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凝集沈殿処理とは、水の中に溶け込まずに漂っている、目に見えないほど小さな粒子を大きくして、沈殿として取り除く水処理技術です。 この技術は、水道水の浄化や、家庭や工場から排出される汚れた水を綺麗にする下水処理場などで広く使われています。さらに、原子力発電所においても、放射性物質を含む廃液を浄化する過程で重要な役割を担っています。 凝集沈殿処理では、まず、処理対象の水に凝集剤と呼ばれる薬品を加えます。すると、水中の微細な粒子が互いにくっつきやすくなり、次第に大きな塊へと成長していきます。この大きな塊はフロックと呼ばれ、肉眼でも確認できるほどの大きさになります。 フロックが形成された水は、ゆっくりと時間をかけて静かに保たれます。この過程を沈殿といい、重いフロックは水の底に沈んでいきます。最後に、沈殿したフロックを含む汚泥と、上澄み液に分離することで、浄化された水を得ることができます。 凝集沈殿処理は、比較的シンプルな設備で運転できるため、コストを抑えられるという利点があります。また、薬品の種類や量を調整することで、様々な種類の廃液に対応できる柔軟性も備えています。

- キャンドローターポンプとはキャンドローターポンプは、その名の通り、缶詰のような独特な形状をしたポンプです。一般的なポンプは、モーターで軸を回転させ、その回転をポンプ部に伝えることで液体を送り出します。しかし、キャンドローターポンプは、モーターの回転子とポンプの回転部分を一体化し、直接作動液の中に沈めて使用します。一般的なポンプでは、回転を伝えるために軸とポンプ部の間に隙間が必要ですが、キャンドローターポンプにはその隙間がありません。そのため、液漏れのリスクが非常に低く、放射性物質を含む液体を扱う原子力発電所などで広く採用されています。また、軸を介さずに回転を伝えるため、振動や騒音が少なく、静粛性が高いことも特徴です。さらに、シンプルな構造であるため、小型化・軽量化が可能で、設置場所の自由度が高い点もメリットとして挙げられます。一方で、回転部分を作動液に浸す構造上、粘性の高い液体には適さないという側面もあります。このように、キャンドローターポンプは、原子力発電所をはじめ、高い信頼性と安全性が求められる現場で活躍する、特殊なポンプと言えます。

- キャリオーバー現象とは原子力発電所では、原子炉内で発生した熱を冷却水が運び出すことで、安全に運転を続けています。この冷却水は、配管内を流れる際に部分的に沸騰し、水と蒸気が混ざり合った状態になることがあります。このような状況下では、配管内を流れる蒸気の速度が速くなると、「キャリオーバー現象」と呼ばれる現象が発生する可能性があります。キャリオーバー現象とは、本来は配管の下部に存在するはずの水が、蒸気の勢いによって上方に運ばれてしまう現象のことです。例えば、ストローでジュースを飲む際に、勢いよく吸い込むとジュースと一緒に空気が口に入ってきてしまうことがあります。これは、ストロー内を流れる空気の速度が速くなることで、ジュースが空気によって上方に運ばれてしまう、キャリオーバー現象の一種と言えます。原子力発電所において、このキャリオーバー現象は様々な問題を引き起こす可能性があります。例えば、蒸気発生器では、加熱された冷却水から発生した蒸気を利用してタービンを回し、発電を行っています。しかし、キャリオーバー現象によって水が蒸気と共に運ばれてしまうと、タービンの効率が低下したり、設備が損傷したりする可能性があります。このような事態を避けるため、原子力発電所では、配管内の蒸気の流れを制御したり、気水分離器と呼ばれる装置を用いて水と蒸気を分離したりするなど、様々な対策が講じられています。

- キャニスターとは原子力発電所では、電気を作る過程で、使用済み燃料と呼ばれる高レベル放射性廃棄物が発生します。この使用済み燃料や、再処理工場でそこから資源を回収した後に残る高レベル放射性廃棄物は、そのままでは非常に危険なため、厳重に管理する必要があります。そこで、これらの放射性廃棄物を安全に長期間保管するために開発されたのが、キャニスターと呼ばれる特別な容器です。キャニスターは、厚い鋼鉄製の頑丈な構造でできており、その内部には、放射性廃棄物をガラスと混ぜて固化処理したものが封入されます。ガラス固化体は、放射性物質をガラスの中に閉じ込めておくことで、水などに溶け出しにくくする効果があります。さらに、キャニスターは、周囲の環境から隔離するために、複数のバリアで覆われています。例えば、内部には、腐食を防ぐための金属製の容器や、放射線を遮蔽するための鉛などが使用されています。こうして厳重に封入されたキャニスターは、最終的には地下深くに建設された処分施設で保管されます。キャニスターは、放射性物質を閉じ込め、外部への漏洩を防ぐための重要な役割を担っており、将来世代に影響を与えないよう、長期間にわたって安全を確保する上で欠かせないものです。