(57)【要約】【課題】試料の取出時において、試料が破損すること及び試料が飛散すること等を防止することができ、かつ簡単な操作で試料を取り出すことのできる照射試験用試料容器を提供すること。【解決手段】照射試験用試料を載置可能である半円筒形状部を備えた容器基体、及び前記半円筒形状部における開口部を覆蓋する容器蓋体を有する内挿容器と、前記内挿容器が挿入される被覆管と、前記被覆管における開口端部を封止する端栓と、を有することを特徴とする照射試験用試料容器。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
照射試験用試料を載置可能である半円筒形状部を備えた容器基体、及び前記半円筒形状部における開口部を覆蓋する容器蓋体を有する内挿容器と、
前記内挿容器が挿入される被覆管と、
前記被覆管における開口端部を封止する端栓と、
を有することを特徴とする照射試験用試料容器。
【請求項２】
前記容器蓋体は、半円筒形状であることを特徴とする請求項１に記載の照射試験用試料容器。
【請求項３】
前記容器基体と、前記容器蓋体とは、係合部材により固定されてなることを特徴とする請求項１又は２に記載の照射試験用試料容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照射試験用試料容器に関し、特に、試料の取出時において、試料が破損すること及び試料が飛散すること等を防止することができ、かつ簡単な操作で試料を取り出すことのできる照射試験用試料容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子炉内の放射線環境下における物質の特性を把握するために、照射試験用試料（以下、単に、「試料」と称することがある。）に中性子線等の放射線を照射する照射試験が行われている。照射試験では、その一つの形態として、中空筒状の容器である被覆管内部に照射試験用試料を封入し、被覆管の開口端部に被覆管用端栓を装着した後に、試験炉内に被覆管を設置することによって行われる場合がある。
【０００３】
被覆管に封入される試料としては、直径が約１０ｍｍであり、高さが約１０ｍｍ程度である円柱形状の試料ペレットが広く用いられる。また、被覆管は、軸線方向における長さが約１〜３ｍにも達する中空筒状の部材であることが一般的である。被覆管に試料を収容する際には、試料ペレットの軸線方向と被覆管の軸線方向とが一致するように、被覆管の開口端部から試料ペレットを１つずつ被覆管に挿入する。被覆管の一方の開口端部から試料ペレットを挿入する際には、他方の開口端部から試料ペレットが流出しないように、被覆管の他方の開口端部に被覆管用端栓が装着される。試料ペレットの収容が完了すると、被覆管の内部には、円柱形状体の端面同士が当接するように、多数の試料ペレットが１列に配列される。次いで、被覆管の他方の開口端部を被覆管用端栓によって封止することにより、照射試験に用いられる試料棒が形成される。尚、照射試験の際に、原子炉内を満たす水が被覆管の内部に浸入しないように、溶接を行うことによって被覆管用端栓を被覆管に固着させることが一般的に行われる。
【０００４】
照射試験を行う際には、被覆管の内部において試料の位置ずれが起こることを防止するために、被覆管の内壁面と試料の外周面との間に生じる隙間をできるだけ小さくすることが望ましい。通常、試料ペレットは、その外径が被覆管の内径よりも僅かに小さい寸法にて成形される。よって、試料ペレットを開口端部から被覆管の内側へ挿入する際に、被覆管の内壁に試料の一部が引っかかってしまうことがある。このような場合に、被覆管の内壁に引っかかった試料を更に奥まで移動させようとして、他の試料を開口端部から被覆管の内部へと向かって押し込むと、被覆管の内壁面に引っかかっていた試料に強力な押圧力が加わり、試料の一部が破損してしまうことがある。また、別の試料を開口端部から押し込むことによって、被覆管の内壁面に引っかかっていた試料の一部が勢いよく他方の端部へと向かって移動し、既に被覆管の他方の端部側に配置されていた別の試料と衝突することによって、試料の一部が破損してしまうこともある。
【０００５】
照射試験の終了後には、被覆管から試料が取り出される。端栓が溶接によって被覆管に固着されてなる例においては、被覆管から試料を取り出すために、被覆管の一部を被覆管の軸線方向とは垂直方向に切断し、切断面において形成される被覆管の開口部から試料を取り出す作業が行われる。この際、被覆管に収容される焼結体の強度が脆いと、切断作業の際に被覆管に加えられる衝撃によって、試料の一部が破損してしまうことがある。
【０００６】
被覆管の一部を被覆管の軸線方向とは垂直方向に切断した後には、被覆管が傾けられ、被覆管の開口部から内部に収容された試料ペレットが１つずつ取り出される。この際に、被覆管を傾けすぎてしまうと、被覆管の内部に収容されている試料が開口部から勢いよく飛び出し、ペレット状の試料が周囲に飛散してしまうことがある。また、被覆管の開口部から勢いよく飛び出した試料が、作業台の台面や作業室の床面等と衝突することによって、試料が破損することがある。破損した試料の一部は粉状となって、さらに周囲へ飛散しやすくなる。
【０００７】
また、被覆管から試料を取り出す際にも、被覆管の内壁面に試料の一部が引っ掛かり、被覆管の開口部から試料が上手く取り出せなくなることがある。この際に、被覆管の内壁面に引っかかった試料を開口部から取り出すために、被覆管を軸線方向に沿って揺り動かすこと、及び被覆管をより大きく傾けること等が行われる。しかし、これらの動作によって、被覆管の開口部から、試料が勢いよく飛び出してしまうことがある。
【０００８】
被覆管に収容される試料は、ウラン等を含む放射性物質である場合がある。特に、試料より発生される放射線が強い場合には、被覆管への試料の収容作業及び被覆管からの試料の取出し作業は、放射性物質の取扱いに適した遮蔽領域内で行われる必要がある。具体的には、遮蔽壁で周囲を囲まれた遮蔽領域内に被覆管及び試料等を置き、遮蔽領域内におけるアーム部材を遮蔽領域外から人間が遠隔操作することによって、試料の収容及び取出し作業が行われることが一般的である。遠隔操作されるアーム部材によって、繊細な作業を行うには多大な困難が伴う。例えば、微小な試料ペレットを被覆管の開口端部から取り出す際に、試料ペレットが勢いよく飛び出さない程度に少しずつ被覆管を傾ける作業には、細心の注意が傾けられる。アーム部材の僅かな動作によって、被覆管が大きく傾けられてしまうと、開口部から勢いよく試料ペレットが飛び出してしまう。また、照射試験前に放射能を有しない物質、又は照射試験前には僅かにしか放射能を有しない物質を試料として用いる場合であっても、照射試験後に取り出される試料に、放射化した放射性物質等が付着していることがある。照射試験後に試料を取り出す際には、外部とは隔離されたクリーンルーム等の管理領域内において、放射線防護措置を施された作業者が手作業により、取出し作業を行う。管理領域内においても、放射性物質の付着した試料が周囲に飛散し、汚染が拡大することを防止する必要がある。
【０００９】
被覆管からの試料の取出し時において、放射性物質を含む試料ペレット及び破損した試料ペレットの粉状体が前記遮蔽領域外又は限られた管理領域外にまで飛散すると、被曝の危険、及び放射性物質の汚染拡大の危険が生じる。よって、被覆管からの試料の取出し時には、試料の遮蔽領域外又は限られた管理領域外への飛散を確実に防止することが望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記のように、遮蔽領域又は限られた管理領域外から放射性物質が飛び出すことのないように、被覆管内に収容される試料が破損されず、試料の飛散を防止することのできる照射試験用試料容器が求められている。さらに、アーム部材を遠隔操作する際にも、簡単な操作によって試料を取り出すことのできる照射試験用試料容器が求められている。
【００１１】
本発明の課題は、試料の取出時において、試料が破損すること及び試料が飛散すること等を防止することができ、かつ簡単な操作で試料を取り出すことのできる照射試験用試料容器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決するための手段は、
（１）照射試験用試料を載置可能である半円筒形状部を備えた容器基体、及び前記半円筒形状部における開口部を覆蓋する容器蓋体を有する内挿容器と、前記内挿容器が挿入される被覆管と、前記被覆管における開口端部を封止する端栓と、を有することを特徴とする照射試験用試料容器、
（２）前記容器蓋体は、半円筒形状であることを特徴とする前記（１）に記載の照射試験用試料容器、及び
（３）前記容器基体と、前記容器蓋体とは、係合部材により固定されてなることを特徴とする前記（１）又は（２）に記載の照射試験用試料容器である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る照射試験用試料容器を用いて照射試験を行った後には、まず、被覆管用端栓が被覆管から取り外され、次いで被覆管から内挿容器が引き抜かれる。さらに、内挿容器における容器蓋体が容器基体から取り外されることにより、容器基体の半円筒形状部に載置された照射試験用試料が露出する。これらの照射試験用試料は、アーム部材等によって１つずつ容器基体から容易に取り出されることができる。本発明に係る照射試験用試料容器においては、被覆管の開口端部を介して照射試験用試料が取り出されず、開口端部から勢いよく照射試験用試料が飛び出すことがないので、照射試験用試料が飛散すること、及び台面等と衝突した照射試験用試料が破損することが防止される。
【００１４】
照射試験用試料は、円柱形状であることが一般的である。円柱形状の試料は、その外側面の一部と半円筒形状部を形成する容器基体の内壁面とが接するように、容器基体に載置される。半円筒形状部に載置された円柱形状の照射試験用試料は、その外側面のうち約半分が、半円筒形状部を形成する容器基体の内壁面と接する。この半円筒形状部に、半円筒形状の容器蓋体を取り付けることによって、容器基体に載置された試料の外側面のうち容器基体の内壁面と接していない残り半分が、容器蓋体の内周面と接するように、容器蓋体に覆蓋されることとなる。これにより、内挿容器に照射試験用試料が収容される際に、容器蓋体の内周面と照射試験用試料の外側面との間に大きな隙間が生じることが防止され、内挿容器の内側における照射試験用試料の位置ずれが防止される。
【００１５】
内挿容器は、被覆管を少しずつ傾けることによって、被覆管の開口端部から取り出される。内挿容器が被覆管から取り出される最中に、容器蓋体のみが容器基体から外れてしまうことがある。例えば、容器蓋体が鉛直下向きになりながら被覆管の開口端部から内挿容器が取り出されると、被覆管から内挿容器が取り出された際に、容器蓋体が容器基体から脱落し、半円筒形状部に収容されていた照射試験用試料が容器基体から脱落し、照射試験用試料が周囲に飛散してしまうことがある。容器基体と容器蓋体とを係合部材によって結合させていると、内挿容器を被覆管から取り出す際に、容器蓋体が容器基体から脱落することが確実に防止される。これにより、被覆管から内挿容器を取り出す際に、照射試験用試料が飛散することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、容器基体と容器基体から取り外された容器蓋体と端栓の一部とを示す斜視図である。
【図２】図２は、容器基体と、容器基体に取付けられた容器蓋体と、容器基体及び容器蓋体の一部を内挿する被覆管と、端栓の一部とを示す、斜視図である。
【図３】図３は、本発明に係る照射試験用試料容器の一例を示す、斜視図である。
【図４】図４は、容器基体と容器蓋体と被覆管とを示す、被覆管の軸線方向に沿った方向における断面図である。
【図５】図５は、容器基体における半円筒形状部と試料と容器蓋体とを示す、被覆管の軸線方向とは垂直な方向における断面図である。
【図６】図６は、本発明に係る照射試験用試料容器の一例を示す、被覆管の軸線方向に沿った断面図である。
【図７】図７は、本発明に係る照射試験用試料容器の他の一例を示す、被覆管の軸線方向に沿った断面図である。
【図８】図８は、容器基体と係合部材により容器基体に固定されてなる容器蓋体とを示す、容器基体の軸線方向に沿った断面図である。
【００１７】
図３に示されるように、本発明の照射試験用試料容器１は、内挿容器２と、被覆管３と、端栓４と、を有する。また、図１に示されるように、前記内挿容器２は、容器基体２Ａと容器蓋体２Ｂとを有する。
【００１８】
容器基体は、軸線方向に長手である柱状体に形成される。容器基体の軸線方向における端部は、軸線方向と垂直な方向における断面形状が、略半円形に形成されることが好ましい。また、容器基体の少なくとも一部には、半円筒形状部が設けられる。図５における容器基体２Ａに示されるように、半円筒形状部においては、容器基体によって形成される内部空間が、軸線方向とは垂直な方向における断面において半円形を形成する。半円筒形状部は、容器基体の一部を、軸線方向に沿って略半円筒状にくり抜くことによって形成することができる。
【００１９】
図４に示されるように、被覆管３の軸線方向Ａに沿って、容器基体２Ａの一部には半円筒形状部５が形成される。容器蓋体２Ｂを図の矢印Ｂで示される鉛直上方向に、容器基体２Ａを鉛直下方向に配置した際に、半円筒形状部５を形成する容器基体２Ａの内壁面上に、照射試験用試料６を載置することができる。容器基体２Ａの軸線方向Ａにおける両端部には、半円筒形状部は形成されず、半円筒形状部５に載置された照射試験用試料６が軸線方向Ａに沿って容器基体２Ａから脱落することが防止される。図４では、被覆管３の軸線方向Ａに沿って、９個の照射試験用試料６が直列に配置される。
【００２０】
図５に示されるように、照射試験用試料６は、容器基体２Ａにおける半円筒形状部に載置されることによって、照射試験用試料６の外周面の下半分が、容器基体２Ａの内壁面と当接する。容器蓋体２Ｂは、その端面が容器基体２Ａの端面と当接するように、容器基体２Ａの上方に設置される。容器基体２Ａに容器蓋体２Ｂを設けると、半円筒形状部の開口部から露出していた照射試験用試料６の外周面の上半分が容器蓋体２Ｂによって覆蓋される。
【００２１】
図５に示されるように、半円筒形状部は、容器蓋体２Ｂが設置されることによって、断面形状が略円形となる内部空間を形成する。前記内部空間に、照射試験用試料６が配置される。軸線方向とは垂直な方向における試料の断面形状は、前記内部空間に収容されることができる限りにおいて、特に制限されない。例えば、照射試験用試料の断面形状は、容器基体の半円筒形状部と容器蓋体とによって形成される内部空間よりも十分に小さい多角形状であってもよい。
【００２２】
容器基体は、その形状が正確な円筒形状でなくてもよい。例えば、容器基体が下方向、容器蓋体が上方向となるように、作業台上に内挿容器を載置する際に、内挿容器が周方向に回転しながら作業台上を転がることを防止するために、容器基体の底側に位置する面には平らな静置面が設けられていてもよい。
【００２３】
容器蓋体は、容器基体の半円筒形状部における開口部を覆蓋する。具体的には、容器蓋体を半円筒形状部に取付けることによって、半円筒形状部に設けられた照射試験用試料は、外部から視認不可能となる。容器蓋体の形状は特に制限されないが、半円筒形状部に載置された照射試験用試料が、半円筒形状部の開口部から鉛直上方向へと突出する部分を覆蓋することのできる形状を有していればよい。例えば、図５に示される例のように、照射試験用試料６の断面形状が円形であると、半円筒形状部に照射試験用試料６を載置した際に、半円筒形状部における開口部７から突出する照射試験用試料の断面形状は半円形となる。容器蓋体２Ｂは、その内径が照射試験用試料６の外径よりも大きい半円筒形状であると、容器基体２Ａの半円筒形状部に載置された照射試験用試料６の外周面、及び半円筒形状部における開口部７を完全に覆蓋することができる。尚、容器蓋体の形状は、容器基体における開口部を覆蓋することができる限りにおいて、特に制限されない。
【００２４】
容器基体に設けられる半円筒形状部の個数は特に制限されず、１つの容器基体に１つの半円筒形状部が設けられていてもよいし、１つの容器基体に複数の半円筒形状部が設けられていてもよい。半円筒形状部の軸線方向における長さは、特に制限されず、容器基体全体の軸線方向における長さよりも小さければよい。１つの容器基体に複数の半円筒形状部が設けられる例においては、半円筒形状部と同じ数の容器蓋体を用いればよい。
【００２５】
内挿容器は、容器基体と容器蓋体とによって形成される。内挿容器において前記半円筒形状部に対応しない部分における、内挿容器の軸線方向とは垂直な方向における断面形状は、特に制限されないが、略円形であることが好ましい。
【００２６】
被覆管は、内挿容器を内挿する。被覆管は、中空筒状体を形成し、軸線方向における一方又は両方の端部において開口端部を備える。図４において、被覆管３は図の左方向における端部においてのみ開口し、開口端部３Ａを形成する。内挿容器２は、被覆管３の軸線と内挿容器２の軸線とが略一致するように、被覆管３の開口端部３Ａから被覆管３の内側へと挿入される。被覆管が、軸線方向における両方の端部において開口する例においては、被覆管の一方の開口端部から内挿容器を挿入する際に、被覆管の他方の開口端部から内挿容器が脱落することを防止するために、被覆管の他方の開口端部には予め端栓を設けておけばよい。
【００２７】
被覆管の内径は、内挿容器の外径よりも大きければよい。また、被覆管の内径は、内挿容器を挿入した際に、被覆管の内側において容器蓋体が容器基体から外れ、照射試験用試料が容器基体から脱落しない程度の大きさであることが好ましい。さらに、内挿容器全体が被覆管に内挿されるように、被覆管の軸線方向における長さは、内挿容器の軸線方向における長さよりも大きいことが好ましい。
【００２８】
図４には図示していないが、半円筒形状部を形成する容器基体２Ａの内壁面には、軸線方向Ａに沿って照射試験用試料６を押圧することのできるスプリングが設けられていてもよい。前記スプリングを設けることによって、照射試験用試料の端面同士をより確実に当接させることができ、照射試験用試料の端面同士の間に隙間が生じることが防止される。
【００２９】
端栓は、被覆管における開口端部に設けられる。端栓としては、被覆管の内側を水密に保つことができる限りにおいて、従来公知の栓体を使用することができる。例えば、図６に示される例では、端栓１４は被覆管３の内径よりも小さい外径を備えた挿入部と、端栓被覆管３の内径よりも大きい外径を備えた係止部とを有する。被覆管３の開口端部から、端栓１４を押し込むことによって、端栓１４の挿入部が被覆管３の内側へと挿入される。端栓１４の挿入部の外周面と被覆管３の内壁面との間における僅かな隙間を、溶接によって埋めることにより、端栓１４は被覆管３の内側を水密に保つことができるようになる。
【００３０】
図７に示される端栓４は、被覆管３の内側に位置する鍔状の頭部１５Ｂと、少なくとも一部が被覆管３の外側に位置するとともに雄ねじ部を備えた軸部１５Ａとを有し、かつ被覆管の軸線方向に往復動するシャフトと、前記シャフトにおける雄ねじ部と螺合する雌ねじ部を備えたねじ穴１８を有する回動ノブ１２と、前記シャフトの軸部を内挿するとともに、少なくとも一部が被覆管の内側に挿入されるスリーブ１３と、前記シャフトの頭部１５Ｂにおける座面と、前記被覆管の内側に位置する前記スリーブ１３の端面とによって挟圧されるＯリング２４と、を備える。尚、スリーブ１３は、被覆管の内径よりも小さい外径を有する被覆管挿入部と、被覆管の内径よりも大きい外径を有する胴部と、を備える。
【００３１】
端栓４は、回動ノブ１２をシャフトの締付方向、又は弛緩方向に回転させることにより、繰り返し被覆管３の開口端部に着脱される。回動ノブ１２をシャフトの締付方向に回転させることにより、ねじ穴１８の雌ねじ部と螺合する雄ねじ部を備えたシャフトは、図７における矢印Ａの方向へと、被覆管３の軸線方向に沿って変位する。シャフトの変位に伴って、シャフトの座面とスリーブ１３の端面との間の距離が小さくなり、やがてＯリング２４は挟圧され、変形する。変形したＯリング２４が、被覆管３の内壁面に密着することにより、被覆管３の内側は水密に保たれる。
【００３２】
次に、回動ノブ１２をシャフトの弛緩方向に回転させることにより、シャフトは図７における矢印Ａとは反対の方向へと、被覆管３の軸線方向に沿って変位する。シャフトの変位に伴って、シャフトの座面とスリーブ１３の端面との間の距離が大きくなり、やがてＯリング２４は挟圧状態を解かれ、初期形状に戻る。初期形状に戻ったＯリング２４は、被覆管３の内壁面と密着しない。Ｏリング２４が初期形状に戻った後は、図７の矢印Ａの方向に沿って、端栓４を被覆管３から脱離させることができる。尚、シャフトは、内挿容器と一体として設けられていてもよい。例えば、シャフトの頭部における天井面と、内挿容器における開口部側端面とが面接合するように、シャフトと内挿容器とを一体化させることができる。
【００３３】
以上のように、端栓４は、Ｏリング２４の挟圧状態を調節することによって、繰り返し、被覆管３の開口端部に着脱することができる。さらに、端栓４は、Ｏリング２４を挟圧状態とすることにより、溶接を行わずとも被覆管３の内側を水密に保つことができる。
【００３４】
容器基体と容器蓋体とは、係合部材により固定されることが好ましい。容器基体と容器蓋体とを固定することによって、容器蓋体が容器基体から簡単に脱離することが防止される。例えば、容器基体における容器蓋体との接合面、及び容器蓋体における容器基体との接合面に、それぞれ突起部とこの突起部に嵌合する孔とのいずれか一方を設け、前記突起部と前記孔とを嵌合させることにより、容器基体と容器蓋体とを固定させることができる。また、図８に示されるように、容器基体における容器蓋体との接合部、及び容器蓋体における容器基体との接合部に、それぞれねじ穴を設けておき、これらのねじ穴を貫通するようにボルト２８を締めこむことにより、容器基体と容器蓋体とを固定させることができる。さらに、容器基体及び容器蓋体に、それぞれ爪部と引っかけ孔とを設け、この爪部を引っかけ孔に係合させることにより、容器基体と容器蓋体とを固定させることもできる。
【００３５】
照射試験用試料を収容した内挿容器が挿入された被覆管は、原子炉における圧力容器中に設置される。原子炉としては、発電用原子炉、実験炉、研究炉等が挙げられる。また、原子炉の種類としては、軽水炉及び重水炉が挙げられる。原子炉中には、原子炉の炉心から熱を取り出す機能を有する冷却材、又は核分裂によって生じる高速の中性子の速度を減速する機能を有する減速材として、軽水又は重水等の水が満たされる。
【００３６】
被覆管、及び内挿容器を構成する材料は、主成分であるジルコニウムと、スズ、鉄、クロム等の微量成分とを含むジルコニウム合金であることが好ましい。このジルコニウム合金は、ジルカロイと称されることがある。ジルカロイによって形成される被覆管及び内挿容器を用いることによって、被覆管及び内挿容器によって中性子が吸収されることを防止することができ、高温水中において被覆管が腐食することを防止することができる。
【００３７】
照射試験用試料としては、通常、放射性物質が使用される。照射試験用試料の具体例として、ウランをペレット状に成形した円柱形状の試料ペレットが挙げられる。
【００３８】
次に、本発明の作用について説明する。
【００３９】
強い放射線を発する試料を用いる場合には、まず、照射試験用試料を内挿容器に収容するために、容器基体を遮蔽領域内における作業台上に載置する。遮蔽領域は、遮蔽壁で周囲を囲まれてなる空間である。遮蔽領域内における作業は、遮蔽領域外からの遠隔操作によって作動する、アーム部材等によって行われる。容器基体は、容器基体における半円筒形状部の開口部が上方に位置するように、作業台上に載置される。次に、アーム部材を操作することによって、容器基体の半円筒形状部に、照射試験用試料が一つずつ載置されていく。より具体的には、半円筒形状部の開口部を介して、図１の矢印Ｂとは逆向きに、前記開口部の上方から照射試験用試料が載置される。本発明に係る照射試験用試料容器においては、半円筒形状部に設けられた広口の開口部を介して照射試験用試料を収容することができるので、簡単な操作によって照射試験用試料を容器基体に載置することができる。また、本発明に係る照射試験用試料容器においては、筒状体の開口端部から筒状体の軸線方向に沿って照射試験用試料を押し込む操作をする必要がないので、押し込まれた照射試験用試料が筒状体の内壁に引っ掛かることがなく、照射試験用試料を押し込む過程で照射試験用試料を破損するおそれがない。照射試験用試料は、容器基体の軸線方向に沿って、一つずつ容器の端面同士が当接するように、軸線方向に詰めて載置されていけばよい。
【００４０】
照射試験用試料を軸線方向に沿って一定数載置した後に、半円筒形状部の上部、つまり図１における矢印Ｂの方向から容器基体に容器蓋体が被せられる。容器基体と容器蓋体とによって、照射試験用試料の外周面は完全に覆蓋され、内挿容器の外部から照射試験用試料を視認することができなくなる。尚、容器基体と容器蓋体とは、係合部材によって結合されてもよい。容器基体と容器蓋体とが結合することにより、容器蓋体が鉛直下向きとなるように内挿容器を取り扱っても、容器蓋体が容器基体から脱落することが防止される。よって、容器蓋体が外れることにより、照射試験用試料が飛散してしまうことが防止される。
【００４１】
容器基体の上に容器蓋体を装着した後に、内挿容器は被覆管へと内挿される。被覆管の内径は、内挿された内挿容器の容器蓋体が容器基体から外れ、試料が半円筒形状部から脱落してしまわない程度の大きさを備える。よって、被覆管の内側において、容器基体と容器蓋体と照射試験用試料とが分離してしまうことはない。
【００４２】
次に、被覆管の開口端部に、被覆管の内側が水密となるように、端栓が設けられる。具体的には、端栓を被覆管の開口端部に装着した後に、端栓と被覆管とを溶接によって固着させる操作を行うことができる。端栓により被覆管内部が水密となることによって、照射試験の際中に、被覆管の内側に水が侵入し、被覆管の内部に収容された内挿容器における照射試験用試料と水とが接触することを防止することができる。
【００４３】
端栓を装着した被覆管を、原子炉内に載置し、照射試験を行う。照射試験の際、被覆管の周囲は水によって満たされるが、被覆管の開口端部に設けられた端栓によって被覆管の内側にまで水が浸入することが防止される。照射試験終了後には、被覆管は試験炉から取り出され、前記遮蔽領域に載置される。
【００４４】
遮蔽領域において、遠隔操作を用いてアーム部材等を操作することによって、照射試験用試料の取出しが行われる。まず、照射試験用試料容器から端栓が取り外される。図６に示されるように、端栓が溶接によって固定されている場合には、被覆管の一部を切断することによって、被覆管の一部に開口端部を形成させればよい。また、図７に示される例のように、端栓が着脱可能な部材である場合には、端栓を被覆管の端部から取り外すことによって、被覆管の開口端部を露出させればよい。次に、被覆管の開口端部から、内挿容器が取り出される。内挿容器は、図４における矢印Ａの方向に沿って、被覆管から取り出される。この際に、容器蓋体を鉛直下向き、かつ容器基体を鉛直上向きに向けながら、内挿容器を被覆管から取り出すと、被覆管から内挿容器が取り出される途中で、容器基体から容器蓋体が外れ、容器蓋体とともに照射試験用試料が下方向に脱落してしまうことがある。照射試験用試料の脱落を防止するために、容器蓋体が鉛直上向きに、容器基体が鉛直下向きに位置していることを確認しながら、内挿容器を被覆管から取り出せばよい。被覆管に内挿容器が内挿されている状態において、容器蓋体と容器基体との位置関係を確認できるように、予め被覆管にマジック等で容器蓋体と容器基体との位置関係を示すマークを付けていてもよい。
【００４５】
内挿容器を被覆管から完全に抜き取った後に、内挿容器における容器蓋体を容器基体から取り外す。容器基体と容器蓋体とが係合部材によって固定されている場合には、予め係合を解除しておけばよい。容器蓋体は、鉛直上向きに、図１における矢印Ｂで示される方向に持ち上げられることにより、簡単に取り外される。容器蓋体を取り外した後の容器基体における半円筒形状部には、直列に複数配置された照射試験用試料が露出する。この照射試験用試料を、アーム部材を用いて１つずつ持ち上げ、容器基体から取り出すことができる。本発明に係る照射試験用試料容器においては、照射試験用試料の取出し作業の際に、照射試験用試料同士が衝突したり、照射試験用試料が不意に開口端部から飛び出したりすることによって、照射試験用試料が破損することを防止することができる。さらに、本発明に係る照射試験用試料容器においては、筒状体を傾けながら、筒状体の開口端部から照射試験用試料を取り出す操作を行わないので、開口端部から勢いよく飛び出してきた照射試験用試料や、破損した照射試験用試料の欠片等が、遮蔽領域外へと飛散することが防止される。
【００４６】
照射試験前に放射能を有しない物質、又は微量の放射能しか有しない物質を試料として用いる場合に、照射試験後における試料には放射性物質が付着していることがある。よって、前述した照射試験用試料容器からの試料の取出し作業は、放射性物質の取扱いに適したクリーンルーム等の管理領域内において行われる。前記管理領域内においては、遠隔操作によるアーム部材を使用せず、身体への放射線防護措置を施された作業者が、手作業によって試料の取出し作業を行う。このような場合であっても、本発明に係る照射試験用試料容器によると、半円筒形状部に設けられた広口の開口から簡単に試料を取り出すことができ、開口端部から勢いよく試料が飛び出すことにより試料が周囲に飛散してしまうことを防止することができる。よって、前記管理領域が放射性物質によって著しく汚染されてしまうことを防止することができ、作業者の被曝の危険を低減することができる。また、放射性物質が管理領域外へと飛散することを防止することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１              照射試験用試料容器
２              内挿容器
２Ａ            容器基体
２Ｂ            容器蓋体
３              被覆管
３Ａ            被覆管の開口端部
４、１４        端栓
５              半円筒形状部
６              照射試験用試料
７              半円筒形状部における開口部
１２            回動ノブ
１３            スリーブ
１５Ａ          シャフトの軸部
１５Ｂ          シャフトの頭部
１８            ねじ穴
２４            Ｏリング
２８            ボルト
Ａ              被覆管の軸線方向
Ｂ              鉛直上方向
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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