DE2731248B2 - Wiederaufbereitungsvorrichtung für nukleare Brennstoffe - Google Patents

Wiederaufbereitungsvorrichtung für nukleare Brennstoffe

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Takao Yokohama Kanagawa Tagaeto
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Description

Die Erfindung betrifft eine Wiederaufbereiiungsvorrichtung für nukleare Brennstoffe mit einer Einspeiseöffnung für nuklearen Brennstoff, einer Zufuhröffnung für Prozeßgas und einer Abgasöffnung, wobei die zur Zu- und Abströmung von Gas dienenden Öffnungen in der oberen Wand eines horizontalen Ofenmantels angeordnet sind.
Nukleare Brennstoffe sind selbst radioaktiv, so daß eine Wiederaufbereitung der nuklearen Brennstoffe völlig geschützt ablaufen muß und eine Freisetzung von radioaktiven Stoffen in der Umgebung mil allen Mitteln verhindert werden muß. Darüber hinaus muß die Vorrichtung zur Wiederaufbereitung nuklearer Brennstoffe so ausgelegt und gebaut sein, daß keine Wartungs- und Reparaturarbeiten anfallen, so daß keine radioaktive Kontamination des Betriebspcrsonals möglich ist.
In der Fig. 1 ist eine bekannte Wiederaufbereitungsvorrichtung für nukleare Brennstoffe gezeigt, die als Oxyclationsofen ausgebildet ist, in dem eine rotierende Trommel mit einer Mehrzahl von geneigt angeordneten Flossen oder Rippen b an einer drehenden Welle d gelagert ist, die ihrerseits in Lagern / gehalten und durch einen Antrieb g mit geringer Geschwindigkeit angetrieben ist. Die Drehtrommel α ist von einer äußeren Ofenwand c völlig umschlossen, die mit thermisch isolierendem Material / bedeckt ist, in dem nicht näher dargestellte Heizwicklungen angeordnet sind. Zwischen die Drehwelle d und den äu-
Hi ßeren Ofenmantel c. sind Enddichtungen ε gasdicht eingesetzt, so daß eine Leckströmung des Sauerstoffgases vermieden ist, welches durch eine Zuführleitung h in den Innenraum des äußeren Ofenmantels c eingeleitet wird. Der äußere Ofenmantel eist mit einer
ii Auslaßleitung /, einer Brennstoffzufuhrleitung j und einer Brennstoffabfuhrleitung k versehen.
Im Betrieb wird der wiederaufzubereitende nukleare Brennstoff durch die Brennstoffzufuhrleitung j in die Drehtrommel α eingeführt, die mit gfringer Ge-
in schwindigkeit durch die Antriebsvorrichtung g gedreht wird, während Sauerstoffgas oder Luft durch die Speise- oder Zufuhrleitung /i in den Innenraum des äußeren Ofenmantels c eingeleitet wird, so daß der nukleare Brennstoff oxydiert und in feine Partikel
r> überführt wird. Die feinen Partikel weiden durch die geneigten Flossen oder Rippen b durch die Drehtrommel α in Richtung auf die Abfuhrleitung k für Brennstoff gefc-dert. Die geneigten Flossen oder Rippen b dienen darüber hinaus zur Rühreinwirkung
jo auf den nuklearen Brennstoff, um seine Oxydation zu erleichtern.
Eine solche Wiederaufberdtungsvorrichtung für nukleare Brennstoffe in der form eines Oxydationsofens bringt jedoch gewisse Probleme. Zunächst ist
η zu bemerken, daß die Drehwelle d an den Enddichtungen e gleitet, so daß es unmöglich ist, jegliche Leckströmung radioaktiv kontaminierter Gase od. dgl. durch die Spalte der Enddichtungen e zwischen der Drehwelle d und der äußeren Ofenwand c
ίο sicher auszuschließen. Darüber hinaus müssen die Enddichtungen in vorbestimmten Zeitspannen ausgewechselt werden, so daß sich eine sehr große Gefahr ergibt, daß das Bedienungspersonal mit radioaktiven Partikeln kontaminiert wird.
•Ti Zusätzlich zu einem Oxydationsofen wird auch ein Reduktionsofen bei der Wiederaufbereitung nuklearer Brennstoffe verwendet. Der Reduktionsofen ist grundsätzlich ebenso aufgebaut wie der Oxydationsofen, wobei lediglich anstelle von Sauerstoff oder Luft
,., ein reduziertes Gas in den Ofen eingeführt wird. Insgesamt weist ein Reduktionsofen somit dieselben Probleme wie ein Oxydationsofen auf.
Es sei auch noch auf die DE-OS 1667851 hingewiesen, die allerdings eine Vorrichtung zur Aufberei-
,-, tung von nicht-radioaktiven nuklearen Brennstoffen, nämlich Pelletschrott und Schleifschlamm, zeigt. Radioaktive Brennstoffe einschließlich der Mäntel können mit dieser Vorrichtung nicht wieder aufbereitet werden. Außerdem wird nach der DE-OS der Ofen-
wj mantel selbst in Vibration versetzt, so daß es notwendig ist, Leitungsverbindungen vorzusehen, welche die Vibrationen aufnehmen können, was. natürlich einer langen Lebensdauer abträglich ist.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde,
h-, eine Wiederaufbereitungsvorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die bei der Verarbeitung radioaktiver nuklearer Brennstoffe auftretenden Probleme vermieden werden und ein völlig abge-
sicherier und geschützter Betrieb gewährleistet ist, wobei die zu einer eventuellen Kontamination des Bedienungspersonal* oder der Umgebung führenden Wartungs- und Reparaturarbeiten von vornherein ausgeschaltet werden soilen,
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auch die Einspeiseöffnung (Leitung) für den Brennstoff in der oberen Wand des einstückig ausgebildeten und vollständig geschlossenen oder gekapselten Ofenma^tels vorgesehen ist, daß eine Oxydationsund Trennplatte mit einer großen Anzahl kleiner Perforationslöcher und einer anschließenden Öffnung größeren Durchmessers horizontal im wesentlichen entlang der Achse des Ofenmantels und in Axialrichtung geneigt angeordnet sowie mit einem Vibrator verbunden ist, daß der Ofenmantel in seinem unteren Bereich mit einer ersten Brennstoff-Austragöffnung für den Austrag der Partikel des wiederaufbereiteten Brennstoffes versehen ist, die durch die kleinen Perforationslöcher der Oxydations- und Trennungsplatte fallen, und daß eine zweite Brennstoff-Austragöff-ηιΐ!ΐ& vor°esehen ist, durch welche der aus der Ö'ff nur!= austretende wiederaufbereitete nuklear?: Brennstoff in der Form von Klumpen, Mantelteilen usw. ausgetragen wird.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird Sauerstoffgas in einen horizontalen, einstückigen und völlig abgekapselten Ofenmantel eingeführt und der wiederaufzubereitende nukleare Brennstoff auf eine Oxydations- und Trennplatte aufgebracht, die horizontal in dem Ofenmante! entlang dessen Achse gelagert ist und Vibrationsbewegungen ausgesetzt werden kann, so daß der nukleare Brennstoff durch Oxydation in der Sauerstoffatmosphäre wiederaufbereitet werden kann, während er den Vibrationsbewegungen unterworfen und auf der Oxydations- und Trennplatte transportiert wird, und der wiederaufbereitete nukleare Brennstoff in Partikelform abgeführt werden kann. Gleichzeitig werden die von dem pulverisierten Brennstoff freigesetzten flüchtigen Spaltungsprodukte mil.eis eines Sauggebläses isoliert.
Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird ein Reduktionsofen benutzt, der im Prinzip ebenso aufgebaut ist wie der Oxydationsofen, wobei jedoch aus einem unabhängigen Speicher ein reduzierendes Gas zugeführt wird. Wenn der Reduktionsofen an den Cxydationsofen angeschlossen ist, so kann eine zyklische Wiederaufbereitung des nuklearen Brennstoffes beim Durchtritt durch die Oxydations- und Reduktionsofen vorgenommen werden.
Unter nuklearen Brennstoffen sind im vorliegenden Zusammenhang sowohl bestrahlte als auch unbestrahlte Brennstoffe mit oder ohne Mantel zu verstehen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nun anhand der Fig. 2 und 3. die zwei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigen, näher erläutert.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, weist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Wiederaufbereiten von nuklearen Brennstoffen einen horizontal angeordneten Ofen-Hauptkörper mit einem einstückigen Mantel F in völlig geschlossener Konstruktion und mit einstükkig angeformten Endwänden 11 auf, die als Scheideoder Trennwände dienen. Die Außenwand des Mantels /■ ist mit einer warmeisolierenden Beschichtung 3 versehen, in tier Heiz und Kühlwicklungen 1 und 2 zur Steuerung der Ofentemperatur eingebettet sind. Der Mantel Fist mit einer Mehrzahl von Kühlrippen 15 an beiden Enden des Mantels F versehen und w^ist eine Einspeiseleitung 4 für Brennstoff, eine Zufuhrleitung 5 für Sauerstoff und eine Abgasleitung 6 auf, die sich alle nach oben erstrecken. Der Ofenmantel F ist darüber hinaus mit einer ersten Brennstcffaustragöffnung 7 zum Austrag der Partikel des wiederaufbereiteten nuklearen Brennstoffes und mit einer zweiten Brennstoffaustragsöffnung 8 versehen, durch die hindurch nuklearer Brennstoff mit größerer Partikelgröße und die Mantel ausgetragen werden, wobei beide Brennstoffaustragöffnungen 7 und 8 sich nach unten erstrecken.
Eine Oxydations- und Trennplatte 9 mit einer großen Anzahl von kleinen Löchern oder Perforationen 16, durch welche die aufbereiteten Brennstoffpartikel fallen, und mit einer Austragöffnung 17, durch weiche hindurch aufbereitete Brennstoffe mit großer Partikelgröße und die Mantel in die zweite Brennstoff-Austragoffnung 8 fallen, ist hör; ontal im Ofenman-Ic! F entlang dessen Achse äi.grüidnci und in Axialrichtung in einem geringen Winkel angestellt. Die Lagerung der Platte 9 erfolgt durch eine Aufhängung 10. An beiden Enden ist die Platte 9 an die Endwände 11 angeschlossen. Ein Vibrator 12 ist an der Außenseite des Ofenmantels F angeordnet und mit der Oxydations- und Trennplatte 9 durch die membranartigen Endwände 11 antriebsverbunden, so daß der Vibrator 12 die Oxydations- jnd Trennplatte 9 in Vibration versetzen kann. Die Amplitude und Frequenz des Vibrators 12 kann fest eingestellt oder bei Bedarf einstellbar gehalten sein.
Eine geneigte Führungsplatte 13 erstreckt sich unter der Oxydations- und Trennplatte 9. so daß die durch die kleinen Perforationen 16 der Platte 9 hindurchfallenden aufbereiteten Brennstoffpartikel auf die Führungsplatte 13 fallen und sicher zur ersten Brennstoff-Austragöffnung 7 geleitet ν erden. Thermisch isolierende Trennwände 14 sind im Ofenmanfel F vertikal und in einem Axialabstand voneinander u .d von den membranartigen Endwänden 11 in geeigneter Bemessung angeordnet, um die membranartigen Endwände 11 thermisch zu isolieien und unerwünschte Wärmeverluste zu vermeiden.
Die erste Ausführungsform gemäß Fig. 2 in der vorstehend erläuterten Bauweise besitzt somit einen horizontal angeordneten, völlig geschlossenen oder gekapselten Ofenmantel F in einstückiger Bauweise und erzeugt eine Vibration der Oxydations- und Trennplatte 9 mittels des Vibrators 12 während der Wiederaufbereitung der nuklearen Brennstoffe.
Im Betrieb wird der aufzubereitende nukleare Brennstoff durch die Einspeiseleitung 4 auf die Oxydations- und Trennplatte 9 im Ofenmantel F gebracht und in der Sauerstoffatmosphäre J'irch Wärme aus den Heizwicklungen 1 auf 450 bis 750° C erwärmt, wobei die Zerfallswärme des nuklearen Brennstoffes und die als Folge der Oxydation erzeugte Wärme einen Leitrag zur Aufheizung leisten. Dadurch dringt der Oxydationsprozeß von den abgescherten Enden der Mantel aus vor.
Wenn der wiederaufzubereitende nukleare Brennstoff Plutonium enthält, so erfolgt die Oxydation gemäß der Formel:
(U, Pu) O? + O2 -(U1Pu)O2 + 1,
während die Oxydation ohne Plutonium nach der Formel
27 3\ 248
5
UO2-HO2 «UÜ,,,
abläuft.
Als Folge der Oxydation bei gleichzeitiger Vibration wird der nukleare Brennstoff pulverisiert und werden die flüchtigen Spaltungsprodukte verdampft und vom Brennstoff getrennt. Der Dampf der flüchtigen Spaltungsprodukte wird durch die Abgasleitung 6 abgeführt. Der pulverisierte nukleare Brennstoff wird von den Mänteln durch die Vibration der Oxydationsund Trennplatte 9 infolge der Einwirkung des Vibrators 12 getrennt, fällt durch die kleinen Perforationen 16 der Platte 9 auf die Führungsplatte 13 und wird infolge der Neigung und der Vibration der Fiihiiingsplalte 13 infolge der Verbindung mit der Oxydationsund Trennplatte 9 in Richtung auf die erste Brennstoff-Austragsöffnung 7 geleitet. Feststoffbrocken wie die Mäntel bleiben hingegen auf der Oberfläche der Oxydations- und Trennplatte 9 und werden all-.'ϊίϋιΐι 'L'n t" ι -viCi ti ίΐΓϊ£ αίΐι iiiC /\ϊί^ίΓίΐί·ί~Μ I ΪΪΊΐΠίί I / jZt. - iiihrt. wo sie in die zweite Brennstoff-Austragöffnung 8 fallen.
Meiderdritten Ausfuhrungsform gemäß I-ig. 3 ist der Oxydationsofen /I. der vorstehend erläutert ist. nut einem Reduktionsofen Il kombiniert, so daß eine zyklische Aufbereitung des nuklearen Brennstoffes erfolgen kann.
Wie vorstehend erläutert ist. ist der Oxydationsolen .1 in seinem Aufbau im Prinzip dem Oxydationsofen gemäß Fig. 2 gleich, jedoch ist die erste Brennstoff-Austragöffnung 7. durch welche hindurch der pulverisierte nukleare Brennstoff ausgetragen wird, an eine l'artikelühergabevorrichtung 18 angeschlossen, durch welche hindurch die Partikel in den Reduktionsofen Il eingeführt werden. Die Partikelubergabevorrichtung 18 kann eine nicht näher veranschaulichte Einrichtung aufweisen, mit der verhindert wird, daß sich die oxydierenden und reduzierenden Gase der beiden Ofen .-I und B miteinander vermischen.
Die zweite Brennstotf-Austiugöffnung 8 des < )\\datii>[ sotens A ist mit einem geschlossenen Behälter 19 verbunden, der die aufbereiteten Brennstiitfbro-;ken großer Größe und die Mäntel aufnimmt. λ eiche durch die Austragöffnung 8 ausgetragen werden.
Der Reduktionsofen B entspricht in seinem Aufbau dem Oxydationsofen A. Auch in diesem Falle ist der Ofenmantel F' horizontal angeordnet, einstückig und vollkommen gekapselt gebaut und mit einer Ein^ speiseleitung 20 für nuklearen Brennsoff versehen, weiche an die Partikelübergabevorrichtung 18 angeschlossen ist. sowie mit einer Zufuhrleitung 22 für reduzierendes Gas und eine Abgasleitung 23 versehen, wobei die Leitungen 20, 22 und 23 sich ebenfalls nach oben erstrecken. Die Außenwand des Ofenmantels F' ist mit einer wärmeisolierenden Beschichtung 24 versehen, in der Heizwicklungen 25 eingebettet sind.
Eine Reduktionsplatte 27 erstreckt sich axial im wesentlichen in der Achse des Ofenmantels F' und isi an einer Aufhängung 21 aufgehängt. Die Reduk tionsplatte 27 ist an ihrem stromabseitigen Ende mit einer Austragöffnung 28 versehen, die ihrerseits an eine Austragleitung 29 für aufbereiteten Brennstoff angeschlossen ist, welche sich vertikal unter der Platte 27 durch den Ofenmantel F' hindurch erstreckt.
Thermisch isolierende Trennwände 30 sind vertikal im Inneren des Ofenmantels F' angeordnet und in derartigen axialen Abständen von den membranarti gen Endwänden 31. die einstückig mit dem Ofenmantel F' ausgebildet sind, angeordnet, daß keine Störung des Flusses oder Stromes der Partikel auf der Reduk tionsplatte 27 erfolgt und daß die Wände 30 Wärme-Verluste aus dem Inneren des Reduktionsofen B zui Umgebung hin verhindern oder vermindern.
Ein Vibrator 32 ist außerhalb des Reduktionsofens B angeordnet und durch eine der membranartigen Stirnwände 31 hindurch mit der Reduktionsplatti 27 antriebsverbunden. so daß diese in Vibration ver setzt werden kann und die daraufliegenden Brenn stoffpartikel einer Rühreinwirkung ciuscosel/' sown in Richtung auf die Austragöffnuni! 28 transportier werden. Wie im Falle der ersten Ausführungsfom kann die Vibrationsfrequenz und/oder die Amplitudt iles Vibrators 32 im Bedarfsfälle einstellbar uehalter sein, oder aber fest vorgewählt wcnlen.
i '.ίϊ"ΐΛρ;_ iSC iCiiüi
\ vtitiii* »nsi
Brennstoff ist an eine Hinspciscvorricrituim 34 für nuklearen Brennstoff mit einem Trichter 33 angesehlos sen. so daß eine vorbestimmte Mcnee oder Charge des nuklearen Brennstoffes, der wiederaufbereitet werden soll, in den Oxydationsofen A eingeführt wer den kann.
Die Austragleitung 29 des Reduktionsofens B ist an einen Schalter 26 zur Hinstellung der Strömungsricht! .u der aufbereiteten Partikel angeschlossen, der seinerseits über Leitungen 35 und 36 mit der F.inspeisevorrichtung 34 für den nuklearen Brennstoff bzw mit einem geschlossenen Behälter 37 zur Aufnahme der aufbereiteten Mrennstofl'partikcl verbunden ist Wenn die Größe der wiederaufbereiteten Brennstoffpartikel aus dem Reduktionsofen B nicht klein genug ist. so übergibt der geregelte oder gesteuerte Sehalter 26 die Partikel über die Leitung 35 der Einspcisevorrichtung 34. so daß erneut ein Durchlauf durch die Oxydations- und Reduktionsöfen A und B erfolgt Wenn die Körnung der aus dem Reduktionsofen Ii ausgetragenen Partikel zufriedenstellend ist. so fiihrt 1er Schalter 26 die Partikel über die Leitung 36 dem Behälter 37 zu.
Sowohl der Oxydationsofen A als auch der Reduktionsofen B sind mit Sichtfenstern 38 und 39 verse-
hen, so daß das Bedienungspersonal visuell den Aufbereitungsprozeß in den Ofen überwachen kann
Beim Betrieb werden zunächst die Vibratoren 12 und 32 in Betrieb gesetzt, so daß eine Vibration der Oxydations- und Trennplatte 9 und der Reduktions-
■■■' platte 27 einsetzt. Der aufzubereitende nukleare Brennstoff im Trichter 33 wird mittels der Eihjpeisevorrichtung 34 abgewogen oder auf sonstige Weise in einzelne Chargen einer vorbestimmten Menge aufgeteilt und durch die Einspeiseleitung 4 auf die
ö Oxydations- und Trennplatte 9 aufgegeben. Der aufgegebene nukleare Brennstoff wird sodann oxydiert und getrennt, wie dies weiter oben im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform näher erläutert ist, wobei der nukleare Brennstoff nach seiner Aufberei-
no tung in Form kleiner Partikel durch die erste Brennstoff-Austragöffnung 7 auf die Übergabevorrichtung 18 aufgegeben wird. Der aufbereitete Brennstoff mit großer Partikelgröße und sonstige größere Brocken werden durch die zweite Brennstoff-Austragöff nung 8 in den geschlossenen Behälter 19 eingeführt. Der Dampf der flüchtigen Spaltungsprodukte wird durch die Abgasleitung 6 abgeführt.
Die Partikel werden aus der Übereabevorrichtune
18 durch die Einspeiseleitung 20 in den Reduktionsofen B eingegeben und fallen dort auf die Reduktionsplatte 27, die durch den Vibrator 32 schwingend angetrieben ist. Die aufgegebenen Partikel werden allmählich in Richtung auf die Austragöffnung 28 eder Reduktionsplatte 27 bewegt.
Ein reduzierendes Gas wird durch die Einspeiseleitung 22 in den Reduktionsofen B eingeführt und im Gegenstrom mit den Partikeln auf der Reduktionsplatte 27 geführt sowie durch die Abgasleitung 23 wieder abgezogen.
In der so erzeugten reduzierenden Gasatmosphäre werden die Partikel auf eine Temperatur über 700 C durch die Heizwicklungen 25 erwärmt und reduziert.
Wenn der wiederaufzubereitende nukleare Brennstoff Plutonium enthält, so läuft die Reduktion nach der Formel:
(U. Pu) O,, , + H2 - (U, Pu) O2 + H2O
ab, während bei einer Aufbereitung von Brennstoff ohne Plutonium die Reaktion nach der Formei
UO2 + 1 + H2 -» UO2+ H2O
abläuft.
Wie im Falle des Oxydationsofens A wird die Reduktion der nuklearen Brennstoffpartikel durch die Vibration der Reduktionsplatte 27 im Reduktionsofen B sehr erleichtert. Wasser, welches als eines der Reduktionsprodukte entsteht, wird zusammen mit den anderen Gasen durch die Abgasleitung 23 hindurch abgeführt.
Die reduzierten Partikel werden schließlich durch die Austragöffnung 28 der Reduktionsplatte 27 und die Austragleitung 29 zum Schalter 26 hin ausgetragen. Wenn keine weiteren Aufbereitungsmaßnahmen erforderlich sind, so werden die Partikel durch die Leitung 36 in den geschlossenen Behälter 37 eingeführt. Wenn jedoch ein weiterer Aufbereitungszyklus erforderlich wird, um die Partikelgröße des aufbereiteten nuklearen Brennstoffes zu verringern, so läßt der gesteuerte oder geregelte Schalter 26 die Partikel durch die Leitung 35 in die Einspeiseeinrichtung 34 strömen, so daß die Partikel in der erläuterten Weise in den öfen A und B erneut eine Aufbereitung erfahren.
Zwar sind im Zusammenhang mit der zweiten Ausführungsform keine Kühlwicklungen oder Kühlschlangen 2 erwähnt, die in den Oxydationsofen gemäß Fig. 2 eingesetzt wären; jedoch versteht es sich, daß solche Wickungen auch beim Reduktionsofen B eingesetzt werden können, um die Ofentemperatur zu steuern. Bei der zweiten Ausführungsform wird der nukleare Brennstoff zyklisch durch Oxydations- und Reduktionsofen A und B wiederaufbereitet, wenn es jedoch nicht erforderlich ist, die nicht ausreichend oxydierten Klumpen des nuklearen Brennstoffes abzutrennen, so kann ein zusätzlicher Oxydationsofen anstelle des Reduktionsofens B benutzt werden. In diesem Falle wird selbstverständlich anstelle des reduzierenden Gases ein oxydierendes Gas wie Sauerstoff oder Luft in den Ofen B eingeführt. Darüber hinaus sind vielfache Abwandlugnen und Abänderungen möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Erfindung weist eine Reihe wesentlicher Vorteile auf.
Weder die Oxydations- noch die Reduktionsofen weisen drehende Teile auf, so daß der Ofenmantel keine Enddichtungen, Wellenlager od. dgl. aufweisen muß und jegliche Leckage von radioaktiv kontaminierten Stoffen somit sicher verhindert ist. Auf diese Weise wiiu ein absolut sicherer Betrieb gewährleistet.
Weder die Oxydations- noch die Reduktionsofen weisen drehende Teile auf, die in periodischen Zeitabständen inspiziert, gewartet, ersetzt oder repariert werden müssen, so daß Wartungs- und Reparaturarbeiten an den öfen im wesentlichen ausgeschaltet sind.
Sowohl in den Oxydations- als auch in den Reduktionsofen wird der nukleare Brennstoff einer Vibration ausgesetzt und durch den Ofen bewegt, so daß die chemischen Reaktionen sehr intensiv und wirksam ablaufen können. Wenn die Frequenz und die Amplitude der Vibration geändert werden, so können die Reaktionsgeschwindigkeiten auf geeignete Weise eingestellt werden und demzufolge der Wirkungsgrad des Betriebs erhöht werden.
Sowohl in den Oxydations- als auch in den Reduktionsofen wird die Vibration nicht nur zur Erleichterung der chemischen Reaktion eingesetzt, sondern auch zum Transport des nuklearen Brennstoffes, so daß erhebliche Energieeinsparungen erzielt werden können. Darüber hinaus kann die Übeigabegeschwindigkeit des aufzubereitenden oder wiederaufzubereitenden nuklearen Brennstoffes durch Einstellung der Amplitude und der Frequenz der Vibration eingestellt werden.
Die Wiederaufbereitung erfolgt auf den gut sichtbaren Vibrationsplatten in den Ofen, so daß der Betrieb visuell über Sichtfenster einfach überwacht werden kann.
Hierzu 2 Biati Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Wiederaufbereitungsvorrichtung für nukleare Brennstoffe mit einer Einspeiseöffnung für nuklearen Brennstoff, einer Zuführöffnung für Prozeßgas und einer Abgasöffnung, wobei die zur Zu- und Abströmung von Gas dienenden Öffnungen in der oberen Wand eines horizontalen Ofenmantels angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Einspeiseöffnung (Leitung 4) für den Brennstoff in der oberen Wand des einstückig ausgebildeten und vollständig geschlossenen oder gekapselten Ofenmantels (F) vorgesehen ist, daß eine Oxydations- und Trennplatte (9) mit einer großen Anzahl kleiner Perforationslöcher (16) und einer anschließenden Öffnung (17) größeren Durchmessers horizontal im wesentlichen entlang der Achse des Ofenmantels (F) und in Axialrichtung geneigt angeordnet sowie mit einem Vibrator (12) verbunden ist, daß der Ofenmsritel (F) in seinem unteren Bereich ;mit einerersten Brennstoff-Austragöffnung (7) für den Austrag der Partikel des wiederaufbereiteten Brennstoffes versehen ist, die durch die kleinen Perforationslöcher (16) der Oxydations- und Trennplatte (9) fallen, und daß eine zweite Brennstoff-Austragöffnung (8) vorgesehen ist, durch welche der aus der Öffnung (17) austretende wiederaufbereitete nukleare Brennstoff in der Form von Klumpen, Mantelteilen usw. ausgetragen wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine j^jneigte Führungsplatte (13) zwischen der Oxydations- und Trennplatte (9) und der ersten BrennstxY "-Austragöffnung (7) unter der Oxydations- und Trennplatte (9) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand des Ofenmantels (F) mit einer oder mehreren wärmeisolierenden Schichten (3) versehen ist, in der Heizwicklungen (1) eingebettet sind.
DE2731248A 1976-07-12 1977-07-11 Wiederaufbereitungsvorrichtung fur nukleare Brennstoffe Expired DE2731248C3 (de)

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JP52037908A JPS5847039B2 (ja) 1977-04-01 1977-04-01 核燃料の処理方法及び核方法に用いる処理装置

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DE2731248A1 DE2731248A1 (de) 1978-01-26
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DE2731248A1 (de) 1978-01-26
GB1574458A (en) 1980-09-10
DE2731248C3 (de) 1980-09-25
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