JPH0145039B2 - - Google Patents
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- JPH0145039B2 JPH0145039B2 JP58062057A JP6205783A JPH0145039B2 JP H0145039 B2 JPH0145039 B2 JP H0145039B2 JP 58062057 A JP58062057 A JP 58062057A JP 6205783 A JP6205783 A JP 6205783A JP H0145039 B2 JPH0145039 B2 JP H0145039B2
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- JP
- Japan
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- laser
- approximately
- radiation
- component
- joules
- Prior art date
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
- F22B37/002—Component parts or details of steam boilers specially adapted for nuclear steam generators, e.g. maintenance, repairing or inspecting equipment not otherwise provided for
- F22B37/003—Maintenance, repairing or inspecting equipment positioned in or via the headers
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
- B08B7/0035—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by radiant energy, e.g. UV, laser, light beam or the like
- B08B7/0042—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by radiant energy, e.g. UV, laser, light beam or the like by laser
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
- G21F9/001—Decontamination of contaminated objects, apparatus, clothes, food; Preventing contamination thereof
- G21F9/005—Decontamination of the surface of objects by ablation
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
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- Thermal Sciences (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Cleaning In General (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、除染法に関し、さらに詳細には、レ
ーザで原子力発電所の構成要素を除染する方法に
関する。
ーザで原子力発電所の構成要素を除染する方法に
関する。
原子力発電所及び同様な設備の運転時、それら
の構成要素のあるものは、放射線にさらされ、そ
の表面に薄い放射性フイルムが形成される。ま
た、原子力発電所のこれらの構成要素は、時々検
査または修理する必要がある。構成要素の検査及
び修理時、作業員はその構成要素内に入りその近
傍に滞留する必要がある。このため、汚染された
構成要素からの放射線をあびることになる。これ
らの構成要素から放出される放射線の強さは、作
業時間５分以下で最大許容放射線量をあびること
になるような場合もある。かかる状況の下では、
各作業員は原子炉構成要素の検査または修理時、
比較的短時間しか作業することができない。各作
業員が比較的短時間しか修理または検査作業を行
なえないため、所望の結果を得るためには、多数
の作業員が必要となる。これは小規模の検査ある
いは修理では仕方のないことであるが、大規模な
検査または修理を必要とする場合は問題である。
もしその作業が長時間を要するものである場合、
その仕事を行なうために非常に多い人数の高熟練
作業員が必要となる。これは、それに要する費用
の面からだけでなく、必要な人員確保の観点から
も問題がある。この問題を解決するためには、そ
の構成要素から放出される放射線の強さを減少し
て作業員が作業できる時間を延長することが必要
である。修理の必要な原子炉構成要素からの放射
線の強さを減少するひとつの方法として、原子炉
構成要素の露出表面から放射性の金属酸化物フイ
ルムを取り除くことがある。
の構成要素のあるものは、放射線にさらされ、そ
の表面に薄い放射性フイルムが形成される。ま
た、原子力発電所のこれらの構成要素は、時々検
査または修理する必要がある。構成要素の検査及
び修理時、作業員はその構成要素内に入りその近
傍に滞留する必要がある。このため、汚染された
構成要素からの放射線をあびることになる。これ
らの構成要素から放出される放射線の強さは、作
業時間５分以下で最大許容放射線量をあびること
になるような場合もある。かかる状況の下では、
各作業員は原子炉構成要素の検査または修理時、
比較的短時間しか作業することができない。各作
業員が比較的短時間しか修理または検査作業を行
なえないため、所望の結果を得るためには、多数
の作業員が必要となる。これは小規模の検査ある
いは修理では仕方のないことであるが、大規模な
検査または修理を必要とする場合は問題である。
もしその作業が長時間を要するものである場合、
その仕事を行なうために非常に多い人数の高熟練
作業員が必要となる。これは、それに要する費用
の面からだけでなく、必要な人員確保の観点から
も問題がある。この問題を解決するためには、そ
の構成要素から放出される放射線の強さを減少し
て作業員が作業できる時間を延長することが必要
である。修理の必要な原子炉構成要素からの放射
線の強さを減少するひとつの方法として、原子炉
構成要素の露出表面から放射性の金属酸化物フイ
ルムを取り除くことがある。
原子炉構成要素から放射性酸化物層を取り除い
て、その構成要素からの放射線の強さを減少する
方法がいくつか知られている。たとえば、砥粒を
その構成要素に吹きつけその構成要素から酸化物
フイルムを研除して、構成要素からの放射線の強
さを低くする。さらに、化学的方法により、その
構成要素から酸化物フイルムを溶解して放射性フ
イルムを取り除き、その構成要素からの放射線の
強さを減少させる方法もある。
て、その構成要素からの放射線の強さを減少する
方法がいくつか知られている。たとえば、砥粒を
その構成要素に吹きつけその構成要素から酸化物
フイルムを研除して、構成要素からの放射線の強
さを低くする。さらに、化学的方法により、その
構成要素から酸化物フイルムを溶解して放射性フ
イルムを取り除き、その構成要素からの放射線の
強さを減少させる方法もある。
原子炉構成要素からの放射線の強さを減少する
ためこれまで試みられた上述の方法とは別に、レ
ーザによる放射及び点滅するせん光電球からの放
射を用いて構造物のような物体の表面から種々の
フイルムを取り除くことが知られている。この種
のレーザ・ビームは、非常に古い書物の上に生じ
たかびを殺したり、金属表面からペンキを除去し
たり、インデアン・クリフ・ペインテイング
（Indian cliff paintings）から石灰石の沈積物を
けずりとつたり、ステイール構造物上のさびを磁
鉄鋼へ変えたりすることができる強さを有する。
しかしながら、これらの技術はいずれも、原子炉
構成要素を損傷せずかつその構成要素に高レベル
の放射性酸化物を再沈積させないように原子炉構
成要素から放射性酸化物フイルムを取り除くのに
用いるために開発されたものではない。
ためこれまで試みられた上述の方法とは別に、レ
ーザによる放射及び点滅するせん光電球からの放
射を用いて構造物のような物体の表面から種々の
フイルムを取り除くことが知られている。この種
のレーザ・ビームは、非常に古い書物の上に生じ
たかびを殺したり、金属表面からペンキを除去し
たり、インデアン・クリフ・ペインテイング
（Indian cliff paintings）から石灰石の沈積物を
けずりとつたり、ステイール構造物上のさびを磁
鉄鋼へ変えたりすることができる強さを有する。
しかしながら、これらの技術はいずれも、原子炉
構成要素を損傷せずかつその構成要素に高レベル
の放射性酸化物を再沈積させないように原子炉構
成要素から放射性酸化物フイルムを取り除くのに
用いるために開発されたものではない。
したがつて、本発明の主要目的は、原子炉構成
要素を損傷せず、その構成要素が再使用されると
き該構成要素への放射性酸化物の沈積速度が加速
されるような状態を作らずに原子力発電所の構成
要素近傍の放射線の強さを減少できる除染法を提
供することにある。
要素を損傷せず、その構成要素が再使用されると
き該構成要素への放射性酸化物の沈積速度が加速
されるような状態を作らずに原子力発電所の構成
要素近傍の放射線の強さを減少できる除染法を提
供することにある。
本発明の一実施例によれば、放射性原子炉構成
要素の除染法は、構成要素の表面から放射線によ
り汚染された金属の薄い酸化物層を除去してその
構成要素からの放射線の強さを減少させるため
に、前記構成要素の表面をレーザ・ビームで走査
し、そのレーザ・ビームのエネルギ密度は、前記
酸化物層の厚さに相当する深さでかつその厚さよ
り実質的に大きい幅において熱透過を達成するに
充分なものであることを特徴とする。
要素の除染法は、構成要素の表面から放射線によ
り汚染された金属の薄い酸化物層を除去してその
構成要素からの放射線の強さを減少させるため
に、前記構成要素の表面をレーザ・ビームで走査
し、そのレーザ・ビームのエネルギ密度は、前記
酸化物層の厚さに相当する深さでかつその厚さよ
り実質的に大きい幅において熱透過を達成するに
充分なものであることを特徴とする。
以下、本発明の実施例を添付の図面を参照して
詳細に説明する。
詳細に説明する。
ひとつの表面に対して働くレーザ・ビームの一
次元の表面加熱モデルは、当該技術分野で一般的
に知られている。このモデルは、レーザ・ビーム
は均一で横断方向のばらつきがなく、表面のフイ
ルムはほぼ均一であると仮定する。このモデルは
また、その表面が平面状で入射レーザ・ビームと
鉛直関係にあると仮定する。これらの条件は、以
下の条件が満足されるとほぼ成り立つ。
次元の表面加熱モデルは、当該技術分野で一般的
に知られている。このモデルは、レーザ・ビーム
は均一で横断方向のばらつきがなく、表面のフイ
ルムはほぼ均一であると仮定する。このモデルは
また、その表面が平面状で入射レーザ・ビームと
鉛直関係にあると仮定する。これらの条件は、以
下の条件が満足されるとほぼ成り立つ。
１ 実際のレーザ・ビームの横断方向寸法は、表
面フイルムの厚さにくらべて非常に大きい； ２ 実際のレーザ・ビームの横断方向寸法は、そ
の材料の熱拡散距離にくらべて非常に大きい；
そして ３ 表面の輪郭及びフイルムの厚さの変化の横方
向スケールの大きさは、フイルムの平均厚さに
くらべて非常に大きい。
面フイルムの厚さにくらべて非常に大きい； ２ 実際のレーザ・ビームの横断方向寸法は、そ
の材料の熱拡散距離にくらべて非常に大きい；
そして ３ 表面の輪郭及びフイルムの厚さの変化の横方
向スケールの大きさは、フイルムの平均厚さに
くらべて非常に大きい。
第１の条件は、レーザ・ビームの直径が0.1な
いし１cmで、酸化物フイルムが典型的には10-4cm
（ほぼ40マイクロインチ）以下であるほとんどの
場合満足される。典型的な原子炉構成要素では、
実際のレーザ・ビームの横断方向寸法は、原子炉
構成要素の酸化物フイルムの厚さにくらべて非常
に大きいため、この第１の条件を満足する。第２
の条件については、その材料の熱拡散率とレーザ
のパルス幅を考慮する必要がある。原子炉構成要
素の典型的な金属及び金属酸化物の熱拡散率は、
毎秒ほぼ0.2cm2である。熱波がほぼ１マイクロ秒
のパルス幅でかかる材料内を進む距離は、ほぼ
4.0×10-4cmであり、これは実際のレーザ・ビー
ムの横断方向寸法がその材料の熱拡散距離にくら
べて非常に大きいという第２の条件を容易に満足
する。第３の条件は、表面の輪郭及び酸化物の厚
さの変化の横方向スケールの大きさが酸化物の平
均厚さにくらべて非常に大きいため、原子炉構成
要素のほとんどの領域で満足されるはずである。
したがつて、酸化物に覆われた表面に作用するレ
ーザ・ビームの一次元表面加熱モデルは、原子炉
構成要素の酸化物層に対する適当なレーザの作用
の十分な予測を可能にしそうである。
いし１cmで、酸化物フイルムが典型的には10-4cm
（ほぼ40マイクロインチ）以下であるほとんどの
場合満足される。典型的な原子炉構成要素では、
実際のレーザ・ビームの横断方向寸法は、原子炉
構成要素の酸化物フイルムの厚さにくらべて非常
に大きいため、この第１の条件を満足する。第２
の条件については、その材料の熱拡散率とレーザ
のパルス幅を考慮する必要がある。原子炉構成要
素の典型的な金属及び金属酸化物の熱拡散率は、
毎秒ほぼ0.2cm2である。熱波がほぼ１マイクロ秒
のパルス幅でかかる材料内を進む距離は、ほぼ
4.0×10-4cmであり、これは実際のレーザ・ビー
ムの横断方向寸法がその材料の熱拡散距離にくら
べて非常に大きいという第２の条件を容易に満足
する。第３の条件は、表面の輪郭及び酸化物の厚
さの変化の横方向スケールの大きさが酸化物の平
均厚さにくらべて非常に大きいため、原子炉構成
要素のほとんどの領域で満足されるはずである。
したがつて、酸化物に覆われた表面に作用するレ
ーザ・ビームの一次元表面加熱モデルは、原子炉
構成要素の酸化物層に対する適当なレーザの作用
の十分な予測を可能にしそうである。
前述したように、原子炉構成要素上において遭
遇する酸化物フイルムの厚さは、典型的にはほぼ
10-4cm以下である。これらの構成要素上のフイル
ムの厚さに匹敵する熱透過深さを達成しかつ、そ
の地金である金属が広い範囲にわたつて熱破壊さ
れるのを防ぐためには、レーザのパルス幅はその
存続時間がほぼ１マイクロ秒であると良いことが
判明している。このパルス幅の条件を満たすため
に、パルス型のTE炭酸ガスレーザ及びＱスイツ
チ型YAGレーザを用いることができる。
遇する酸化物フイルムの厚さは、典型的にはほぼ
10-4cm以下である。これらの構成要素上のフイル
ムの厚さに匹敵する熱透過深さを達成しかつ、そ
の地金である金属が広い範囲にわたつて熱破壊さ
れるのを防ぐためには、レーザのパルス幅はその
存続時間がほぼ１マイクロ秒であると良いことが
判明している。このパルス幅の条件を満たすため
に、パルス型のTE炭酸ガスレーザ及びＱスイツ
チ型YAGレーザを用いることができる。
レーザパルスの透過深さを決定することとは別
に、入射レーザのパルス幅の関数として酸化物表
面の温度を決定し、必要なレーザエネルギ密度を
得るようにすることが重要である。この種の酸化
物フイルムを取り除くためには、ほぼ2000ないし
3000〓の高い表面温度が一般的に必要である。地
金の破壊を防ぐように熱透過深さを制限しかつほ
ぼ2000〓ないし3000〓の表面温度を得るためには
ほぼ１マイクロ秒の短いレーザパルスが必要であ
るため、ほぼ1.5ないし３ジユール／cm2のレーザ
エネルギ密度を得ることが一般的に望ましい。ほ
ぼ1.5ないし３ジユール／cm2のレーザエネルギ密
度は、パルス型の炭酸ガス及びYAGレーザで容
易に得られる。以上の分析より、構成要素の地金
を破壊することなしにその構成要素から放射性酸
化物フイルムを除去するに必要な特性をもつレー
ザが手に入ることがわかる。
に、入射レーザのパルス幅の関数として酸化物表
面の温度を決定し、必要なレーザエネルギ密度を
得るようにすることが重要である。この種の酸化
物フイルムを取り除くためには、ほぼ2000ないし
3000〓の高い表面温度が一般的に必要である。地
金の破壊を防ぐように熱透過深さを制限しかつほ
ぼ2000〓ないし3000〓の表面温度を得るためには
ほぼ１マイクロ秒の短いレーザパルスが必要であ
るため、ほぼ1.5ないし３ジユール／cm2のレーザ
エネルギ密度を得ることが一般的に望ましい。ほ
ぼ1.5ないし３ジユール／cm2のレーザエネルギ密
度は、パルス型の炭酸ガス及びYAGレーザで容
易に得られる。以上の分析より、構成要素の地金
を破壊することなしにその構成要素から放射性酸
化物フイルムを除去するに必要な特性をもつレー
ザが手に入ることがわかる。
図面を参照して、放射性物質の除染をするにふ
さわしい典型的な原子炉構成要素として、蒸気発
生器を参照数字２０で示す。蒸気発生器２０は、
当該技術分野で公知なように、外殻２２とその内
部に配設した分離板２４及び管板２６より成る。
外殻２２、分離板２４、及び管板２６は、原子炉
の冷却材が通過するプレナム２８を画定する。さ
らに、外殻２２には、プレナム２８への作業員の
進入を可能にするための通路３０が設けられてい
る。蒸気発生器２０の動作時、原子炉の冷却材は
プレナム２８と管板２６に配設した管３２を介し
て流れる。蒸気発生器２０を流れる冷却材は放射
性であるため、蒸気発生器２０の種々の表面は放
射性の酸化物フイルムが沈積する。たとえば、外
殻２２の内側表面、分離板２４、及び管板２６の
下側表面には、放射性の酸化物フイルムが形成さ
れる。熱交換管３２を保守する必要がある場合、
作業員は通路３０を介してプレナム２８内へ進入
する。その保守作業を行うにつき、プレナム２８
内での作業員の滞留時間を延ばすためには、プレ
ナム２８内の放射線の強さを減少することが望ま
しい。これは、蒸気発生器の構成要素、たとえば
分離板２４、管板２６の表面及び外殻２２の内側
表面上に沈積した酸化物フイルムを取り除いて、
それらから放出される放射線の強さを減少するこ
とにより達成できる。本発明は、蒸気発生器２０
の表面の酸化物フイルムを取り除いて、これらの
表面から放出される放射線の強さを減少する、レ
ーザによる除染方法を提供する。
さわしい典型的な原子炉構成要素として、蒸気発
生器を参照数字２０で示す。蒸気発生器２０は、
当該技術分野で公知なように、外殻２２とその内
部に配設した分離板２４及び管板２６より成る。
外殻２２、分離板２４、及び管板２６は、原子炉
の冷却材が通過するプレナム２８を画定する。さ
らに、外殻２２には、プレナム２８への作業員の
進入を可能にするための通路３０が設けられてい
る。蒸気発生器２０の動作時、原子炉の冷却材は
プレナム２８と管板２６に配設した管３２を介し
て流れる。蒸気発生器２０を流れる冷却材は放射
性であるため、蒸気発生器２０の種々の表面は放
射性の酸化物フイルムが沈積する。たとえば、外
殻２２の内側表面、分離板２４、及び管板２６の
下側表面には、放射性の酸化物フイルムが形成さ
れる。熱交換管３２を保守する必要がある場合、
作業員は通路３０を介してプレナム２８内へ進入
する。その保守作業を行うにつき、プレナム２８
内での作業員の滞留時間を延ばすためには、プレ
ナム２８内の放射線の強さを減少することが望ま
しい。これは、蒸気発生器の構成要素、たとえば
分離板２４、管板２６の表面及び外殻２２の内側
表面上に沈積した酸化物フイルムを取り除いて、
それらから放出される放射線の強さを減少するこ
とにより達成できる。本発明は、蒸気発生器２０
の表面の酸化物フイルムを取り除いて、これらの
表面から放出される放射線の強さを減少する、レ
ーザによる除染方法を提供する。
さらに添付図面を参照して、蒸気発生器２０の
運転を停止したあと、プレナム２８内へ光学的機
構３４を搬入し、管３２の開放端部への取付け手
段によりその光学的機構を管板２６からつり下げ
る。光学的機構３４は、光のような放射を蒸気発
生器の種々の表面へ反射させるための電気的に制
御可能な可動反射機構３６より成る。たとえば、
反射機構３６は、複数の鏡またはプリズムより成
り、それらは光学的機構３４の底部に配設され
て、これらの反射表面へ向けられた放射を反射す
る。光学的機構３４は、電線３８により光学的機
構の電源４０に電気的に接続し、その電源は蒸気
発生器２０から離れた所に配置した生物的遮へい
体４２により隔離する。このようにして、光学的
機構３４を遠隔制御し、作業員が蒸気発生器２０
からの放射線を浴ないように操作する。光学的機
構の電源４０により、光学的機構３４が反射機構
３６の鏡あるいはプリズムの反射角を変化するよ
うに調整し、これにより鏡またはプリズムから反
射される放射が除染すべき所望の表面へ向けられ
るようにすることが可能になる。
運転を停止したあと、プレナム２８内へ光学的機
構３４を搬入し、管３２の開放端部への取付け手
段によりその光学的機構を管板２６からつり下げ
る。光学的機構３４は、光のような放射を蒸気発
生器の種々の表面へ反射させるための電気的に制
御可能な可動反射機構３６より成る。たとえば、
反射機構３６は、複数の鏡またはプリズムより成
り、それらは光学的機構３４の底部に配設され
て、これらの反射表面へ向けられた放射を反射す
る。光学的機構３４は、電線３８により光学的機
構の電源４０に電気的に接続し、その電源は蒸気
発生器２０から離れた所に配置した生物的遮へい
体４２により隔離する。このようにして、光学的
機構３４を遠隔制御し、作業員が蒸気発生器２０
からの放射線を浴ないように操作する。光学的機
構の電源４０により、光学的機構３４が反射機構
３６の鏡あるいはプリズムの反射角を変化するよ
うに調整し、これにより鏡またはプリズムから反
射される放射が除染すべき所望の表面へ向けられ
るようにすることが可能になる。
前述したようなパワーレーザ４６を通路３０の
開口の近傍に配置して、パワーレーザ４６からの
放射が図示の如く光学的機構３４へ向けられるよ
うにする。パワーレーザ４６は、その支持手段４
８上に装着するが、その支持手段は通路３０及び
光学的機構３４に関してのパワーレーザ４６の移
動及びレーザ４６から出る放射ビームの正しい配
向を可能にする。支持手段４８は、通路３０の開
口近くに配置したプラツトフオーム５０に装着し
てもよい。パワーレーザ４６は、蒸気発生器２０
から離れた所で生物的遮へい体４２の背後に配置
したレーザの電源５４に、電線５２により電気的
に接続する。
開口の近傍に配置して、パワーレーザ４６からの
放射が図示の如く光学的機構３４へ向けられるよ
うにする。パワーレーザ４６は、その支持手段４
８上に装着するが、その支持手段は通路３０及び
光学的機構３４に関してのパワーレーザ４６の移
動及びレーザ４６から出る放射ビームの正しい配
向を可能にする。支持手段４８は、通路３０の開
口近くに配置したプラツトフオーム５０に装着し
てもよい。パワーレーザ４６は、蒸気発生器２０
から離れた所で生物的遮へい体４２の背後に配置
したレーザの電源５４に、電線５２により電気的
に接続する。
パワーレーザ４６は、パルス幅が100マイクロ
秒以下、好ましくは１マイクロ秒以下である放射
パルスを発射できるレーザである。パワーレーザ
４６はまた、典型的な除染目的では波長がほぼ12
マイクロメータ、好ましくはほぼ0.30ないし1.5
マイクロメータのパルスを発射できる。さらに、
パワーレーザ４６は、エネルギ密度が除染される
表面で0.5ないし1.5×103ジユール／cm2、好ましく
はほぼ4.5ないし23ジユール／cm2となるパルスを
発生できる。もちろん、レンズ及び鏡のような典
型的な光学装置をパワーレーザ４６とともに用い
て、表面において所望のエネルギ密度が得られる
ようにする。さらに詳細には、パワーレーザ４６
は、ネオジミウムのYAGパルス型レーザで、波
長がほぼ1.06マイクロメータ、エネルギ出力がほ
ぼ0.3ジユール／パルス、パルス幅がほぼ30ない
し40ナノ秒、エネルギ密度がほぼ８ないし９ジユ
ール／cm2の放射パルスを発射できる。
秒以下、好ましくは１マイクロ秒以下である放射
パルスを発射できるレーザである。パワーレーザ
４６はまた、典型的な除染目的では波長がほぼ12
マイクロメータ、好ましくはほぼ0.30ないし1.5
マイクロメータのパルスを発射できる。さらに、
パワーレーザ４６は、エネルギ密度が除染される
表面で0.5ないし1.5×103ジユール／cm2、好ましく
はほぼ4.5ないし23ジユール／cm2となるパルスを
発生できる。もちろん、レンズ及び鏡のような典
型的な光学装置をパワーレーザ４６とともに用い
て、表面において所望のエネルギ密度が得られる
ようにする。さらに詳細には、パワーレーザ４６
は、ネオジミウムのYAGパルス型レーザで、波
長がほぼ1.06マイクロメータ、エネルギ出力がほ
ぼ0.3ジユール／パルス、パルス幅がほぼ30ない
し40ナノ秒、エネルギ密度がほぼ８ないし９ジユ
ール／cm2の放射パルスを発射できる。
開口５８を有する遮へい板５６は、通路３０の
外側にボルトで装着して、プレナム２８を蒸気発
生器２０の外部から隔離し、プレナム２８の表面
から除去される放射線を封じ込める。開口５８
は、パワーレーザ４６の放射ビームが通過して光
学的機構３４にあたるように設ける。吸引機構６
０もまた、プレナム２８内において遮へい板５６
に装着し、その他端が放射性廃棄物フイルタ装置
６０に延びるようにする。吸引機構６０は、プレ
ナム２８から除去された汚染物質をプレナム２８
の外部へ吸引し、廃棄物処理のため放射性廃棄物
フイルタ装置６２内を通過させる。
外側にボルトで装着して、プレナム２８を蒸気発
生器２０の外部から隔離し、プレナム２８の表面
から除去される放射線を封じ込める。開口５８
は、パワーレーザ４６の放射ビームが通過して光
学的機構３４にあたるように設ける。吸引機構６
０もまた、プレナム２８内において遮へい板５６
に装着し、その他端が放射性廃棄物フイルタ装置
６０に延びるようにする。吸引機構６０は、プレ
ナム２８から除去された汚染物質をプレナム２８
の外部へ吸引し、廃棄物処理のため放射性廃棄物
フイルタ装置６２内を通過させる。
動作について説明すると、蒸気発生器２０は運
転停止後、原子炉の冷却材を排出する。通路３０
からカバーを取り外し、光学的機構３４を管板２
６から手作業でまたは遠隔操作によりつり下げ
る。遮へい板５６を通路３０に取付けて、図示の
如く開口５８の近くにパワーレーザ４６を配置す
る。ついで、パワーレーザ４６をその電源５４で
付勢して、放射ビームを発射させ、そのビームを
光学的機構３４の反射表面へ向ける。光学的機構
３４の反射機構３６により、パワーレーザ４６の
放射は反射して蒸気発生器内部の選択した表面へ
当たる。パワーレーザ４６をパルス幅ほぼ30ない
し40ナノ秒、エネルギレベルほぼ0.3ジユール／
パルスでパルス動作させ、除染される表面のエネ
ルギ密度がほぼ50ないし60ジユール／インチ2に
なるようにする。上述したように、レーザの放射
によりプレナム２８の表面からほぼ0.0005ミリメ
ータの酸化物層が取り除かれて、その酸化物フイ
ルムからの放射線の強さがその地金の金属を損傷
することなしに減少される。取り除かれた酸化物
層は、吸引機構６０によりプレナム２８から排出
される。このプロセスを継続しながら、光学的機
構３４を制御してパワーレーザ４６のビームによ
りプレナム２８内部の全表面を走査させる。この
ようにして、プレナム２８の内部全体を除染す
る。もちろん、パワーレーザ４６の放射を必ずし
も光学的機構３４へ向けずに、除染すべき表面へ
直接向けることもできる。
転停止後、原子炉の冷却材を排出する。通路３０
からカバーを取り外し、光学的機構３４を管板２
６から手作業でまたは遠隔操作によりつり下げ
る。遮へい板５６を通路３０に取付けて、図示の
如く開口５８の近くにパワーレーザ４６を配置す
る。ついで、パワーレーザ４６をその電源５４で
付勢して、放射ビームを発射させ、そのビームを
光学的機構３４の反射表面へ向ける。光学的機構
３４の反射機構３６により、パワーレーザ４６の
放射は反射して蒸気発生器内部の選択した表面へ
当たる。パワーレーザ４６をパルス幅ほぼ30ない
し40ナノ秒、エネルギレベルほぼ0.3ジユール／
パルスでパルス動作させ、除染される表面のエネ
ルギ密度がほぼ50ないし60ジユール／インチ2に
なるようにする。上述したように、レーザの放射
によりプレナム２８の表面からほぼ0.0005ミリメ
ータの酸化物層が取り除かれて、その酸化物フイ
ルムからの放射線の強さがその地金の金属を損傷
することなしに減少される。取り除かれた酸化物
層は、吸引機構６０によりプレナム２８から排出
される。このプロセスを継続しながら、光学的機
構３４を制御してパワーレーザ４６のビームによ
りプレナム２８内部の全表面を走査させる。この
ようにして、プレナム２８の内部全体を除染す
る。もちろん、パワーレーザ４６の放射を必ずし
も光学的機構３４へ向けずに、除染すべき表面へ
直接向けることもできる。
以上より理解されるように、本発明によると原
子炉の構成要素を損傷することなしにその構成要
素からの放射線の強さを減少できる除染方法が提
供される。
子炉の構成要素を損傷することなしにその構成要
素からの放射線の強さを減少できる除染方法が提
供される。
図面は、本発明の一実施例に使用するレーザ装
置の概略図である。 ２０……蒸気発生器；３４……光学的機構；４
６……パワーレーザ；５６……遮へい板；５８…
…開口；６０……吸引機構。
置の概略図である。 ２０……蒸気発生器；３４……光学的機構；４
６……パワーレーザ；５６……遮へい板；５８…
…開口；６０……吸引機構。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 原子炉構成要素の表面から放射線により汚染
された金属の薄い酸化物層を除去することにより
放射性原子炉構成要素を除染する方法において、
前記構成要素の表面を、前記酸化物層の厚さに相
当する深さでかつ前記酸化物層の厚さより実質的
に大きい幅において熱透過を達成するに充分なエ
ネルギ密度のレーザ・ビームにより走査すること
を特徴とする除染方法。 ２ 前記表面から除去される汚染物質は、前記構
成要素の外部へ吸引排出することを特徴とする前
記第１項記載の方法。 ３ 前記汚染物質を収集廃棄するために、前記吸
引汚染物質を過することを特徴とする前記第２
項記載の方法。 ４ 前記レーザは、前記表面において4.6ないし
23ジユール／cm2のエネルギ密度を発生することを
特徴とする前記第１、２または３項記載の方法。 ５ 前記レーザは、前記表面においてほぼ8.5ジ
ユール／cm2のエネルギ密度を発生することを特徴
とする前記第４項記載の方法。 ６ パルス幅が30ないし40ナノ秒、波長がほぼ
1.06マイクロメータで、ほぼ0.3ジユール／パル
スのパルスを発生するレーザを用いることを特徴
とする前記第５項記載の方法。 ７ 前記レーザは、ネオジミウムYAGのパル
ス・レーザであることを特徴とする前記第６項記
載の方法。 ８ 前記構成要素の近傍に配置した遠隔走査可能
な反射機構により、レーザ・ビームを前記表面へ
向けそしてその表面に沿つて移動することを特徴
とする前記第１ないし７項のうち任意の１項に記
載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US36807582A | 1982-04-14 | 1982-04-14 | |
| US368075 | 1982-04-14 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58187898A JPS58187898A (ja) | 1983-11-02 |
| JPH0145039B2 true JPH0145039B2 (ja) | 1989-10-02 |
Family
ID=23449771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58062057A Granted JPS58187898A (ja) | 1982-04-14 | 1983-04-07 | レ−ザによる除染法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0091646B1 (ja) |
| JP (1) | JPS58187898A (ja) |
| KR (1) | KR840004610A (ja) |
| CA (1) | CA1198482A (ja) |
| DE (1) | DE3368800D1 (ja) |
| ES (1) | ES8703050A1 (ja) |
| FR (1) | FR2525380A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08206869A (ja) * | 1995-02-06 | 1996-08-13 | Toshiba Corp | 水中レーザ加工方法および装置 |
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| US6048588A (en) * | 1988-07-08 | 2000-04-11 | Cauldron Limited Partnership | Method for enhancing chemisorption of material |
| US5531857A (en) * | 1988-07-08 | 1996-07-02 | Cauldron Limited Partnership | Removal of surface contaminants by irradiation from a high energy source |
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| FR3100002B1 (fr) | 2019-08-21 | 2021-11-19 | Onet Tech Cn | Procédé pour décontaminer par laser pulsé une pièce métallique comprenant à sa surface une couche d’oxydes de métaux |
| FR3101558B1 (fr) | 2019-10-03 | 2021-10-22 | Onet Tech Cn | Procédé pour décontaminer une pièce métallique contenant un gaz par irradiation laser dans un milieu liquide |
| DE102021110458B4 (de) | 2021-04-23 | 2022-12-29 | Evekinger Rohr- Und Profilwerke Gmbh | Vorrichtung zur Behandlung einer Innenwandfläche eines Hohlkörpers |
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| LU71852A1 (ja) * | 1975-02-14 | 1977-01-05 |
-
1983
- 1983-03-30 CA CA000424947A patent/CA1198482A/en not_active Expired
- 1983-04-06 EP EP83103326A patent/EP0091646B1/en not_active Expired
- 1983-04-06 DE DE8383103326T patent/DE3368800D1/de not_active Expired
- 1983-04-07 JP JP58062057A patent/JPS58187898A/ja active Granted
- 1983-04-11 KR KR1019830001506A patent/KR840004610A/ko not_active Withdrawn
- 1983-04-12 ES ES521391A patent/ES8703050A1/es not_active Expired
- 1983-04-13 FR FR8306046A patent/FR2525380A1/fr active Granted
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08206869A (ja) * | 1995-02-06 | 1996-08-13 | Toshiba Corp | 水中レーザ加工方法および装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES8703050A1 (es) | 1987-01-16 |
| EP0091646A1 (en) | 1983-10-19 |
| CA1198482A (en) | 1985-12-24 |
| JPS58187898A (ja) | 1983-11-02 |
| EP0091646B1 (en) | 1986-12-30 |
| DE3368800D1 (en) | 1987-02-05 |
| ES521391A0 (es) | 1987-01-16 |
| KR840004610A (ko) | 1984-10-22 |
| FR2525380A1 (fr) | 1983-10-21 |
| FR2525380B1 (ja) | 1985-04-19 |
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