JPS6140958B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えば液体ナトリウム冷却高速増殖
炉（以下FBRと称す）における一次冷却材（金
属ナトリウム）中に存在する放射性物質である、
例えば核分裂生成物（以下FPと称す）あるいは
放射性腐食生成物（以下CPと称す）などの放射
性核種を、その冷却材中から除去する放射性物質
除去装置に関する。

FBRは、その運転中に炉内の燃焼ピンが破損
すると、燃焼ピン中に生成していたFPが冷却材
中に放出される。これらの放出された放出FP
は、希ガスFP、揮発性FP、不揮発性FPの３種
に大別される。このうち希ガスFPは一部が炉心
上部プレナムからカバーガス中へ移行し、冷却材
中に残つた大部分は壊変を繰り返し、不揮発性の
FPに変化し、プラント内の配管内壁に沈着す
る。ヨウ素、テルル、セシウムなどの揮発性FP
は冷却材中に溶解してコールドトラツプに移行し
大部分が捕獲され除去される。不揮発性FPは燃
料ピンから放出されるとまもなくブラント内の配
管内壁に沈着する。一方炉心構造材、例えば燃料
被覆管（以下構造材と略記する）は、主にステン
レス鋼でできているが、炉心部における高密度な
中性子照射を受けて強く放射化する。生成する主
な核種は、Cr−51、Mn−54、Fe−59、Co−
58、Co−60などである。放射化した構造材は、
液体の高温ナトリウムによる腐食を受けCPがナ
トリウム中に放出され、プラント配管内壁に沈着
する。沈着した不揮発性FPおよびCPには長半減
期のものが多く、かつ強いγ線を放出するため、
人が一次冷却系の機器、配管に接近することは危
険となり、保守点検作業が困難となる。特に
FBRにおいては、CPの寄与の方がFPに比較して
大きい。

これらの沈着放射性核種のうち、CPについて
は、炉心上方にニツケルを主体としたトラツプ装
置を設置し、吸着により捕獲除去し、それ以降の
プラントへのCPの移行を減少させる方法が考案
されている。しかしこの方法では、ある一定時間
経過するとCPトラツプ装置の吸着能力が飽和に
達し、これ以上ナトリウムに浸漬していると逆に
はく離を起して一次冷却系の後方に移行する可能
性があるため、定期的に交換する必要があつた。

本発明は上記の事情に基きなされたもので、強
磁性および常磁性のFPおよびCPを捕獲除去し、
かつプラントの寿命の間交換する必要のない放射
性物質の除去装置を提供することを目的としてい
る。

放射性物質を含む、例えば液体ナトリウムのよ
うな液体金属の流体が流通しかつ非磁性体かうな
る断面偏平の流管の上記偏平部分の短径方向にか
つ流通方向に所定の距離を有して磁場を印加する
磁場発生部と、この磁場発生部の磁極が対向する
上記流管内の一側面もしくは両側面に上記磁極の
対向する面上に突出し、かつ対向する磁極に接触
しないように設けた磁性体からなる磁極体とを具
備し、上記磁極体は上記流管内に流体の流れを妨
げないように流通方向に沿つて延在して設けるこ
とにより上記流管内に複数の勾配磁場を形成して
なる放射性物質除去装置であり、また、特に上記
磁極体を流管内に流れる流体の流通方向に沿つて
延在するような板状を呈し、かつ磁極の対向する
両側面上にくしの歯状に互い違いに接触しないよ
うに設けた放射性物質除去装置であり、さらに、
また上記勾配磁場を液体金属冷却高速増殖炉の炉
心出口配管に形成した放射性物質除去装置であ
り、さらにまた、偏平の流管の断面積を液体金属
冷却高速増殖炉の一次系主要配管の断面積と同じ
断面積に形成した放射性物質除去装置であり、配
管内に大きな勾配をもつた磁場を発生させ、強磁
性および常磁性のFPおよびCPを捕獲除去するよ
うにしたものである。

以下図面につき本発明の詳細を説明する。第１
図は本発明の実施例の断面図である。一次ナトリ
ウム主循環系配管と同一の配管断面積を持つ非磁
性体の長方形配管１の上下方向にくしの歯状に互
い違いに接触しないように磁性体からなる磁極板
２を冷却材３の流れの方向に設置する。配管１の
上下の両側に大きな磁極４を設け、配管が設置し
てある反対側にコイル５を巻きつける。コイル５
に電流を流すことにより、上下の磁極４は強力に
磁化される。しかもくしの歯状の磁極板２も強く
磁化されるため、上下方向の磁極板２間に大きな
磁場の勾配が生ずる。冷却材３の中を流れていた
強磁性および常磁性のFPおよびCPは強力に磁極
板２に引き寄せられ、磁極板２の上に吸引する。
磁極板２上に吸引したFP、CPは、強力な磁気力
により吸着しているため、冷却材の流れによつて
脱着することはない。また磁極板２をさらに密に
配置することにより、磁場勾配はさらに大きくす
ることができ、吸引力は増大する。

上記の如く、本発明により、プラントの寿命の
間交換することなく、本装置はFP、CPのトラツ
プとして働かせることができる。しかも、冷却材
の流れに乱れを生じさせ、FP、CPの磁極板に衝
突する機会を増大させれば、捕獲除去効率はさら
に大きくなる。特にCPには強磁性のものが多い
ため、効果は絶大である。

なお本発明は上記の実施例のみに限定されな
い。例えば第２図のように片側のみにくしの歯状
の磁極板２を設けてもよい。また磁極板を冷却材
の流れに平行に設置せず、第３図のように、冷却
材の流れ６に対して、磁極板２を波形に配置して
もよい。このようにすることにより、冷却材中に
存在するFP、CPの磁極板２への衝突する機会が
増加し、捕獲除去効率は増大する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例を示す一部切断斜方
図、第２図は本発明の一実施例の冷却材配管部の
みを示した一部切断正面図、第３図は本発明の一
実施例の冷却材配管部のみを示した一部切断上面
図である。 １……長方形一次冷却系配管、２……磁極板、
３……冷却材（ナトリウム）、４……磁極、５…
…コイル、６……ナトリウムの流れ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 放射性物質を含む液体金属の流体が流通しか
   つ非磁性体からなる断面偏平の流管と、この流管
   の前記偏平部分の短径方向にかつ流通方向に所定
   距離を有して磁場を印加する磁場発生部と、この
   磁場発生部の磁極が対向する前記流管内の一側面
   もしくは両側面に前記磁極の対向する面上に突出
   し、かつ対向する磁極に接触しないように設けた
   磁性体からなる磁極体とを具備し、前記磁極体は
   前記流管内に流体の流れを妨げないように流通方
   向に沿つて延在して設けることにより前記流管内
   に複数の勾配磁場を形成してなることを特徴とす
   る放射性物質除去装置。 ２ 磁極体を流管内に流れる流体の流通方向に沿
   つて延在するような板状を呈しかつ磁極の対向す
   る両側面上にくしの歯状に互い違いに接触しない
   ように設けたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の放射性物質除去装置。 ３ 磁極体を流管内に流れる流体の流通方向に沿
   つて波形に形成した板状体としたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の放射性物質除去装
   置。 ４ 勾配磁場を液体金属冷却高速増殖炉の炉心出
   口配管に形成したことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の放射性物質除去装置。 ５ 偏平の流管をその断面積が液体金属冷却高速
   増殖炉の一次系主要配管の断面積と同じ断面積に
   形成したことを特徴とする特許請求の範囲第４項
   記載の放射性物質除去装置。 ６ 液体金属を液体ナトリウムとしたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の放射性物質除
   去装置。