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原子力船「むつ」の放射線遮蔽に関する遮蔽小委員会の調査結果について(中間報告・要旨) 昭和49年11月5日
「むつ放射線しゃへい」技術 検討委員会遮蔽小委員会 |
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(1)臨界零出力試験及び低出力上昇試験の結果からは、炉心に異常は認められない。 (2)格納容器上方向への放射線の洩れば、原子炉容器と上部一次遮蔽体との隙間からの中性子の漏洩、すなわち、ストリーミングに主として起因するものとみられる。 (3)原子炉容器と一次遮蔽タンクの間の隙間からの中性子が、上方向と同程度に、下方向へも漏洩している。また、格納容器下部内外において、高い中性子束が形成されているのは、この漏洩した中性子が、格納容器及び船殻を構成する鋼板等によって反射され、それが格納容器一次遮蔽下端から上方向への中性子レベルを高めているためであるとみられる。これらの中性子束が、格納容器上方向への中性子漏洩に寄与する度合は、原子炉容器と上部一次遮蔽体との隙間から上方向に漏れてくる中性子のそれに比べ、かなり低いと考えられる。 (4)一次遮蔽体の半径方向の遮蔽性能には、異常は認められない。 (5)格納容器内のガンマ線のレベルには異常は認められない。 (6)上甲板で認められたガンマ線は、一次遮蔽体の隙間から洩れ出た中性子が、二次遮蔽体中の鉄構造物等により吸収されるため、二次的に発生する捕獲ガンマ線が主成分であるとみられる。
(1)一次遮蔽体の性能に関する事項 ① 原子炉容器と上部一次遮蔽体との隙間からの中性子洩れ (ⅰ)原子炉容器と上部一次遮蔽体との隙間からの洩れ (ⅱ)計測孔からの洩れ (ⅲ)格納容器上部内面の中性子分布 (ⅳ)漏洩中性子のエネルギーについて (ⅰ)「むつ」一次遮蔽体半径方向の「ANISN」コードによる熱中性子束分布と、「むつ」の設計計算に使用された「PIMG」コードの結果とを比較すると、全体に両者は良い一致を示している。 (ⅱ)「むつ」の原子炉容器の上下方向に対して、「ANISN」コードによって求めた原子炉容器外表面における中性子スペクトル分布では原子炉容器頂部のスペクトルは、一次遮蔽タンク外表面とほぼ似た形をしている。しかし、原子炉容器の底部の鉄の厚さは、頂部の鉄の厚さの約1/2しかないため、下方向のスペクトル分布には熱中性子のピークが認められる。 (ⅲ)原子炉容器と一次遮蔽の隙間部の中性子スペクトルの傾向は、遮蔽体表面等のスペクトルと同じであり、104eV以上のエネルギの中性子がかなり多く、熱中性子は少ない。 (ⅳ)「PALLAS-2D-CY」コードによる中性子線量率の等高線図によると、隙間から漏洩した中性子が、上下方向に散乱してゆくのが示されている。 (ⅴ)一次遮蔽体周辺の各点におけるガンマ線量率分布を「TWDTRAN」で計算した結果では、隙間部を除き設計計算値と、ほぼ同様の値を示している。 ② 原子炉容器下部からの中性子束 (ⅰ)中性子の下方向への洩れ (ⅱ)下方向への漏洩中性子の格納容器下部及び船底鋼板等による反射格納容器下部内外において、高い中性子束が形成されているのは、下方向へ漏洩した中性子が、格納容器及び船殻を構成する鋼板等によって反射され、この反射された中性子が格納容器一次遮蔽端から上方向への中性子レベルを高めているためであるとみられる。 ③ 格納容器内のガンマ線量 (ⅰ)格納容器内のガンマ線レベルは、特異点も含めて当初の設計計算値に基づく予想値にほぼ合っており、異常は認められなかった。 (ⅱ)格納容器上部内面のガンマ線量率は1~3mR/hrであった。 (2)二次遮蔽体の性能に関する事項 ① 格納容器二遮蔽上面における中性子束分布 (ⅰ)格納容器の上部外面の中性子線量分布頂部の鉛遮蔽だけの部分と、その周囲の鉛・ポリエチレン遮蔽が施されている部分とでは異っているが、それぞれの範囲ではほぼ一致であり、一次遮蔽体上部隙間からの中性子束分布のピークに対応する大きなピークは認められなかった。このことから、一次遮蔽体上部隙間から漏れてくる中性子の方向性は、揃っていないと推定される。 (ⅱ)格納容器頂部鉛遮蔽部分と、周囲の鉛・ポリエチレン遮蔽部分の中性子束分布が異なるのは、鉛・ポリエチレン遮蔽を透過する際に中性子が吸収されるためである。 ② 格納容器二次遮蔽上面におけるγ線量率の分布 ③ 上甲板における中性子線量率分布 (ⅰ)上部甲板における中性子線量率の分布は、格納容器上部二次遮蔽外面における測定値と同様の傾向を示しており、鉛・ポリエチレン遮蔽を透過する際の中性子吸収の影響が現われている。 ④ 上甲板におけるガンマ線の線量率分布 (ⅰ)上甲板におけるガンマ線の測定値は、格納容器二次遮蔽上面のガンマ線量率と同様の傾向を示している。これらのガンマ線は、二次遮蔽捕獲ガンマ線であると推定される。 (ⅱ)エリヤモニタ「Ra-11」のガンマ線量率について測定時の原子炉出力は約0.23%、エリヤモニタ「Ra-11」の点は0.02mR/hのバックグランドを含めて、約005mR/hであった。 ⑤ 固定エリヤモニタによる船内各区域の線量の測定 (ⅰ)二次遮蔽コンクリート壁の陰になる第3甲板より下方の点では、中性子及びガンマ線とも異常を示していない。これは原子炉室周囲の二次遮蔽コンクリート及び遮蔽水タンクの水の遮蔽性能によるものと推定できる。 (ⅱ)第2甲板より上方の区域では線量率が高くなっており、この範囲では、一次遮蔽体上部の隙間からの放射線洩れの影響を受けているものと考えられる。 (3)遮蔽体追加による遮蔽効果の測定 ① 遮蔽体追加の方法 (ⅰ)第1の方法:原子炉容器上部遮蔽、一次遮蔽体上部及びその隙間上部へのポリエチレンの追加 (ⅱ)第2の方法:第1の方法に加えて、更にミサイルプロテクション上部へのポリエチレン板の追加 ② 測定結果
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