（爆鳴性ともいう）混合物を排除することはできない。さらには、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５０００−１５０００ｍ３）では、蒸気とともに非凝縮水素の放出により急激に圧力が上昇し、これが設計圧力を上回って格納容器の破壊圧力にまで達する恐れがある。
【０００３】
格納容器の過圧による破壊を回避するために、設備にはかなり前からフィルタ付きの圧力逃がし手段が備えられている。濾過にも拘わらず圧力逃がしの際にある程度の範囲で大気への放射性物質の放出が起こる。この放出は一般にエミッション監視システムで測定され記録される。検出データは住民への情報および事故対策の避難誘導に利用される。
【０００４】
現在設置されているエミッション監視システムの運転にはエアロゾルの凝縮およびデポジットを回避するために試料採取配管の加熱に量的にかなりの電力供給が必要とされる。さらにフィルタへの試料搬送および分析器の稼働に電力が必要とされる。電力供給（約４−８ＫＷ）は目下のところ非常用ディーゼル発電機によってのみ保証されている。バッテリのみによる望ましい給電は必要とされるバッテリ容量により実現が困難である。すなわちバッテリとその所要空間に多大の経費を要するからである。さらに設備は地震対策を必要とするので、ディーゼル機関やこれに必要な燃料タンクや設置空間のための経費を要する。発電所内部の電力供給の完全な喪失を伴う事故（所内全停電、略して「全停」という。）の発生時には現在設置されているモニタリングシステムは利用できないかその利用がごく制限されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、上記の点に関して対策を講じるもので、冒頭に述べたようなエミッション監視システムであって、測定結果の高い信頼性、利用性および精度のもとに電力消費が特に少ないように設計されたものを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は本発明によれば請求項１の特徴により解決される。
【０００７】
基本的構想の有利な実施態様および発展形態は、従属請求項並びに以下に詳説する。
【０００８】
本発明によるシステムによればエミッション監視は全停事故の場合にも実施可能である。本発明によるエミッション監視システムは好ましいことに、ベント系の排気ガス流の熱流力的エネルギーの一部を試料搬送および試料採取配管内の凝縮回避のための固有媒体の加熱に利用するものである。最適化された電力供給構想では、通常運転時の電力供給の停止から格納容器のベントプロセスの開始後の受動的な電力供給までバッテリのバックアップを可能にする。
【０００９】
ユーザもしくは運転員の観点からの主要な利点をまとめると次の通りである。
・全停事故時にもガス化したエミッション（放射性環境汚染物質の放出）に関する測定・監視任務を自発的に実施すること（排ガスモニタリング）。
・全停事故時にも放射線放出の情報提供が行われること。
・事故対策の避難誘導のための情報を備えること。
・オンラインモニタ（ヨード、エアロゾル、希ガス）の運転用の電力消費が僅少であること。
・バッテリ設備による電力供給が可能なこと。
・必要なバッテリ容量が僅少であること。
・システムの電力供給のための所要空間が僅少であること。
・エミッション監視システムはベント系の流量に比例した代表的な試料を採取すること。
・試料流れの調整が不要であること。
・ベント流れからの試料採取は受動的に自動調整により行われるので試料採取の能動的開始が不要であること。
【００１０】
本発明の種々の実施例を以下に図面を用いて詳細に説明する。図面はそれぞれ著しく簡略化および概略化して示されている。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は原子力発電所のベント系用のエミッション監視システムの第１の実施形態の原理図である。
【図２】図２は原子力発電所のベント系用のエミッション監視システムの第２の実施形態の原理図である。
【００１２】
両図において同一部分または同じ作用をする部分には同一の符号が付されている。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１に概略表示したエミッション監視システム２は、原子力発電所４のいわゆるベントの際に大気に放出される主としてガス状の環境汚染物質、特にその放射性に関する測定および監視に用いられる。
【００１４】
これに関して、ベントとは、格納容器とも呼ばれるが、ここでは図式的かつ部分的にのみ示した原子力発電所４の安全容器６の過酷事故におけるコントロールされた圧力逃がしを指し、安全容器６内に存する外部の環境雰囲気に対し相応の大きな過圧の大量の蒸気およびガスの放出を伴うものである。この目的のためベント配管とも呼ばれる圧力逃がし配管８が安全容器６から引き出されるが、この配管は原子力発電所４の通常運転時には閉鎖弁１０により閉鎖されている。圧力逃がしの開始には閉鎖弁１０が開かれ、流れ方向１２に沿って主としてガス状の圧力逃がし流れが形成され、煙突１４などを介して大気に放出される。これにより格納容器内の過圧は限界値以下に低減される。
【００１５】
ベントの際の大気汚染をできるだけ少なくするために、同図で拡大して示した圧力逃がし配管８の部分の特に上流側に、場合によっては下流側にも、一般にベント流とも呼ばれる圧力逃がし流れに対する種々のフィルタおよび／または洗浄装置、特に乾燥フィルタ、湿式洗浄機および／または吸着剤フィルタが、圧力逃がし配管８に接続される。これは格納容器フィルタードベントと呼ばれる。この種の装置（図示せず）は、ベント流に含まれる特に希ガス、ヨードおよびヨード化合物並びにエアロゾルなどの放射性物質を大幅に保留するために設計される。ベント運転用に設けられる全てのコンポーネントは全体としてベント系１６とも呼ばれる。
【００１６】
それにもかかわらずある種の事故シナリオでは、特に十分な保留装置のない古い設備では、無視できない放射線量がベント流とともに大気に漏洩することを完全に防ぐことはできない。この場合、発電所敷地に少なくとも一時的な汚染の危険があり、これは避難行動の計画と調整の際に考慮する必要がある。この目的のため、ベント流からガス試料を採取して多数の分析器１８に導くエミッション監視システム２が設けられる。好ましくは、貫流運転で作動する分析器１８は、ガス試料中の希ガス、ヨードおよびヨード化合物並びにエアロゾルの実含有量の測定を好ましくはリアルタイムで（オンライン・モニタリング）またはいずれにせよ同時に行うかおよび／またはこのような成分に起因する放射性濃度を推定する。さらにたとえば水素濃度を求めるためのガス分析器を分析区間２０に組み込むこともできる。
【００１７】
具体的に言えば試料を採取する配管または略して試料採取配管２２がベント流を導く圧力逃がし配管８から引き出され、圧力逃がし配管８の外側に配置された分析区間２０に接続されるかもしくはこれに結合される。試料採取配管２２の入口側には圧力逃がし配管８の内部に配置されベント流に向って突出する入口開口部２６を有する採取ノズル２４もしくはプローブが設けられる。代替的に圧力逃がし配管８を単に分岐することも考えられる。このようにしてベント流の一部が試料流れとして流れ方向２７に試料採取配管２２を通って分析区間２０に導かれる。
【００１８】
分析区間２０はこの実施例では上述のリアルタイムの多数の分析器１８、具体的にはエアロゾル分析器２８、ヨードもしくはヨード化合物分析器３０、希ガス分析器３２および水素分析器３４を備えており、これらはすべて貫流原理で作動し流れ方向に直列接続されている。もちろん他種のおよび／または補助的な分析器１８を設けることもでき、直列接続の代わりに分析器１８の並列接続またはこの２つの配管接続法の組み合わせも実現可能である。このため場合によっては配管の適当な分岐または連結が行われる。
【００１９】
付加的／代替的に圧力逃がし配管８に直接この種の分析器を、特にベント流のヨードおよびエアロゾル成分に関するオンライン・モニタリングのために設置することができる。このため例えば、圧力逃がし配管８には、好ましくは、その低圧部分７６（下記参照）に、壁厚を減らした（約３ｍｍ）の改装部分が設けられ、遮蔽度を減ずることにより外側に設置されたエアロゾル／ヨードモニタ１１２の感度を高めることができる。
【００２０】
分析器１８はこの実施例では採取した測定データを対応する信号線３６を介してたとえば原子力発電所４の事故監視所に設置可能な一つの共通の制御・（記録）評価ユニット３８に伝送する。代替的に多数の評価ユニットを分散設置することもできる。場合によってはこれらのユニットの機能をデータ収集および場合によってはデータ処理に限定し、本来の評価を後続の図示しないユニットで行うようにすることもできる。付加的に生のおよび／または処理済みの測定データをテレメータなどにより外部の監視ステーションに遠隔伝送することもできる。
【００２１】
制御・評価ユニット３８および‐必要な場合には‐個々の分析器１８の給電は、原子力発電所４の自家発電設備が故障していない場合には、通常の設備電力供給網４０を介して、故障している場合には好ましくは、無停電電源設備（ＵＰＳ）の原理で必要時に作動する自給の非常電力供給網４２を介して行われる。非常電力供給網は好ましくは設備電力供給網４０が故障していない場合これを介して後充電可能な再充電バッテリ／蓄電池４４により給電されるが、しかしまた燃料電池ユニットおよび／またはディーゼル機器を備えることもできる。
【００２２】
図１の実施例では分析区間２０と流れ的に並列に多数のフィルタ／コレクタ４８を備えたフィルタ区間４６が試料採取配管２２に接続されている。フィルタ区間にはたとえばエアロゾルフィルタ５０およびヨードフィルタ／ヨード化合物フィルタ５２が備えられる。したがって、フィルタ区間４６には試料採取配管２２を介して採取された試料流れの分流が貫流する。フィルタ区間４６のフィルタ／コレクタ４８に対しては、オンライン測定は行われず、むしろこれらはベント運転中または少なくとも事故の収束後に取り外され、保留した放射線担体に関して検査される。したがってオンライン分析器１８の完全な故障時でさえ、その後からベントにより大気放出されたエミッションについて評価をすることができる総括的なドキュメンテーションが可能となる。
【００２３】
上述のフィルタに付加してまたはその代わりにたとえば３Ｈ（トリチウム）および１４Ｃ（炭素１４）用のフィルタ／コレクタをフィルタ区間４６に接続することもできる。
【００２４】
さらに分析区間２０およびフィルタ区間４６と流れを並列にしたバイパス区間５４が設けられる。出口側では３つの分岐配管はすべて１つの共通のヘッダまたは試料戻し配管５６に導かれており、この戻し配管にはさらに下流側で下記に詳述する吸引ポンプ５８または真空ポンプが接続される。なお、ここで使用された用語の代わりに採取ノズル２４と吸引ポンプ５８との間にある試料採取・分析系のすべての管路網を簡略して試料採取配管と呼ぶこともできよう。この代替的な用語は以下図２に関連して利用することにする。なぜなら特に図２では分岐配管もしくは管部分は概念的に区別することが少ないからである。
【００２５】
種々の分岐流れの調整もしくは制御または調節のため好ましくは多数の閉鎖・調節弁が試料採取系の配管網に設けられる。一方ではバイパス区間５４、フィルタ区間４６および分析区間２０への分岐路の上流側に調節機能付閉鎖弁６０が設けられ、これにより試料採取配管２２を通る貫流、いわゆる試料流れ全体を調整することができる。他方では試料採取配管２２から分岐し上述の機能区間２０、４６、５４を形成する管自体にそれぞれの分岐流れを調整するための調節弁６２が設けられる。これらの調節弁６２はこの実施例では機能ユニットの下流側に、すなわちフィルタ／コレクタ４８および分析器１８の下流側に配置される。付加的にまたは代替的にこの種の調節もしくは閉鎖弁は機能ユニットの上流側に配置し、場合によっては１つまたは多数の分岐配管を連続運転中に、たとえば保守・交換作業およびフィルタ／コレクタ４８の点検のために、試料採取配管２２の流れから切り離すこともできる。しかし系の特に簡単な実施形態では、調節もしくは閉鎖弁を大幅にまたは完全になくすこともでき、これにより故障頻度や制御コストの低減を図ることもできる。特に閉鎖弁６０を省略した場合には、試料採取はベント流により受動的に自己調節で行われしたがって自動的に開始されるので、試料採取の能動的投入は不要である。
【００２６】
さらに試料採取配管２２内の閉鎖弁６０は図１に示すように付加的な接続口、すなわち不活性ガス配管６４またはフラッシングガス配管用の接続口を備えた三方弁として構成できる。たとえばこれにより必要に応じて不活性ガスやフラッシングガス、特に窒素Ｎ２を加圧下にある貯槽６６、たとえば加圧ガスボンベから試料採取配管２２へ導いて、試料流れに混合させることができる。三方弁６０の弁開度を適切に選ぶことによりもっぱら不活性ガスまたはフラッシングガスだけを試料採取配管２２の後続の部分に導入することもできる。同様に機能区間の個々の分岐配管は必要に応じて供給すべき不活性ガス、フラッシングガスまたは各分岐流れの化学的調整試薬用に、短管連結部６７を有することができる。標準的な弁の制御または調節は好ましくは中央の制御ユニット３８を介して手動で行うこともできる。
【００２７】
対象となる放射線物質およびガス組成のできるだけ信頼性のある測定のためには、フィルタ区間４６のフィルタ／コレクタ４８および分析区間２０の分析器１８への途上での試料流れ中の蒸気成分の凝縮およびエアロゾルのデポジットはできるだけ完全に回避しなければならない。
【００２８】
この目的のためエミッション監視システム２の待機運転、すなわち原子力発電所４の通常運転時には、試料採取配管２２およびフィルタ４８や分析器１８に通じる分岐配管の予熱は、少なくとも選択された管路、および場合によってはフィルタ４８や分析器１８で行われる。この待機加熱は図１のエミッション監視システム２では、通常は原子力発電所４の通常の設備電力供給網４０により運転電流を供与される電気的なトレースヒーティングにより行われる。配管の管周りに設置されたまたは配管の管壁に組み込まれた付属の加熱コイル／ヒータ６８は、図１では配管網のいくつかの箇所に例示的にのみ示されている。加熱系全体の加熱出力は測定運転で予期される露点温度以上であって試料流れの保証すべき温度に設定される（約１５０−２００℃以上）。
【００２９】
典型的には、まさにエミッション監視システム２の始動時または運転時に生じる通常の設備電力供給網４０の故障を伴ういわゆる所内全停電の状況下では、上述のバッテリユニット、燃料電池ユニットまたはディーゼル機器を電源とする非常電力供給網４２が、少なくとも初期にはトレースヒーティングのための給電を担うので、これにより試料搬送時に避けることができない熱損失は補償される。
【００３０】
熱損失をできるだけ小さく抑える（約５００Ｗ以下）ために、試料採取配管２２、それから分岐され機能ユニット（フィルタ／コレクタ４８および分析器１８）に向かう分岐配管および機能ユニット自体はできるだけ全体的に、しかし少なくとも幾つかの重要な部分および領域に特に、断熱ジャケット７０の形の断熱材を施されるが、これらは図１では単に幾つかの箇所に概略的に示されている。さらに好ましくは管壁またはハウジング壁の領域には熱伝導性の悪い材料が使用される。
【００３１】
流路の壁上でのエアロゾルのデポジットを避けるために試料採取配管２２およびそこから分岐して機能ユニットに向かう分岐配管には、好ましくは内側にテフロン（登録商標）のコーティングやアルミニウムコーティングが施されるか、または流体的に滑らかな電解研磨されたステンレス鋼が用いられる。
【００３２】
非常電力供給網４２もしくはそのエネルギー蓄積器における所要容量をできるだけ抑えるとともに蒸気凝縮を回避しながら機能モジュールへの確実な試料搬送を保証するために、図１によるエミッション監視システム２を大幅に受動的もしくは準受動的システムに設計するための一連の対策が講じられる（評価・制御ユニット３８および分析器１８はもちろん通常の場合ある程度の電力を必要とするので、非常電力供給網４２を完全に遮断するという完全な受動性はこの例では実現が困難である）。これらの対策については以下に詳述する。
【００３３】
一つにはベント流を導く圧力逃がし配管８内に、ここではオリフィス７２の形の絞り部が配置される。オリフィス７２の上流側ではガス圧はベント開始時の原子力発電所４の格納容器内圧に近い通常３〜６バール（絶対圧）であるが、流れ的に直列接続されるフィルタおよび／または洗浄ユニットを含む管路部分では場合によっては１〜２バールの圧力降下分だけガス圧は低下する。オリフィス７２によりほぼ約１バール（絶対圧）の周囲圧力まで圧力降下が生じる。それゆえオリフィス７２の上流側の圧力逃がし配管８は高圧部分７４、オリフィス７２の下流側は低圧部分７６と言うことができる。
【００３４】
絞りによりベント流の受動的な乾燥および過熱が生じるので、試料採取運転時に試料採取配管２２の閉鎖弁６０が開かれると好ましくはオリフィス７２の下流側に配置された採取ノズル２４を介して過熱された試料が試料採取配管２２に導かれるが、その蒸気成分はすでに十分な露点距離（相対湿度１以下）を有する。
【００３５】
さらにフィルタ４８および分析器１８から導かれたヘッダ５６に接続された吸引ポンプ５８により、試料採取および分析のために設けられた配管網の上流側部分に、試料搬送を駆動もしくは推進する低圧が作られる。この低圧により蒸気部分は試料流れ内で等エンタルピ膨張により熱力学でいうところの蒸気線図の過熱領域へと遷移する。露点温度はこれによりオリフィス７２の前の飽和蒸気温度以下に低下する。等エンタルピ膨張された固有媒体で今や加熱されたフィルタ区間４６並びに分析区間２０を含む試料採取配管２２により電気加熱は完全に不要となりエネルギーバランスから得られることになる。試料採取並びに加熱は今や‐いずれにせよ電気加熱をまだ補充的に使用することができる短い初期の始動段階後においては‐全ベント行程にわたって完全に受動的に行われる。
【００３６】
吸引ポンプ５８は原理的には電気的に駆動されるポンプであり、原子力発電所４の設備電力供給網４０または非常電力供給網４２を介して運転電流が供給される。しかし求められる受動的システム設計の意味で特に有利なのは、吸引ポンプが特に圧力逃がし配管８の高圧部分のベント流に存する流れのエネルギーにより駆動されることである。
【００３７】
この目的のため図１によるエミッション監視システム２の吸引ポンプ５８は、しばしばジェットポンプまたはエジェクタとも呼ばれる、噴射ポンプ７８として形成される。駆動媒体としては原子力発電所４の圧力逃がし配管８の高圧部分７４‐すなわちオリフィス７２の上流側部分‐からのベント流の分岐流れが用いられる。すなわち耐圧性の駆動媒供給配管８０が圧力逃がし配管８の高圧部分７４から噴射ポンプ７８の駆動媒体吸入ノズル８２に向かって導かれ、ポンプにより流れ方向８３に貫流する。駆動媒体供給配管８０の入口開口部８４は、図１に示すように圧力逃がし配管８からの単純な分岐とするかまたは試料採取配管２２の好ましい実施態様と同様に流路に突き出した抽気ノズルとして形成することができる。
【００３８】
ヘッダ、つまり試料採取管系のフィルタ区間４６、分析区間２０および場合によってはバイパス区間５４の出口側の試料流れ用の試料戻し配管５６は、噴射ポンプ７８の吸込みノズル８６もしくは吸込み短管に接続される。噴射ポンプ７８の出口ノズル８８には出口配管または戻し配管９０が接続され、この管は好ましい実態態様では他端である出口ノズル９１で圧力逃がし配管８に、つまりオリフィス７２の下流の低圧部７６、特に試料採取配管２２の採取ノズル２４の下流側に戻るように導かれる。
【００３９】
噴射ポンプ７８は従来の構造で形成することができ、図１の詳細図Ｄに示すように、駆動媒体入口には駆動ノズル９２、さらに下流側には周囲領域から吸い込まれた吸い込み媒体に駆動媒体の噴射流が衝突する混合室９４、出口側には部分的に圧力を回収するためのオプション的なディフューザ９６を有する。代替的に簡単な形態のベンチュリノズル９７を使用することも可能であり、その狭隘部または喉部９８に管壁の開口として吸い込みノズル８６が形成されるようにする。この実施形態は図２の詳細図Ｅに示されている（そこに追加して描かれているジャケット管によって試料採取管１０２に形成される被覆については、さらに下記に詳述する）。
【００４０】
噴射ポンプ７８の公知の作動原理によれば、そのノズルセクションまたは喉部９８には圧力エネルギーの流速への変換により試料流れを吸引するための負圧が作られる。吸引された試料流れは主として駆動媒体の運動量輸送により合流して、その際に駆動媒体と混合される。これにより生じた駆動媒体と吸い込み媒体との比較的低圧の混合物‐ここでは両者ともベント流の分岐流れ‐は、次いで噴射ポンプ７８からその出口ノズル８８およびそれに接続されている戻し配管９０を介して排出され、上述のように有利なことには残りのベント流に再び合流し、ベント流とともに大気放出される。試料採取と試料搬送はしたがって完全に受動的にベント流中に存する流れのエネルギーにより行われ、その上試料流れの受動的な過熱が保証される。
【００４１】
図２に示したエミッション監視システム２の実施形態は以下のように図１に示した実施形態とは異なる。
【００４２】
一つにはここではオンラインで行われるエアロゾル／ヨードモニタリングは行われない。したがって分析区間２０は省略されている。バイパス区間５４も同様に存在しない。エアロゾルフィルタ５０および／またはヨードフィルタ５２を備えたフィルタ区間４６だけが実現されている。エミッション監視システム２と言う代わりにこの実施形態ではエミッションドキュメンテーションシステムと称することもできる。このような変形例は図１の実施形態でも勿論採用可能である。
【００４３】
さらにここでは試料採取配管２２全体は採取ノズル２４からエアロゾルフィルタ５０および／またはヨードフィルタ５２を介して噴射ポンプ７８の吸い込みノズル８６に至るまで被覆されたジャケット管１００内を通されているので、試料採取管１０２の外壁とジャケット管１００の内壁との間の中間室は加熱媒体を貫流することができる。試料採取管１０２はこの実施形態では高熱伝導性の材料（たとえばアルミニウム）で形成することが目的に適っており、これに対しジャケット管１００には好ましくは熱伝導性の悪いものとするかおよび／または断熱ジャケット１０４を施すことで、一方では加熱媒体から試料流れへの熱移動を促進し他方では外部環境への熱放出を最低限にしている。
【００４４】
加熱媒体としては好ましくはベント配管８からベント流の一部が分岐される。この目的のためジャケット管１００はたとえば、詳細図Ｆに示すように、試料採取配管２２の採取ノズル２４の範囲に比較的暖かいベントガス用の環状の入口開口部１０６を有する。この実施形態ではしたがってすでに採取ノズル２４が加熱可能である。加熱媒体として作用するベントガスは引き続き試料採取管１０２とジャケット管１００との間の中間室を試料流れと同じような流れで貫流し、試料採取配管２２とそこに含まれるフィルタ／コレクタ４８を備えたフィルタセクション内の試料の所期の過熱を行う。フィルタセクションの下流側では加熱流れおよび試料流れは、詳細図Ｅに示すように試料採取管１０２の管壁上のスリット状の抜口１０８を介して合流することが目的に適っており、相互に混合した後／混合しながら一緒に噴射ポンプ７８の吸い込みノズル８６で吸引される。試料採取管１０２への好ましくない逆流を回避するために抜口１０８の上流側の試料採取管１０２にオリフィス１０９を配置することができる。
【００４５】
特に上述のようにエミッション監視システム２の待機運転において試料採取配管２２がまだ閉じられている場合、試料採取配管２２の予熱はジャケット管１００を介しての熱いベントガス流の純受動的な吸い込みにより行うことができる。後に試料採取配管２２を開く本来の試料採取運転時にもこの加熱は維持される。図２にオプション的なヒータエレメント１１０で示唆しているような試料採取配管２２の電気的な予熱は、流れおよび温度状態を適当に設計および仕様決定すれば完全に省略することもできる。
【００４６】
このようなベントガスにより貫流されるジャケット管１００による管加熱の態様は、原理的には図１による比較的複雑なシステム形態でも、少なくとも個々の分岐配管に対して可能である。このようにして必要な加熱量を完全にカバーすることはもちろん分析区間２０に関しては達成が困難である。管の分岐や合流が多岐にわたるためこの場合構造的な経費もかなりのものが見込まれるので、このような実施形態はむしろ図２に示すような簡略化されたシステムに適用される。
【００４７】
上述のように図１および図２にある個々のコンポーネントおよび部分区間は種々の組み合わせで設置可能である。オンライン測定値検出の重点は特に放出される放射性希ガスに置かれている。好ましくは分析区間２０に配置される希ガス分析器３２はこの目的のためたとえば堅牢なガンマセンサを有する。希ガス分析器３２により好ましくは連続的に検出されオンラインで伝送される測定値は、ベント流に含まれる希ガスの質量流量と濃度および対応する比放射能の推定を可能にする。これからモデルによる概算または同時シミュレーションで（理想的には準オンラインで）、ベント流に含まれる放射性エアロゾルおよびヨード成分並びにそれらの放射線放出に対する関与を、これらの成分自体にオンライン監視を実施する必要なしに、推定することができる。このためにはそれぞれの原子炉タイプを考慮した精緻なシミュレーションプログラムなどが提供される。すなわち図１のオンライン動作のエアロゾル分析器２８およびヨード分析器３０は場合によっては分析精度をほとんど損なうことなしに省略することができる。
【００４８】
それでもなお、ベント中、エアロゾルおよびヨード成分、並びに、場合によっては３Ｈおよび１４Ｃに関しては、フィルタ区間４６内のフィルタ／コレクタ４８で代表的な試料採集を行うことができる。これらの機器は、試料流れの相応の高い温度および圧力用に設計されており相応に堅牢である。ベント行程の終了後に収集した放射線の評価は実験室で（特に放射線放出のドキュメンテーションもしくは証拠保全のために）行うことができる。この後から行われる評価に基づき、場合によっては予めオンライン検出された測定値および／またはモデルにより計算された比放射能および流出率の修正を行うことができる。これにより、環境負荷の評価にとって特に重要なヨード１３１やセシウム１３７などの長寿命の放射性同位体が、ベント中に、直接的な測定技術では検出することが困難であることを考慮に入れることも可能である。というのは、ルビニウム８８やセシウム１３８のような短寿命の希ガス崩壊生成物が、この時点では、ベント流で支配的であるからである。
【符号の説明】
【００４９】
２      エミッション監視システム
４      原子力発電所
６      安全容器／格納容器
８      圧力逃がし配管／ベント配管
１０    閉鎖弁
１２    流れ方向
１４    煙突
１６    ベント系
１８    分析器
２０    分析区間
２２    試料採取配管
２４    採取ノズル
２６    入口開口部／導入口
２７    流れ方向
２８    エアロゾル分析器
３０    ヨード分析器
３２    希ガス分析器
３４    水素分析器
３６    信号線
３８    制御および／または評価ユニット
４０    設備電力供給網
４２    非常電力供給網
４４    バッテリ／蓄電池
４６    フィルタ区間
４８    フィルタ／コレクタ
５０    エアロゾルフィルタ
５２    ヨードフィルタ
５４    バイパス区間
５６    ヘッダ／試料戻し配管
５８    吸引ポンプ
６０    閉鎖弁／三方弁
６２    調節弁
６４    不活性ガス配管／フラッシングガス配管
６６    貯槽
６７    短管連結部
６８    加熱コイル／ヒータ
７０    断熱ジャケット
７２    オリフィス
７４    高圧部分
７６    低圧部分
７８    噴射ポンプ
８０    駆動媒体配管
８２    駆動媒体ノズル
８３    流れ方向
８４    入口開口部
８６    吸い込みノズル
８８    出口ノズル
９０    戻し配管
９１    出口ノズル／出口開口部
９２    駆動ノズル
９４    混合室
９６    ディフューザ
９７    ベンチュリノズル
９８    喉部
１００  ジャケット配管
１０２  試料採取配管
１０４  断熱ジャケット
１０６  入口開口部
１０８  抜口
１０９  オリフィス
１１０  ヒータエレメント
１１２  エアロゾル／ヨードモニタ
Ｍ      オンライン・モニタリング
Ｎ２        窒素
Ｄ,Ｅ,Ｆ   詳細図
【図１】
0006411464.tif 000002
【図２】
0006411464.tif 000003