JPH03259727A - 放射性廃棄物の高温溶融物のサンプリング方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は低レベルの放射性廃棄物の高温溶融物のサンプ
リング方法および装置に関するものである。

（従来の技術） 従来、原子力発電所等の原子力施設内で発生した放射性
廃棄物は施設内でドラム缶等の容器に充填され保管管理
されてきたが、その貯蔵量の増加に伴い、近い将来、こ
れらの施設内の貯蔵容量が限界に達する状況となってい
る。このため、これら廃棄物を減容、安定化処理して最
終的に陸地埋設処分する計画が進められている。

放射性廃棄物の陸地埋設処分に関しては、数百年にわた
る安全性の確保のために、放射性廃棄物は減容固化、安
定化処理される必要があるが、その技術の一つとして、
特開昭６１−２０９３９９号公報に示す様な溶融固化処
理が発明されている。高温で溶融固化された放射性廃棄
物は廃棄物材質の真密度まで減容され、安定かつ放射性
核種の分布が均一なガラス、金属塊となり埋設処分環境
下で充分な健全性、安全性を確保しうる特性を持つもの
となる。

このよ・うにして減容、安定化された廃棄体の最終埋設
処分に際しては、廃棄体内に含まれる放射性核種量が埋
設処分に関する技術基準で定められた規制値以下である
ことを確認することが要求される。これら規制核種の内
Ｃｏ　−６０やＣｓ　−１３７などのようなイ線核種に
ついては、廃棄体外部からの直接測定により容易にその
含有量を測定することが可能である。しかしながら、Ｎ
ｉ−６３などの難測定核種の含有量の評価にあたっては
、廃棄物の発生経緯、汚染形態により定まるＧｏ　−６
０やＣｓ　−１３７とＮｉ−６３などの難測定核種含有
量の相関関係（スケーリングファクタ）より推定する評
価方法がとられる。

しかしながら、溶融固化処理の対象となる不燃性廃棄物
は、その種類、発生場所など雑多なものであり、廃棄物
の発生経總、汚染形態よりスケーリングファクタを求め
ることは不可能である。このため、溶融固化処理された
廃棄体のスゲ−リングファクタを求めるためには、溶融
固化体からサンプルを採取、分析し、廃棄体中に含まれ
る規制核種量の相関関係のハックデータを蓄積すること
が必要となる。

ところで、るつぼ内で溶融固化された廃棄体は、廃棄物
の比重差により一つの廃棄体の中で金属層、ガラス層に
分離し、含有される核種も核種別にそれぞれの層に分離
される。このため溶融固化廃棄体内の規制核種含有量を
正確に求めるためには金属、ガラス各層についてサンプ
ルを採取し分析することが必要である。

この分析用サンプルの採取方法として、冷却、固化後の
廃棄体からのコア抜きポーリング機による切削採取が考
えられるが、ガラス、金属各層は非常に硬く切削が困難
であるばかりか、廃棄体に孔を開けるため廃棄体の健全
性確保の観点からも好ましい方法とはいえないものであ
った。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は上記した従来の問題を解決して、■高温溶融状
態の廃棄物より一回のサンプリングにより溶融物中のガ
ラス、金属層を確実に採取すること、 ■試料採取により、廃棄体の健全性に影響をおよぼさな
いこと、 ■外部と密閉された装置内で、遠隔自動操作によるサン
プリングを可能とし、周辺の放射能による汚染、及び作
業者の被曝を防止すること、 の３つの課題を達成することができる放射性廃棄物の高
温溶融物のサンプリング方法および装置を提供するため
に完成されたものである。

（課題を解決するための手段） 上記の課題は、密閉室内で昇降装置に取付けられた筒状
のプローブを放射性廃棄物の高温溶融物の入ったるつぼ
の底部まで挿入し内部を吸引するごとによってプローブ
の下端からるつぼ底部の溶融した金属層を採取するとと
もに、プローブの側面に設けた吸引孔から高粘性のガラ
ス層を吸引すると同時に外面に強制付着させ、その後る
つぼの上方にプローブを引き上げて冷却し、回収するこ
とを特徴とする放射性廃棄物の高温溶融物のサンプリン
グ方法によって解決される。

また−上記の課題は、放射性廃棄物を溶融するるつぼの
上方に密閉室を形成し、この密閉室の内部にカプラを下
端に備えた昇降装置と、このカプラヘプローブを自動的
に供給しまたカプラからプローブを自動的に回収するプ
ローブ交換装置を設けるとともに、上記の昇降装置に負
圧吸引ラインを接続したことを特徴とする放射性廃棄物
の高温溶融物のサンプリング装置によって解決される。

（実施例） 以下に本発明を図示の実施例によって更に詳細に説明す
る。

第１図において（１）は溶融炉であり、その内部には低
レベルの放射性廃棄物を溶融するためセラミック製のる
つぼ（２）が交換自在に設置され、加熱装置（３）によ
り加熱されたるつぼ（２）内の高温溶融物（４）は比重
差により下層の金属層（５）と上層のガラス層（６）に
分離している。

（７）はるつぼ（２）を備えた溶融炉（１）の上方に形
成された密閉室である。この密閉室（７）の内部には、
カブラ（８）を下端に備えた昇降装置（９）と、プロー
ブ交換装置（１０）とが設けられている。プローブ（１
１）はプローブ交換装置（１０）によって自動的に昇降
装置（９）のカブラ（８）に取付けられる。プローブ交
換装置（１０）の型式は特に限定されるものではないが
、例えば円筒座標系の一般産業用ロボットを使用するこ
とができる。プローブ（１１）は第３図のよ・うに−１
一端にカブラ（８ａ）を備えた筒状のもので、底部及び
側面にそれぞれ吸引孔を備えたものとされている。なお
、プローブ（１１）の材質として、溶融物中に浸漬され
る時間が短いこと、１回限りの使用であることより、安
価な鋼管、ステンレス管でも使用可能であるが、耐熱性
、採取試料のプローブからの取り出し易さ、異成分の混
入防Ｉトの観点よりカーボングラファイトが好ましい。

また、プローブ内径は、吸引後の溶融物のプローブ内保
持の為１０〜２５ｍｍであることが望ましい。

昇降装置（９）の昇降軸には吸引ポンプ０２）を備えた
負圧吸引ライン（１３）が接続されている。この負圧吸
引ライン（１３）は昇降装置（９）のカブラ（８）に取
（ｄけられたプローブ（１１）の内部を減圧して高温溶
融物（４）を吸引するためのもので、その吸引圧は溶融
物の重量を保持するため−３０〜−１（１０ｍｍＨｇで
ある事が必要である。

更に実施例ではこの負圧吸引ライン（１３）に切換弁（
１０を介してレヘル検知用のガスバージライン圓が接続
されている。このガスバージラインθ滲はＮ２ガスボン
へ（１０等から供給されたガスをプローブ（１１）の下
端から噴出させ、その背圧を圧力計θηで検知すること
によってるつぼ（２）内の高温溶融物（４）のレヘルを
測定することができる。

（作用） 次に上記した装置の作動説明とともに本発明のサンプリ
ング方法を説明する。

まず、プローブ（１１）はプローブ交換装置（１０）に
よりプローブ昇降装置（９）に装着される。プローブ（
１１）と昇降装置（９）の接合部には空気圧により自動
脱着可能なカブラ（８）等を用いて、プローブ交換装置
（１０）で遠隔自動操作で装着する。

プローブ（１１）は昇降装置（９）に装着された後、溶
融るつぼ（２）内に挿入し、負圧吸引ラインθ３）によ
り溶融物をプローブ（１１）内に吸引する。プローブ（
１１）は、るつぼ底部の溶融物も採取するためにるつぼ
（２）の底部イ」近まで挿入された後吸引する。この時
、比重差によりるつぼ底部に溜まった金属溶融物は、Ｌ
部のガラス層（６）に比べ粘性が低いため容易にプロー
ブ（１１）内に吸引されるがガラス層（６）の吸引は困
難である。この為、前述したようにプローブ（１１）の
側面にも吸引孔を設は金属層（５）と同時に吸引すると
ともに、プローブ（１１）外面にガラス層（６）を付着
させ採取する。プローブ（１１１は、溶融物を採取した
後に溶融炉（１）から取り出され、冷却ノズル０８）か
ら噴出される冷却空気により強制的に冷却された後に、
プローブ交換装置（１０）により昇降装置（９）より取
りはずし、自動的に回収する。

以上の工程は第２図に示されたとおりであって、回収さ
れたプローブ（＋１１の内部には金属層（５）が吸引さ
れており、またプローブ（１１）の外周面にはガラス層
（６）が付着されており、これら２つの層が同時にサン
プリングできることとなる。

本発明によれば、プローブ（１１）を取り扱うすべての
装置が外部と遮断された密閉室（７）内に配置される為
、溶融炉（１）内にプローブ（１１）を挿入する際に、
放射能を持ったダストを同伴したガスが外部へ漏れるお
それは全くなく、また、全ての動作は遠隔自動操作が可
能であり作業者の被曝の恐れは全くない。

（発明の効果） 以上に説明したように、本発明の方法および装置によれ
ば、るつぼ内の高温溶融廃棄物の金属層とガラス層とを
同時にサンプリングすることができるうえ、溶融状態の
ままでサンプリングを行うので廃棄体にサンプリング用
の孔を明ける必要もなく、固化させた廃棄体の健全性が
損なわれることがない。またこれらのサンプリング操作
をすべて密閉室内で自動的に行うことができるので、安
０ 全かつ確実にサンプリング操作を行うことができる。

よって本発明は従来の問題点を一掃した放射性廃棄物の
高温溶融物のザンプリング方法および装置として、産業
の発展に寄与するところは極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す断面図、第２図はその工
程を示す部分断面図、第３図はプローブの一部切欠正面
図である。 （２）：るつぼ、（５）：金属層、（６）ニガラス層、
（７）：密閉室、（８）：カプラ、（９）：昇降装置、
（１０）ニブローブ交換装置ζ（１１）ニブローブ、（
１３）：負圧吸引ライン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、密閉室（７）内で昇降装置（９）に取付けられた筒
   状のプローブ（１１）を放射性廃棄物の高温溶融物の入
   ったるつぼ（２）の底部まで挿入し内部を吸引すること
   によってプローブ（１１）の下端からるつぼ底部の溶融
   した金属層（５）を採取するとともに、プローブ（１１
   ）の側面に設けた吸引孔から高粘性のガラス層（６）を
   吸引すると同時に外面に強制付着させ、その後るつぼ（
   ２）の上方にプローブ（１１）を引き上げて冷却し、回
   収することを特徴とする放射性廃棄物の高温溶融物のサ
   ンプリング方法。 ２、放射性廃棄物を溶融するるつぼ（２）の上方に密閉
   室（７）を形成し、この密閉室（７）の内部にカプラ（
   ８）を下端に備えた昇降装置（９）と、このカプラ（８
   ）へプローブ（１１）を自動的に供給しまたカプラ（８
   ）からプローブ（１１）を自動的に回収するプローブ交
   換装置（１０）を設けるとともに、上記の昇降装置（９
   ）に負圧吸引ライン（１３）を接続したことを特徴とす
   る放射性廃棄物の高温溶融物のサンプリング装置。