DE1764722B2

DE1764722B2 - METHOD OF DECONTAMINATION OF THE SURFACE OF A NUCLEAR FUEL ELEMENT

Info

Publication number: DE1764722B2
Application number: DE19681764722
Authority: DE
Inventors: Joseph Auguste Marie Dessel; Mostin geb. Graaf Nicole Anne-Marie van de Brüssel; Gruys Marc Peter Evline van de Geel; Draulans (Belgien)
Original assignee: Belgonucleaire SA
Current assignee: Belgonucleaire SA
Priority date: 1967-07-31
Filing date: 1968-07-25
Publication date: 1976-12-23
Also published as: DE1764722A1; FR1573772A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dekontamination der Oberfläche eines Kernbrennstoffekments.The invention relates to a method for decontaminating the surface of a nuclear fuel segment.

Im allgemeinen haben die Kernbrennstoffelemente die Form von Stäben und bestehen aus Rohren, welche den Kernbrennstoff enthalten. Im Verlaufe des Füllens der Rohre und/oder während der verschiedenen Abschnitte der Herstellung der Kernbrennstoffelemente werden die Oberflächen der Rohre durch das radioaktive, spaltbare Material kontaminiert. Die Dekontaminierung der äußeren Oberflächen der Rohre stellt einen wesentlichen Teil des Herstellungsablaufs der Kernbrennstoffelemente dar.In general, the nuclear fuel elements are in the form of rods and consist of tubes which contain the nuclear fuel. During the filling of the tubes and / or during the various Sections of the manufacture of the nuclear fuel elements are the surfaces of the tubes through the contaminated radioactive, fissile material. The decontamination of the outer surfaces of the pipes represents an essential part of the nuclear fuel element manufacturing process.

Der größte Teil des an der Oberfläche des Kernbrennstoffelements haftenden radioaktiven Materials wird durch Ultraschallbehandlung, Elektropolieren, Waschen oder Auftragen und Abziehen abziehbarer Schichten relativ rasch beseitigt. Nach deren teilweisen Beseitigung sind jedoch im allgemeinen die zulässigen Kontaminationswerte noch nicht erreicht. Daraus ergibt sich, daß am Kernbrennstoffelement noch eine zu große, schwer zu entfernende Menge von radioaktivem, spaltbaren Material vorhanden ist. Ihre Dekontamination erfordert mitunter verschiedene Behandlungen nach den oben erwähnten Verfahren, was ein wiederholtes Behandeln der Oberfläche des Kernbrennstoffelementes notwendig macht und zu mehreren aufeinanderfolgenden Schritten nötigt.Most of the radioactive material adhering to the surface of the nuclear fuel element becomes peelable by ultrasonic treatment, electropolishing, washing, or application and peeling Layers removed relatively quickly. After their partial elimination, however, the permissible ones are generally allowed Contamination values not yet reached. This means that the nuclear fuel element is still too large, difficult-to-remove amount of radioactive, fissile material is present. Your decontamination sometimes requires different treatments according to the above-mentioned procedures, which is a repeated one Treating the surface of the nuclear fuel element makes necessary and several consecutive Steps required.

Nach der Wiederholung der oben genannten Dekontaminationsschritte ist die Kontaminierung im allgemeinen noch in zwei Formen vorhanden:After repeating the above decontamination steps, the contamination is in the generally still available in two forms:

Einmal eine Kontaminierung durch schwer entfernbares Material, zum anderen eine Kontaminierung durch Material, welches durch einfache ReibungsbehandlungOn the one hand a contamination by difficult to remove material, on the other hand a contamination by Material obtained by simple friction treatment

entfernt werden kann.can be removed.

In diesem Stadium des Verfahrens führt man Kontrollen durch, um die Kontaminierung durch schwer und leicht entfernbares Material mengenmäßig zu bestimmen. Häufig sind die zulässigen Kontaminierungswerte so gering, daß bereits durch die Kontamination mit leicht entfernbarem Material diese Werte nicht erreicht werden.At this stage in the procedure controls are carried out to ensure contamination is severe and quantify easily removable material. Often the permissible contamination levels are so low that even contamination with easily removable material does not achieve these values can be achieved.

Es besteht daher die Aufgabe, das wiederholteThere is therefore the task of repeating the

ίο Behandeln der Oberfläche der Kernbrennstoffelemente bei der Dekontamination zu vermeiden oder stark zu vermindern und die Schwierigkeiten der Reinigung der Dekontaminierungseinrichtungen zu verringern.ίο Treating the surface of the nuclear fuel elements in decontamination to avoid or greatly reduce and the difficulties of cleaning the To reduce decontamination facilities.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß mindestens ein fortlaufend erneuertes Band unter reibender Berührung kontinuierlich über die Oberfläche des Kernbrennstoffelements geführt wird.This object is achieved in that at least one continuously renewed belt under rubbing Contact is continuously passed over the surface of the nuclear fuel element.

Mittels dieses Verfahrens ist es möglich, nicht nur die leicht entfernbaren, sondern auch die schwer entfernba-ϊο ren Materialien von der Oberfläche zu entfernen.By means of this method it is possible not only to remove those that are easily removable, but also those that are difficult to remove to remove renal materials from the surface.

Mit Hilfe dieses Verfahrens ist auch das Problem gelöst, daß dekontaminiertes Material von neuem auf die Oberfläche gelangt, da das fortlaufend erneuerte Band nur ein einziges Mal mit der zu dekontaminierenden Oberfläche des Kernbrennstoffelements in Berührung kommt. Das erfindungsgemäße Verfahren kann nach einer Vorbehandlung des Kernbrennstoffelementes mittels eines vorgenannten bekannten Verfahrens wie beispielsweise Ultraschallbehandlung, Elektropolieren usw. angewendet werden.This method also solves the problem that decontaminated material is reappeared the surface comes into contact with the continuously renewed belt only once with that to be decontaminated Surface of the nuclear fuel element comes into contact. The inventive method can after pretreatment of the nuclear fuel element by means of an aforementioned known method such as ultrasonic treatment, electropolishing, etc. can be applied.

Wie oben erwähnt, schaffen die bekannten Verfahren den größten Teil der Kontaminationsprodukte rasch weg. Die verbleibende Kontamination kann vorteilhaft durch das erfindungsgemäße Verfahren bereitigt werden. Auf diese Weise erhält man in einer sehr kurzen Zeit den erforderlichen Grad der Dekontamination.As mentioned above, the known methods quickly create most of the contamination products path. The remaining contamination can advantageously be prepared by the method according to the invention. In this way, the required degree of decontamination is obtained in a very short time.

Vorteilhafterweise kann man eine Schleifflüssigke't auf die Oberfläche des Kernbrennstoffelements oder auf den noch unbenutzten Teil des Bandes aufbringen. In diesem Fall wird diese Behandlung durch ein Waschen und ein Trocknen des Kernbrennstoffelementes fortgesetzt. Das Waschen kann mittels Wasser durchgeführt werden, während das Trocknen mittels eines trockenen Bandes bewirkt werden kann.Advantageously, a grinding liquid can be applied to or on the surface of the nuclear fuel element apply the still unused part of the tape. In this case, this treatment is through a wash and continued drying of the nuclear fuel element. Washing can be done with water while drying can be effected by means of a dry belt.

Das Band kann aus jedem geeigneten Material bestehen, wie beispielsweise aus Baumwolle, aus Zellulosefasern, aus synthetischen Fasern usw. Vorzugsweise besteht das Band aus einem weichen und widerstandsfähigen Material.The tape can be made of any suitable material, such as cotton Cellulosic fibers, synthetic fibers, etc. Preferably, the tape is made of a soft and resistant material.

Im folgenden wird an einem Beispiel das Dekontaminieren eines stabförmigen Kernbrennstoffelements beschrieben.The following is an example of the decontamination of a rod-shaped nuclear fuel element described.

Das Kernbrennstoffelement, welches aus einem mit einer Mischung aus Plutoniumoxyd und Uranoxyd gefülltem Rohr aus nicht oxydierendem Stahl besteht, wird dekontaminiert, sobald es die letzte Phase seiner Herstellung verläßt. Zu diesem Zweck taucht man das Rohr in ein Bad, wo es für einige Minuten in einem Bad aus verdünnter Salpetersäure behandelt wird. Nach dem Verlassen des Bades sind die erforderlichen Werte für die verbliebene Kontamination im allgemeinen noch nicht erreicht. Man befestigt dann das Rohr an einer Vorrichtung, durch welche es um seine Längsachse in Drehung versetzt wird. Ein Baumwollband rollt kontinuierlich ab und reibt an der gesamten Oberfläche des Rohres, indem es parallel zur Achse des Rohres, gegebenenfalls oszillierend versetzt wird. Während dieses Vorgangs wird eine Suspension von Aluminium-The nuclear fuel element, which consists of a mixture of plutonium oxide and uranium oxide The filled tube is made of non-oxidizing steel and is decontaminated as soon as it is the last phase of its Manufacturing leaves. For this purpose, the tube is immersed in a bath, where it is then immersed in a bath for a few minutes is treated from dilute nitric acid. After leaving the bath, the required values for the remaining contamination has generally not yet been reached. You then attach the pipe to one Device by which it is set in rotation about its longitudinal axis. A cotton ribbon rolls continuously abrades and rubs on the entire surface of the pipe, keeping it parallel to the axis of the pipe, is optionally added in an oscillating manner. During this process, a suspension of aluminum

oxyd in Wasser zwischen der behandelten Stelle des Rohres und dem frischen Band zugeführtOxide in water is supplied between the treated area of the pipe and the fresh tape

Nach der Behandlung der gesamten Oberfläche des Kernbrennstoffelements wird das Hinzufügen der Aluminiumoxyd-Suspension ersetzt durch ein Zuführen von Spülwasser, und das Kernbrennstoffelement wird von neuem an seiner ganzen Oberfläche abgerieben. Nach diesem Spülen wird das Kernbrennstoffelement durch Abreiben mittels des trockenen Bandes getrocknet After treating the entire surface of the nuclear fuel element, adding the Aluminum oxide suspension is replaced by a supply of flushing water, and the nuclear fuel element is turned off rubbed all over its surface again. After this purging, the nuclear fuel element dried by rubbing with the dry tape

Das Einschalten eines Zählers zum Messen der Radioaktivität der automatisch beim Laufen des trockenen Bandes mißt ermöglicht es, alle behandelten Kernbrennstoffelemente zu erkennen und auszuscheiden, bei denen das erzielte Meßergebnis nicht den zulässigen Kontaminationswerten genügtTurning on a counter to measure radioactivity which is automatically activated when the dry tape measure enables all treated nuclear fuel elements to be identified and discarded, in which the measurement result obtained does not meet the permissible contamination values

Dieses Beispiel dient lediglich zur Erläuterung der Erfindung. Darüber hinaus ist noch eine große Zahl von Ausführungsformen möglich. Beispielsweise könner.· die Kernbrenntstoffelemente mit mehreren Bändern behandelt werden, von denen das erste mit einer Schleifflüssigkeit und das zweite mit einem Spülmittel getränkt ist während ein drittes Band trocken sein kann. Im Falle genügend langer Kernbrennstoffelemente kann man in gleicher Weise mehrere Bänder vorsehen, welche gleichzeitig dieselbe Arbeit verrichten, wobei jedes Band jeweils einen Teil des Kernbrennstoffelemente bearbeitetThis example serves only to explain the invention. In addition, there is still a large number of Embodiments possible. For example, the nuclear fuel elements can be treated with multiple tapes of which the first with a grinding fluid and the second with a detergent is soaked while a third band may be dry. In the case of sufficiently long nuclear fuel elements you can provide several belts in the same way, which do the same work at the same time, whereby each band processed a part of the nuclear fuel element

Claims

Patent claims:

1. A method for decontaminating the surface of a nuclear fuel element, characterized in that that at least one continuously renewed band with rubbing contact continuously over the surface of the Ke. fuel element to be led.

2. The method according to claim 1, characterized in that that between the belt and the surface of the nuclear fuel element a grinding fluid is fed.

3. The method according to claim 2, characterized in that the surface of the nuclear fuel element rinsed off with a detergent after sanding.

4. The method according to claim 3, characterized in that the surface of the nuclear fuel element after rinsing it is dried with a dry belt.

5. The method according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the or the tapes are each unwound from a reel.

6. The method according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that after the treatment, the radioactivity of the surface of the nuclear fuel element was measured so that a nuclear fuel element does not comply with the prescribed contamination values recognized automatically.