DE2731248C3

DE2731248C3 - Wiederaufbereitungsvorrichtung fur nukleare Brennstoffe

Info

Publication number: DE2731248C3
Application number: DE2731248A
Authority: DE
Inventors: Takenori Nakanishi; Takao Yokohama Kanagawa Tagaeto; Yuji Yoshikawa
Original assignee: Ishikawajima-Harima Jukogyo Kk Tokio
Current assignee: Ishikawajima-Harima Jukogyo Kk Tokio
Priority date: 1976-07-12
Filing date: 1977-07-11
Publication date: 1980-09-25
Also published as: FR2358728A1; DE2731248B2; DE2731248A1; FR2358728B1; GB1574458A

Description

Die Erfindung betrifft eine Wiederaufbereitungsvorrichtung für nukleare Brennstoffe mit einer Einipeiseöffnung für nuklearen Brennstoff, einer Zuiuhröffnung 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 mit allen Mitteln verhindert werden muß. Darüber hinaus muß die Vorrichtung 2ur Wiederaufbereitung nuklearer Brennstoffe so ausgelegt und gebaut sein, daß keine Wartungs- und Repäratürarbeiten anfallen, so daß keine radioaktive Kontamination des Betriebspersonals möglich ist,

In der Fig. 1 ist eine bekannte Wiederaufbereitungsvorrichtung für nukleare Brennstoffe gezeigt, die als Oxydationsofen 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 Heizwirklungen angeordnet sind. Zwischen die Drehwelle d ur. d den äußeren Ofenmantel c sind Enddichtungen e 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

ίί Auslaßleitung /', einer Brennstoffzufuhrleitung / und einer Brennstoffabfuhrleitung k versehen.

Im Betrieb wird der wiederaufzubereitende nukleare Brennstoff durch die Brennstoffzufuhrleitung ; in die Drehtrommel α eingeführt, die mit geringer Geschwindigkeit durch die Antriebsvorrichtung g gedreht wird, während Sauerstoffgas oder Luft durch die Speise- oder Zufuhrleitung Ii in den Innenraum des äußeren Ofenmantels c eingeleitet wird, so daß der nukleare Brennstoff oxydiert und in feine Partikel überführt wird. Die feinen Partikel werden durch die geneigten Flossen oder Rippen b durch die Drehtrommel α in Richtung auf die Abiuhrleitung k für Brennstoff gefördert. Die geneigten Flossen oder Rippen b dienen darüber hinaus zur Rühreinwirkung

auf den nuklearen Brennstoff, um seine Oxydation zu erleichtern.

Eine solche Wiederaufbereitungsvorrichtung für nukleare Brennstoffe in der Form eines Oxydationsofens bringt jedoch gewisse Probleme. Zunächst ist

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 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.

Zusätzlich 7u 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 Aufbereitung 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-

bo mantel selbst in Vibration versetzt, so daß es notwendig ist, Leitungsverbindungen vorzusehen, wetehe die Vibrationen aufnehmen können, was natürlich einer ilangen Lebensdauer abträglich ist.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde,

eine Wiederaufbereitungsvorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die bei der Verar* beitUrtg radioaktiver nuklearer Brennstoffe auftretenden Probleme vermieden werden und ein völlig abge-

sicherter und geschützter Betrieb gewährleistet ist, wobei die zu einer eventuellen Kontamination des Bedienungspersonals oder der Umgebung führenden Wartungs- und Reparaturarbeiten von vornherein ausgeschaltet werden sollen.

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 Ofenmauteis vorgesehen ist, daß eine Oxydations- in und 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 d'en Austrag der Partikel des wiederaufbereiteten Brennstoffes versehen ist, die durch die kleinen Perforationslöcher der Oxydations- und Trennungsplatte fallen, und daß eine zweite Brennstoff-Austragöffnung vorgesehen ist, durch weiche der aus der Öffnung austretende wiederaufbereitete nukleare Brennstoff in der Form von Klumpen, Mantelteilen üsw. ausgetragen wird. r>

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 hori- jo zontal in dem Ofenmantel 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 mhtels 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 Oxydationsofen 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 Fi g. 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 Scheide- oder Trennwände dienen, Die Außenwand des Mar^ tels F ist mit einer wärmeisolierenden Beschichtung 3 versehen, in der Heiz·' und Kühlwicklungen 1 und 2 zur Steuerung der Ofentemperatur eingebettet sind. Der Mantel F ist mit einer Mehrzahl von Kühlrippen IS an beiden Enden des Mantels F versehen und weist 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 Brennstoffaustragöffnung 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 Mäntel 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 welche hindurch aufbereitete Brennstoffe mit großer Partikelgrößs und die Mantel in die zweite Brennstoff-Austragöffnung 8 fallen, ist hor~. jntal im Ofenmantel F entlang dessen Achse angeordnet 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 Endwänc¹-. 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- und 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 werde.i. Thermisch isolierende Trennwände 14 sind im Ofenmantel F vertikal und in einem Axialabstand voneinander und von den membranartigen Endwänden 11 in geeigneter Bemessung angeordnet, um die membranartigen Endwände 11 thermisch zu isolieren 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 Br.'iirstoff durch die Einspeiseleitung 4 auf die Oxydations- und Trennplatte 9 im Ofenmantel F gebracht und in de. Sauerstoffatmosphäre d arch 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 tJeitrag zur Aufheizung leisten. Dadurch dringt der Oxydationspro7xß von den abgescherten Enden der Mantel aus vor.

Wenn der wiederaufzubereitende nukleare Brennstoff Plutonium enthält, so erfolgt die Oxydation gemäß der Formel:

(U, Pu) O₂+ U₂-* (U, Pu) O₂₊,,
während die Oxydation ohne Plutonium nach der Formel

UO₂ + O₂

LJO

2+jr

abläuft.

Als Folge der Oxydation bei gleichzeitiger Vibration wird der nukleare Brennstoff pulverisiert und werden die flüchtigen Spaltungsprodukte verdampft ϊ 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 Öxydations- und Trennplatte 9 infolge der Einwirkung des Vibra- m tors 12 getrennt, fällt durch die kleinen Perforationen 16 der Platte 9 auf die Führungsplatte 13 und wird infolge der Neigung und der Vibration der Führungsplatte 13 infolge der Verbindung mit der Oxydationsund Trennplatte 9 in Richtung auf die erste Brenn- '5 stoff-Austragsöffnung 7 geleitet. Feststoffbrocken wie die Mäntel bleiben hingegen auf der Oberfläche der Oxydations- und Trennplatte 9 und werden all-

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iliailiiuii in ixi^iiiuug aui uii* r\u3iiaguiiiiuug μ. ι geführt, wo sie in die zweite Brennstoff-Austragöff- ^o nung 8 fallen.

Bei der dritten Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist der Oxydationsofen A, der vorstehend erläutert ist, mit einem Reduktionsofen B kombiniert, so daß eine zyklische Aufbereitung des nuklearen Brennstoffes erfolgen kann.

Wie vorstehend erläutert ist, ist der Oxydationsofen A in seinem Aufbau im Prinzip dem Oxydationsofen gemäß Fig. 2 gleich, jedoch ist die erste Brennstoff-Austragöffnung 7, durch welche hindurch JO der pulverisierte nukleare Brennstoff ausgetragen wird, an eine Partikelübergabevorrichtung 18 angeschlossen, durch welche hindurch die Partikel in den Reduktionsofen B eingeführt werden. Die Partikelübergabevorrichtung 18 kann eine nicht näher veranschaulichte Einrichtung aufweisen, mit der verhindert wird, daß sich die oxydierenden und reduzierenden Gase der beiden öfen A und B miteinander vermischen.

Die zweite Brennstoff-Austragöffnung 8 des Oxydationsofens A ist mit einem geschlossenen Behälter 19 verbunden, der die aufbereiteten Brennstoffbrocken großer Größe und die Mäntel aufnimmt, welche 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 Einspeiseleitung 20 für nuklearen Brennsoff versehen, welche 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 ist an einer Aufhängung 21 aufgehängt. Die Reduktionsplatte 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 Ofenmantei F' hindurch erstreckt.

Thermisch isolierende Trennwände 30 sind vertikal im Inneren des Ofenmantels F' angeordnet und in

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so derartigen axialen Abständen von den membranaffigen Endwänderi 31, die einstückig mit dem Ofenmantel F' ausgebildet sind, angeordnet, daß keine Störung des Flusses oder Stromes der Partikel auf der Reduktiönsplätte 27 erfolgt und daß die Wände 30 Wärmeverluste aus dem Inneren des Reduktionsofens B zur Umgebung hin verhindern oder vermindern.

Ein Vibrator 32 ist außerhalb des Reduktionsofens B angeordnet und durch eine der membranartigen Stirnwände 31 hindurch mit der Reduktionsplatte 27 äfitriebsverbundeti, so daß diese in Vibration ver-'Setzt werden kann und die daraufliegenden Brrnnstoffpartikel einer Rühreinwirkung ausgesetzt sr wie in Richtung auf die Austragöffnung 28 transpor iert werden. Wie im Falle der ersten Ausführungsform kann die Vibrationsfrequenz und/oder die Amplitude des Vibrators 32 im Bedarfsfalle einstellbar gehalten sein, oder aber fest vorgewählt werden.

ΠΙ« nincnoieeliiihtnn A fioc Ov\ir\atinncr\ff»nc Δ für

Brennstoff ist an eine Einspeisevorrichtung 34 für nuklearen Brennstoff mit einem Trichter 33 angeschlossen, so daß eine vorbestimmte Menge oder Charge des nuklearen Brennstoffes, der wiederaufbereitet werden soll, in den Oxydationsofen A eingeführt werden kann.

Die Austragleitung 29 des Reduktionsofens B ist an einen Schalter 26 zur Einstellung der Strömungsrichtung dr' aufbereiteten Partikel angeschlossen, der seinerseits über Leitungen 35 und 36 mit der Einspeisevorrichtung 34 für den nuklearen Brennstoff bzw. mit einem geschlossenen Behälter 37 zur Aufnahme der aufbereiteten Brennstoffpartikel verbunden ist. Wenn die Größe der wiederaufbereiteten Brennstoffpartikel aus dem Reduktionsofen B nicht klein genug ist, so übergibt der geregelte oder gesteuerte Schalter 26 die Partikel über die Leitung 35 der Einspeisevorrichtung 34, so daß erneut ein Durchlauf durch die Oxydations- und Reduktionsöfen A und B erfolgt. Wenn die Körnung der aus dem Reduktionsofen B ausgetragenen Partikel zufriedenstellend ist, so führt der 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 versehen, so daß das Bedienungspersonal visuell den Aufbereitungsprozeß in den Öfen 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 Reduktionsplatte 27 einsetzt. Der aufzubereitende nukleare Brennstoff im Trichter 33 wird mittels der Einspe: */■-vorrichtung 34 abgewogen oder auf sonstige Weise in einzelne Chargen einer vorbestimmten Menge aufgeteilt und durch die Einspeiseleitung 4 auf die 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 Aufbereitung 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-Austragöffnung 8 in den geschlossenen Behälter 19 eingeführt. Der Dampf der flüchtigen Spaltungsprodukte wird durch die Abgasleitung 6 abgeführt.

Die Partikel werden aus der Übergabevorrichtung

18 durch die Einspeiseieitung 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 Austraßöffnung 28 eder Reduktionsplatte 27 bewegt.

Ein reduzierendes Gas wird durch die Einspeiselel· tung 22 in den Reduktionsofen D eingeführt und im Gegepstrom mit den Partikeln auf der Jiedukfionsplatte 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_{2 +}, + H₂ - (U, Pu) O₂ + H₂O
ab, während bei einer Aufbereitung von Brennstoff ohne Plutonium die Reaktion nach der Formel

UO_{2 +} ,+H₂

UO₂ + H₂O

abläuft.

Wie im Falle des Oxydationsofens λ wird die Reduktion der nuklearen Brennstoffpartikel durch die Vibration der Reduktionsplatte 27 i.n Reduktionsofen B sehr erleichtert. Wasser, welcies 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 him 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 Λ 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 Reduktionsöfen A und B wiederaufbereitet, wenn es jedoch nicht erforderlich ist, die nicht ausreichend oxydierten Klumpen des nuklearen Brennstoffes abzutrennen, so kann ein zusätzlicher Öxydationsofen 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

to 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 Reduktionsöfen 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 wird ein absolut sicherer Betrieb gewährleistet.

Weder die Oxydations- noch die Reduktionsöfen 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 Reduktionsöfen wird der nukleare Brennstoff einer Vibra-

jo tion 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 Reduktionsöfen 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 Übergabege-

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Die Wiederaufbereitung erfolgt auf den gut sichtbaren Vibrationsplatten in den Ofen, so daß der Betrieb visuell über Sichtfenster einfach überwacht werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

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 einen? Vibrator (12) verbunden ist, daß der Ofenmantel (F) in seinem unteren Bereich mit einer ersten 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 u'aß eine zweite Brennstoff-Austragöffnung (8) vorgesehen ist, durch weiche der aus der Öffnung (17) austretende wiederaufbereitete nukleare Brennstoff in der Form von Klumpen, Mantelteilen usw. ausgetragen wird.

2. Vorrichtung nach A/ jpruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine geneigte Führungsplatte (13) zwischen der Oxydatii iS- und Trennplatte (9) und der ersten Brennstoff-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.