(57)【要約】      （修正有）【課題】トリウム溶融塩炉による発電原子炉は液体燃料を使っているため従来の固体燃料の軽水炉などと比べて数々の安全性、効率、プルトニウムサイクルなど数多くの魅力的な利点が知られている。しかしながら、放射能レベルの高い液体燃料が格納容器で大きな場所をしめていて、放射能線源が非局所的なことから運転を止めた状態においても格納容器室の放射能レベルが極めて高いため、営業運転等での検査、修理などのメンテナンス性に支障を来たし運転保守の困難さが避けられないのを解決する。【解決手段】トリウム溶融塩発電原子炉におけるメンテナンス性の向上を作業時に液体燃料を一時的に貯蔵する専用のチャンバータンクシステムの設置によって解決する。【選択図】図１
2013088423.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トリウム溶融塩発電原子炉における作業時等に液体燃料を一時的に貯蔵する専用チャンバータンクシステムの設置によってメンテナンス性を大幅に改善した装置。
【請求項２】
請求項１の専用チャンバータンクシステムの機能をドレインタンクまたは緊急ドレインタンクに兼用させる装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明はトリウム溶融塩発電原子炉において未解決であった液体燃料由来の放射能レベルの高い格納容器内での人の手によるメンテナンス性の改良方法と装置に関する。
【背景技術】
【０００２】従来採用されてきた軽水炉原子力発電炉のように核兵器原料となるプルトニウムなどの核廃棄物等を生成せず、埋蔵資源も豊富で安全度の高いトリウム溶融塩発電原子炉の実現と普及が関係者の間で切望されている。【０００３】”ＮＰＯトリウム熔融塩国際フォーラム”（ｈｔｔｐ：／／ｍｓｒ２１．ｆｃ２ｗｅｂ．ｃｏｍ／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌ）によればフリーベ（ＬｉＦ−ＢｅＦ２）にトリウムやウランまたはプルトニウムを含む混合塩としての液体燃料を用いたトリウム溶融塩炉では濃縮ウラン型やプルトニウム・ウラン型の固体燃料炉にない魅力的がある：燃料の成型加工性、燃料の放射線低損傷性、再処理不要性、燃料塩の濃度調整性、負の温度特性、超ウラン元素低生成性、低廃棄物量、燃料溶融塩の扱いやすさ、炉容器との相性のよさ、低過酷事故性、核拡散抵抗性、プルトニウムサイクルの実現可能性等があげられている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】上記の数多くの魅力的な利点に比べて、その数少ない短所はと言えば、軽水炉と比べて相対的に実効遅発中性子割合の低下や格納容器内にある機械的可動部であるポンプ不具合時等の対処問題の難しさが課題として認識されている。【０００５】トリウム溶融塩発電炉では固体燃料を用いる軽水炉等とは異なり、高速増殖炉と同様に格納容器の内部に一次系塩ポンプがこの格納容器内部に原子炉に近接して設置される設計になっている。格納容器内部の強いガンマ線を放出する液体核燃料が配管とポンプそして熱交換器を循環しているために、検査員等が保守や修理にために必要な時間だけアクセスする事が極めて困難である。すなわちトリウム溶融塩炉では放射線発生源が非局所的であるという固有の問題が存在する。【０００６】この点、従来の固体燃料の原子炉では放射能発生源が局所的であるので検査員の保守や修理は鉛等の遮蔽板などによって比較的容易に遮断できるので、人の手によって点検や保守や修理が可能であった。【０００７】トリウム溶融塩発電炉ではこのような課題を解決すべくロボットなどによる検査や保守が提案されているが、これらのロボット技術は現時点では実用化のレベルにはない。トリウム溶融塩発電炉の人の手による保守点検や修理を可能にする方法を発見する事が緊急課題である。人の手による保守点検や修理の見通しが立たないと、いかにトリウム溶融塩発電炉が優れていてもこれを運用する電力会社等で受け入れる事は難しく今までの設計ではその検討が十分ではなかった。この問題解決を図る事がトリウム溶融塩発電原子炉の実現と普及の優先的課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】本発明は上記の困難な課題を検査や保守や修理のため専用の燃料溶融塩液体燃料のチャンバータンク（ｃｈａｍｂｅｒ  ｔａｎｋ）を放射線遮蔽で隔離された部屋に追加設置することで解決する。【０００９】トリウム溶融塩発電炉においては事故が起きたときに、軽水炉の場合と異なり、冷却機能喪失や炉の停止機能喪失等の過酷事故にそなえて原子炉の遮蔽床を介して直下に（バルブ無しで）ドレインタンク（ｄｒａｉｎ  ｔａｎｋ）が考慮されている。【００１０】またトリウム溶融塩炉においては大地震などによる配管破断時または高温格納室（格納容器）等の過酷事故にそなえて、液体燃料をテーパー（傾斜）のついた格納容器の遮蔽床を受け皿として、遮蔽壁で隔てられた部屋に設置する緊急ドレインタンクを設ける設計を考慮している。【００１１】ドレインタンクも緊急ドレインタンクの設置と同様に検査や保守や修理のため専用の燃料溶融塩専用のチャンバータンクとその部屋を追加して、検査時などは専用ポンプにてすべての液体燃料をこのチャンバータンクに移して、格納容器室の放射能レベルを下げてから保守点検修理作業の実施を行うことで課題の解決を行うことができる。液体燃料の一時的貯蔵を行つチャンバータンクはポンプと複数の配管と制御装置から成り本発明ではこれをチャンバータンクシステムと呼ぶ。
【発明の効果】
【００１２】本発明によってまだ技術的には実現されていない過酷環境でのロボット技術等が実現完成を待たずとも、放射能レベルの高い液体燃料が空間の大きな部分を占めているトリウム溶融塩発電炉の格納容器室のなかにおいて人の手による点検、保守や修理を可能になる。【００１３】その結果、ロボット技術がまだ準備出来ていない普及型のトリウム溶融塩発電炉にて従来の設計では点検、保守、修理がほとんど不可能だった深刻で重要な課題を解決出来るようにした。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】本発明の最良の形態は検査や保守や修理のための高放射能レベルの液体燃料の一時的保管容器として専用の燃料溶融塩専用の放射能遮蔽されたチャンバータンクシステムを設置することである。【００１５】コスト削減等のために別の解決形態として既存のドレインタンクや緊急ドレインタンクを改造してチャンバータンクの機能を持たせる事も本発明の許容範囲である。【００１６】上述のいずれの三種のタンクにおいても、それぞれの冷却機能が失われた場合を想定した自然冷却循環ループの追加設置にて安全機能を強化することが原子炉の運転として必須である。【００１７】以下、本発明の実施の形態の一例について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【実施の形態１】
【００１８】図１は、本発明の一つの実施の形態での基本コンセプトを示す実施例である。説明のために元図としてｈｔｔｐ：／／ｍｓｒ２１．ｆｃ２ｗｅｂ．ｃｏｍ／ＦＵＪＩ．ｈｔｍで公開されている小型溶融塩炉ＦＵＪＩの図を借用しているが、本発明の構想ではこの図でなくてもかまわない。チャンバータンク１が本発明で考案した点検、検査、修理時に液体燃料を移送し貯蔵する容器である。点検時や修理等には液体燃料をポンプによりこのチャンバータンク１に移し、点検や修理等が終わり次第に元の原子炉ループに戻す。この図ではドレインタンク２と同じ部屋に配置されているが作業の容易さの点から遮蔽壁で仕切る方がより理想的である。液体燃料を移送するポンプや制御装置は図には示していないが、格納容器室の一次塩ポンプと同室でも良いし遮蔽壁で仕切ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００１９】本発明は軽水炉に比べて格段に安全性が高く高速増殖炉でまだ実現する見通しの少ない国家的悲願のプルトニウムサイクルも可能にするトリウム溶融塩発電炉の普及の妨げになっていた高レベル放射能レベル問題を解決する。具体的にはポンプ等の点検、保守、修理等のメンテナンス性の課題を解決して普及実用化を図るものである。トリウム溶融塩国際フォーラムの古川和男博士によれば溶融塩発電原子炉の産業上の規模は５０年後には千兆円を越えるとも試算されその実現は我が国はもちろん全世界の原子力発電産業界に大きなインパクトと光明をもたらすであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態であるチャンバータンクを加えたトリウム溶融塩発電炉の模式図。
【符号の説明】
【００２１】１  チャンバータンク
２  ドレインタンク
３  緊急ドレインタンク
４  炉本体
５  高温格納容器
６  ポンプ
【図１】
2013088423.tif 000003