(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-20
(45)【発行日】2023-12-28
(54)【発明の名称】放射性同位体の製造装置及び放射性同位体の製造方法
(51)【国際特許分類】
G21G 1/02 20060101AFI20231221BHJP
G21K 5/08 20060101ALI20231221BHJP
【ＦＩ】
G21G1/02
G21K5/08 A
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2020183271
(22)【出願日】2020-10-30
(65)【公開番号】P2022073339
(43)【公開日】2022-05-17
【審査請求日】2023-01-27
(73)【特許権者】
【識別番号】000006208
【氏名又は名称】三菱重工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】馬場 英樹
【審査官】大谷 純
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０２０／０２５１２０（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１３－１４０１３６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０５－１９６８００（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ２１Ｇ １／０２、４／００
Ｇ２１Ｋ ５／０８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
放射性同位体の原料であるＲＩ原料を原子炉内に配置し、放射性同位体を製造する放射性同位体の製造装置であって、前記原子炉に接続された計装管の内部を移動する供給部と、
前記供給部の先端に装着され、内部が前記供給部の前記ＲＩ原料の通過領域と繋がり、前記ＲＩ原料を収納可能な袋部と、
前記供給部からＲＩ原料を前記袋部に搬送する搬送機構と、を含む放射性同位体の製造装置。
【請求項2】
前記袋部は、伸縮可能な材料で形成される請求項１に記載の放射性同位体の製造装置。
【請求項3】
前記袋部は、前記ＲＩ原料が供給された部分が前記供給部の先端から離れた位置に配置され、前記供給部に装着された部分と繋がっている請求項１または請求項２に記載の放射性同位体の製造装置。
【請求項4】
前記供給部は、前記供給部から供給されたＲＩ原料が収納される前記袋部に対して相対回転可能である請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の放射性同位体の製造装置。
【請求項5】
前記搬送機構は、前記ＲＩ原料を空気で搬送する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の放射性同位体の製造装置。
【請求項6】
前記袋部に収納され、前記ＲＩ原料から製造された放射性同位体を回収する回収装置を備える請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の放射性同位体の製造装置。
【請求項7】
放射性同位体の原料であるＲＩ原料を原子炉内に配置し、放射性同位体を製造する放射性同位体の製造方法であって、前記原子炉に接続された管の内部を移動する供給部と、前記供給部の先端に装着され、内部が前記供給部の先端と繋がり、前記ＲＩ原料を収納可能な袋部と、を備える放射性同位体の製造装置を用い、前記供給部を前記原子炉に接続された計装管の内部に挿入するステップと、
前記供給部の先端を前記原子炉の中性子線が照射される領域に配置し、先端から前記袋部に前記ＲＩ原料を供給するステップと、
前記袋部の前記ＲＩ原料を供給した部分と、前記袋部の他の部分が装着された前記供給部とを相対回転させ、前記袋部の前記ＲＩ原料を供給した部分の前記供給部側の端部を閉塞するステップと、を含む放射性同位体の製造方法。
【請求項8】
前記供給部側の端部を閉塞するステップを実行した後、前記ＲＩ原料を供給するステップと、前記供給部側の端部を閉塞するステップを１回以上実行し、前記袋部に前記ＲＩ原料が充填された充填部が繋がった構造物を製造する請求項７に記載の放射性同位体の製造方法。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、放射性同位体の製造装置及び放射性同位体の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
医療用や工業用などの用途に、放射性同位体を用いることが知られている。特許文献１には、原料を原子炉の計装管に挿入して、原料に中性子を照射させることで、放射性同位体を製造する旨が記載されている。特許文献１では、原料が収納された保持構体を送り出しシステムの管から計装管に移動させることで、放射性同位体を製造する旨が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特許第５７９８３０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、計装管は、長く形成されていたり、湾曲して形成されていたりするため、原料が収納された保持構体を計装管に適切に挿入して放射性同位体を製造するには、改善の余地がある。例えば特許文献１では、保持構体の構造について詳細構成が開示されておらず、保持構体を計装管に適切に挿入できないおそれもある。また、特許文献１に記載の装置は、保持構体を計装管の入り口から目的位置まで移動させる必要がある。
【0005】
本開示は、上述した課題を解決するものであり、放射性同位体の原料を計装管に適切に挿入可能な放射性同位体の製造装置及び放射性同位体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係る放射性同位体の製造装置は、放射性同位体の原料であるＲＩ原料を原子炉内に配置し、放射性同位体を製造する放射性同位体の製造装置であって、前記原子炉に接続された計装管の内部を移動する供給部と、前記供給部の先端に装着され、内部が前記供給部の前記ＲＩ原料の通過領域と繋がり、前記ＲＩ原料を収納可能な袋部と、前記供給部からＲＩ原料を前記袋部に搬送する搬送機構と、を含む。
【0007】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係る放射性同位体の製造方法は、放射性同位体の原料であるＲＩ原料を原子炉内に配置し、放射性同位体を製造する放射性同位体の製造方法であって、前記原子炉に接続された管の内部を移動する供給部と、前記供給部の先端に装着され、内部が前記供給部の先端と繋がり、前記ＲＩ原料を収納可能な袋部と、を備える放射性同位体の製造装置を用い、前記供給部を前記原子炉に接続された計装管の内部に挿入するステップと、前記供給部の先端を前記原子炉の中性子線が照射される領域に配置し、先端から前記袋部に前記ＲＩ原料を供給するステップと、前記袋部の前記ＲＩ原料を供給した部分と、前記袋部の他の部分が装着された前記供給部とを相対回転させ、前記袋部の前記ＲＩ原料を供給した部分の前記供給部側の端部を閉塞するステップと、を含む。
【発明の効果】
【0008】
本開示によれば、放射性同位体の原料を計装管に適切に挿入することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下に添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。
【0011】
（原子炉容器）
図１は、本実施形態に係る原子炉容器の模式的な一部断面図である。本実施形態に係る原子炉容器１０１は、原子力発電プラントの加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Pressurized Water Reactor）に用いられる。ただし、原子炉容器１０１は、加圧水型原子炉に用いられることに限られず、例えば沸騰水型原子炉に用いられてもよい。図１に示すように、原子炉容器１０１は、原子炉容器本体１０１ａの内部に、燃料集合体１２０を含む炉内構造物を有している。
図１は、本実施形態に係る原子炉容器の模式的な一部断面図である。本実施形態に係る原子炉容器１０１は、原子力発電プラントの加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Pressurized Water Reactor）に用いられる。ただし、原子炉容器１０１は、加圧水型原子炉に用いられることに限られず、例えば沸騰水型原子炉に用いられてもよい。図１に示すように、原子炉容器１０１は、原子炉容器本体１０１ａの内部に、燃料集合体１２０を含む炉内構造物を有している。
【0012】
図２は、計装管を説明する概略側面図である。また、原子炉容器本体１０１ａは、複数の計装管１４７Ａが接続されている。計装管１４７Ａは、原子炉容器本体１０１ａの下部の複数個所に配置される。計装管１４７Ａは、計装管台１４６と、炉内計装案内管１４７と、コンジットチューブ１４８と、シンブルチューブ１５１と、を含む。計装管台１４６は、下部鏡１０１ｅを貫通する。計装管台１４６は、炉内側の上端部に炉内計装案内管１４７が連結される一方、炉外側の下端部にコンジットチューブ１４８が連結されている。炉内計装案内管１４７は、計装管台１４６に接続され、炉心内部の燃料集合体１２０が配置される領域まで伸びている。コンジットチューブ１４８は、原子炉容器本体１０１ａの外側に配置され、計装管台１４６とシールテーブル１５６とに接続される。シンブルチューブ１５１は、コンジットチューブ１４８、計装管台１４６及び炉内計装案内管１４７に挿入される管である。シンブルチューブ１５１は、中性子束を計測可能な中性子束検出器（図示略）が挿入されるが挿通される。シンブルチューブ１５１は、コンジットチューブ１４８、計装管台１４６及び炉内計装案内管１４７に挿入されることで燃料集合体１２０が配置される領域まで挿入可能となっている。
【0013】
計装管１４７Ａは、中性子束検出器が挿入される。計装管１４７Ａは、炉心１２９まで延在することで、挿入された中性子束検出器が、中性子束に晒されて中性子束を検出する。
【0014】
図２に示すように、コンジットチューブ１４８は、原子炉容器１０１の外部まで延出される。原子炉格納容器１００は、原子炉容器１０１の下方に配管室１５５が形成されている。複数のコンジットチューブ１４８は、下部鏡１０１ｅにある計装管台１４６から原子炉容器１０１の外部に引き出され、配管室１５５を湾曲して上方に引き回された後、端部が別室のシールテーブル１５６に固定されている。シンブルチューブ１５１は、この固定されたコンジットチューブ１４８の端部から挿通される。そして、このシンブルチューブ１５１に中性子束検出器が挿入される。
【0015】
シールテーブル１５６は、板状に形成され、コンジットチューブ１４８の端部が下から上に貫通された状態で固定されている。複数のコンジットチューブ１４８は、シールテーブル１５６の上面から林立されている。
【0016】
このように、計装管１４７Ａは、コンジットチューブ１４８がシンブルチューブ１５１に挿入される構成であるが、それに限られず、中性子束検出器や後述する供給部が挿入される任意の形状の管、また、内部空間が細長い通路となる中空部材であってよい。
【0017】
（放射性同位体製造装置）
図３は、本実施形態に係る放射性同位体製造装置の模式図である。本実施形態に係る放射性同位体製造装置１０は、供給部１２と、搬送機構１４と、袋部１６と、回収装置２０と、を含む。
図３は、本実施形態に係る放射性同位体製造装置の模式図である。本実施形態に係る放射性同位体製造装置１０は、供給部１２と、搬送機構１４と、袋部１６と、回収装置２０と、を含む。
【0018】
供給部１２は、計装管１４７Ａに挿入される管路である。供給部１２は、挿入される計装管１４７Ａの内部で、移動可能な剛性を備え、かつ、管に沿って変形する可撓性を備える。供給部１２は挿入される管となる計装管、シンブルチューブ１５１よりも径が小さい。供給部１２は、原子炉容器の所定位置、具体的には中性子線が照射される位置からシールテーブル１５６まで到達可能な長さを備える。本実施形態の供給部１２は、管路の少なくとも一部にＲＩ（Ｒａｄｉｏｉｓｏｔｏｐｅ）原料が充填される。供給部１２は、内部にＲＩ原料が充填されている構造の場合、一部にＲＩ原料が充填された状態で、計装管１４７Ａを移動し、先端が、計装管１４７Ａの所定の位置に到達した後に充填したＲＩ原料を、袋部１６に供給する。供給部１２は、計装管１４７Ａへの挿入時は内部にＲＩ原料が充填されておらず、先端が所定の位置（燃料集合体１２０が配置されている位置）に到達した状態で搬送機構１４から供給されるＲＩ原料を通過させる構造でもよい。
【0019】
（ＲＩ原料）
ＲＩ原料は、放射性同位体の原料である。ＲＩ原料は、計装管１４７Ａの原子炉容器１０１内に位置する箇所内で、中性子束に暴露されることで、放射性同位体に変換される。ＲＩ原料は、後述する搬送機構１４で搬送可能であればよく、粉体としても、粉末が焼き固められたブロック状としてもよい。なお、ブロック状の形状は、どのような形状でもよく、球体、ペレット状、円柱形状、不定形等とすることができる。ＲＩ原料は、例えば、モリブデン‐９８、クロム‐５０、銅‐６３、ジスプロシウム‐１６４、エルビウム‐１６８、ホルミウム‐１６５、ヨウ素-１３０、イリジウム-１９１、鉄‐５８、ルテチウム‐１７６、パラジウム‐１０２、リン‐３１、カリウム‐４１、レニウム‐１８５、サマリウム‐１５２、セレン‐７４、ナトリウム‐２３、ストロンチウム‐８８、イッテルビウム‐１６８、イッテルビウム‐１７６、イットリウム‐８９、のうち少なくとも１つであってよい。そして、それらのＲＩ原料に中性子束が照射されることで、放射性同位体として、それぞれ、モリブデン‐９９、クロム‐５１、銅‐６４、ジスプロシウム‐１６５、エルビウム‐１６９、ホルミウム‐１６６、ヨウ素-１３１、イリジウム-１９２、鉄‐５９、ルテチウム‐１７７、パラジウム‐１０３、リン‐３２、カリウム‐４２、レニウム‐１８６、サマリウム‐１５３、セレン‐７５、ナトリウム‐２４、ストロンチウム‐８９、イッテルビウム‐１６９、イッテルビウム‐１７７、イットリウム‐９０、が製造される。
ＲＩ原料は、放射性同位体の原料である。ＲＩ原料は、計装管１４７Ａの原子炉容器１０１内に位置する箇所内で、中性子束に暴露されることで、放射性同位体に変換される。ＲＩ原料は、後述する搬送機構１４で搬送可能であればよく、粉体としても、粉末が焼き固められたブロック状としてもよい。なお、ブロック状の形状は、どのような形状でもよく、球体、ペレット状、円柱形状、不定形等とすることができる。ＲＩ原料は、例えば、モリブデン‐９８、クロム‐５０、銅‐６３、ジスプロシウム‐１６４、エルビウム‐１６８、ホルミウム‐１６５、ヨウ素-１３０、イリジウム-１９１、鉄‐５８、ルテチウム‐１７６、パラジウム‐１０２、リン‐３１、カリウム‐４１、レニウム‐１８５、サマリウム‐１５２、セレン‐７４、ナトリウム‐２３、ストロンチウム‐８８、イッテルビウム‐１６８、イッテルビウム‐１７６、イットリウム‐８９、のうち少なくとも１つであってよい。そして、それらのＲＩ原料に中性子束が照射されることで、放射性同位体として、それぞれ、モリブデン‐９９、クロム‐５１、銅‐６４、ジスプロシウム‐１６５、エルビウム‐１６９、ホルミウム‐１６６、ヨウ素-１３１、イリジウム-１９２、鉄‐５９、ルテチウム‐１７７、パラジウム‐１０３、リン‐３２、カリウム‐４２、レニウム‐１８６、サマリウム‐１５３、セレン‐７５、ナトリウム‐２４、ストロンチウム‐８９、イッテルビウム‐１６９、イッテルビウム‐１７７、イットリウム‐９０、が製造される。
【0020】
搬送機構１４は、供給部１２の基端側、計装管１４７Ａのシールテーブル１５６側の端部と接続される。搬送機構１４は、供給部１２内のＲＩ原料の搬送を行う。具体的には、搬送機構１４は、供給部１２から袋部１６にＲＩ原料を搬送する。搬送機構１４は、供給部１２内のＲＩ原料をガス搬送で搬送する。また、搬送機構１４は、ＲＩ原料に接触し、供給部１２の内部の管路を塞ぐ蓋を、袋部１６側に移動させ、つまり、供給部１２をシリンダとし、搬送機構１４をピストンとして、ピストンを袋部１６側に移動させ、ＲＩ原料を押し出す機構としてもよい。
【0021】
袋部１６は、供給部１２の先端、つまり、搬送機構１４とは反対側の端部に装着される。袋部１６は、一端が開放された細長い袋構造であり、開口が供給部１２の先端の外周に挿入される。これにより、袋部１６は、袋の閉塞面で供給部１２の先端を塞ぎ、内面で供給部１２の先端を覆う。袋部１６は、原子炉容器内に所定時間、例えば数日配置されても破損せず、かつ、原子炉容器内の温度で溶けない材料で形成される。袋部１６は、例えばゴム等の伸縮性を備えた材料で形成されることが好ましいが、伸縮しない材料でもよい。
【0022】
回収装置２０は、袋部１６に充填された放射性同位体を回収する。回収装置２０は、回収駆動源２２と、配管２４と、ノズル２６と、を備える。回収駆動源２２は、袋部１６に充填された放射性同位体を回収する動力を発生させる。本実施形態の回収駆動源２２は、袋部１６に充填された放射性同位体を吸着する吸引力と、配管２４、ノズル２６を移動させる駆動力を発生させる。配管２４は、ノズル２６と、回収駆動源２２とを接続する。配管２４は、コンジットチューブ１５１内を移動可能な剛性と可撓性を備える。ノズル２６は、吸引口であり、袋部１６に充填された放射性同位体を吸引する。なお、本実施形態では、回収装置２０を設けたが、供給部１２と搬送機構１４で、回収装置２０の機能を実行してもよい。つまり、放射性同位体製造装置１０は、回収装置２０と、供給部１２及び搬送機構１４とを１つの装置としてもよい。
【0023】
（放射性同位体の製造方法）
次に、放射性同位体製造装置でＲＩ原料集合体を放射化し、放射性同位体を製造する方法を説明する。図４は、放射性同位体製造装置を計装管内に挿入する方法を説明するための模式図である。図５及び図６は、それぞれ放射性同位体製造方法を説明するための模式図である。本実施形態の放射性同位体製造装置１０は、シールテーブル１５６の上面から突出した計装管１４７Ａの端部の開口から、計装管１４７Ａ内に、供給部１２を挿入する。具体的には、中性子束検出器が挿入されていないシンブルチューブ１５１に、供給部１２を挿入する。すなわち、供給部１２は、中性子束検出器用のシンブルチューブ１５１（計装管１４７Ａ）に挿入される。供給部１２は、先端に袋部１６が装着されている。本実施形態では、図４及び図５のステップＳ１２に示すように、計装管１４７Ａ内を移動させることで、図５のステップＳ１４に示すように、袋部１６が装着されている供給部１２の先端を、原子炉容器１０１内の所定の位置まで移動させる。なお、ＲＩ原料集合体１２を計装管１４７Ａに挿入している際には、計装管１４７Ａ内を二酸化炭素雰囲気とすることが好ましい。
次に、放射性同位体製造装置でＲＩ原料集合体を放射化し、放射性同位体を製造する方法を説明する。図４は、放射性同位体製造装置を計装管内に挿入する方法を説明するための模式図である。図５及び図６は、それぞれ放射性同位体製造方法を説明するための模式図である。本実施形態の放射性同位体製造装置１０は、シールテーブル１５６の上面から突出した計装管１４７Ａの端部の開口から、計装管１４７Ａ内に、供給部１２を挿入する。具体的には、中性子束検出器が挿入されていないシンブルチューブ１５１に、供給部１２を挿入する。すなわち、供給部１２は、中性子束検出器用のシンブルチューブ１５１（計装管１４７Ａ）に挿入される。供給部１２は、先端に袋部１６が装着されている。本実施形態では、図４及び図５のステップＳ１２に示すように、計装管１４７Ａ内を移動させることで、図５のステップＳ１４に示すように、袋部１６が装着されている供給部１２の先端を、原子炉容器１０１内の所定の位置まで移動させる。なお、ＲＩ原料集合体１２を計装管１４７Ａに挿入している際には、計装管１４７Ａ内を二酸化炭素雰囲気とすることが好ましい。
【0024】
次に、放射性同位体製造装置１０は、搬送機構１４で供給部１２のＲＩ原料を袋部１６の先端側に移動させる。これにより、ＲＩ原料は、供給部１２の先端から排出され、袋部１６の内部に充填される。図５のステップＳ１６に示すように、袋部１６のＲＩ原料が充填された部分は充填部２００となる。放射性同位体製造装置１０は、所定量のＲＩ原料を充填部２００に充填しながら、充填部２００と供給部１２とを相対回転させる。具体的には、供給部１２を回転させる。これにより、袋部１２の充填部２００と供給部１２側の部分との間を捩じり、充填部２００の供給部１２側の端部に閉塞部２０２を形成し、充填部２００を閉塞する。
【0025】
放射性同位体製造装置１０は、袋部１６の閉塞部２０２を先端として、袋部１６へのＲＩ原料の充填と、充填部２００と供給部１２とを相対回転と、順番に実行し、充填部２００と閉塞部２０２が並んだ構造を原子炉容器１０１内の所定の位置に形成する。次に、放射性同位体製造装置１０は、ステップＳ１８に示すように、袋部１６が計装管１４７Ａの内周面と接触するまで、袋部１６にガスを供給し、袋部１６を閉塞させ、封止栓２０４を形成する。封止栓２０４は、計装管１４７Ａと接触することで、計装管１４７Ａに対して固定される。なお、封止栓２０４は、ガスを供給するとしたが、ＲＩ原料を供給してもよい。放射性同位体製造装置１０は、封止栓２０４を形成した後、供給部１２を計装管１４７Ａから抜き出す。これにより、計装管１４７Ａの内部には、袋部１６とＲＩ原料で形成された充填部２００と封止栓２０４が配置され、供給部１２がない状態となる。なお、本実施形態では、袋部１６で封止栓２０４を形成したが、別部材、例えば計装管１４７Ａを閉塞する板状の部材を用いてもよい。また、供給部１２の先端側の一部に計装管１４７Ａを封止する構造物を設け、供給部１２を挿入することで計装管１４７Ａを封止する様にしてもよい。
【0026】
放射性同位体製造装置１０は、封止栓２０４で、計装管１４７Ａに対する充填部２００の位置を所定位置に支持した状態を維持することで、充填部２００に充填された放射性同位体に中性子束が照射されて、放射性同位体が製造される。
【0027】
放射性同位体製造装置１０は、回収装置２０を計装管１４７Ａに挿入し、回収装置２０で、放射性同位体が製造された充填部２００に充填された放射性同位体を回収する。具体的には、回収装置２０のノズル２６を充填部２００まで移動させ、図６のステップＳ３０に示すように、充填部２００の内部にノズル２６を挿入する。回収装置２０は、ノズル２６の先端で充填部２００の一部に穴を開けることで、ノズル２６を充填部２００に挿入できる。回収装置２０は、ノズル２６を充填部２００に挿入した後、回収駆動源２２を駆動し、充填部２００の内部を吸引することで、放射性同位体をノズル２６、配管２４に吸引する。
【0028】
回収装置２０は、充填部２００の放射性同位体を回収した後、ノズル２６を閉塞部２０２に接触させ、ノズル２６を閉塞部２０２の作成時とは逆方向に回転させつつ、移動させる。これにより、ステップＳ３２に示すように、閉塞部２０２のねじれを解消し、より先端側の充填部２００にノズル２６を挿入する。回収装置２０は、計装管１４７Ａ内の全ての充填部２００から放射性同位体を回収する。次に、回収部２０は、袋部を回収した後、計装管１４７Ａからノズル２６を取り出す。
【0029】
（効果）
本実施形態に係る放射性同位体製造装置１０は、ＲＩ原料を保持する供給部１２を計装管に挿入し、原子炉容器１０１内の所定位置に移動させた後、袋部１６にＲＩ原料を充填し、充填部２００を作成する。原子炉容器１０１内の所定位置に作成した充填部２００に中性子束を照射することで、放射性同位体を製造することができる。このように、ＲＩ原料に中性子線を照射させる構造物を、計装管１４７Ａの内部で製造することで、計装管の移動時に、ＲＩ原料を充填した構造物が損傷することを抑制できる。また、充填部２００に中性子線を照射している工程では供給部１２を計装管１４７Ａに配置する必要がないため、対象物以外で中性子線が照射されにくい環境とすることができる。これにより、より好適に放射性同位体を製造することができる。
本実施形態に係る放射性同位体製造装置１０は、ＲＩ原料を保持する供給部１２を計装管に挿入し、原子炉容器１０１内の所定位置に移動させた後、袋部１６にＲＩ原料を充填し、充填部２００を作成する。原子炉容器１０１内の所定位置に作成した充填部２００に中性子束を照射することで、放射性同位体を製造することができる。このように、ＲＩ原料に中性子線を照射させる構造物を、計装管１４７Ａの内部で製造することで、計装管の移動時に、ＲＩ原料を充填した構造物が損傷することを抑制できる。また、充填部２００に中性子線を照射している工程では供給部１２を計装管１４７Ａに配置する必要がないため、対象物以外で中性子線が照射されにくい環境とすることができる。これにより、より好適に放射性同位体を製造することができる。
【0030】
（他の実施形態）
図７は、他の実施形態に係る放射性同位体製造装置の模式図である。図５に示す袋部１６ａは、袋構造体２４０の延びる方向に所定の間隔で収縮部２５０が設けられている。収縮部２５０は、リング構造であり、供給部１２から離脱すると供給部１２よりも小さい径に収縮する。袋部１６ａは、収縮部２５０を設けることで、充填部と供給部１２を相対回転させた場合に捩じれる支点を収縮部２５０とすることができ、充填部の端部となる閉塞部２０２を形成しやすくすることができる。また、収縮部２５０を、充填部を閉塞できる構造、例えば、ＲＩ原料よりも小さい径まで収縮する構造とした場合、充填部と供給部１２を相対回転させることなく、充填部を閉塞することができる。
図７は、他の実施形態に係る放射性同位体製造装置の模式図である。図５に示す袋部１６ａは、袋構造体２４０の延びる方向に所定の間隔で収縮部２５０が設けられている。収縮部２５０は、リング構造であり、供給部１２から離脱すると供給部１２よりも小さい径に収縮する。袋部１６ａは、収縮部２５０を設けることで、充填部と供給部１２を相対回転させた場合に捩じれる支点を収縮部２５０とすることができ、充填部の端部となる閉塞部２０２を形成しやすくすることができる。また、収縮部２５０を、充填部を閉塞できる構造、例えば、ＲＩ原料よりも小さい径まで収縮する構造とした場合、充填部と供給部１２を相対回転させることなく、充填部を閉塞することができる。
【0031】
図８は、他の実施形態に係る放射性同位体製造装置の模式図である。図８に示す放射性同位体製造装置１０ａは、供給部の先端に回転機構２６０と、袋部操作機構２７０と、を備える。回転機構２６０は、袋部１６の装着部分よりも基端側に設けられ、供給部１２の袋部１６が装着されている先端部２６２をその他の部分に対して回転させる。回転機構２６０は、軸受と駆動源とを備える。回転部２６０は、先端部２６２を回転させることで、充填部と先端部２６２とを相対回転させる。
【0032】
袋部操作機構２７０は、充填部と供給部との間の袋部１６を絞る機構であり、アーム部２７２と、アーム部２７２の開度を制御する回動部２７４とを備える。アーム部２７２は、供給部１２よりも先端側に配置され、袋部１６の外周面と当接可能な棒状の部材である。アーム部２７２は、供給部の周囲の少なくとも２カ所に配置される。回動部２７４は、アーム部２７２の回動動作の支点となる。回動部２７４を支点にアーム部２７２を回動させることで、アーム部２７２の先端の間隔を供給部よりも大きい状態、供給部よりも幅が小さい状態に変化させることができる。
【0033】
袋部操作機構２７０は、アーム部２７２の先端の間隔を供給部よりも幅が広い構造とした場合、袋部にＲＩ原料が供給されやすい状態にできる。袋部操作機構２７０は、図８に示すように、アーム部２７２の先端の間隔を供給部よりも幅が小さい状態にすることで、充填部と供給部との間の袋部１６を絞ることができる。アーム部２７２で袋部を絞ることで、閉塞部を形成しやすくすることができる。
【0034】
また、上記実施形態では、複数の充填部を形成したが、充填部は１つでもよい。また、充填部を計装管１４７Ａと当接させ、各充填部を計装管１４７Ａに対して固定してもよい。
【0035】
また、上記実施形態では、回収装置が計装管の内部で充填部から放射性同位体を回収したが、計装管の内部で充填部の袋部に穴を開け、袋部から排出された放射性同位体を吸引して回収してもよい。
【0036】
以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態の内容により実施形態が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、前述した実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
【符号の説明】
【0037】
１０ 放射性同位体製造装置
１２ 供給部
１４ 搬送機構
１６ 袋部
２０ 回収装置
２２ 回収駆動源
２４ 配管
２６ ノズル
１０１ 原子炉容器
１４７Ａ 計装管
１２ 供給部
１４ 搬送機構
１６ 袋部
２０ 回収装置
２２ 回収駆動源
２４ 配管
２６ ノズル
１０１ 原子炉容器
１４７Ａ 計装管
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】