JPS6232390A - 原子炉用放射線遮蔽体およびその製造方法 - 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、原子炉廻りに配置されて中性子線等の放射線
を遮蔽する遮蔽体に関する。

（従来の技術） 原子炉の炉心廻りに中性子線等の放射線を遮蔽するため
にコンクリート製の遮蔽体が設置されている。この遮蔽
体は、従来、普通の鉄筋コンクリートと同様に製造され
ている。すなわも、火成岩の砕石や川砂利等からなる骨
材と、市販されている普通のポルトランドセメントとを
原料とし、鉄筋を骨組としている。

（発明が解決しようとする問題点） 上記遮蔽体の骨材として用いられる火成岩や砂利には、
中性子核反応によって放射性同位元素となるＦｅ、Ｃｏ
、Ｅｕ、Ｍｎ、Ｃｓ、Ｎａ等の鉱物成分が多量に含まれ
ている。また、普通のポルトランドセメントには、焼成
を容易にする等のために酸化鉄が配合されており、Ｆｅ
成分が多量に含有されている。さらに、骨組には鉄筋が
用いられている。

このため、上記遮蔽体で中性子線等の放射線の遮蔽を行
なった場合、上記鉱物成分と中性子との核反応により、
遮蔽体が高レベルに放射化される。

この結果、上記原子炉の保守、運転、解体の際、遮蔽体
から作業員が受ける放射線被曝量が多くなってしまう。

また、遮蔽体の解体の際、遮蔽体の鉄筋およびコンクリ
ートを高レベルの放射性廃棄物として処理しなければな
らず、廃棄処理のコストが高くなる。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
その要旨は、鉄筋コンクリートからなる外側遮蔽部と、
低放射化材料からなる内側遮蔽部とを、重ねて構築した
ことを特徴とする原子炉用放射線遮蔽体にある。

本発明のもう１つの要旨は、鉄筋コンクリートからなる
外側遮蔽部と低放射化コンクリートからなる内側遮蔽部
とを重ねて構築する際において、互いに離間対向した一
対の型枠間にコンクリートを打設しでいずれが一方の遮
蔽部を構築し、次に、この遮蔽部と他の型枠との開にコ
ンクリートを打設して他方の遮蔽部を構築することを特
徴とする原子炉用放射線遮蔽水の製造方法にある。

（作用） 本発明の遮蔽体で中性子線等の放射線を遮蔽すれば、内
側遮蔽部が低放射化の材料で形成されているので、遮蔽
体全体の放射化量を非常に少なくすることができる。ま
た、外側遮蔽部が鉄筋コンクｌ）　−）からなり、強度
が比較的弱い内側遮蔽部を支持するので、遮蔽体の強度
を充分確保できる。

本発明方法で遮蔽体を構築する場合、先に構築した一方
の遮蔽部が、他方の遮蔽部の構築時に型枠の役割をなす
。

（実施例） 以下、本発明の放射線遮蔽体の一実施例を第１図〜第３
図を参照して説明する。図中１は原子炉であり、この原
子炉１は、筒状をなす放射線遮蔽体１０によって包囲さ
れている。この遮蔽体１０は、外側遮蔽部１１と内側遮
蔽部１５とを重ねて構築することにより、２層構造をな
している。

外側遮蔽部１１は、いわゆる鉄筋コンクリートからなり
、普通コンクリート１２と、このコンクリート１２内部
の骨組として鉄筋１３を備えている。普通コンクリート
１２は、火成岩の砕石や川砂利等からなる骨材と、普通
ポルトランドセメントに、水と混和剤とを加えて混練し
、固化することにより得られるものである。この外側遮
蔽部１１は高い機械的強度を有している。

内側遮蔽部１５は、低放射化コンクリートからなる。す
なわち、骨材としての石灰石と、白色セメントとを原料
とし、これに水と混和剤とを加えて混練し固化させるこ
とにより、得られる。石灰石は、火成岩や砂利等に比較
して、中性子等との核反応により放射性同位元素となる
鉱物成分の含有率が非常に少ない。また、白色セメント
は普通のポルトランドセメントに比べて酸化鉄等の含有
率が非常に少ない。したがって、これら石灰石と白色セ
メントを原料とすることにより、低放射化コンクリート
となる。

上記内Ｉｌｌ遮蔽部１５は、定着袋＠２０によって、外
側遮蔽部１１に連結されている。定着装置２０は、第３
図に示すように、両端部外周面に雄ねじ部２１ａ、２１
ｂを形成したねじ棒２１と、ナツト２２．２３を有して
いる。上記ねじ棒２１は、アルミ合金製で各遮蔽部１１
．１５に形成された貫通孔１１ａ、１５ａを貫通してい
る。アルミ合金製のねじ棒２１は、コンクリートからに
じみ出てくるアルカリ成分によって腐食されるおそれが
あるので、樹脂製の被覆管２４によって被覆されている
。一方のナツト２２は、ＳｉＣ，５ｉ３Ｎ＝等の低放射
化セラミック材料がらなり、角形の袋ナツト形状をして
おり、内側遮蔽部１５の内周面に形成された角形の凹部
１５ｂ１こ埋め込まれている。このナツト２２に、ねヒ
棒２１の内端部がねじ込まれている。他方のナツト２３
は、ステンレス製であり、ねじ棒２１の外端部にねじ付
けられている。

このナツト２３をパツキン２５を介して締め付けること
により、ねじ棒２１で両遮蔽部１１．Ｉｓを強固に連結
することができる。

上記構成において、内側遮蔽部１５は比較的強度が低い
が、強度の高い外側遮蔽部１１によって支持されるので
、遮蔽体１０全体として充分な強度を確保できる。

原子炉１で発生した中性子線等の放射線が多量に当たる
内側遮蔽部１５は、低放射化フック１７−トで形成され
ているため、放射化量が非常に少ない。また、中性子線
は殆ど内側遮蔽部１５で吸収され、外側遮蔽部１１に照
射される中性子線はごく少量であるので、この外側遮蔽
部１１での放射化量も少ない。このため、原子炉１の保
守、運転の際、原子炉１や遮蔽体１０の解体の際に、こ
の遮蔽体１０がら受ける放射線被曝量は少なく、安全か
つ低コストで作業を行なうことができる。

なお、定着装置２０において、最も多量の中性子線を浴
びる内側のナツト２２は、低放射化材料であるＳｉＣま
たはＳｉ３Ｎ４によって形成されているため、放射化量
が少ない。また、ねじ棒２１はアルミ合金であるが、中
性子線の照射方向とほぼ平行をなしていること、最も照
射量の多いと予想される内側の端部がナツト２２によっ
て覆われていることにより、放射化量は少ない。また、
放射化されてもアルミニウムの放射性同位元素の半減期
か数分と極めて短いため、問題は生じない。ステンレス
製のナツト２３は遮蔽体１０の外側ニするため、中性子
線の照射を極少量しか浴びず、放射化量は極めて少ない
。

遮蔽体１０自体を解体する際、定着具２０を取り外すこ
とにより、放射化量が異なると予想される内側遮蔽体１
５と外側遮蔽体１１とを分けて解体および回収すること
ができ、廃棄物管理が容易となる。また、内側遮蔽部１
０は高レベルの放射性廃棄物としてではなく低レベルの
放射性廃棄物として処理することが可能となり、外側遮
蔽部１１は低レベルの放射性廃棄物または一般の廃棄物
として処理することが可能となり、廃棄処理コストを低
くすることができる。

本発明の遮蔽体は上記実施例に制約されず種々の態様が
可能である。例えば、内側遮蔽部は筒状の一体構造でな
く、多数の板を隙間なく並べて外側遮蔽部に重ねて構成
してもよい。この場合、前記実施例と同様の定着装置を
用いて両遮蔽部を連結することにより、内側遮蔽部は簡
単に交換できるようになり、例えば原子炉の内部機器を
交換する際に内側遮蔽部のみを交換し、外側遮蔽部を継
続して使用することができる。

内側遮蔽部は、前記実施例のように石灰石と白色セメン
トを原料とする低放射化コンクリートの代わりに、大理
石板等も用いることができる。

内側遮蔽部と外側遮蔽部との開に中間層を設けて３層構
造としてもよい。

第・を図は他の態様をなす定着装置２ＯＡを示す。

この定着装置２　ＯＡにおいて、ねじ棒２１Ａはアンカ
ーボルトの形状をなし、一端に形成されたフック部２１
ｃが内側遮蔽部１５内に埋設されるとともに、外側遮蔽
部１１を貫通しており、！端の雄ねじ部２１ｂにナツト
２３が締め付は固定されている。なお、他の構成は前記
実施例と同様であるから図中同番号を付してその詳細な
説明を省略する。

底５図の定着装置２０Ｂでは、ねじ棒２１Ｂが上記と同
様にアンカーボルトの形状をなし、一端に形成されたフ
ック部２１ｄが外側遮蔽部１５内に埋設されるとともに
、内側遮蔽部１５を貫通しており、池端の雄ねじ部２１
ａにナツト２２が締め付は固定されている。なお、この
実施例では、内側遮蔽部１５に形成された凹部１５ｂは
ナツト２２より太ぎく、ナツト２２を締め付けるための
治具の挿入を許容している。

次に、第１図〜・第３図に示す遮蔽体１ｏの製造方法を
第６図〜第８図を参照して説明する。まず、第６図に示
すように全体として筒状をなす型枠３１．３２を設置す
る。また、型枠３１．３２間に定着装置２０のねヒ棒２
１を掛は渡す。ねじ棒２１には予め内側のナンド２２を
取り付け、被覆管２４で被覆しておく。ナツト２２を内
側の型枠３１の外周面に接着剤で固定し、ねじ棒２１の
外端部を外側の型枠３２に貫通させる。外側の型枠３２
は、例えば第８図に示すように、断面円弧形状をなす多
数の鋼製の板材３３を隙間なく並べて構成されており、
この板材３３の側縁には半円形の切欠３３ａが設けられ
ている。隣接する板材３３の切欠３３ａが合わさって、
上記ねじ棒２１を貫通支持する孔が構成される。内側の
型枠３１は切欠を持たない鋼製の板材を並べて構成され
る。なお、これら型枠３１．３２は筒状に一木に形成さ
れたものでもよい。

次に、石灰石と白色セメントとを、水と混和剤を加えて
混練したちのを、型枠３１．３２間に流し込んで、低放
射化コンクリートを打設する。この結果第７図に示す内
側遮蔽部１５か構築される。

この後、両型枠３１．３２を取り外す。

次に、内側遮蔽部１５の外側に鉄筋（第７図には図を簡
略化するため１こ示されていない）を設置しさらにその
外側に型枠３３を設置する。この型枠３３は上記型枠３
２と同様に形成されていて、ねじ棒２１が貫通している
。

次に、この内側遮蔽部１５と型枠３３との間に前述した
普通のコンクリートを打設する。この結果、第１図に示
すように鉄筋コンクリートからなる外側遮蔽部１１が構
築される。このコンクリート打設時において、内側遮蔽
部１５は一方の型枠としての役割を担う。この後、型枠
３３を取り外し、ねし棒２１にナツト２３を取り付けて
締め付ける。

第９図、第１０図は遮蔽体１０の他の製造方法を示す。

まず、第９図に示すよ）に全体として筒状をなす型枠４
１．４２を設置する。型枠４１，４２間には、定着装置
２０のねじ棒２１を掛は渡す。

両型枠４１．４２は、前述した型枠３２と同様に形成さ
れていて、ねヒ棒２１が貫通している。両型枠４１．４
２間には鉄筋を設置しておく。

次に、両型枠４１．４２開に普通のコンクリートを打設
する。この結果、第１０図に示すように、鉄筋コンクリ
ートからなる外側遮蔽部１１が構築される。この後、両
型枠４１．４２を取り外す。

次に、外側遮蔽部１１の内側に型枠４３を設置する。ま
た、ねじ棒２１には内側のナツト２２を取り付け、この
ナツト２２を上記型枠４３の外周面に接触または接着さ
せておく。

次に、この外側遮蔽Ｂ１１と型枠４３との間に前述した
低放射化コンクリートを打設する。この結果、内側遮蔽
部１５が構築される。このコンクリート打設時において
、外側遮蔽部１１は一方の型枠としての役割を担う。こ
の後、型枠４３を取り外し、ねヒ棒２１にナツト２３を
取１）付けて締め付ける。

（発明の効果） 本発明の放射線遮蔽体によれば、中性子線が多量に照射
される内側遮蔽部を低放射化材料により形成したから、
遮蔽体の放射化量を非常に少なくすることができ、原子
炉等の保守、運転、解体等の際に、遮蔽体から作業員が
受ける放射線被曝量を安全なレベルまで少なくすること
ができ、上記作業のコストを低くすることができる。ま
た、遮蔽体の解体によって生じる放射性廃棄物の量を少
なくすることも可能である。さらに外側遮蔽部を鉄筋コ
ンクリートにより構成したから遮蔽体としての強度を充
分確保できる。

本発明の遮蔽体製造方法では、内側遮蔽部と外側溝ｔｆ
Ｊ怒の占狐キ【一槽嘔１−す・一方の遮研部力ｆ５　油
力の遮蔽部を構築する際の型枠の役割をなすので・型枠
の設置、除去作業を軽減でき、製造コストを安（するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の放射線遮蔽体の一実施例を示
すもので、第１図は放射線遮蔽体の横断面図、第２図は
同縦断面図、第３図は外側遮蔽部と内側遮蔽部とを連結
する定着装置の拡大縦断面図、第４図、第５図は定着装
置の他の実施例をそれぞれ示す拡大縦断面図、第６図、
第７図は本発明の遮蔽体製造方法の一実施例を順を迫っ
て示す横断面図、第８図は型枠の部分拡大正面図、第９
図、第１０図は他の遮蔽体製造方法を順を追って示す横
断面図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）鉄筋コンクリートからなる外側遮蔽部と、低放射
   化材料からなる内側遮蔽部とを、重ねて構築したことを
   特徴とする原子炉用放射線遮蔽体。
2. （２）前記内側遮蔽部が、石灰石と、白色セメントとを
   主原料とする低放射化コンクリートからなる特許請求の
   範囲第１項に記載の原子炉用放射線遮蔽体。
3. （３）鉄筋コンクリートからなる外側遮蔽部と低放射化
   コンクリートからなる内側遮蔽部とを重ねて構築する際
   において、互いに離間対向した一対の型枠間にコンクリ
   ートを打設していずれか一方の遮蔽部を構築し、次に、
   この遮蔽部と他の型枠との間にコンクリートを打設して
   他方の遮蔽部を構築することを特徴とする原子炉用放射
   線遮蔽体の製造方法。