JP2006314958A - 電解装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電解装置の運転を停止させることなく、電解処理と電解析出物の回収を能率的に効率よく行う電解装置を提供する。
【解決手段】電解装置１０は、溶融塩１２を収納するるつぼ１１と、るつぼ１１を加熱する加熱手段１３と、るつぼ１１内に収容された陽極１６と陰極１７とを有する電極装置１８と、電極装置１８の両電極１６，１７間に電源を供給する電解用電源回路１９と、電極装置の可動電極１７を昇降可能かつ回転可能に駆動する電極駆動装置２５と、両電極１６，１７に電源を供給することにより、陰極１７側に析出する電解析出物を回収する回収装置４７とを有し、電極装置１８はるつぼ１１内の溶融塩１２に浸漬可能に設けられたトーラス状あるいは円環状の固定電極１６と、固定電極１６の内側に出し入れ可能に配設される可動電極１７とを有する構成とした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、使用済燃料の再処理を行なう乾式再処理技術に係り、特に、使用済燃料の中から有効成分を電解により電極に析出させて回収する電解装置に関する。

原子力発電所から発生する使用済燃料には、ウラン、プルトニウム、超ウラン元素（ＴＲＵ元素）の酸化物の他に、核分裂生成物（ＦＰ）であるアルカリ金属、アルカリ土類金属などの酸化物が含まれている。

使用済燃料は、燃料被覆管内にペレット状に充填されており、この使用済燃料の処理には、燃料被覆管の除去（脱被覆）および使用済酸化物燃料の粉砕が要求される。使用済燃料は、燃料被覆管の脱被覆および粉砕処理を行なった後、溶融塩中に加熱されて溶解し、得られた溶液を電解工程で電解し、この電解により電極（陰極）側に析出したウランやプルトニウムの顆粒状酸化物から顆粒燃料を得る処理を行なって、原子炉燃料として再利用に供するようになっている。

溶解工程で溶解された使用済燃料を含む溶液を電解させる電解装置には、特許文献１に開示された技術がある。

この電解装置は、るつぼ内に収納された溶融塩内に陽極とロッド状の陰極とを対向設置して浸漬させ、両電極間に電解用電源により電圧を印加させることで、電解処理を行なうようになっている。この電解装置は、るつぼ内の溶融塩に使用済燃料を脱被覆および粉砕処理物投入するため、上蓋に投入ホッパを設けたり、また、陽極をバスケット状に形成し、この陽極バスケットに使用済燃料の粉砕物を収納させている。

この電解装置は、両電極間に電圧を印加させることで、溶融塩中に溶解して溶け込んだ溶液が、陰極上にＵＯ_２やＰｕＯ_２等の顆粒状酸化物として析出される。

電解析出物がＵＯ_２等の導電性の大きな酸化物である場合には、剥ぎ取り機構を設けず、電解装置の上蓋を開放させて固体電極をるつぼ外に取り出し、固体電極に析出された電解析出物を回収している。

また、電解析出物がＰｕＯ_２等の電気抵抗の大きな酸化物である場合には、剥ぎ取り機構を固定電極に装着した状態で電解処理を行ない、固定電極に析出した電解析出物を、剥ぎ取り機構の手動操作により掻き取っている。手動操作では、剥ぎ取り機構の剥ぎ取り刃を固体電極（陰極）に接触させて掻き取り、電極外周面から析出した電解析出物を剥ぎ取り、下方の受皿に回収している。
特開平９−９００８９号公報

従来の乾式再処理技術に用いられる電解装置は、剥ぎ取り機構が固定電極に着脱自在に取り付けられ、剥ぎ取り機構に取り付けられた剥ぎ取り刃を固体電極外周面に接触させて電極外表面から電解析出物を掻き取るようになっている。

従来の電解装置では、電解処理により陰極（固体電極）に析出された電解析出物を回収するために、電解装置の上蓋を取り外して固体電極をるつぼ外に取り出したり、また、電解装置の運用（運転）を停止させて剥ぎ取り機構を手動操作し、剥ぎ取り機構の剥ぎ取り刃を固体電極表面に接触させ、人為的操作により、電極表面から電解析出物を掻き取るようになっており、電解析出物を効率よく回収することができなかった。

従来の電解装置では、電解析出物を電極外表面から掻き取って回収する都度、電解装置の運転を中止させなければならず、電解装置を効率よく、能率的に運用させることが困難であった。

また、電解析出物の析出状況によっては、固体電極に堆積していく析出物により電極間が短絡して、電解作用が不能になったり、電極間が短絡すると、充分な析出量を得る前に電解装置を停止させて回収作業を行なわなければならなかった。

本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、運転を停止させることなく、電解処理を効率的に能率よく行なって電解析出物を回収することができる電解装置を提供することを目的とする。

本発明の他の目的は、電解析出物を遠隔操作で回収可能にし、電極間の距離を常に（広く）確保し、最適な析出状態を保って電解装置を連続的にかつ効率的に運用することができる電解装置を提供することにある。

本発明に係る電解装置は、上述した課題を解決するために、請求項１に記載したように、溶融塩を収納するるつぼと、このるつぼを加熱する加熱手段と、前記るつぼ内に収容され、陽極と陰極とを有する電極装置と、この電極装置の両電極間に電源を供給する電解用電源回路と、前記電極装置の可動電極を昇降可能かつ回転可能に駆動する電極駆動装置と、前記両電極に電源を供給することにより、陰極側に析出する電解析出物を回収する回収装置とを有し、前記電極装置はるつぼ内の溶融塩に浸漬可能に設けられたトーラス状あるいは円環状の固定電極と、この固定電極の内側に出し入れ可能に配設される可動電極とを有し、前記両電極の一方を陽極に、その他方を陰極に構成した
ものである。

本発明の電解装置は、陽極と陰極間の電極間間隙を保って電解析出・回収作業の連続運転が可能となり、陰極側に析出した電解析出物を効率よく回収させることができ、電解装置の運用効率の向上が図れ、ＵＯ_２等の電解析出物の回収量を増加させることができる。

本発明に係る電解装置の実施形態について添付図面を参照して説明する。

図１は本発明に係る電解装置の第１実施形態を概略的に示す全体構成図である。

図１は、電解装置１０の運用前の電極待機状態を示す縦断面図であり、図２は、電解装置１０の電解処理による電解析出物の析出状態を示す断面図、図３は、電解装置１０における電解析出物の回収状態を示す断面図である。

電解装置１０は、原子力発電所から出る使用済燃料の溶解と電解を行なってＵＯ_２，ＰｕＯ_２等の顆粒状酸化物からなる電解析出物を析出させ、回収を行なう装置である。

電解装置１０は、磁製または金属製、例えばグラファイト製のるつぼ１１を有し、このるつぼ１１内に溶融状態の塩１２が収容される。溶融塩１２は、例えば塩化ナトリウム、塩化カリウムのようなアルカリ金属の塩化物で形成される。るつぼ１１の外周側には加熱ヒータ１３が加熱手段として設けられる。加熱ヒータ１３は、るつぼ１１の外周側に保護容器を介して設けてもよい。加熱ヒータ１３は、るつぼ１１を例えば５００℃〜７００℃の高温に加熱するようになっている。

るつぼ１１の頂部は、上蓋１４で覆われ、るつぼ１１内が閉塞される。上蓋１４には、筒状あるいはスリーブ状の断熱部材１５を介して陽極バスケット１６が設けられる。断熱部材１５は筒状あるいは棒状をなし陽極バスケット１６のサポートメンバとして機能する。

陽極バスケット１６は金網やパンチングメタル等のメッシュ部材あるいは開口部材を円筒状、スリーブ状あるいはトーラス状のバスケット形状に組み立てたものであり、るつぼ１１内の外周側に一方の電極を陽極として構成している。この陽極バスケット１６の内側に逆截頭円錐形状の可動電極１７が他方の電極（陰極）として設けられる。両電極１６，１７により電極装置１８が構成される。

陽極バスケット１６は、るつぼ１１内の周方向に沿って設けられたトーラス状あるいは円環状、円筒状の固定電極であり、バスケット内部に被覆管付使用済切断燃料（図示せず）が収納される。他方の電極１７は、固定電極１６の内側に同心円状に配置可能な可動電極を構成している。

両電極１６，１７には電解用電源１９により電解用電源回路２０を介して電圧が印加され、一方の固定電極１６は陽極として、他方の可動電極１７は陰極として構成され、機能する。陰極１７はスリップリング２１を介して電解用電源１９に接続される。

また、るつぼ１１の上蓋１４には電極昇降機構２２と電極回転機構２３を備えた電極駆動装置２５が設けられ、この電極駆動装置２５により可動電極１７の昇降と回転（旋回撹拌）操作が遠隔制御可能に構成されている。

電極昇降機構２２は、設置台２６上に設けられた昇降モータ２７と、この昇降モータ２７のモータ駆動力が減速機構等の動力伝達手段２８を介して伝達されるボールねじ等のスクリュシャフト２９と、このスクリュシャフト２９にねじ結合あるいはボールねじ結合された昇降ベース３０と、昇降ベース３０の昇降を、ベース回転不能に案内するガイドポール３１とを備える。スクリュシャフト２９およびガイドポール３１はるつぼ１１の上蓋１４上に植設され、立設される。

また、電極回転機構２３は昇降ベース３０に設けられた撹拌モータ３５と、この撹拌モータ３５のモータ駆動軸３６にカップリング３７を介して連結された回転ドライブ軸３８とを有する。回転ドライブ軸３８はるつぼ１１の上蓋１４に形成された軸受ボス４０を貫いてるつぼ１１内に入り、その先端に陰極としての可動電極１７を設けている。可動電極１７の外周面は下方に向って先細り構造の逆截頭円錐形状に形成される。

さらに、るつぼ１１内に設けられる陽極バスケット１６の底部からサポート部材４３が下方に延設され、このサポート部材４３の先端に析出物の回収容器４４が設けられる。サポート部材４３はスリーブ状あるいは筒状メンバであっても、またロッド状メンバを複数本周方向に配設したものでもよい。サポート部材４３には、析出物の掻き取り用カッタ４５が取り付けられる。

析出物の掻き取り用カッタ４５は陽極バスケット１６の下方で１本あるいは複数本、例えば２本が直径方向に対向して設けられる。析出物の掻き取り用カッタ４５はカッタ刃が好ましくは平面視で直径方向に対向するように放射状に設けられ、各カッタ４５のカッタ刃が回転電極１７の逆截頭円錐面に沿うように下方に向って漸次接近する方向にテーパしている。

析出物の掻き取り用カッタ４５は、カッタ刃が下方に向って漸次互いに接近するテーパ形状に、かつ可動電極１７の回転方向にヘリカル状あるいはラジカル状に形成してもよい。掻き取り用カッタ４５の下方中央に析出物の受皿としての回収容器４４が設置され、この回収容器４４はサポート部材４３の下端開口を覆うように設けられる。

この電解装置１０は電極駆動装置２５の電極昇降機構２２により、回転電極１７が図１に示す待機位置と、図２に示す電解析出物位置と、図３に示す析出物回収装置とを選択的にとるように昇降自在に設けられる。

また、電解装置１０のるつぼ１１内に溶融塩１３が収納され、上蓋１４で密閉される一方、この上蓋１４には、るつぼ１１内に反応ガスを吹き込むためのガス吹込管と、るつぼ１１内からガスを排出するためのガス排出管（共に図示せず）が設けられる。反応ガスには塩素ガス、あるいは塩素と酸素の混合ガスのような酸化ガスが用いられる。

さらに、陽極バスケット１５内に使用済燃料（図示せず）が収納される。使用済燃料は、被覆管付燃料棒を軸方向に所要間隔をおいて切断した被覆管付切断燃料であり、この被覆管付切断燃料は陽極バスケット１６内に燃料切断面が可動電極１７側を向くように放射状に収容される。

次に電解装置１０の作用を説明する。

電解装置１０の運用（運転）前には、加熱ヒータ１３に通電することでるつぼ１１内が加熱される。この加熱ヒータ１３への通電により、るつぼ１１内に収容されたアルカリ金属の塩化物は加熱・溶融され、５００℃〜７００℃程度の高温・液状の溶融塩１２となる。

るつぼ１１内を高温・液状の溶融塩１２状態に保たれている間に、陽極バスケット１６内に被覆管付切断燃料を収納させて、被覆管付切断燃料を収納した陽極バスケット１６を、図１に示すように所定位置にセットする。

その際、昇降ベース３０が回転せず、昇降動作だけを行なうように、ガイドポール３１にて案内され、昇降ベース３０の回転方向の動きを拘束している。

電解装置１０の運用開始前に、図１に示すように待機位置にセットした状態で電極駆動装置２５の電極昇降機構２２を駆動させ、昇降ベース３０を待機位置から下降させる。昇降ベース３０の下降とともに電極回転機構２３を駆動させ、撹拌モータ３５を回転駆動させる。この撹拌モータ３５の回転駆動により、カップリング３７を介して回転ドライブ軸３８も回転し、この回転軸３８下端に固定された陰極１７もるつぼ１１内で回転され、陰極１７は回転しながら下降する。

その際、昇降ベース３０は回転しないで昇降動作だけを行なうように、ガイドポール３１にて案内され、昇降ベース３０の回転方向の動きを拘束している。昇降ベース３０の下降により、陰極（可動電極、回転電極）１７は、陽極である固定電極１６内に挿入され、固定電極１６に対応する位置で下降が停止され、図２に示すように、陰極１７は電解析出位置に持ち来される。可動電極（陰極）１７が電解析出位置をとるとき、電極装置１８の両電極１６，１７は平面視同心円状に配設され、電極間間隙（距離）が逆截頭円錐形状またはロート形状に維持される。

また、るつぼ１１内の溶融塩１２中には、ガス吹込管を通して酸化ガスである反応ガスが吹き込まれる一方、るつぼ１１内のガスはガス排出管により排出され、外部にパージされる。

電極回転機構２３の駆動により、陽極１７は回転状態にキープされ、引き続き回転が保たれた状態で電解用電源回路２０により電極装置１８に通電され、陽極１６と陰極１７との間に電圧が印加される。この通電により、陽極バスケット１６内の被覆管付切断燃料は溶融塩１２内に溶解していき溶融する。溶融塩１２に溶解した溶液は、陽極１６と陰極１７間への電圧印加により、時間の経過に伴って陰極にウランやプルトニウム等の顆粒状の酸化物が電解析出物５０として生じ始める。電解析出物５０の成長により陰極１７側の径が増加していき、陰極１７と陽極１６との間の間隙が次第に小さくなっていく。

その際、陽極バスケット１６内に収容された被覆管付切断燃料は、切断面が陰極１７側を向くようにセットされ、陰極１７側を向く被覆管付切断燃料の切断面積を大きく取ることができ、溶融塩への切断燃料の溶融効率を向上させることができる。

この電解装置１０は両電極１６，１７間への通電により、時間経過に伴って電解析出物５０が陰極１７側に生じ始め、電解析出物５０の成長により陽極１６側と接触が生じ始めたり、生じる前に、陰極１７を回転させた状態で電極昇降機構２２を駆動させて陰極１７を下降させ、陰極１７を図３に示す電解析出物５０の回収位置に移動させる。

陰極１７に析出した電解析出物５０は、可動電極である陰極１７が回転しながら電極昇降機構２２の駆動により下降することにより、析出物の掻き取り用カッタ４５に接触して徐々に掻き落とされることになり、最終的には、陰極１７の電解析出物５０は完全に除去される。

掻き取り用カッタ４５で掻き取られた電解析出物５０は回収装置４７の回収容器４６に落下され、回収容器４６内に回収されて堆積される。

陰極１７の電解析出物５０が完全に除去されると、電極昇降機構２２を駆動させて陰極１７を引き上げ、陽極（陽極バスケット）１６に対応する電解析出位置まで上昇して停止させ、再び電解処理を行なう。陰極１７への電解析出物の析出状況に応じて一連の電解析出・回収作業を繰り返す。

一方、析出物の回収容器４６内にはＵＯ_２等顆粒状酸化物の電解析出物５０が蓄積されていく。被覆管付使用済燃料（切断燃料）のウラン等の有効成分が無くなったら、るつぼ１１の上蓋１４を開けて、るつぼ１１内機器を外に取り出し、回収装置４７の回収容器４６内の電解析出物５０を取り出して回収し、回収作業が終了する。電解装置１０は次の被覆管付使用済燃料の電解析出、回収作業に備えられる。

この実施形態の電解装置によれば、使用済燃料の被覆管付切断燃料に含まれる有効成分を、電解装置１０の運転を停止させることなく、連続運転させて効率よく電解析出物として陰極１７側に析出され、陰極１７側に析出した電解析出物を回収装置４７によりスムーズに能率的に回収させることができる。

図４ないし図６は、本発明に係る電解装置の第２実施形態を示すものである。

図４は、電解装置１０Ａの運用前の電極待機状態を示す断面図であり、図５は電解装置１０Ａの運用状態を示すもので陰極側に析出される電解析出物５０の析出状態を示す断面図、図６は電解装置１０Ａで析出された電解析出物５０の回収状態を示す断面図である。

第２実施形態に示された電解装置１０Ａはるつぼ１１内にトーラス状、リング状あるいは円筒状の固定電極５１が陰極として収容され、この固定電極５１の内側に可動電極５２が陽極として出し入れ可能に設けられる。可動電極５２は、電極駆動装置２５の電極昇降機構２２により昇降自在に、かつ電極回転機構２３により回転自在に設けられる。

固定電極５１と可動電極５２との間に電解用電源回路５４により電源が供給され、電圧が印加される。電解用電源回路５４から供給される電源は、固定電極５１側が陰極に、可動電極５２側が陽極となるようにプラス極とマイナス極が第１実施形態に示すものと反対になるように形成される。この固定電極５２と可動電極５３とにより電極装置５５が構成される。

電解装置１０Ａの他の構成および作用は、第１実施形態に示された電解装置１０の構成および作用と実質的に異ならないので、共通する部分には同じ符号を付して簡略的に説明する。

図４に示された電解装置１０Ａは、るつぼ１１の外側に加熱ヒータ１３が設置されており、るつぼ１１の中には溶融塩１２が満たされている。るつぼ１１の上部開口部は上蓋１４で覆われており、この上蓋１４に電極駆動装置２５が設けられる。電極駆動装置２５は、第１実施形態に示される電極駆動装置と同様、電極昇降機構２２と電極回転機構２３とから構成される。

電極昇降機構２２は、設置台２６上に設けられた昇降モータ２７とこのモータ回転軸に動力伝達機構２８を介して連結されたスクリュシャフト２９とが設けられ、このスクリュシャフト２９に昇降ベース３０が接続される。スクリュシャフト２９の回転による昇降ベース３０の昇降はガイドポール３１により案内される。

また、昇降ベース３０の中央部に電極回転機構２３が設けられる。電極回転機構２３は昇降ベース３０の中央部下面あるいは上面に設置された撹拌モータ３５を有し、この撹拌モータ３５のモータ出力軸３６はカップリング３７を介して回転ドライブ軸３８に連結される。この回転ドライブ軸３８は上蓋１４の中央部に形成される軸受ボス４０を貫いてるつぼ１１内に入り、その先端に可動電極５２を設けている。

また、回転ドライブ軸３８の途中に電解用電源回路５４を構成するスリップリング２０が設けられ、可動電極５２に電源をスムーズに供給できるようになっている。

電極回転機構２３の回転ドライブ軸３８の下端に固定される可動電極５２は、メッシュ状の金網あるいはパンチングプレートを外周側に設けた筒状あるいはスリーブ状のバスケットが設置される。可動電極５２は陽極バスケットとして陽極を構成しており、この陽極バスケット５２内に使用済燃料である被覆管付切断燃料が収容される。陽極バスケット５２内に収容される使用済燃料は、燃料被覆管を除去し、燃料棒を所要間隔に切断したものであっても、裁断した破砕状のものであってもよい。

陽極バスケット５２の外周面には、電解析出物の掻き取り用カッタ５６が設けられる。この掻き取り用カッタ５６は陽極バスケット５２の外周側に１箇所以上、好ましくは両サイド２箇所に設置される。掻き取り用カッタ５６のカッタ刃は、下方に向って陽極バスケット５２の外表面側に後退するようにテーパ形状に、また、陽極バスケット５２の外周にヘリカル状あるいは螺旋状に設けられる。

一方の陽極５２に対向する他方の陰極５１は、るつぼ１１の溶融塩１２内に浸漬され、トーラス状あるいは円環状に構成された固定電極である。固定電極５１の中央部に形成される内周面は逆截頭円錐形状に形成され、陽極バスケット５２に設けられた掻き取り用カッタ５６に対向している。固定電極５１の上部には支持部材としてのスリーブ状、筒状あるいはロッド状の断熱部材１５が、また下部にはスリーブ状あるいは筒状サポート部材を介して析出物の回収容器４４が設置される。

次に、電解装置１０Ａの作用を説明する。

電解装置１０Ａの運用前は、図４に示すようにセットされ、加熱ヒータ１３に通電することで、るつぼ１１内は加熱され、収容されたナトリウム塩化物等からなる溶融塩１２は高温・液状となる。

また、電極回転機構２３の回転ドライブ軸３８の下端に設けられた可動電極（陽極）５２は陽極バスケットで構成しており、この陽極バスケット５２内に使用済燃料、例えば被覆管付切断燃料が収容されている。

続いて、電極駆動装置２５の電極昇降機構２２および電極回転機構２３が駆動され、電極昇降機構２２のスクリュシャフト２９にねじ結合あるいはボールねじ結合された昇降ベース３０がガイドポール３１に案内されて下動する。昇降ベース３０は、昇降モータ２７のモータ駆動に応じて回転せず、上下の昇降動作だけを行なうようにガイドポール３１にて、その回転方向の動きを拘束している。

電極昇降機構２２の昇降ベース３０の昇降とともに、電極回転機構２３の撹拌モータ３５を駆動させると、そのモータ駆動力で回転ドライブ軸３８が回転し、陽極としての可動電極５２は回転しながら下降する。可動電極５２は、筒状の陽極バスケットとなっており、内部に使用済燃料としての被覆管付切断燃料が装荷されている。可動電極５２は固定電極５１の中央開口部内に回転しながら下降して、固定電極５１に対応する位置、すなわち図５に示される電極析出位置に持ち来されてセットされる。

陽極５２である陽極バスケットを電極回転機構２３で回転させたまま、電解用電源回路５４により電極装置５５を構成する陽極５２と陰極５１との間に通電し、所要電圧を印加させる。両電極５１，５２間に電圧を印加させると、時間の経過に伴って陰極５１にウラン酸化物等の電解析出物５０が生じ始め、この電解析出物５０は次第に成長していき、陽極５２側と接触が生じるようになり、短絡が起き始める。

陰極５１に析出した電解析出物５０により陽極５２側と短絡が生じ始めると、電極昇降機構２２を駆動させて電極５２を図５に示す電解析出位置から図６に示す電解析出物の回収位置に電極５２を回転させながら下降させる。

陽極５２である可動電極が電極駆動装置（電極昇降機構２２と電極回転機構２３）２５の駆動により、回転しながら下降すると、陰極である固定電極２５の内周面に析出された電解析出物５０が徐々に掻き取り用カッタ５６により掻き取られる。可動電極５２が図６に示す析出物の回収位置まで下降すると、電極昇降機構２２の駆動が停止され、それ以上の下降が停止せしめられる。

可動電極５２が回転しながら下降することにより、掻き取り用カッタ５６にて掻き落とされた電解析出物５０は受皿である回収装置５７の回収容器４４内に落下し、回収容器４４に回収されて堆積される。回収装置５７は掻き取り用カッタ５６と回収容器４４から構成される。陰極である固定電極５１に析出した電解析出物５０が最終的に略完全に除去されると、電極駆動装置２５の電極昇降機構２２が、再び駆動されて陽極５２を引き上げ、再び陰極５１に対応する電解析出位置で停止せしめられる。

この電解析出位置で電解装置１０Ａは、再び電解析出運転を行ない、陰極５１側の電解析出物５０の析出状況に応じて一連の電解析出・回収作業が反復される。

一方、電解装置１０Ａは、析出物回収装置５７の回収容器４４に掻き取られた電解析出物が蓄積していき、被覆管付切断燃料に含まれるウラン等の有効成分が無くなったら、るつぼ１１の上蓋１４を開けて、るつぼ１１内の機器を外部に取り出し、析出物の回収容器４４に堆積された電解析出物５０を取り出し、回収するようになっている。

このようにして、電解装置１０Ａは次の使用済燃料を処理するために備えられ、電解装置１０Ａによる電解・析出・回収作業が繰り返される。

図７ないし図８は、本発明に係る電解装置の第３実施形態を示す全体構成図である。

図７は、電解装置１０Ｂの運用（運転前）の電極待機状態を示す断面図であり、図８は、電解装置１０Ｂによる高速電解処理により得られる電解析出物の析出状態を示す断面図、図９は、電解析出物の回収状態を示す断面図である。第１実施形態に示される電解装置１０と同じ構成および作用を有する部材・機器には同じ符号を付して説明を簡略化する。

図７に示されるように、第３実施形態の電解装置１０Ｂは、るつぼ１１の外周側に加熱ヒータ１３が加熱源として設置されており、るつぼ１１内にはアルカリ金属の塩化物である溶融塩１２が満たされている。

るつぼ１１の頂部開口は上蓋１４で覆われており、この上蓋１４上に電極駆動装置２５が設置される。電極駆動装置２５は電極昇降機構２２と電極回転機構２３とで構成される。

電極昇降機構２２は設置台２６上に設けられた昇降モータ２７と、この昇降モータ２７のモータ駆動軸に動力伝達機構２８を介して接続されるスクリュシャフト２９と、このスクリュシャフト２９にねじ結合あるいはボールジョイントされた昇降ベース３０とを有する。昇降ベース３０はスクリュシャフト２９の回転により昇降されるが、この昇降はガイドポール３１によりベースの回転を拘束するように案内される。

電極昇降機構２２の昇降ベース３０に電極回転機構２３が設けられる。電極回転機構２３は、昇降ベース３０の上面あるいは下面中央部に設けられた撹拌モータ３５と、このモータ出力軸３６にカップリング３７を介して回転一体に連結された回転ドライブ軸３８とを有し、この回転ドライブ軸３８は軸受ボス４０を介してるつぼ１１内に入り、その下端に陰極５８が可動電極として固定される。陰極５８は、円筒状あるいはスリーブ状に構成される。

陰極５８を取り囲むように外周には、円環状あるいはトーラス状の固定電極１６が陽極として設け、電極装置６０が構成される。この固定電極１６の少なくとも内外周面、図示例では内外周面はメッシユ状の金網あるいはパンチングプレートを取り付けたバスケット形状に形成され、陽極バスケットとして構成される。陽極バスケット１６は上蓋１４に取り付けられた支持部材としての断熱部材１５を介して設けられ、るつぼ１１の内周面に沿うように配設される。

このようにして陽極１６としての固定電極の上部には断熱部材１５が、固定電極１６の下部中央部にはスリーブ状あるいは円筒状のサポート部材４３を介して析出物の回収容器４６が設置されている。

また、陽極１６の内周面の上下２箇所に析出物の掻き取り用カッタ５９が内方側に突出して設けられる。掻き取り用カッタ５９は、陽極の上下２箇所に直径方向に対向して少なくとも２個設けてもよい。析出物の掻き取り用カッタ５９は、陰極である可動電極５８に析出された電解析出物５０を陰極表面から掻き取るようになっている。この掻き取り用カッタ５９と回収容器４６とから析出物の回収装置６１が構成される。

さらに、電極装置６０は、固定電極１６である陽極と可動電極５８である陰極との間に、図１に示すと同様な電解用電源回路（図示せず）により電源が供給されるようになっている。また、るつぼ１１の上蓋１４にはるつぼ１１内に処理用ガスを供給するガス供給管とるつぼ１１内のガスを排出（パージ）するガス排出管（共に図示せず）が設けられる。

次に、電解装置１０Ｂの作用を説明する。

この電解装置１０Ｂは、装置運用前に加熱ヒータ１３に通電することで、るつぼ１１内が加熱され、るつぼ１１内に収容されたアルカリ金属の塩化物が加熱溶融され、高温・液状をなす溶融塩１２として収容される。るつぼ１１内の固定電極１６には、使用済燃料である被覆管付切断燃料が収容される。この切断燃料は、切断面が半径方向内方を向くように収容される。固定電極１６は、るつぼ１１内の溶融塩１２に浸漬された状態に設置される。

しかして、電極駆動装置２５の電極昇降機構２２およびで機回転機構２３を駆動させると、可動電極５８は図７に示す後退した電極待機位置から回転しながら下降し、図８に示すように固定電極１６の中央開口部に上方から挿入され、固定電極１６に対応する電解析出位置まで下降し、この位置にセットされる。

図８に示す電解運転では、電極駆動装置２５の昇降モータ２７および撹拌モータ３５を駆動させてるつぼ１１内に可動電極５８である陰極を回転させながら下降させる。この下降により陰極５８は溶融塩１２中に浸漬され、固定電極１６である陽極に対向する位置で下降が停止せしめられる．
可動電極５８である陰極は、引き続き回転が継続された状態で、両電極１６，５８間に電源を供給し、電圧を印加させる。この電圧印加により、ＵＯ_２，ＰｕＯ_２等の顆粒状酸化物が電解析出物５０として陰極５８側に析出される。

電解析出物５０は陰極５８側に生じ始め、時間経過とともに次第に成長し、この電解析出物５０の成長により陰極５８側は陽極１６側と接触が生じ、短絡が起き始める。

陰極５８側と陽極１６側に短絡が起き始めた時点あるいはその直前に陰極５８を回転させた状態で電極昇降機構２３を駆動させて陰極５８を図８に示す状態から下降させる。

図８に示す電解析出位置から陰極５８を回転させながら下降させると、下部の析出物の掻き取り用カッタ５９が陰極５８の外表面に付着している電解析出物５０と接触し、この電解析出物５０を陰極５８表面から徐々に掻き落としていく。最終的に図９に示すように回収位置に下降し、陰極５８の電解析出物５０を下部の掻き取り用カッタ５９で除去される。

下部の掻き取り用カッタ５９で電解析出物５０を除去した後、電極昇降機構２２を反転駆動させ、陰極５８を上昇させる。この陰極５８の引き上げにより、上部の掻き取り用カッタ５９で陰極５８上に残された電解析出物を取り除く。

陰極５８から電解析出物５０が除去されると、陰極５８は電極昇降機構２２の駆動により下降させ、画７に示された固定電極１６である陽極に対応したい位置に持ち来され、この電解析出位置で、再び電解運転が行なわれる。電解装置１０Ｂは、陰極５８側への電解析出物５０の析出状態に応じて、電解析出および回収作業が繰り返される。

図８に示す電解作業により、陰極５８に析出した電解析出物５０が、下部および上部の掻き取り用カッタ５９で掻き落とされると、陰極５８から除去された顆粒状の電解析出物５０はサポート部材５９内を下降して回収容器４６内に落下し、この回収容器４６内に回収されて蓄積される。

析出物の回収容器４６には電解析出物５０が蓄積していき、使用済燃料のウラン等の有効成分が無くなったら、るつぼ１１の上蓋１４を開けて中の機器を外に取り出し、析出物の回収容器４６に収容されている電解析出物５０を回収し、取り出すようになっている。

析出物の回収容器４６から電解析出物５０が取り出されると、電解装置１０Ｂは次の使用済燃料の電解作業の準備がなされ、次の電解析出・回収作業が繰り返される。

図１０ないし図１２は、本発明に係る電解装置の第４実施形態を示す全体構成図である。

図１０は、図１に示された電解装置１０同様、電解装置１０Ｃ運用前の状態を示す断面図である。図１１は電解作業に伴うＵＯ_２等の電解析出物の析出状態を、図１２は析出された電解析出物の回収状態をそれぞれ示す断面図である。第１実施形態に示された電解装置１０と同じ構成および作用には同じ符号を付し、説明を簡略化する。

この実施形態に示された電解装置１０Ｃは、るつぼ１１の外側に加熱ヒータ１３が加熱手段として設置されており、るつぼ１１の内部はアルカリ金属塩化物等からなる溶融塩１２で満たされている。るつぼ１１の頂部開口は上蓋１４で覆われており、この上蓋１４に電極駆動装置２５が設けられる。

電極駆動装置２５は電極昇降機構２２と電極回転機構２３とにより構成される。電極昇降機構２２は、設置台２６上に設けられた昇降モータ２７と、このモータ駆動力が動力伝達機構２８を介して伝達されるスクリュシャフト２９と、このスクリュシャフト２９にねじ結合あるいはポールねじ結合された昇降ベース３０とを有し、昇降ベース３０はガイドポール３１によりベース回転が拘束されて昇降せしめられる。

電極昇降機構２２の昇降ベース３０には電極回転機構２３が設けられる。電極回転機構２３は、昇降ベース３０のベース表面あるいはベース下面の中央部に設けられた撹拌モータ３５と、この撹拌モータ３５のモータ出力軸３６にカップリング３７を介して回転一体に連結された回転ドライブ軸３８とを有する。回転ドライブ軸３８は上蓋１４の軸受ボス４０を貫いて下方に延び、その下端に可動電極５８が陰極として固定される。可動電極５８は円筒状あるいはスリーブ状に構成され、トーラス状あるいは円環状の固定電極１６の中央開口部に出し入れ自在に挿入される。

固定電極１６は、るつぼ１１内に充填された溶融塩１２中に浸漬され、トーラス状あるいは円環状に形成される陽極バスケットであり、陽極を構成している。この陽極バスケット１６内に被覆管付使用済燃料である被覆管付切断燃料（図示せず）が収容される。被覆管付切断燃料は、切断面が半径方向内方を向くように収容される。

固定電極１６である陽極バスケットは、電解装置１０Ｃの上蓋１４に保持部材としての断熱部材１５を介して保持される一方、この陽極バスケット１６に支持部材としての逆截頭円錐状あるいはトーラス状サポート部材６５を介して受皿である析出物の回収容器４６が設けられる。収納容器４６は析出物の回収装置６６を構成しており、陽極バスケット１６の中央部下方に設けられる。陽極バスケット１６は、少なくとも内表面にメッシュ状の金網あるいはパンチングプレートが設けられ、陽極バスケット１６内に収納される使用済燃料としての被覆管付切断燃料が切断面を内側を向くように設置される。

また、電解装置１０Ｃの上蓋１４にはるつぼ１１内の溶融塩１２に反応ガスを吹き込むガス吹込管が、また、るつぼ１１内のガスをパージ（排出）するガス排出管（共に図示せず）が設けられる一方、図１ないし図３に示す電解装置１０の電解用電源回路１９と同様な電源回路（図示せず）が設けられ、両電極１６，５８間に電源を供給し、電圧を印加させるようになっている。

次に、電解装置１０Ｃの作用を説明する。

電解装置１０Ｃは、その運用前に加熱ヒータ１３に通電することでるつぼ１１内は加熱され、内部に収納された溶融塩１２は５００℃〜７００℃の高温・液状となっている。

図１０に示された電解装置１０Ｃが運用前の状態から電極駆動装置２５を駆動させ、電極昇降機構２２および電極回転機構２３をモータ駆動させる。電極昇降機構２２の昇降モータ２７のモータ駆動により、そのモータ駆動力が動力伝達機構２８を介してスクリュシャフト２９を回転駆動させ、昇降ベース３０を昇降させる。

昇降ベース３０の昇降はガイドポール３１に案内され、ベースの回転を拘束するように昇降させる。昇降ベース３０に設けられた電極回転機構２３を駆動させることにより、回転ドライブ軸３８の下端に設けられた可動電極としての円筒状あるいはスリーブ状陰極５８は回転しながら下降し、図１０に示す待機位置から図１１に示される電解析出位置に持ち来され、この電解析出位置で電極昇降機構２２の駆動が停止せしめられる。

電解装置１０Ｃは、陰極である可動電極５８が電解析出位置をとるとき、電極昇降機構２２の下降が停止された状態で回転が継続され、電動電極である陰極５８は引き続き回転したままの状態に保たれて両電極１６，５８に電源が供給される。

両電極１６，５８間に電源が供給されると、陽極バスケット１６内に収容された被覆管付切断燃料は、溶融塩１２内に溶解して溶融する。溶融塩１２に溶解した溶液は、両電極１６，５８間への電圧印加によって陰極５８側にＵＯ_２，ＰｕＯ_２等の顆粒状酸化物である電解析出物５０が析出し始め、析出した電解析出物５０は陰極表面に次第に堆積していく。

電解析出物５０の成長により陰極表面に析出していくと、陰極５８側は電解析出物５０を介して陽極１６側と接触が生じ、短絡が起き始める。

陰極５８が陽極１６側と短絡が生じ始めると、陰極５８の回転駆動をキープした状態で、電極昇降機構２２をモータ駆動させ、陰極５８を図１１に示す電解析出位置から下降させ、図１２に示す電解析出物５０の回収位置に持ち来す。

陰極５８が陽極（陽極バスケット）１６から抜け切った所で下降を停止させ、この下降停止位置で電極回転機構２３の撹拌モータ３５をより高速に回転させ、回転ドライブ軸３８の下端に固定された可動電極５８に回転による遠心力を付与する。この回転遠心力により陰極５８表面に付着した電解析出物５０は遠心力により陰極５８の外表面から引き剥がされて周囲に飛散する。

周囲に飛散した電解析出物５０は、逆截頭円錐状あるいはロート状のサポート部材６０に案内されて下方に落下し、析出物の回収容器６６に掻き集められる。

陰極５８表面に付着した電解析出物５０が剥離されて飛散し、回収容器４６に掻き集められた後、電極昇降機構２２を駆動させて陰極５８を上昇させ、図１１に示された陽極１６に対応する電解析出位置に持ち来す。この電解析出位置で再び電解運転を行ない、電解析出物５０を析出させた後、電解析出物５０の回収位置に持ち来し、この回収作業を行なう。

電解装置１０Ｃによる電解析出・回収作業を繰り返し、電解析出物５０を回収容器４６に回収させた後、被覆管付使用済燃料に含まれるウラン等の有効成分が無くなったら、るつぼ１１の上蓋１４を開け、るつぼ１１内の収納機器を外部に取り出す。るつぼ１１内機器を外部に取り出すことにより、回収容器４６内に蓄積された電解析出物５０を外部に取り出して回収する。

電解析出物５０の外部への取出し、回収により、一連の電解析出・回収作業が終了し、電解装置１０Ｃは次の使用済燃料の処理のための準備が行なわれ、以後、同様な電解析出・回収作業が繰り返される。

図１３および図１４は、本発明の各実施形態の電解装置に備えられる電極装置の実施例を示すものである。

この実施例に示された電極装置７０は、トーラス状あるいは円環状の固定電極７１と、この固定電極７１の中央開口部に出し入れ可能に案内される可動電極７２とを有し、可動電極７２の外表面に析出物の掻き取り用カッタ７３を設けたものである。

固定電極７１と可動電極７２との間には各紙実施例に示された電解用電源回路１９と同様な電源回路（図示せず）により電源が供給され、電圧が印加される。両電極６２，６３から電極装置７５を構成しており、この電極装置７５は、電解作業時には溶融塩（図示せず）中に浸漬される。

固定電極７１は陰極を構成しており、この固定電極７１の内周面は逆截頭円錐形状に形成される。固定電極７１の内周面内に可動電極７２が出し入れ自在に収納される。可動電極７２を固定電極７１内に挿入したとき、両電極間に逆截頭円錐形状あるいはロート状の電極間間隙が形成される。

可動電極７２は陽極を構成しており、図示しない電極駆動装置により、図１〜図１２の電解装置１０〜１０Ｃと同様、固定電極７１から後退した待機位置と、固定電極７２に対応（対向）する電解析出装置と、電解析出物を掻き落とす析出物の回収位置との間を上下に昇降自在かつ軸線廻りに回転自在に設けられる。

可動電極７２の外表面は、固定電極７１の内周面に対応するように逆截頭円錐形状に形成され、可動電極７２の外表面は、少なくとも１箇所に掻き取り用カッタ７３が設けられる。掻き取り用カッタ７３は可動電極７２の外表面に、直径方向に対向して、複数個設けてもよい。

掻き取り用カッタ７３のカッタ刃は、陽極である可動電極７２の外表面から半径方向外方に突出する一方、可動電極７２の高さ方向にヘリカル状あるいは螺旋状に湾曲している。図１および図１４（Ａ）には螺旋状あるいはヘリカル状の掻き取り用カッタ７３を一体に設けた例を示したが、図１４（Ｂ）に示すように、掻き取り用カッタ７４は、直刃状のカッタ刃を備えるようにしてもよい。

図１３および図１４に開示された電極装置７０は、各実施形態に示された電解装置１０（１０Ａ〜１０Ｃ）に組み込まれて用いられる。

電極装置７０は、電極駆動装置（図示せず）により可動電極７２を固定電極７１内に対応させ、電解析出位置に持ち来した状態（図１３参照）で、陽極である可動電極７２を回転させ、両電極７１，７２間に電源を供給する。

両電極７１，７２間に電源が供給され、電圧が印加されると、電解を始めて使用済燃料のウラン等の有効成分が溶融塩に溶解し、溶解した溶液からＵＯ_２，ＰｕＯ_２等の顆粒状酸化物である電解析出物５０が陰極７１部に生じ始める。

電解析出物５０の成長により陰極７１側に析出された電解析出物５０を介して陰極７１が陽極７２側に接触し始めると、図示しない電極駆動装置（電極昇降機構と電極回転機構）を駆動させて陽極である可動電極７２を回転させながら下降させる。

可動電極７２を回転させながら下降させると、陽極に取り付けられて析出物の掻き取り用カッタ７３が、電解析出物５０に徐々に接触しながら、陰極７１の表面から削り落としていく。このとき、掻き取り用カッタ７３は螺旋形状あるいはヘリカル形状のカッタ刃により、削られた電解析出物５０を外に押し出すように作用し、効率よく電解析出物５０の除去あるいは回収を行なうことができる。

図１５ないし図１７は、図１３に示された電極装置の各変形例を示すものである。

図１５は、電極装置７０Ａの第１変形例を示すものである。この電極装置７０Ａは、固定電極７６をトーラス状あるいは円環状、円筒状のバスケット形状の陽極に構成し、この陽極バスケット７６の内側に円筒状あるいはスリーブ状の可動電極７７を出し入れ可能に収納させ得るようにしたものである。可動電極７７は、陰極を構成している。

陽極バスケット７６は、少なくとも内周面がメッシュ状の金網あるいはパンチングプレートで覆われて構成される。図１５には陽極バスケット６６の内周面および外周面を金網あるいはパンチングプレートで覆設した例を示す。

陽極バスケット７６は、内部に補強を兼ねる放射状に仕切壁７８を備え、この仕切壁７８で仕切られたバスケット内部に使用済燃料である被覆管付切断燃料７９が収納される。この被覆管付切断燃料はバスケット内部に放射状に収納され、燃料切断面が陰極を構成する可動電極７を向くようにセットされる。

図１６は、電極装置７０Ｂの第２変形例を示すものである。

この電極装置７０Ｂは、円環状あるいはトーラス状、円筒状の固定電極（図示せず）を陰極に、固定電極の内側に配設可能な可動電極８０を陽極に構成したものである。

可動電極８０は、図１６に示すようにボックス状のバスケットを平断面十字型に配設して十字型陽極バスケットを構成し、陽極バスケット８０内に使用済燃料である被覆管付切断燃料６９を収納したものである。被覆管付切断燃料７９は図１６に示すように周方向を向くように配設しても、また、放射状に配設してもよい。

図１７は、電極装置６１Ｃの第３変形例を示すものである。

この電極装置６１Ｃは、円環状あるいはトーラス状、円筒状の固定電極（図示せず）を陰極に、固定電極の内側に配設可能な可動電極を陽極に構成したものである。

可動電極７１は、平面形状が扇型をなすボックス状のバスケットを、放射状に配設して陽極バスケットを構成し、この陽極バスケット８１内に使用済燃料である被覆管付切断燃料６９を放射状に収容したものである。

図１７に示された可動電極８１は、扇型ボックス形状を組み合せた陽極バスケットのバスケット内部に被覆管付使用済切断燃料７９を放射状に収容したものである。

図１５ないし図１７に示された電極装置の各変形例によれば、電極装置７０，７０Ａ〜７０Ｃの両電極間に円筒状あるいはスリーブ状の電極間間隙を形成し、この間隙を常時所定値に保つことができる。

本発明に係る電解装置の第１実施形態を示す全体構成図。 図１に示された電解装置による電解析出状態を示す断面図。 図１に示された電解装置による電解析出物の回収状態を示す断面図。 本発明に係る電解装置の第２実施形態を示す全体構成図。 図４に示された電解装置による電解析出状態を示す断面図。 図４に示された電解装置による電解析出物の回収状態を示す断面図。 本発明に係る電解装置の第３実施形態を示す全体構成図。 図７に示された電解装置による電解析出状態を示す断面図。 図７に示された電解装置による電解析出物の回収状態を示す断面図。 本発明に係る電解装置の第４実施形態を示す全体構成図。 図１０に示された電解装置による電解析出状態を示す断面図。 図１０に示された電解装置による電解析出物の回収状態を示す断面図。 本発明に係る電解装置に組み込まれる電極装置の第１実施例を一部破断して示す斜視図。 （Ａ）および（Ｂ）は電極装置の可動電極に備えられる析出物の掻き取り用カッタをそれぞれ示す図。 前記電極装置の第１変形例を示す斜視図。 前記電極装置の第２変形例を示す斜視図。 前記電極装置の第３変形例を示す斜視図。

符号の説明

１０，１０Ａ 電解装置
１１ るつぼ
１２ 溶融塩
１３ 加熱ヒータ（加熱手段）
１４ 上蓋
１５ 断熱部材（サポート部材）
１６ 陽極バスケット（陽極、固定電極）
１７ 電極（陰極、回転電極）
１８ 電極装置
１９ 電解用電源
２０ 電解用電源回路
２１ スリップリング
２２ 電極昇降機構
２３ 電極回転機構
２５ 電極駆動装置
２６ 設置台
２７ 昇降モータ
２８ 動力伝達機構
２９ スクリュシャフト
３０ 昇降ベース
３１ ガイドポール
３５ 撹拌モータ
３６ モータ駆動軸
３７ カップリング
３８ 回転ドライブ軸
４０ 軸受ボス
４３ サポート部材
４４ 回収容器
４５ 掻き取り用カッタ
４７，５０ 回収装置
５０ 電解析出物
５１ 固定電極（陰極）
５２ 可動電極（陽極、陽極バスケット）
５４ 電解用電源回路
５６ 掻き取り用カッタ
５８ 可動電極（陰極）
５９ 掻き取り用カッタ
６０ サポート部材
６０ 電極装置
６１ 回収装置
６５ サポート部材
７１ 固定電極（陰極）
７２ 可動電極（陽極）
７３，７４ 掻き取り用カッタ
７５ 電極装置
５９ 被覆管付切断燃料
７６ 固定電極（陽極）
７７ 可動電極（陰極）
７８ 仕切壁
７９ 被覆管付切断燃料
８０，８１ 可動電極（陽極、陽極バスケット）

Claims (11)

1. 溶融塩を収納するるつぼと、
   このるつぼを加熱する加熱手段と、
   前記るつぼ内に収容され、陽極と陰極とを有する電極装置と、
   この電極装置の両電極間に電源を供給する電解用電源回路と、
   前記電極装置の可動電極を昇降可能かつ回転可能に駆動する電極駆動装置と、
   前記両電極に電源を供給することにより、陰極側に析出する電解析出物を回収する回収装置とを有し、
   前記電極装置はるつぼ内の溶融塩に浸漬可能に設けられたトーラス状あるいは円環状の固定電極と、この固定電極の内側に出し入れ可能に配設される可動電極とを有し、前記両電極の一方を陽極に、その他方を陰極に構成したことを特徴とする電解装置。
2. 前記陽極は金網、パンチングメタル等の開孔部材を備えたバスケット形状の陽極バスケットに構成され、上記陽極バスケットのバスケット内部に被覆管付使用済燃料が収納された請求項１記載の電解装置。
3. 前記回収装置は、両電極間への電源供給により、陰極側に析出されたＵＯ_２等の電解析出物を陰極表面から掻き取る析出物の掻き取り用カッタと、この掻き取り用カッタで掻き落とされた電解析出物を回収する回収容器とを備えた請求項１記載の電解装置。
4. 前記電極装置の固定電極は陽極あるいは陰極に、可動電極は陰極あるいは陽極にそれぞれ形成され、
   前記可動電極は、前記電極駆動装置により固定電極から上方に後退した待機位置と、固定電極に対応する電解析出位置と、固定電極より下降した電解析出物の回収位置との間を選択的に移動せしめられるように構成された請求項１記載の電解装置。
5. 前記電極装置は、トーラス状あるいは円環状の固定電極と、この固定電極の内側に出し入れ可能な円筒状あるいはスリーブ状の可動電極とを有し、
   前記固定電極は内周面が円筒状あるいはスリーブ状に形成され、この固定電極と可動電極の間にスリーブ状、リング状の電極間間隙が形成された請求項１記載の電解装置。
6. 前記電極装置は、トーラス状あるいは円環状の固定電極と、この固定電極の内側に出し入れ可能な可動電極とを有し、
   前記固定電極は内周面が逆截頭円錐形状に形成され、この固定電極の内側に収納可能な可動電極は外周面が逆截頭円錐形状に形成され、両電極間に逆截頭円錐形状あるいはロート形状の電極間間隙が形成された請求項１記載の電解装置。
7. 前記可動電極は陽極を構成し、可動電極の外周面に析出物の掻き取り用カッタを電極軸方向にヘリカル状、直線状あるいはテーパ状に設け、前記掻き取り用カッタで掻き取られた電解析出物を可動電極下方の回収容器に回収させた請求項５または６記載の電解装置。
8. 前記固定電極は陽極を構成し、前記固定電極の内周面側の少なくとも下部あるいは下方に析出物の掻き取り用カッタを設け、上記掻き取り用カッタで掻き取られた電解析出物を可動電極下方の回収容器に回収させた請求項５または６記載の電解装置。
9. 前記電極装置は、トーラス状あるいは円環状の固定電極が陽極を構成してバスケット形状に形成され、
   上記固定電極の陽極バスケットはバスケット内部に被覆管付使用済切断燃料が切断面を陰極を向けて収容され、上記陽極バスケットの少なくとも内周面は金網、パンチングメタル等の開孔部材で構成された請求項１記載の電解装置。
10. 前記電極装置は、固定電極の内側に出し入れ可能な可動電極が陽極に構成され、上記可動電極を構成する陽極バスケットは、平面視トーラス形状あるいは円環形状に、または平面視矩形あるいは扇型のボックスを放射状あるいは十字型に配設した構成とした請求項１記載の電解装置。
11. 前記電極駆動装置は、可動電極を固定電極から下降させ、固定電極下方の析出物の回収位置で電解析出位置より高速回転させ、電解析出物を遠心力作用で陰極を構成する可動電極の外周面より飛散させた請求項４記載の電解装置。

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