| 【発明の名称】 |
トリチウムの除去処理システム |
| 【発明者】 |
【氏名】栗田 晃一
【氏名】岡 寛
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| 【要約】 |
【課題】核融合装置などからトリチウムを除去するに際し、更に処分を要する放射性廃棄物の発生量を低減する。
【解決手段】トリチウムの除去処理システムは、トリチウムを除去すべき核融合装置等の真空容器１に接続される外気導入系２０と排出ガス処理系１０とからなり、外気導入系２０は、圧縮機２１と膜式分離装置２５と冷却器２３とを有し、排出ガス処理系１０はポンプ５、ヒータ７、水素酸化反応塔９、冷却器１１及び乾燥塔１３を有する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 トリチウムを除去すべき装置に接続される外気導入系と排出ガス処理系とからなり、該外気導入系は圧縮機と湿分除去装置とを有し、該排出ガス処理系は水素酸化反応塔と冷却器と乾燥塔とを有することを特徴とするトリチウムの除去処理システム。
【請求項２】 前記外気導入系の前記湿分除去装置が、分離膜又は物理吸着材を有する請求項１記載のトリチウムの除去処理システム。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は各種装置に蓄積されたトリチウムを安全に除去するシステムに関し、特に核融合装置や加速器等に付設されるトリチウムの除去処理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】核融合装置や加速器等では、運転に伴う原子核反応により放射性物質であるトリチウム（三重水素）が発生する。トリチウムの比放射能は比較的高い。従って、装置のメインテナンス時などに装置を大気に開放するときには、該装置を排出ガス処理装置に接続して装置に付着したトリチウムを大気中に放散させないようにするのが一般である。従来の排出ガス処理装置の代表例としては、触媒酸化／水分吸着プロセスがある。このプロセスを利用する場合は、トリチウムは放射性廃液として回収される。
【０００３】触媒酸化／水分吸着プロセスによる従来の排出ガス処理装置の一例を図３を参照して説明する。核融合装置などの真空容器１に外気３が導入される。これは排出ガス処理装置のポンプ５などにより処理装置内に導入され、ヒータ７により予熱された後、反応塔９に移送される。反応塔９において、トリチウムを含む水素は酸化され、水分に変換される。水分を含む流体は次にクーラ１１により冷却され、含有凝縮性ガスは液化される。液化分は主として水分であるが、これは乾燥塔１３で除去される。真空容器１の中から排出されたトリチウムは、乾燥塔１３で除去された水分の中に入っており、トリチウムを含まない安全な処理済みガス１５が大気中に放出される。トリチウム含有水分を吸着した乾燥塔１３の吸着材は、丸ごと放射性廃棄物として廃棄されるか、乾燥塔１３の再生装置などにより廃液として抽出され、処理される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の従来の排出ガス処理装置を用いる場合には、メインテナンス時に核融合装置等の開口部より直接、外気を導入するので、空気中の湿分を同伴することから、排出ガス処理装置にまで湿分が移行し、廃液として回収されることになるため、その後に処分が必要な放射性廃液の量が増加するという問題点がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するため、本発明によれば、トリチウムの除去処理システムは、トリチウムを除去すべき装置、例えば核融合装置や加速器等などの真空容器に選択的に接続される外気導入系と排出ガス処理系とからなり、該外気導入系は圧縮機と湿分除去装置とを有し、該排出ガス処理系は水素酸化反応塔と冷却器と乾燥塔とを有することを特徴とする。そして、前記湿分除去装置は、例えば高分子中空糸膜などの分離膜を持つ隔膜式装置又はゼオライトなどの物理吸着材が充填された吸着塔などから適宜選択される。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。尚、全図にわたり、同一部分には同一の符号を付している。先ず図１を参照するに、真空容器１は例えばトカマク型核融合装置のドーナツ形真空容器のようなものである。これに本発明による外気導入系２０が接続される。外気導入系２０は、圧縮機２１、冷却器２３、湿分除去装置即ち膜式分離装置２５及びこれらを相互に連絡する配管からなり、外気３を受け入れる。導入された外気３は圧縮機２１で圧力を高められ、圧縮により生じた熱は冷却器２３により除去される。膜式分離装置２５は内部に分離膜即ち高分子中空糸膜を有し、含有湿分が除去される。そして乾燥した空気が真空容器１の中に導入される。
【０００７】更に図１を参照するに、排ガス処理系１０は、前述のようなポンプ乃至ブロア５、ヒータ７、反応塔９、クーラ１１、乾燥塔１３及びこれらを互いに連結する配管からなる。これらは、従来のものと同じ構成であるが、冗長を厭わず説明すれば、真空容器１中の物質をパージした排ガス乃至流体をポンプ５を駆動してヒータ７に移送する。ヒータ７により流体を予熱し、水素同位体の酸化反応に適した温度まで上昇させる。水素、二重水素及び三重水素乃至トリチウムである水素同位体は、反応塔９において流体中に含まれる酸素と反応して水に変わる。発生した水は、水蒸気の状態のものもあるので、これらはクーラ９により冷却され、水分は乾燥塔１３により捕集される。水分が除去された空気は、トリチウムを含んでいないので、安全な排出ガス１５として放出される。
【０００８】尚、前述の実施形態の外気導入系２０では、湿分除去装置として膜式分離装置２５を使用したが、図２に示す改変実施形態のように、湿分除去装置として吸着塔３１を使用しても同様の作用効果が得られる。吸着塔３１には、ゼオライトや活性アルミナなどが粒状吸着材として充填される。
【０００９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、外気導入系に設けた湿分除去装置により導入外気中の伴流湿分は減少するので、最終的に乾燥塔で除去されるトリチウム含有水分の量が大幅に低減でき、トリチウムを副次的に発生する装置からトリチウムを除去するに際し、放射性廃棄物の発生量を低減できる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６２０８
【氏名又は名称】三菱重工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年９月１４日（２０００．９．１４） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００５７８７４
【弁理士】
【氏名又は名称】曾我 道照 （外５名）
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| 【公開番号】 |
特開２００２−９０４９６（Ｐ２００２−９０４９６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年３月２７日（２００２．３．２７） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−２７９９６５（Ｐ２０００−２７９９６５） |
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