DE1916753A1

DE1916753A1 - Method and device for the semi-continuous dissolution of spent nuclear power reactor fuel

Info

Publication number: DE1916753A1
Application number: DE19691916753
Authority: DE
Inventors: Ayers Arnold Leslie
Original assignee: Allied Chemical Corp
Current assignee: Allied Corp
Priority date: 1968-04-02
Filing date: 1969-04-01
Publication date: 1969-11-06
Also published as: GB1187369A; BE730601A; FR2005408A1; FR2005408B1

Description

' ^: NV/AlT' ^: NV / AlT

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ALLIED CHEMICAL CORPORATION, New York 5, New York (USA)ALLIED CHEMICAL CORPORATION, New York 5, New York (USA)

Verfahren und Vorrichtung zur halbkontinuierlichen Auflösung von verbrauchtem KernkraftreaktorbrennstoffMethod and device for the semi-continuous dissolution of spent nuclear power reactor fuel

Die Brennelemente von Kernreaktoren werden jeweils nach Ablauf einer gewissen Zeit unbrauchbar, was darauf zurückzufuhren ist, dass sich beim Betrieb des Reaktors in dem !Treibstoff eine Vielzahl verschiedener Spaltprodukte ansammeln, die dann als Neutronenabsorber oder als Giftstoffe für die Reaktion wirken. Wenngleich diese Brennstoffelemente dann zu diesem Zeitpunkt nicht mehr verwendbar sind, so enthalten sie doch noch eine wertvolle Menge an spaltbaren Brennstoffwerten und aueserdem auch eine Vielzahl von nützlichen Nebenprodukten des Spaltvorganges. Vom wirtschaftlichen Standpunkt aus ergibt sich deshalb die Notwendigkeit, diese Werte noch in irgendeiner Weise nutzbar zu machen. Die Aufbereitungsverfahren zur Wiedergewinnung dieser Werte sehen im allgemeinen eine. Behandlung von Lösungen vor, in denen derartige Werte gelöst worden sind. Bislang wird zu diesem Zweck in den meistenThe fuel elements of nuclear reactors become unusable after a certain period of time, which is due to the fact that a large number of different fission products accumulate in the fuel when the reactor is in operation then act as neutron absorbers or as toxins for the reaction. Although these fuel elements then too are no longer usable at this point in time, they still contain a valuable amount of fissile fuel values and also a variety of useful by-products the splitting process. From an economic point of view, it is therefore necessary to include these values in to make it usable in some way. The processing methods for recovering these values generally envision one. Treatment of solutions in which such values have been solved. So far this is done in most

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Fällen Salpetersäure als Lösungsmittel verwendet, jedoch sind auch andere geeignete Lösungsmittel bekannt.In some cases, nitric acid is used as the solvent, but other suitable solvents are also known.

Während des Auflösungsvorgangee wird eine Vielzahl von flüchtigen Abgasen entwickelt. Diese Abgase enthalten dabei radioaktive Substanzen, wie z.B. Jod, Xenon und Krypton und auch anorganische Grase, die durch die Zersetzung des Lösungsmittels gebildet werden und von denen bei Verwendung von Salpetersäure beispielsweise NO und NOg vorliegen können. Durch eine ungesteuerte Entwicklung dieser Gase können jedoch die Abgasbehandlungsanlagen Überlastet werden, was wiederum zu gefährlichen Situationen führen kann, und zwar insbesondere dann, wenn innerhalb kurzer Zeit grössere Mengen.von radioaktiven Abgasen frei werden. Die maximale Konzentration an radioaktiven Gasen, die innerhalb eines bestimmten Raumes und innerhalb, vorgeschriebener Zeiträume freigegeben werden kann»wird durch entsprechende Regierungsbestimmungen festgelegt. Wenn jedoch in beiug auf das Freiwerden der radioaktiven Abgase keine genaue Steuerung und Kontrolle stattfindet, so kann die maximale zulässige Konzentration dieser Gase rasch erreicht werden, was insbesondere dann der Fall ist, wenn es sich um grössere Anlagen handelt.During the dissolution process, a large number of volatile exhaust gases developed. These exhaust gases contain radioactive substances such as iodine, xenon and krypton and also inorganic gases which are formed by the decomposition of the solvent and of which, for example, NO and NOg can be present when nitric acid is used. Through an uncontrolled development of this However, gases can overload the exhaust treatment systems, which in turn lead to dangerous situations can, especially if large quantities of radioactive waste gases are released within a short period of time. The maximum concentration of radioactive gases that can be used within a given room and within, prescribed Periods can be released »is made by appropriate Government regulations set. However, if in with on the release of radioactive waste gases no precise control and monitoring takes place, so the maximum permissible concentration of these gases can be reached quickly, which is especially the case when it is larger Assets.

Sa wurde bereits-eine ganze .Reihe von Vorrichtungen-entwickelt, mit deren Hilfe eine Kontrolle und eine Steuerung der Entwicklung von Abgasen» insbesondere von radioaktivenA whole series of devices has already been developed with the aid of which a control and a control system the development of exhaust gases »especially radioactive ones

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Abgasen, bei diesen Lösungsreaktionen erzielt werden soll. So wurde beispielsweise die Steuerung und Kontrolle auf chemischem Wege durchgeführt, wie dies beispielsweise in der US-Patentschrift Nr. 3 119 658 offenbart ist. Desweiteren wurde auch schon eine ganze Reihe mechanischer Versuche unternommen, um damit eine Steuerung und Kontrolle der Abgasentwicklung bei der Lösung von Kernreaktorbrennstoffen zu erreichen. Keine dieser Versuche hat sich jedoch bisher als vollkommen zufriedenstellend erwiesen, was insbesondere auch dann zutraf, wenn diese Verfahren in Grossanlagen zur Anwendung gebracht werden sollten. So wurde beispielsweise der Versuch unternommen, eine Steuerung und Kontrolle der Abgaeent-Exhaust gases, is to be achieved in these solution reactions. For example, the control and monitoring was carried out chemically, as for example in the U.S. Patent No. 3,119,658 is disclosed. Furthermore, a number of mechanical attempts have been made in order to achieve a control and monitoring of the exhaust gas development when dissolving nuclear reactor fuels. However, none of these attempts has so far proven to be completely satisfactory, and that is especially true then applied if these processes were to be used in large-scale plants. For example, the Attempt made to control and control the dispensing

wicklung in der Weise zu erreichen, dass dem Brennstoff ein eine Lösung bewirkendes Strömungsmittel in genau bestimmten Mengen zugegeben wurde. Dabei zeigte sich jedoch, dass bei einer derartigen Anordnung eine Lösung des Brennstoffes stattfindet und dass auch bei sehr kleinen Zugabemengen von Lösungsmitteln innerhalb kurzer Zeiten grosse Mengen an Abgasen freigegeben werden. Dies gilt ganz besonders für solche Anlagen, bei denen mit Salpetersäure gearbeitet wird. Wenn Salpetersäure als Lösungsmittel verwendet und dem Brennstoff jeweils anteilig in kleinen Mengen zugegeben wird, so kommt es zu einer Polymer!sierung von Plutoniumwerten. Das Plutoniumpolymerisat kann in Salpetersäure nur sehr schwer zum Lösen gebracht werden, und dadurch wird die Lösungswirksamkeit dee Vorganges ganz wesentlich herabgesetzt.To achieve winding in such a way that a fluid causing a solution was added to the fuel in precisely defined quantities. It was found, however, that with such an arrangement, the fuel dissolves and that even with very small amounts of solvents added, large amounts of exhaust gases are released within a short time. This is especially true for systems that work with nitric acid. If nitric acid is used as a solvent and is added to the fuel in small amounts, the result is a polymerisation of plutonium values. The plutonium polymer can only be made to dissolve in nitric acid with great difficulty, and this considerably reduces the dissolving efficiency of the process.

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Nach einem Merkmal der Erfindung wird nun eine Lösungevorrichtung für verbrauchten Kernreaktorbrennstoff geschaffen, bei der ein Hauptgehäuse vorgesehen ist, dessen eines Ende offen ausgebildet ist und das an seinem anderen Ende eine Einlassöffnung für das Lösungsmittel besitzt, und ein RUckflussgehäuse an seinem einen Ende gleichfalls offen ausgebildet und mit dem offenen Ende des Hauptgehäuses verbunden 1st, während das andere Ende des RUckflussgehäuses mit dem anderen Ende des Hauptgehäuses verbunden ist und Mittel vorgesehen sind, mit deren Hilfe ein Lösungsmittel durch das Hauptgehäuse und das RUckflussgehäuse zum Zirkulieren gebracht werden kann und durch andere Mittel aus dem Rückflussgehäuse ein Teil einer gelösten Brennstofflösung abgezogen wird, die durch die Wirkung des Lösungsmittels auf den verbrauchten Brennstoff gebildet wurde*According to one feature of the invention there is now a release device for spent nuclear reactor fuel in which a main housing is provided, one end of which is open and which has an inlet opening for the solvent at its other end, and a reflux housing also open at one end and connected to the open end of the main housing 1st, while the other end of the reflux housing is connected to the is connected to the other end of the main housing and means are provided by means of which a solvent is passed through the Main housing and the reflux housing can be circulated and by other means from the reflux housing part of a dissolved fuel solution is withdrawn by the action of the solvent on the consumed Fuel was formed *

Weiter soll mit der Erfindung eine Vorrichtung geschaffen werden, in welcher der aufgebrauchte Kernreaktorbrennstoff gelöst wird und die eine Lösungsvorrichtung fUr den verbrauchten Kernreaktorbrennstoff aufweist, welche ihrerseits ein Hauptgehäuse aufweist, das an seinem einen Ende offen ist und an seinem anderen Ende eine Einlassöffnung für das Lösungsmittel aufweist,wobei ein Rückflussgehäuse an seinem einen Ende offen ausgebildet und mit dem offenen Ende des Hauptgehäuses verbunden ist, während das andere Ende des Rückflussgehäuses mit dem anderen Ende des HauptgehäusesAnother aim of the invention is to create a device in which the spent nuclear reactor fuel is solved and the one dissolving device for the consumed Has nuclear reactor fuel, which in turn has a main housing which is open at one end and an inlet port for the at its other end Has solvent, with a reflux housing on its one end is formed open and connected to the open end of the main housing, while the other end of the Backflow housing to the other end of the main housing

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verbunden ist und Mittel vorgesehen sind, mit deren Hilfe ein Lösungsmittel durch das Hauptgehäuse und das RUckflussgehäuse zum Zirkulieren gebracht werden kann,und durch weitere Mittel ein !Dell derjenigen gelösten Brennstoff lösung aus dem RUckflussgehäUBe abgezogen wird, die durch die Wirkung des Lösungsmittels auf den verbrauchten Brennstoff gebildet wurde, und durch weitere Mittel verbrauchter Kernreaktorbrennstoff In genau gesteuerter Weise der Lösungsvorrichtung zugeführt wird.is connected and means are provided by means of which a solvent through the main housing and the reflux housing can be made to circulate, and by other means a! dell of the dissolved fuel solution from the reflux housing deducted formed by the action of the solvent on the spent fuel, and nuclear reactor fuel consumed by other means supplied to the dissolving device in a precisely controlled manner will.

Schliesslich soll mit der Erfindung ausserdem auch ein halbkontinuierliches Verfahren zur Lösung verbrauchten Kernreaktorbrennstoffes und zur gleichzeitigen Kontrolle und Steuerung derjenigen Menge an flüchtigen Abgasen geschaffen werden, die beim Lösungsvorgang entstehen, wobei das besondere Merkmal dieses Verfahrens darin besteht, dass der verbrauchte Kernbrennstoff jeweils in genau geregelten Mengen derart in ein Lösungsmittel eingeführt wird, dass die löslichen Anteile des Brennstoffes darin gelöst werden, daBs die hierbei entstehenden flüchtigen Abgase kontinuierlich abgezogen werden, dass ein Teil-der Lösung abgezogen wird, sobald in der Lösung eine vorbestimntte maximale Konzentration von Brennstoffwerten erreicht ist, dass während des Abzugs der Lösung ein entsprechendes Ausgleichsvolumen an Lösungsmittel zugegeben wird,dass der restliche Teil der Lösung kontinuierlich in Umlauf gehalten wird, dass der Abzug der Lösung und die Zugabe von Lösungsmittel unterbrochen werden, sobald eineFinally, the invention is also intended to provide a semi-continuous process for dissolving spent nuclear reactor fuel and created for the simultaneous control and control of that amount of volatile exhaust gases that arise during the solution process, with the special The feature of this process is that the spent nuclear fuel is in precisely regulated quantities is introduced into a solvent in such a way that the soluble fractions of the fuel are dissolved therein that the volatile exhaust gases produced in the process are continuously withdrawn so that part of the solution is withdrawn as soon as in the solution a predetermined maximum concentration of Fuel values is reached that during the withdrawal of the Solution a corresponding equalizing volume of solvent is added so that the remaining part of the solution is continuous is kept in circulation that the withdrawal of the solution and the Addition of solvent is interrupted as soon as a

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bestimmte minimale Konzentration an Brennstoffwerten in der Lösung erreicht ist, und dass die vier letztgenannten Schritte wiederholt werden, sobald in der Lösung wieder die vorbestimmten maximalen bzw. minimalen Brennstoffwerte vorliegen.certain minimum concentration of fuel values in the Solution is achieved and that the last four steps be repeated as soon as the predetermined values are in the solution again maximum or minimum fuel values are available.

Das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung eignen sich für die Lösung einer Vielzahl von Kernbrennstoffelementen mit einer Vielzahl von Lösungen. Als Beispiele für hier in Präge kommende Brennstoffe sind z. B. solche verbrauchte Kernreaktorbrennstoffe zu nennen, die in leicht wasser-, moderierten und gekühlten Reaktoren, in gasgekühlten Reaktoren, in schnellen Konvertern und in Thermobrütern erhalten werden. Bei den Brennstoffen kann es sich um sog. Kraftleistungsbrennstoffe aus Kraftwerken o. dgl. oder aber um Nichtleistungsbrennstoffe aus Test- und Forschungsreaktoren handeln. Als geeignete Kraftbrennstoffe kommen die allgemein verwendeten Metalloxyd-Kernreaktorbrennstoffe, beispielsweise Uranoxyd (UOp)» Plutoniumoxyd (PuO«) und gemischtes Uranoxyd/ Plutoniumoxyd oder aber Uranoxyd/Thoriumoxyd (THOg) in Frage. Desweiteren sind auch die Karbide oder Legierungen des Urans, des Plutoniums und des Thoriums oder aber auch von anderen spaltbaren und brütbaren Substanzen für diesen Zweck geeignet. An geeigneten Brennstoffen aus Test- und Forschungsreaktoren kommen Platten aus UOgι Uranmetall, Urankarbid, Uran- und .Aluminiumlegierungen, Zirkon- und Uranlegierungen, Urannitride, Uranhydride und ähnliche Verbindungen des Plutoniums in Frage.The method and apparatus of the invention are suitable for solving a variety of nuclear fuel elements with a variety of solutions. Examples of fuels coming into issue here are z. B. such consumed To mention nuclear reactor fuels that are used in light water, moderated and cooled reactors, in gas-cooled reactors, in high-speed converters and in thermal bakers. The fuels can be so-called power fuels from power plants or the like, or they can be non-power fuels act from test and research reactors. The general ones come as suitable fuels used metal oxide nuclear reactor fuels, for example Uranium Oxide (UOp) »Plutonium Oxide (PuO«) and mixed uranium oxide / Plutonium oxide or uranium oxide / thorium oxide (THOg) in question. Furthermore, there are also the carbides or alloys of uranium, plutonium and thorium or also from others fissile and breeding substances suitable for this purpose. On suitable fuels from test and research reactors UOgι plates come from uranium metal, uranium carbide, and uranium Aluminum alloys, zirconium and uranium alloys, uranium nitrides, uranium hydrides and similar compounds of plutonium in question.

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Schliesslich eignen sich für den Einsäte nach der Erfindung auch noch andere Brennelemente wie z.B. Uran- oder Plutoniumelemente In Verbindung mit Niobium und/oder Graphit,. CaO₁ Siliziumverbindungen und andere Inerte Metalle. Darüber hinaus können jedoch auch noch andere Brennsubstanzen verwendet werden.Finally, other fuel elements such as uranium or plutonium elements in conjunction with niobium and / or graphite are also suitable for the insert according to the invention. CaO ₁ silicon compounds and other inert metals. In addition, however, other fuel substances can also be used.

Die Art der umkleidung, die jeweils dem aus dem jeweils zu behandelnden Brennstoff bestehenden Element zugeordnet ist, 1st nicht kritisch. Es kann hierfür beispielsweise Zirkon_T Legierungen des Zirkons, rostfreier Stahl, Aluminium und andere Metalle verwendet werden. Vorzugsweise wird die Wahl hierfür jedoch derart getroffen, dass die für den zu lösenden Brennstoff gewählte Umkleidung gegenüber dem verwendeten Lösungsmittel inert ist. Hierdurch wird die Ausscheidung der gewünschten Werte aus der Brennstofflösung erleichtert.The type of casing that is assigned to the element made up of the fuel to be treated is not critical. For example, zirconium _T alloys of zirconium, stainless steel, aluminum and other metals can be used for this purpose. However, the choice for this is preferably made such that the casing chosen for the fuel to be dissolved is inert to the solvent used. This facilitates the elimination of the desired values from the fuel solution.

Aus den vorstehend erläuterten Gründen ist es nicht von kritischer Bedeutung, welche Art von Lösungsmitteln verwendet wird, jedoch findet vorzugsweise Salpetersäure Verwendung. Bei bestimmten Arten von Brennstoffen kann es jedoch wünschenswert sein, dem Lösungsmittel noch entsprechende Zusatzstoffe zuzugeben, um damit irgendwelche besonderenZwecke zu erfüllen. So ist es beispielsweise im Falle der Verwendung von gemischtem UOp/ThQ« als Brennstoff, das sich durch konzentrierte HNO, nicht ohne weiteres lösen läset, wünschenswert und zweckmässig, dem durch das HNO, gebildeten Lösungs-For the reasons explained above, it is not of critical importance what kind of solvents are used is, however, nitric acid is preferably used. However, with certain types of fuels it can be desirable be to add appropriate additives to the solvent in order to fulfill any special purposes. For example, in the case of using mixed UOp / ThQ «as fuel, this is the case concentrated ENT, which cannot be easily dissolved, desirable and expedient, the solution formed by the ENT

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mittel noch zusätzlich KaF zuzugeben, da das Fluorid Ion in Verbindung mit HNO, eine Lösung dieser Art von Brennstoffen fördert. Bei aus Uran-Molybdänlegierungen bestehenden Brennstoffen ist es im allgemeinen erforderlich, noch eine EiBenionenquelle, beispielsweise Fe (NO₅)^ zuzugeben, um den Lösung8Vorgang zu fördern. In anderen Fällen wiederum wird dem durch das HNO, gebildeten Lösungsmittel HF zugesetzt, wenn solche Brennstoffe behandelt werden sollen, die aus einer Zirkon-Uranlegierung bestehen. Liegt jedoch nur ein niedriges Verhältnis von Uran zu Zirkon vor, so kann HF als Lösungsmittel verwendet werden, oder aber es können auch dem Lösungsmittel noch kleine Mengen von HNO, zugegeben werden. Quecksilbernitrat wirkt als Katalysator bei der Lösung von aus Aluminium-Uranlegierungen bestehenden Brennstoffen durch Salpetersäure.medium to add KaF, as the fluoride ion in connection with ENT promotes a solution of this type of fuel. In the case of fuels consisting of uranium-molybdenum alloys, it is generally necessary to add a source of egg ions, for example Fe (NO ₅ ) ^, in order to promote the dissolution process. In other cases, on the other hand, HF is added to the solvent formed by the HNO, if such fuels are to be treated that consist of a zirconium-uranium alloy. However, if there is only a low uranium to zirconium ratio, HF can be used as the solvent, or small amounts of HNO can also be added to the solvent. Mercury nitrate acts as a catalyst in nitric acid dissolving fuels consisting of aluminum-uranium alloys.

Bei den bisher üblichen Verfahren wird in der Weise vorgegangen, dass lösliche Neutronengifte, beispielsweise Borsäure, Kadmiumnitrat, Gadoliniumnitrat oder jede beliebige andere Substanz, die einen hohen Neutronenabsorptionsquer-Bchnitt besitzt, dem Lösungsmittel zugegeben werden kann, so dass die Menge des spaltbaren Materials im Lösungsmittel die nominelle kritische Menge übersteigen kann, ohne dass dadurch die Anlage kritisch wird.In the previous procedures, the procedure is as follows: that soluble neutron poisons, for example boric acid, cadmium nitrate, gadolinium nitrate or any other other substance that has a high neutron absorption cross-section possesses, the solvent can be added, so that the amount of fissile material in the solvent can exceed the nominal critical amount without the system becoming critical.

Aus den vorstehend erläuterten Gründen muss darauf hingewiesen werden, dass weder hinsichtlich der Verfahrensmerk-For the reasons explained above, it must be pointed out that neither with regard to the procedural

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male noch hinsichtlich der baulichen Merkmale der Erfindung irgendwelche Einschränkungen durch die Art der jeweils verwendeten Brennstoffe, Lösungsmittel oder Zusätze zur Erzielung irgendwelcher besonderen Zwecke gegeben sein sollen. In diesem Zusammenhang ist jedoch zu berücksichtigen, dass alle dem Brennstoff oder dem Lösungsmittel zugegebenen Chemikalien Verunreinigungen darstellen, die schliesslich und letztlich wieder entfernt werden müssen, wodurch die Wiedergewinnung und die hierfür erforderlichen Einrichtungen kompliziert werden.paint nor any restrictions with regard to the structural features of the invention due to the nature of each fuels, solvents or additives used for Achievement of any special purposes should be given. In this context, however, it must be taken into account that any chemicals added to the fuel or solvent are contaminants that ultimately and ultimately have to be removed again, whereby the recovery and the facilities required for this get complicated.

Die zu behandelnden Brennstoffelemente können ganz unterschiedliche Grossen aufweisen, je nachdem, wie sie für die einzelnen Kernreaktoren erforderlich sind. Nichtleistungs-Brennelemente können in Längen von nur 45 t 72 ^cn* und weniger eingesetzt werden, wohingegen Leistungsbrennelemente häufig eine Länge von bis zu 3 - 3»96 m aufweisen. Unter der Voraussetzung, dass entsprechend dimensionierte Anlagen verwendet werden, kann zwar praktisch jede beliebige Grosse von Brennelementen nach der Erfindung behandelt werden, jedoch ist es im allgemeinen vorzugsweise so, dass die Brennelemente in kleinere Stücke unterteilt werden, um ihre Handhabung zu erleichtern und die Lösung zu beschleunigen. Dies kann durch beliebige Mittel, beispielsweise durch Schervorrichtungen o. dgl.j geschehen, welche die Brennelemente in kleine Stücke zerteilen. Diese zerkleinerten Brennelemente werden dannThe fuel elements to be treated can have very different sizes, depending on how they are required for the individual nuclear reactors. Non-power fuel assemblies can be used in lengths of only 45 t 72 ^cn * and less, whereas power fuel assemblies often have a length of up to 3–3 »96 m. Provided that appropriately sized systems are used, virtually any size of fuel assemblies can be treated according to the invention, but it is generally preferred that the fuel assemblies are divided into smaller pieces in order to facilitate their handling and the solution to accelerate. This can be done by any means, for example by shearing devices or the like, which cut the fuel assemblies into small pieces. These crushed fuel assemblies are then

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erfindungsgemäss behandelt. Manche Brennelementarten, beispielsweise solche, die aua einer perforierten Graphitgrundmasse bestehen, die mit Brennstoffwerten gefüllt ist, können auch mebhanische Werte zerkleinert und zerstoaaon werden, die die Beschickungen in einer etwas handlicheren Grosse vorzunehmen gestatten. Sie Erfindung wird nachstehend insbesondere unter Bezugnahme darauf erläutert, dass die Brennelemente in einem Abschervorgang zerkleinert werden, wobei insbesondere eine einfache Abschervorrichtung und eine doppelte Lösevorrichtung für kontinuierlichen Betrieb vorgesehen sind. Wie jedoch bereits aus den vorstehenden Ausführungen deutlich wird, soll diese Beschreibung lediglich zum Zwecke der Erläuterung dienen und darf in keiner Weise als eine diesbezügliche Einschränkung des Erfindungsgedankens verstanden werden. So können beispielsweise für jede LÖsungsvorrichtung auch jeweils gesonderte Abschervorrichtungen eingesetzt werden, bzw. gegebenenfalls kann die Anordnung auch so sein, dass gar keine Abschervorrichtungen vorgesehen sind. Ein halbkontinuierlicher Betrieb lässt sich auch mit einer einzigen Lösungavorrichtung durchführen.treated according to the invention. Some types of fuel assemblies, for example those that consist of a perforated graphite matrix filled with fuel values, Mebhanic values can also be crushed and destroyed which allow the loads to be carried out in a somewhat more manageable size. Her invention is hereinafter explained in particular with reference to the fact that the fuel assemblies are comminuted in a shearing process, In particular, a single shear device and a double release device are provided for continuous operation are. However, as is already clear from the above statements, this description is only intended serve for purposes of illustration and must in no way be taken as a limitation of the inventive concept in this regard be understood. For example, separate shearing devices can also be used for each loosening device are used, or optionally the arrangement can also be such that no shearing devices at all are provided. Semi-continuous operation can also be carried out with a single solution device.

Die Erfindung sei nachstehend anhand einiger Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below using a few exemplary embodiments with reference to the drawings. Show it:

Figur 1 eine teilweise im Schnitt gesehene Seitenansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung und einer Anordnung mit einander 909845/1429Figure 1 is a partially sectioned side view an embodiment of the device according to the invention and an arrangement with each other 909845/1429

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identischen Doppellösungsvorrichtungen, von denen jedoch die eine Vorrichtung aus Gründen der Einfachheit und Klarheit nicht gezeigt ist{ und Figur 2 eine teilweise im Schnitt gesehene EinzelanBicht einer anderen Ausführungsform der Brennstoffzuführung, wobei auch die Verbindung zur Lösungsvorrichtung auf andere Weise hergestellt ist.identical double solution devices, one of which, however, for the sake of simplicity and clarity is not shown {and Figure 2 is a detail view partly in section another embodiment of the fuel supply, whereby also the connection to the solution device is made in another way.

In der Figur 1 ist mit 1 ein Umlenkventil bezeichnet, dem die zerkleinerten oder zerschnittenen. Brennelemente von einer (nicht gezeigten) Schervorrichtung her über eine Schachtleitung 2 zugeführt werden und in dem die zerkleinerten Brennelemente entweder durch den Schenkel 3 oder den Schenkel 4 weitergeleitet werden, über die Schenkel 3 und 4 gelangen die zerkleinerten Brennelemente in die einander entsprechendeil doppelt angeordneten LöBungsvorrichtungen. Von diesen beiden Lösungsvorrichtungen ist jedoch nur eine einzige solche Vorrichtung gezeigt, die an den Schenkel 3 angeschlossen und mit 5 bezeichnet ist.In FIG. 1, 1 denotes a diverter valve to which the comminuted or cut up. Fuel assemblies from a Shearing device (not shown) are fed via a shaft line 2 and in which the comminuted fuel assemblies be forwarded either through the leg 3 or the leg 4, via the legs 3 and 4 pass the crushed fuel elements in the correspondingly doubly arranged solution devices. Of these two However, solution devices is only one such device shown, which is connected to the leg 3 and denoted by 5.

Bei der Zerkleinerungs- oder Schneidvorrichtung handelt es sich um eine Vorrichtung der üblichen Bauart, die nicht von erfindungswesentlicher Bedeutung ist. Diese Vorrichtung kann dabei entweder von Hand oder durch einen automatischen Hydraulikantrieb betrieben werden,und sie arbeitet in der Weise, dass die einzelnen Brennelemente jeweils in Stücke gewünschter Länge zerteilt weiten, die aweclcmässigerweise eine GrosseThe comminuting or cutting device is a device of the usual type that is not essential to the invention Meaning is. This device can be done either by hand or by an automatic Hydraulic drive is operated, and it works in such a way that the individual fuel elements in each case in pieces as desired The length divides the width, the aweclcly a large one

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zwischen etwa 2 1/2 - 7 1/2 cm haben. Die Länge der kleingestoseenen Brennelement st ticke ist zwar nicht kritisch, jedoch variiert die Löeungsgeechwindigkeit jeweils in Abhängigkeit von der Länge dieser Stücke und je nachdem, in welchem Maose der Brennstoff bereits aufgebraucht ist. Je weniger stark der Abbrand ist, umso geringer ist die Auflösungsgeschwindigkeit, und die Grosse der zugeschnittenen BrennstoffelementBtücke kann deshalb jeweils beliebig kleiner gewählt werden, um damit eine Erhöhung der Lösungsgesehwindigkeiten zu erzielen. Die optimale Grosse solcher SchnittBtücke lässt sich für jeden bestimmten Brennstoff und den damit gegebenen spezifischen Abbrand ohne weiteres durch Routineversuche ermittein.between about 2 1/2 - 7 1/2 cm. The length of the pinched The fuel element is not critical, but the speed of solution varies as a function on the length of these pieces and depending on the Maose the fuel has already been used up. The less severe the burn, the lower the rate of dissolution, and the size of the cut fuel element pieces can therefore be chosen to be arbitrarily smaller in order to achieve an increase in the speed of solution. the optimal size of such cut pieces can be found for everyone Determine certain fuel and the specific burn-up given with it through routine experiments.

Der genaue Aufbau der Umlenkvorrichtung ist nicht kritisch. Die einzige wesentliche Bedingung für die Umlenkvorrichtung besteht darin, dass sie dazu geeignet sein muss, den Fluss der zerkleinerten Brennstoffstucke zu den jeweiligen Lösungsvorrichtungen entsprechend zu regeln. Dies kann in der Weise erreicht werden, dass entsprechende Klappenventile vorgesehen sind, deren Wirkungsweise derart ist, dass sie das Einströmen des zerkleinerten Brennstoffes in die Lösungsvorrichtungen entweder zulassen oder verhindern. Die Einlassgeschwindigkeit des zerkleinerten Brennstoffes in eine Lösungsvorrichtung, in der ein LösungsVorgang stattfindet, wird dabei derart geregelt, dass der Löoungsmittelgehalt stets derart gesteuert und kontrolliert wird, dass das Auftreten von Spitzenwerten oder nXw.r auch eine \u}Rrwtln0cht nterlce Entwicklung von AbgasenThe exact structure of the deflection device is not critical. The only essential condition for the deflection device is that it must be suitable to regulate the flow of the comminuted fuel pieces to the respective dissolving devices accordingly. This can be achieved in such a way that corresponding flap valves are provided, the mode of operation of which is such that they either allow or prevent the inflow of the comminuted fuel into the dissolving devices. The inlet speed of the comminuted fuel into a dissolving device, in which a dissolving process takes place, is regulated in such a way that the solvent content is always controlled and monitored in such a way that the occurrence of peaks or nXw.r also a not interfering development of exhaust gases

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innerhalb eines kurzen Zeitraumes vermieden werden. Bei einer bevorzugten AusfUhrungsform der Erfindung, bei der zwei Lösungsvorrichtungen verwendet werden, iot die Umlenkvorrichtung derart konstruiert, dass während derjenigen Zeit, während derer der zerkleinerte Brennstoff in eine Lösungsvorrichtung einströmt, der Zustrom an zerkleinertem Brennstoff zur anderen Löaungsvorrichtung ausgeschlossen ist bsw. umgekehrt. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind weiter Mittel vorgesehen, durch welche der Zugang zu den Förderrohren gesperrt wird, durch welche das Material der Abschervorrichtung zugeführt wird, so dass, nachdem eine Lösungsvorrichtung mit einer Charge von zerkleinertem Brennstoff beschickt worden ist, die in dieser Vorrichtung entwickelten Abgase nicht durch die Förderleitungen zur Schervorrichtung hin entweichen können. Eine bevorzugte AusfUhrungsform der Umlenkvorrichtung ist in Figur 1 und eine hierzu wahlweise anwendbare Ausführungsform in Figur 2 dargestellt. Die bevorzugte Ausführungsform nach Figur besitzt ein schalenförmigee Seil 6, das unterhalb des Leitungsschachtes in koaxialer Ausrichtung zu diesem angeordnet ist, so dass die durch den Leitungsschacht 2 hindurchfallenden zerkleinerten Brennstoffelementsubstanzen zunächst einmal in die Schale 6 fallen. Der durch den Fall bedingte Aufprall der zerkleinerten Brennstoffsubstanzen wird damit durch die Schale aufgefangen. Die Zuführung der zerkleinerten Brennstoffsubstanzen aus dem Leitungsschacht 2 zu der Schale 6 wird dabei über die Flatterventileinrichtung 7 gesteuert. Die Schale 6 ist auf einem Schwenkgelenk 8 gelagert, so dass sie ohne weiterescan be avoided within a short period of time. In a preferred embodiment of the invention, in which two dissolving devices are used, iot the deflection device constructed in such a way that during that time during which the crushed fuel flows into one dissolving device, the flow of crushed fuel to the other Löaungsvorrichtung is excluded bsw. vice versa. In a further preferred embodiment, further means are provided through which access to the conveyor pipes is blocked through which the material is fed to the shearing device so that after a batch of crushed fuel has been loaded into a dissolver, the Exhaust gases developed in this device cannot escape through the delivery lines to the shearing device. A preferred embodiment of the deflecting device is shown in FIG. 1 and an embodiment which can be used optionally for this purpose in FIG Figure 2 shown. The preferred embodiment according to the figure has a shell-shaped rope 6, which is arranged below the duct in coaxial alignment with this, so that the comminuted fuel element substances falling through the duct 2 first of all into the Shell 6 fall. The impact of the crushed fuel substances caused by the fall is thus through the shell caught. The feeding of the crushed fuel substances from the duct 2 to the shell 6 is controlled via the flutter valve device 7. The shell 6 is open mounted on a swivel joint 8 so that they can easily

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nach einer der beiden Seiten gekippt und damit der Schaleninhalt entweder in den Schenkel -5 oder in den Schenkel 4 geschüttet werden kann. Nach dem Kipp- und Aueschüttvorgang wird die Schale 6 wieder in ihre aufrechte Stellung gebracht und kann nunmehr eine weitere Charge zerkleinerten Bronnstoffmaterials aufnehmen» Die zur Steuerung der Kipp- und Schwenkbewegungen der Schale eingesetzten Geräte und Vorrichtungen sind in der Zeichnung nicht mit dargestellt. Der Zugang von der die Schale 6 umBchliessenden Kammer 11 zu den Schenkeln 3 bzw. 4 wird durch entsprechende Klappenventile 9 bzw. 10 gesteuert. Das in den Schenkel 3 gelangende zerkleinerte Brennstoffmaterial fällt dann im Anschluss hieran in eine Art perforierten Korb 12, der sich innerhalb des das Strömungsmittel enthaltenden Gehäuses 13 der. lösungsvorrichtung 5 befindet. An dem Korb 12 ist eine Lippe 15 vorgesehen, die ihrerseits auf einer Schulter 16 der Löeungsvorrichtung aufliegt und so eine Halterung des Korbes bewirkt. Sobald eine bestimmte, genau gesteuerte Menge des zerkleinerten Brennstoffmaterials in die Lösungsvorrichtung 5 eingeleitet worden ist, wird die Klappventilvorrichtung 9 geschlossen, so dass die aus der Lösungsvorrichtung kommenden Abgase nicht durch die Verteilervorrichtung entweichen können. Da eine geringe Menge der entwickelten Abgase zwangsläufig in die Kammer 11 der Verteilervorrichtung 1 gelangt, sobald die zerkleinerten Brennstoff substanzen in der Vorrichtung 5 mit dem Lösungsmittel zua Kontakt gelangen und zu diesem Zeitpunkt die Klappventil-tilted to one of the two sides and thus the contents of the shell poured into either leg -5 or leg 4 can be. After the tipping and pouring out process, the tray 6 is returned to its upright position and can now add another batch of crushed Bronnstoffmaterials record »The devices and devices used to control the tilting and swiveling movements of the tray are not shown in the drawing. The access from the chamber 11 enclosing the shell 6 to the legs 3 or 4 is controlled by corresponding flap valves 9 and 10, respectively. The comminuted that got into the leg 3 Fuel material then falls into a type of perforated basket 12, which is located within the fluid containing housing 13 of the. solving device 5 is located. On the basket 12, a lip 15 is provided, which in turn rests on a shoulder 16 of the release device and thus causes the basket to be held. As soon as a certain, precisely controlled amount of the crushed fuel material has been introduced into the solution device 5, the flap valve device 9 is closed so that the exhaust gases coming from the dissolving device do not pass through the distributor device can escape. Because a small amount of the exhaust gases evolved inevitably into the chamber 11 of the distributor device 1 arrives as soon as the comminuted fuel substances in the device 5 with the solvent zua Contact and at this point the flap valve

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vorrichtung 9 noch nicht geschlossen werden konnte, wird die Klappventilvorrichtung 7 nach der Beechickung der Schale 6 mit dem zerkleinerten Brennstoffmaterial geschlossen, bevor der Kipp- und SchuttVorgang in die Leitung 3 stattfindet. Der Ablass und die Reinigung der Kammer 11 kann durch beliebige geeignete Mittel, beispielsweise durch eine (in der Zeichnung nicht mit dargestellte) Dampf reinigungsvorrichtung,, vorgenommen werden.device 9 could not yet be closed, the flap valve device 7 after loading the shell 6 closed with the crushed fuel material before the tipping and debris process in line 3 takes place. Of the The chamber 11 can be drained and cleaned by any suitable means, for example by a (in the drawing not shown with) steam cleaning device ,, made will.

Das Lösungsmittel wird der Anlage durch die Rohrleitung 14 zugeleitet. Dabei wird das Lösungsmittel beim Anlaufen.der Vorrichtung in einer solchen Menge in die Anlage eingeleitet, dass in <l<*r Lösungsvorrichtung und auch in dem perforierten Korb 12 ein ausreichender Flüssigkeitsspiegel gegeben ist, damit die in den Korb 12 eingeschütteten Verkleinerten BrennstoffstUcke damit auch wirksam zum Kontakt gelangen.The solvent is fed to the system through pipeline 14. When the device is started up, the solvent is introduced into the system in such an amount that it that in <l <* r solution device and also in the perforated one Basket 12 is given a sufficient level of liquid so that the crumbled into the basket 12 Fuel pieces thus also effectively come into contact.

Die in der Lößungsvorrichtung aufrechterhaltenen Bedingungen sind dabei jeweils unterschiedlich, je nachdem welche Art von Brennstoffen und Lösungsmitteln verwendet wird und welche Zusätze zugegeben werden. So liegen beispielsweise im Falle der Verwendung von Uranoxydbrennstoffen und Salpetersäure als Lösungsmittel die Reaktionstemperaturen zwischen 50 und 120° C und betragen vorzugsweise mindestens etv/a 90° C. Bei Verwendung von Salpetersäure als Lösungsmittel kann im allgemeinen eine 6-8Iu oder 6-13M-Lösung als Charge IUr die Lößungsvorrichtung verwendet werden. Vorzugsweise kannThe conditions maintained in the loosening device are different, depending on the type of fuels and solvents is used and what additives are added. So lie in the case, for example the use of uranium oxide fuels and nitric acid as solvents, the reaction temperatures between 50 and 120 ° C and are preferably at least about 90 ° C. When using nitric acid as a solvent, in general a 6-8Iu or 6-13M solution as a batch IUr die Loosening device can be used. Preferably can

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eine 7-9M-Lösung Verwendung finden. Während des in einem Gleichgewichtszustand vor sich gehenden Lösungsvorgangeβ nimmt das aus HNO, besiehende Lösungsmittel allmählich eine Konzentration von 1-7M oder häufiger noch eine Konzentration von 2-3M an.a 7-9M solution can be used. During the in one State of equilibrium in the process of solution the solvent obtained from ENT takes gradually a concentration of 1-7M or more often a concentration from 2-3M on.

Die in dem Hauptgehäuse 13 und im Korb 12 der Vorrichtung herrschenden Temperaturbedingungen können in der Weise aufrechterhalten werden, dass um einen Teil des Hauptgehäuses eine beliebige geeignete Wärmeaustauschvorrichtung, beispielsweise eine Wasserummantelung 17 vorgesehen ist, die mit den üblichen Einlass- und Auslassvorrichtungen 18 bzw. 19 versehen ist, wie dies auch in der Zeichnung veranschaulicht ist. Der gleiche Zweck kann jedoch auch unter Anwendung anderer Verfahren erfüllt werden, in dem beispielsweise Heizspulen oder Heizdrähte vorgesehen werden, die um ein entsprechend langes Stück des Hauptgehäuses herumgewickelt werden. Eine weitere wahlweise Möglichkeit zur Steuerung der an dieser Stelle gegebenen Temperatur besteht darin, nur das Rückflussgehäuse zu erhitzen oder zu kühlen, wodurch sich die Anbringung einer Wasserummantelung 17 am Hauptgehäuse erübrigt. Gegebenenfalls können jedoch auch sowohl am Hauptgehäuse 13 als auch am Rückflussgehäuse 23 an bestimmten Teilen desselben entsprechende Wärmeaustauschvorrichtungen vorgesehen sein.The temperature conditions prevailing in the main housing 13 and in the basket 12 of the device can thus be maintained that around part of the main housing any suitable heat exchange device, for example a water jacket 17 is provided which is provided with the usual inlet and outlet devices 18 and 19, respectively is, as is also illustrated in the drawing. However, the same purpose can also be achieved using others Process can be met in which, for example, heating coils or heating wires are provided, which by a correspondingly long Piece of the main body to be wrapped around. Another optional way to control the given at this point Temperature consists of only heating or cooling the reflux housing, which makes the attachment of a Water jacket 17 on the main housing is unnecessary. Possibly however, can also be used both on the main housing 13 and on the Backflow housing 23 may be provided on certain parts of the same corresponding heat exchange devices.

Die optimalen Mengen an gegebenenfalls mit in das Lösungsmittel aufzunehmenden Neutronengiften lassen sich durch denThe optimal amounts of neutron poisons to be taken up optionally with in the solvent can be determined by the

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Fachmann ohne weiteres ermitteln* Diese optimale Men^o i' sich dabei jeweils nach der Konstruktion des vorhandenen Reaktors und den kritischen Eigenschaften des verwendeten spaltbaren Materials. Soll beispielsweise Borsäure als Giftstoff zusammen mit Salpetersäure verwendet werden, so wird ein guter Wirkungsgrad bei Zugabe von etwa 1-2Og pro Liter Borsäure/Salpetersäure erreicht. Eine zweckmässige Konzentration ist auch bei 5-10 g/l gegeben.Expert to determine without further ado * This optimal menu ^ o i ' depending on the design of the existing reactor and the critical properties of the one used fissile material. If, for example, boric acid is to be used as a toxin together with nitric acid, then so becomes a good efficiency with the addition of about 1-2Og per Liters of boric acid / nitric acid reached. An appropriate concentration is also given at 5-10 g / l.

Das Lösungsmittel und die gelösten Brennelemente sowie die bei diesem Vorgang erzeugten flüchtigen Abgase werden aufgrund des in der Anlage erzeugten Druckunterschiedes zwangsweise nach oben durch die Vorrichtung geleitet. Ein abnehmbarer Deckelteil 21 dient als Abdichtung des das Lösungsmittel enthaltenden Hauptgehäuses 13 für die sich beim Auflösungsvorgang entwickelnden Gase. Anschliessend gelangt die aus der Lösung und den Abgasen bestehende Mischung dann durch den oberen Verbindungsansatz 22 und von dort aue in das Rückflussgehäuse. 23. Wahlweise, aber grundsätzlich bevorzugt, ist am Eingang zum oberen Verbindungsansatz ein (in der Zeichnung nicht gezeigtes) Sieb ο. dgl. vorgesehen, durch welches etwa noch vorhandene Brennstoffteilchen oder ausgelaugte Hülsenteilchen derselben zurückgehalten werden, die anderenfalls mit in das Rückflussgehäuse 23 gelangen könnten, von wo sie nur sehr schwer wieder entfernt werden könnten. Die in das Rückflussgehäuse 23 gelangenden Abgase werden durch das nach oben offene obere Ende des Rückflussgehäuses bei ?4 abgeleitetThe solvent and the dissolved fuel elements as well as the volatile exhaust gases generated during this process are due to the pressure difference generated in the system is forcibly passed upwards through the device. A detachable one Cover part 21 serves as a seal for the main housing 13 containing the solvent for the dissolving process evolving gases. The mixture consisting of the solution and the exhaust gases then passes through the upper connection lug 22 and from there into the reflux housing. 23. Optionally, but generally preferred, there is a (in the drawing not shown) sieve ο. Like. Provided, through which any remaining fuel particles or leached sleeve particles the same are retained, which could otherwise get into the reflux housing 23, from where they could only be removed with great difficulty. The exhaust gases entering the reflux housing 23 are through the after drained open top of the reflux housing at? 4

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und in der üblichen Weise welter aufbereitet, was durch Auswaschen, Jodentfernung, Filtrieren und achliesalichea Abblasen in die Aussenatmosphäre geschieht. Die gelöste Brennstoff lösung flieset nach unten in den Hauptteil des RUckflussgehäuses 23 und kann entweder erneut in den Arbeitszyklus eingeführt oder auch nach Bedarf abgezogen werden, wie dies nachstehend noch im einzelnen erläutert wird.and what is processed in the usual way Washing out, iodine removal, filtering and achliesalichea Blowing off into the outside atmosphere happens. The dissolved fuel solution flows down into the main part of the Return flow housing 23 and can either again in the working cycle introduced or withdrawn as required, as will be explained in detail below.

Bei einem bevorzugten Vorgehen wird bei der Inbetriebnahme der Löeungsvorrichtung zerkleinerter Brennstoff in die Lösungsvorrichtung eingegeben, die bereits vorher mit der gewünschten Menge an Lösungsmittel beschickt wurde. In der Anlage wird ein Druckunterschied dadurch erzeugt, dass ein Teil des Rückflussgehäuees 23 auf einer Temperatur gehalten wird , welche niedriger ist als die im Hauptgehäuse 5 herrschende Temperatur. Dies lässt sich durch beliebige bekannte Wärmeaustauschmittel, beispielsweise durch eine Kühlunamantelung 27» erreichen, die mit den üblichen Einlass- und Auslassmitteln 28 bzw. 29 versehen ist. Anstelle einer solchen KUhlummantelung können jedoch auch beliebige andere äquivalente Wärmeaustauschmittel vorgesehen werden. Desweiteren kann auch das während des LösungsVorganges entwickelte Gas oder ein in das Hauptgehäuse 13 durch den Einlass 14 zugeführtes Inertes Gas verwendet werden, um den zur Rückführung erforderlichen Druckunterschied zu erzeugen. Durch diesen Druckunterschied wird die in der LcJ aungs vor richtung befindliche Lösung zum Zirkulieren gebracht. Sobald eine vorbestimmteIn a preferred procedure, when the dissolving device is started up, comminuted fuel is introduced into the dissolving device entered, which was previously charged with the desired amount of solvent. In the System, a pressure difference is generated in that part of the reflux housing 23 is kept at a temperature which is lower than that prevailing in the main housing 5 Temperature. This can be done by any known heat exchange means, for example by a cooling jacket 27 », which is provided with the usual inlet and outlet means 28 and 29, respectively. Instead of one However, any other equivalent heat exchange means can also be provided. Further can also the gas evolved during the dissolving process or an inert gas supplied into the main housing 13 through the inlet 14 may be used to return the gas to generate the required pressure difference. Because of this pressure difference the solution in the device is made to circulate. Once a predetermined

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Menge der gewünschten Brennstoffwerte in Lösung gegangen let, die sich ohne weiteres durch kontinuierliche Versuche mit bekannten Mitteln feststellen lässt, wird ein Teil des Lösungsproduktes durch den Auslass 25 aus dem Rückführungsgehäuse 23 abgezogen. Sie Konzentration des abgezogenen Lösungsproduktes wird dabei jeweils derart gewählt» dass sie den späteren Erfordernissen der Vlederaufbereltung entspricht, welche in der Weise vorgenommen wird, dass dabei die Brennetoffwerte wieder aus dieser Lösung gewonnen werden, was beispielsweise durch die herkömmlichen Lösungsmittelextraktionsverfahren geschieht, die jedoch nicht erfindungbwesentlich sind. Im allgemeinen wird das Lösungsprodukt bei einer Konzentration abgezogen, die etwas höher ist als diejenige Konzentration, welche zur nachfolgenden Behandlung erforderlich ist. Der verbleibende, nicht abgezogene Teil des LösungeprodukteB wird in der vorstehend beschriebenen Weise wieder in Umlauf versetzt. Die Rückführung ist dabei ein kritischer Teil des erfindungsgemässen Verfahrens. Durch diese Rückführung soll nämlich die Gefahr ausgeschaltet werden, dass der Säuregehalt in der Lösungsvorrichtung bis auf einen Punkt absinkt, an dem es zu einer unerwünschten Polymerisierung von Plutoniumwerten kommt. Desweiteren wird mit der Rückführung auch bewirkt, dass dadurch das in der Lösungsvorrichtung befindliche Lösungsmittel in Bewegung versetzt und damit die Konstruktion der Vorrichtung vereinfacht wird.Let the amount of the desired fuel values go into solution, which can easily be determined by continuous experiments with known means, becomes part of the Solute through outlet 25 from the recycle housing 23 deducted. The concentration of the withdrawn solution product is chosen in each case in such a way that it the later requirements of the leather covering, which is carried out in such a way that the fuel values can be recovered from this solution, for example by the conventional solvent extraction process happens, but not essential to the invention are. In general, the solute is withdrawn at a concentration slightly higher than that Concentration required for subsequent treatment. The remaining, not deducted part of the Solution productsB is prepared in the manner described above put back into circulation. The recycling is a critical part of the process according to the invention. Through this Recirculation should namely eliminate the risk of the acid content in the dissolving device down to a point drops, at which there is an undesirable polymerization comes from plutonium values. Furthermore, the return also causes the in the dissolving device located solvent is set in motion and thus the construction of the device is simplified.

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Ale Ausgleich für die durch den Auslass 25 abgezogene Lösungsproduktmenge wird ein entsprechendes Volumen frischen Lösungsmittels durch den Einlass 14 in das Hauptgehäuse 13 eingeführt. Hierbei werden die Brennst off wer te in der Lösung verdünnt, und die BrennstoffWertkonzentration verringert sich dementsprechend. Sobald die Konzentration der Brennstoff werte einen vorbestimmten Mindestwert erreicht hat, der sich jeweils nach denjenigen BrennstoffWertkonzentrationen richtet, die für die nachfolgende Wiederaufbereitung und Rückführung wie vorstehend erläutert gewünscht werden, wird sowohl der Abzugsvorgang als auch die Ausgleichsbeschickung mit Lösungsmittel unterbrochen, und der Lösungsvorgang als solcher kann weitergehen. Im Zuge desselben erreicht dann die Konzentration des Brennstoffes schliessiich wieder den vorbestimmten Höchstwert, woraufhin das Lösungsprodukt wiederum abgezogen und zum Ausgleich zusätzliches Lösungsmittel zugeführt wird. Dieser Zyklus wird solange wiederholt, bis sämtliche Brennstoffwerte aus den gesamten zerkleinerten und verbrauchten Brennetoffsubstanzen extrahiert worden sind, die in die Lösungsvorrichtung eingegeben werden können.All compensation for the amount of solute withdrawn through outlet 25 a corresponding volume of fresh solvent flows through the inlet 14 into the main housing 13 introduced. Here the fuel values are in the solution diluted, and the fuel value concentration reduced accordingly. As soon as the concentration of the fuel values has reached a predetermined minimum value, the in each case according to those fuel value concentrations which are desired for subsequent reprocessing and recycling as discussed above both the withdrawal process and the equalizing charge interrupted with solvent, and the dissolution process as such can continue. In the course of the same then achieved the concentration of the fuel finally decreases again predetermined maximum value, whereupon the solute is again withdrawn and additional solvent to compensate is fed. This cycle is repeated until all fuel values from the total crushed and used fuel substances have been extracted, which can be entered into the solver.

Der optimale Anteil der abzuziehenden Lösungeprodukte im Vergleich zu derjenigen Menge der Lösungsprodukte, die wieder zurückgeführt werden, wird jeweils durch eine Vielzahl von Faktoren bestimmt, von denen unter anderem die Art des gelösten Brennstoffes, der Anreicherungsgrad des Brennstoffes, der Grad des Abbrandes des Brennstoffes, die Art desThe optimal proportion of the solution products to be withdrawn in the Compared to the amount of solutes that are each determined by a variety of factors, including the type of dissolved fuel, the degree of enrichment of the fuel, the degree of burnout of the fuel, the type of

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jeweils verwendeten Lösungsmittels und die jeweils zur weiteren Aufbereitung gewünschten Konzentrationen der gelösten Brennstoff werte im Lösungsprodukt zu nennen sind, wie dies auch bereits vorstehend angegeben wurde. Die jeweils für einen gegebenen Pall am besten geeignete anteilige Aufteilung lässt sich jedoch durch den Fachmann ohne weiteres ermitteln und bestimmen.the solvents used in each case and the concentrations of the dissolved fuel desired in each case for further processing values in the solution product are to be mentioned, as has already been stated above. Each for one Given Pall, however, the most suitable proportionate division can easily be determined by the person skilled in the art determine.

Sobald der Lösungsvorgang in der Lösungsvorrichtung 5 beendet oder doch im wesentlichen beendet ist, wird zerkleinertes Brennstoffmaterial in die Schale 6 der Verteilervorrichtung 1 gegeben und durch die Leitung 4 in die damit verbundene zweite identische Lösungsvorrichtung eingeleitet. Die Lösungsvorrichtung 5 kann im Anschluss hieran für einen weiteren Lösungsvorgang vorbereitet werden. Die in dem Korb 12 befindlichen ausgelaugten Hülsen können dabei an Ort und Stelle mit frischer Säure und mit Wasser ausgewaschen werden, Der Zugang zum Korb 12 ist dabei dadurch gegeben, dass die abnehmbare Abdeckung 21 geöffnet werden kann. Der die ausgewaschenen und ausgelaugten Hülsen enthaltende Korb kann dann nochmals geprüft werden, um festzustellen, ob noch irgendwelche wesentlichen Restbrennwerte darin enthalten sind, und in diesem Falle werden dann die Hülsen einer nochmaligen Behandlung unterzogen, um auch diese Bestbrennwerte noch zurückzugewinnen. Sind dagegen keinerlei wesentliche Restbrennwerte mehr vorhanden, so wird der Korb 12 unter Zuhilfenahme des Handgriffes 30 aus dem Hauptgehäuse 1? heraus-As soon as the solution process in the solution device 5 ends or at least substantially terminated, crushed fuel material is in the tray 6 of the distributor device 1 and introduced through line 4 into the associated second identical solution device. The solution device 5 can then be prepared for a further solution process. The in that The leached pods located in the basket 12 can be washed out on the spot with fresh acid and water Access to the basket 12 is given by the fact that the removable cover 21 can be opened. The basket containing the washed and leached pods can then be checked again to determine whether there are still any significant residual calorific values in it, and in this case the pods become one subjected to repeated treatment in order to regain these top calorific values. On the other hand, they are not essential Residual calorific values are more present, so the basket 12 is removed with the aid of the handle 30 from the main housing 1? out-

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gehoben,und die darin befindlichen ausgelaugten Hülsen werden dann in herkömmlicher Weise behandelt und weiterverfrachtet. Im Anschluss hieran kann in die Löeungsvorrichtung 5 wieder ein leerer Korb eingesetzt und dann wiederum ein neuer Lösüngsvorgang eingeleitet werden. Ist dann der Losungovor gang in der Zwillingsvorrichtung beendet, so kann auch diese Vorrichtung wieder entsprechend gehandhabt und vorbereitet und zur Durchführung eines weiteren Arbeitsganges mit einer entsprechenden Charge beschickt werden, während sich die Lösungsvorrichtung 5 in Betrieb befindet. Auf diese Weise lässt sich ein sehr wirksames kontinuierliches Lösungsverfahren erreichen, das gegebenenfalls ohne weiteres auch für einen 24-Stunden-Betrieb geeignet ist.lifted, and the leached pods located therein are then treated in the conventional way and shipped on. Following this, the release device 5 can again an empty basket can be used and then a new solution process can be initiated. Is then the solution before end in the twin device, this device can also be handled and prepared accordingly again and to carry out a further operation are charged with a corresponding batch while the Solution device 5 is in operation. In this way a very effective continuous solution process can be achieved, which is also suitable for 24-hour operation if necessary.

Als Baustoff für die Vorrichtung sollte ein Metall verwendet werden, das gegenüber der Wirkung des jeweils verwendeten Lösungsmittels inert ist. Bei Verwendung von Salpetersäure als Lösungsmittel eignet sich korrosionabeständiger Stahl, beispielsweise V2A-Stahl, als entsprechendes Baumaterial.As a building material for the device, a metal should be used that is opposed to the effect of the one used Solvent is inert. If nitric acid is used as a solvent, corrosion-resistant steel is suitable, for example V2A steel, as a corresponding building material.

Die Figur 2 zeigt eine andere-Ausführungsform einer Verteilervorrichtung und eine andere Anordnung für die Verbindung zwischen dieser Verteilervorrichtung und den Lösungsvorrichtungen. In dieser Figur 2 ist mit 40 die wahlweise vorzusehende Verteilervorrichtung, .mit 41 der Leitungsschacht und mit 42 bzw. 43 die Verteilerschenkel bezeichnet, die jeweils den entsprechenden Teilen analog ausgebildet sind, die bereitsFIG. 2 shows another embodiment of a distributor device and another arrangement for the connection between this distribution device and the solution devices. In this Figure 2, 40 is the optional distributor device to be provided, .with 41 the duct and with 42 and 43, respectively, denotes the distributor legs, which are each designed analogously to the corresponding parts that are already

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im Zusammenhang mit der Verteilervorrichtung nach Figur 1 beschrieben wurden. Eine Klappenventilvorrichtung 44 ateuert den Zustrom der zerkleinerten Brennstoffelemente von der Schervorrichtung durch die Schachtleitung 41. Desweiteren ißt in der Schachtleitung eine zweite Klappenventilvorrichtung 45 vorgesehen, die im geschlossenen Zustand als eine Art Dämpfer f(ir den Fall des zerkleinerten Brennstoffmaterials dient und etwa der Dämpfervorrichtung analog ist, die bei der Verteilervorrichtung nach Figur 1 durch die Auffangschale 6 gebildet wird. Nachdem eine Ladung zerkleinerten Brennstoffes auf die Klappenvorrichtung 45 gefallen ist, kann die Klappenvorrichtung 44 geschlossen werden. Anschliessend kann die Verteilerklappe 46 jeweils nach der einen oder nach der anderen Seite gestellt werden, um damit den zerkleinerten Brennstoff beim Herunterfallen entweder in die Leitung 42 oder in die Leitung 43 zu leiten. V/enn die Klappenvorrichtung 45 geöffnet wird und damit die zerkleinerten BrennstoffsubBtanzen in einen der Schenkel oder 43 der Verteilervorrichtung fallen können, dient die geschlossene Klappenvorrichtung 44 als eine Abdichtung, durch welche verhindert wird, dass die sich entwickelnden Gase aus der mit dem Schacht41 in Verbindung stehenden Lösungsvorrichtung auch wirklich in diesen Schacht gelangen können. Wenn sich die Klappenvorrichtung 46 in der in der Zeichnung wiedergegebenen Stellung befindet, gelangt das heruntergeschüttete Brennmaterial durch die Leitung 42 unmittelbar inhave been described in connection with the distribution device according to FIG. A flap valve device 44 controls the flow of the comminuted fuel elements from the shear device through the shaft line 41. In addition, a second flap valve device 45 is provided in the shaft line, which in the closed state serves as a kind of damper for the case of the shredded fuel material and roughly analogous to the damper device 1, which is formed by the collecting tray 6. After a load of comminuted fuel has fallen onto the flap device 45, the flap device 44 can be closed in order to conduct the crushed fuel either into the line 42 or into the line 43 when it falls down, when the flap device 45 is opened and the crushed fuel substances fall into one of the legs or 43 of the distributor device can, the closed flap device 44 serves as a seal, by which it is prevented that the developing gases from the solution device connected to the shaft 41 can actually get into this shaft. When the flap device 46 is in the position shown in the drawing, the fuel poured down passes through the line 42 directly in

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den Korb 47 im Hauptgehäuse 48 der Lösungsvorrichtung 49. Wie die Figur 2 weiter verdeutlicht, besitzt der Korb 47 seitlich eine öffnung 58, die ihrerseits unmittelbar mit dem Schenkel der Verteilervorrichtung verbunden ist. Davon abgesehen ist Jedoch die Löeungsvorrichtung 49 der Löaungsvorrichtung 5 nach Figur 1 vollkommen analog ausgebildet. Als solche Teile der Anordnung nach Figur 2, die den Teilen der Anordnung nach Figur 1 ähnlich oder analog sind, sind beispielsweise die Lippe 50, die Schulter 51» die Wasserummantelung 59» der Wasserummantelungsauslass 52, das offene obere Ende 53 des Hauptgehäuses 54, die entfernbare Abdeckung 55» der obere Verbindungsansatz 56 und der Handgriff 57 zu nennen.the basket 47 in the main body 48 of the dissolver 49. How As FIG. 2 further illustrates, the basket 47 has an opening 58 on the side, which in turn directly connects to the leg the distribution device is connected. Apart from that, however, the releasing device 49 is the releasing device 5 according to Figure 1 designed completely analog. As such parts of the arrangement according to Figure 2, the parts of the arrangement according to Figure 1 are similar or analogous, for example, the lip 50, the shoulder 51 "the water jacket 59" the Water jacket outlet 52, the open top 53 of the main housing 54, the removable cover 55 »the top Connection approach 56 and the handle 57 to be mentioned.

Bei einem typischen Arbeitsvorgang, so wie er in Verbindung mit der im Zusammenhang mit Figur 1 beschriebenen Vorrichtung durchgeführt wird, werden aus einem typischen leicht wassergekühlten und moderierten Reaktor stammende verbrauchte UOp-Brennelemente mit einer Umhüllung aus Zircaloy durch die Schervorrichtung in Stücke von etwa 5 cm Länge zerkleinert, und eine etwa 11 - 22 kg schwere Charge wird in die Auffangschale 6 geschüttet, die eine Aufnahmefähigkeit von etwa 45 kg hat. Der Schaft 2 und der Leitungsschenkel 3 haben jeweils Durchmesser von etwa 40 cm. Die Lösungsvorrichtung 5 wird mit einem borsäurehaltigen Salpetersäureiösungsmittel so weit gefüllt, dass der Lösungsmittelspiegel etwa eine Höhe von 3/4 der Höhe des Korbes 12 erreicht. Der Korb 12 hat einen Durchmesser von etwa 63 cm und ist etwa 1,5 m hoch. WährendIn a typical operation, as it was in connection with the device described in connection with FIG is carried out, spent UOp fuel assemblies coming from a typical slightly water-cooled and moderated reactor with a coating made of Zircaloy, crushed by the shearing device into pieces about 5 cm in length, and a batch weighing approximately 11-22 kg is placed in the drip tray 6 poured, which has a capacity of about 45 kg. The shaft 2 and the line leg 3 each have Diameter of about 40 cm. The solution device 5 is with a boric acid containing nitric acid solvent like this filled so far that the solvent level reaches a height of about 3/4 of the height of the basket 12. The basket 12 has one Diameter of about 63 cm and is about 1.5 m high. While

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die Klappenvorrichtungen 7 und 10 geschlossen sind, wird die Klappenvorrichtung 9 geöffnet und die Auffangschale 6 wird umgekippt, so dass sie ihren Inhalt an zerkleinerten Brennsubstanzen in den Korb'12 entleert. Beim Kontakt mit der saueren Lösung beginnen sich die löslichen Bestandteile der Brennstoffsubstanz zu lösen,und es werden dabei gleichzeitig gasförmige Nebenprodukte frei. Wenn die Urankonzentration in der Lösung einen Wert von etwa 275 bis 300 g/l erreicht hat, so wird das Lösungsprodukt durch den Auslass 25 ausgelassen. Gleichzeitig wird ein äquivalentes Volumen an borsäurehaltigem SalpeterBäurelösungsmittel durch den Einlass 14 in die Lösungsvorrichtung eingeführt. Sobald die Konzentration des Urans in der Lösung bis auf etwa 250 g/l abgesunken ist, wird der Abzug des Lösungsproduktes und die Zugabe von Salpetersäure und Borsäurelösung unterbrochen. In periodischen Zeitabschnitten werden zusätzliche Chargen an zerkleinerten Brennstoffsubstanzen in den Korb 12 geschüttet. Hinsichtlich ihrer Menge und ihrer Geschwindigkeit erfolgt die Zugabe dieser zusätzlichen Chargen jeweils in der Weise, dass die Entstehung der gasförmigen Produkte mehr oder weniger gleichmässig über einen Zeitraum von etwa 5 bis 9 Stunden verteilt ist. Dies lässt sich in der Weise erreichen, dass die Beschickung mit zerkleinertem Brennstoffmaterial jeweils in Mengen von 11 bis 22 kg erfolgt, wobei zwischen den einzelnen Beschickungsvorgängen jeweils etwa ein Zeitraum von 5 bis Minuten liegen sollte. Nach Eingabe all dieser Teilmengen wirdthe flap devices 7 and 10 are closed, the The flap device 9 is opened and the collecting tray 6 is tipped over so that it contains its contents of comminuted fuel substances emptied into the basket'12. Upon contact with the acidic solution, the soluble components of the Dissolve fuel substance, and it will be doing so at the same time free gaseous by-products. When the uranium concentration in the solution reaches around 275 to 300 g / l the solute is discharged through the outlet 25. At the same time, an equivalent volume of boric acid Nitric acid solvent is introduced into the dissolver through inlet 14. Once the concentration of the uranium in the solution has dropped to about 250 g / l, the solution product is withdrawn and added interrupted by nitric acid and boric acid solution. In periodic intervals, additional batches of shredded Fuel substances poured into the basket 12. Regarding their quantity and their speed, the addition of these additional batches takes place in each case in such a way, that the formation of the gaseous products is more or less evenly distributed over a period of about 5 to 9 hours is. This can be achieved in such a way that the charge with comminuted fuel material in each case Quantities from 11 to 22 kg takes place, with between each Charging processes should each be about a period of 5 to minutes. After entering all of these subsets,

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der Lösungsvorgang über einen Zeitraum von 3 bis 4 Stunden*
the dissolution process over a period of 3 to 4 hours

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fortgeführt. Während dieses abechliessenden Lösungsabechnittes und insbesondere während der letzten Stadien desselben kann bereits die Zwillingslösungsvorrichtung mit zerkleinertem Brennst off material beschickt und der Losungsvorgang in diener Zwillingsvorrichtung eingeleitet werden. Nach Abschluss des letzten Seiles des lösungsvorganges kann die Lösungevorriciitiing 5 für einen weiteren Arbeitsgang vorbereitet werden. Dies geschieht in der Weise» dass die Flüssigkeit aus der Lösungsvorrichtung abgezogen und anschliessend mit frischer Säurelösung beschickt wird, um damit noch alle etwa vorhandenen Restbrennstoffe zu lösen. Anschliessend wird auch diese Säurelösung abgezogen und die Vorrichtung mit Wasser gefüllt um etwa noch verbliebene Säurerückstände auszuspülen. Im Anschluss hieran wird das Wasser aus der Torrichtung abgezogen und die Anlage mit Dampf gereinigt. Bann wird der Deckel 21 geöffnet und der die ausgelaugten Hülsen enthaltende Korb herausgenommen«, Nunmehr wird der Korb mit einem Monitor untersucht um festzustellen^ ob noch irgendwelche restlichen spaltbaren Substanzen vorhanden sind» und für den fall, dass noch ein solches Vorhandensein an spaltbaren Substanzen festgestellt wird, wird der Korb nochmals in eine Lösungsvorrichtung eingesetzt und einer weiteren Behandlung unterzogen. Werden jedoch keine grosseren Mengen an restlichen spaltbaren Material mehr festgestellt, so werden die ausgelaugten Hülsen in bekannter .Weise entfernt, behandelt und weiterverfrachtet.continued. During this final solution and in particular during the last stages of the same, the twin solution device can already be charged with comminuted fuel off material and the solution process can be initiated in the twin device. After the last rope of the loosening process has been completed, the loosening device 5 can be prepared for a further operation. This is done in such a way that the liquid is drawn off from the dissolving device and then charged with fresh acid solution in order to dissolve any residual fuel that may still be present. This acid solution is then also drawn off and the device is filled with water in order to rinse out any remaining acid residues. The water is then drawn off from the direction of the door and the system is cleaned with steam. The lid 21 is opened and the basket containing the leached pods is removed. "Now the basket is examined with a monitor to determine whether there are still any residual fissile substances present" and in the event that such fissile substances are still present is, the basket is placed again in a dissolving device and subjected to a further treatment. However, if no larger amounts of residual fissile material are found, the leached sleeves are removed, treated and shipped in a known manner.

Desweiteren kann die Vorrichtung auch noch mit entsprechenden Anzeigevorrichtungen versehen sein, durch die dann eine WarnungFurthermore, the device can also be provided with corresponding display devices, which then provide a warning

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gegeben wird, wenn allmählich irgendwelche kritischen Grenzen erreicht werden. Ausserdem können Mittel vorgesehen sein, durch welche ein Gas von der Unterseite her in die Lösungsvorrichtungen eingeleitet wird, um damit eine zusätzliche Mischwirkung zu erzielen, falls dies wünschenswert erscheint. Durch die Anordnung von entsprechenden Sieb- und Filtervorrichtungen kann der Durchgang an Peststoffteilchen durch die gesamte Anlage entsprechend kontrolliertund gesteuert werden. Desweiteren können auch Dampfdüsen vorgesehen sein, so dass vorhandene Flüssigkeit aus den LÖBungsvorrIchtungen entfernt werden kann. Zur Reinigung der Verteilervorrichtung kann entweder Dampf oder aber andere Gase verwendet werden. Um eine entsprechende Beeinflussung der Lösungegeschwindigkeiten zu erreichen, können die Körbe anstatt ganz auch nur teilweise perforiert sein. Die zur Wiedergewinnung bzw. Rückleitung des gebrauchten Lösungsmittels erforderlichen Vorrichtungen können der erfindungsgemässen Vorrichtung entweder zugeordnet oder aber mit in diese eingebaut sein. Desweiteren kann eine Vielzahl von Instrumentenanordnungen und damit verbundenen Einrichtungen zur Steuerung der verschiedenen Klappenvorrichtungen, zur Messung der Konzentrationen der im Lösungsprodukt enthaltenen Brennstoffwerte, zur Aufrechterhaltung des Flüssigkeit s spiegeis und zu anderen Zwecken vorgesehen sein.given when any critical limit is gradually reached. In addition, means can be provided through which a gas from the bottom into the solution devices is initiated in order to achieve an additional mixing effect, if this appears desirable. By arranging the appropriate sieve and filter devices the passage of pesticide particles through the entire system can be controlled and controlled accordingly. Furthermore, steam nozzles can also be provided so that any liquid present is removed from the LÖBungsvorrIchtungen can be. Either steam or other gases can be used to clean the distributor device. To a To achieve a corresponding influencing of the solution speeds, the baskets can only partially instead of completely be perforated. The equipment required to recover or recycle the used solvent can either be assigned to the device according to the invention or else built into it. Furthermore, a Variety of instrumentation arrangements and associated devices for controlling the various flap devices, to measure the concentrations of the fuel values contained in the solute, to maintain the liquid s mirror and for other purposes.

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Claims

- 28 -Patent- (Schutz-)Ansprüche- 28 patent (protection) claims

ylJ Lösungsvorrichtung für verbrauchten Kernreaktorbrennstoff, in welcher der verbrauchte Brennstoff mit einem Lösungsmittel, beispielsweise Salpetersäure,zum Kontakt gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hauptgehäuse (13, 54) an seinem einen Ende (20) offen ausgebildet ist und an seinem anderen Ende eine Einlassöffnung (H) fur das Lösungsmittel besitzt, dass ein Ruck« flussgehäuse (23) an seinem einen Ende (24) gleichfalls offen ausgebildet ist und mit dem offenen Ende des Hauptgehäuses verbunden ist, während das andere Ende des Rückflusegehäueee mit dem anderen Ende dee Hauptgeh&uses verbunden ist, und dass Mittel vorgesehen sind, mit deren Hilfe ein Lösungsmittel durch das Hauptgehäuse und das Rückflussgehäuse in Umlauf versetzbar 1st, wobei durch einen Auslass (25) aus dem Rüokflussgehäuse ein Seil einer gelösten Brennstofflösung entnehmbar ist, die eich durch die Wirkung des Lösungsmittels auf den verbrauchten Brennstoff bildet.ylJ spent nuclear reactor fuel dissolving device in which the spent fuel is mixed with a Solvent, for example nitric acid, is brought into contact, characterized in that a main housing (13, 54) is designed to be open at its one end (20) and at its other end has an inlet opening (H) for the solvent that a jerk « the same applies to the flow housing (23) at one end (24) is open and is connected to the open end of the main housing, while the other end of the reflux housing is connected to the other end of the main housing, and that means are provided with their Help circulate a solvent through the main housing and the reflux housing, being through an outlet (25) from the return housing, a rope of a dissolved fuel solution can be removed which is calibrated formed by the action of the solvent on the consumed fuel.

2. Lösungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eich innerhalb des Hauptgehäuses ein herausnehmbarer perforierter Korb (12, 47) befindet, welcher derart angeordnet ist, dass er iur Aufnahme der su lösenden ver-2. Solution device according to claim 1, characterized in that a removable perforated basket (12, 47) is located within the main housing, which such is arranged that he will take up the

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brauchten Kernreaktorbrennstoffsubstanzen, geeignet ist.needed nuclear reactor fuel substances, is suitable.

3. LöBungsvorrichtung nach einem oder beiden, der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen abnehmbaren Verschluss (21 * 55), der eine gasundurchlässige Abdichtung für das offene Ende des Hauptgehäuses bildet.3. Solving device according to one or both of the preceding claims, characterized by a removable one Closure (21 * 55), which is a gas-impermeable seal for the open end of the main body.

4· lösungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückführungsvorrichtung in der Weise ausgebildet ist, dass über einen Teil dee Hauptgebäuses ein Wärmeaustauscher (15, 59) vorgesehen ist.4 · release device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the return device is designed in such a way that A heat exchanger over part of the main building (15, 59) is provided.

5· Lösungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückführungsvorrichtung derart ausgebildet ist, dass über ei-■ nen Seil des Rückflussgebäusea ein Wärmeaustauscher (27) vorgesehen 1st·5 · Solution device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the return device is designed in such a way that a heat exchanger (27) provided 1st

6. Anlage aus Lösung, von verbraucbtentZernreaktorbrennstoff mit einer Iiösungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennÄeicbnet, dass Mittel vorgesehen sind, durch weiche die verbrauchten Kern-» reaktorbrennstoffe, beispielsweise in zerkleinerter Form, in einem genau gesteuerten Vorgang in die Lösungsvorrichtung eingespeist werden.6. System from solution, from consumed nuclear reactor fuel with a solution device according to one or more of the preceding claims, characterized in that Means are provided through which the used core » reactor fuels, for example in crushed form, be fed into the solution device in a precisely controlled process.

?. Anlag· nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daB· die?. Plant according to claim 6, characterized in that the

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ο. "

Anlage mindestens eine weitere ähnliche Löeungavorrichtung aufweist und die Elnspeisevorrlchtung derart ausgebildet ist, dass die Brennstoffsubstanzen wahlweise jeweils einer der Lösungsvorrichtungen zugeführt werden können.System has at least one other similar dissolving device and the feed device is designed such that the fuel substances are optionally fed to one of the dissolving devices can.

8· Anlage nach Anspruch 7, mit zwei LöeungaTorrlchtungen, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufübrungsvorrichtung einen Schacht (2) aufweist, dem das zerkleinerte Brennstoff material von einer entsprechenden Quelle her züge·* leitet wird und der zur Weiterleitung dieses Brennstoffes dient, dass von diesem Schacht aus in Verbindung damit zwei Leitungsechenkel (3, 4) weiterführen» die jeweils mit einem der Hauptgehäuse der Lösungsvorricbtungen verbunden sind und durch die das zerkleinerte Brennstoffmaterial vom Leitungsschaft in die entsprechenden Lösungsvorrichtungen gelangt, dass koaxial unterhalb; des Leitungsschachtes eine Auffangschale (6) angeordnet ist, die zur Aufnahme der in den Schadit eingeleiteten serkleinerten Brennstöl'fsubstanzen dient und derart auf einem Schwenklager (8) gelagert ist,dasa ale in der Weise steuerbar ist, dass sie jewefLs nach der einen oder der anderen Seite gekippt werden kann und damit den in der Schale angehäuften zerkleinerten Brennstoff jeweils in den einen oder in dim: anderen LeltirageBchenkel kippt, und dass in dee Schacht und in den Leitungeecaenkeln j eweile wahiweiet~ betätigbare TerachluBsvorrichtungen -8 · Plant according to claim 7, with two LöeungaTorrlchtungen, characterized in that the feeding device has a shaft (2), which pulls the crushed fuel material from an appropriate source * and the one for forwarding this fuel serves that two pipe legs (3, 4) continue from this shaft in connection with it »each with one of the main body of solution devices are connected and through which the comminuted fuel material from the pipe shaft in the corresponding Solvent devices that gets coaxially below; the conduit shaft a collecting tray (6) is arranged is the one to absorb the discharged into the Schadit comminuted fuel oil substances are used and such is mounted on a pivot bearing (8), dasa ale in the Way is controllable that they each after the one or the other side can be tilted and thus the Crushed fuel accumulated in the bowl in one or the other Leltirage leg tilts, and that in the shaft and in the lugs of the duct Either way, operable ter-release devices -

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

(7 »St 10) are provided through which the passage When solid or gaseous substances move through the shaft, the line legs can be controlled accordingly.

9. Plant according to claim 7 with swei LöBungsvorrichtungen, characterized in that the ZuftthrungsTorrichtung has a shaft (44) into which the comminuted fuel material is introduced from a corresponding source and passed through this shaft «that gate this shaft two together in connection upright leg-shaped lines (42 »43) lead away, which are each bit connected to the main housing of one of the LtJ eunga before directions and the ßerkleerte fuel material τοα this shaft into the corresponding solution devices, there in the shaft each top and bottom selectively actuatable locking devices (74 _f 75 ) and a pivotable part (46) are provided through which the fuel material is fed from the shaft either into one or the other branched line.

10. HalHcontittuierliches method but solution of spent nuclear reactor fuel and for the simultaneous monitoring and control of the amount of volatile exhaust gases arising during the dissolution process, characterized in that the spent nuclear fuel originating, for example, from a thermal reactor t *

• Regulated amounts of the type In a solvent, 809845/1429

• ORIGINAL BATHROOM

beispielweise Salpetersäure, eingeführt wird, dass die löslichen Anteile des Brennetoffee darin gelöst und die hierbei entstehenden fluchtigen Abgase kontinuierlich abgezogen werden, dass ein Teil der Lösung abgezogen wird, sobald in der Lösung eine vorbestimmte maximale Konzentration τοη Brennstoffwerten erreicht ist, und während des Absuges der Lösung ein entsprechendes AueglelchsTOlumen an Lösungsmittel eugegeben wird, dass der restliche fell der Lösung kontinuierlich in Umlauf gehalten wird, dass der AbBug der Lösung und die Zugabe Ton Lösungsmittel unterbrochen werden, sobald eine bestimmte Mindestkoneentration an Brennstoffwerten in der Lösung erreicht 1st, und dass die Tier letztgenannten Schritte jeweils wiederholt werden, sobald in der Lösung wieder die Torbestlmmten maximalen bew. Minimalen Brennetoffwerte erreicht sind*for example nitric acid, is introduced that the soluble parts of the burnt toffee are dissolved in it and the volatile exhaust gases that arise are continuously withdrawn that part of the solution is withdrawn as soon as a predetermined maximum concentration τοη fuel values in the solution and a corresponding lumen of solvent is added while the solution is being drawn off, that the remaining part of the solution is kept in continuous circulation, that the removal of the solution and the addition of clay solvents are interrupted as soon as a certain minimum concentration of fuel values in the solution is reached 1st, and that the animal should be repeated as soon as the last-mentioned steps Solution again the goal-determined maximum moving minimum Fuel values have been reached *

11e Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekenneeichnet, dass der Brennstoff aus Urandioxyd, Plutoniuindioxyd oder aber aus eines Brennstoffgemisch besteht, welches Urandioxyd und Plutonlumdloxyd oder aber Urandioxyd und Thoriumdioxyd enthält·11e method according to claim 10, characterized in that the fuel from uranium dioxide, plutonium dioxide or but consists of a fuel mixture, which uranium dioxide and plutonic oxide or uranium dioxide and Thorium dioxide contains

12. Verfahren nach Ansprach 10 oder nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekernteeiebnet, dass «atsprechendβ Mengen an verkleinerten Terbraucbten Kerttbrennetfbftanien in swel Ldeunfrrorriebtunfen nach ein«« oder a«nre-12. The method according spoke 10 or according to the claims 10 and 11, based on the fact that «corresponding» Amounts of reduced brewing kerttbrennetfbftanien in swel Ldeunfrrorriebtunfen after a «« or a «nre-

ren der Ansprüche 1 bis 5 eingespeist werden.Ren of claims 1 to 5 are fed.

13. Ttrfahrtm nach Anspruch 12, dadurch gtktnniticbn·V, da·· dtr Ttrbrauchtt ItrnbrtnnitofX in tintr der Löeungerorriohtungen gtlüet wird, wäbrtnd di· andtrt Iö»unf»Torxiohtunf fUr tintn tntaprtohtndtn Torgaaf rorbtrti*·* wird.13. Ttrfahrtm according to claim 12, characterized gtktnniticbn · V, da ·· dtr Ttr needs ItrnbrtnnitofX in tintr der Löeungerorriohtungen is cleared while di · andtrt Iö »und» Torxiohtunf for tintn tntaprtohtndtn Torgaaf rorbtrti * · * will.

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