JP2008530570A - 原子炉核材料再処理のためのヘッドエンド処理 - Google Patents
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Abstract
【図1】
Description
・低効率、高エネルギー消費量
・サンドブラストの場合では加圧ガスの使用
・有毒あるいは爆発性粉塵の発生による安全上の問題
・高レベルのノイズ及び振動の発生
・無視できない量の摩砕生成物の破砕対象物への混入
・摩耗による衝撃材料の高率な摩損及び破損、限られた耐用期間、高額な投資
及び
・操業コスト
一つは閉カップ全体を高電圧放出処理する方法であり、もう一つは直径が燃料核心よりも僅かに小さい孔(ここでは0.4mm)をもつ篩全体を高電圧放出処理する方法である。
a)コーティングされた粒子:イットリウム安定化ジルコニア核心及び三重コーティングを含めておよそ90gのコーティング粒子。擬製粒子はフランス・グルノーブル所在のフランス原子エネルギー委員会(CEA)から入手した。
b)一般的な市販原子炉黒鉛型SGL R6650の円筒形片数片。
使用材料:直径1mmの擬製粒子10g
反応容器:ポリエチレン製のインサート(直径120mm×15mm)を用いて容積が減じられ、さらに底部が補強されたもの。閉カップには水を満たした。
マルクス発電機:7段階、7×140nF、付加誘電率なし、電極間隔11、12、12、12、12、12、12mm;課電流60kVで120mA
電極間間隔:30mm
パルス数:200
反応生成物の篩分け分析
使用材料:直径約44mm×35mmの黒鉛円筒体3個、全量282g
反応容器:篩底部3mm、黒鉛円筒体は電極周囲に対称的に配置された
マルクス発電機: 7段階、7×140nF、付加誘電率なし、電極間隔11、12、12、12、12、12、12mm;課電流60kVで150mA
電極間距離:50mm
パルス数:2000
2000パルス後、生成された黒鉛粒子の殆んどすべては篩を通って落下した。
本試験により、黒鉛とコーティング粒子との代表的混合物が同時に破砕可能であることが示された。
使用材料:3mm未満の黒鉛粒子187g(湿状態)及びコーティング粒子1g
反応容器:閉カップ
マルクス発電機: 7段階、7×140nF、付加誘電率なし、電極間隔11、12、12、12、12、12、12mm;課電流60kVで150mA
電極間距離:20mm
パルス数:1600(全数)
反応生成物の篩分け分析
Claims (13)
- 原子炉核材料を、液体を含み、かつ該液体中に電圧放出装置が設置された原子炉中に配置する工程、
前記液体を通して電圧放出処理を行って燃料粒子を破砕生成物へと破砕する工程、及び
前記破砕生成物を偏析する工程から構成される、燃料粒子から成る原子炉核材料を再処理するためのヘッドエンド処理方法。 - 前記燃料粒子には燃料核心と該燃料核心を封入する複数のコーティングがそれぞれ含まれ、及び前記複数のコーティングを破砕するために前記電圧放出処理が加えられることを特徴とする請求項1項記載のヘッドエンド処理方法。
- 前記原子炉核材料にさらにマトリックス材が含まれ、前記燃料粒子が前記マトリックス材中に埋め込まれ、及び前記マトリックス材及び前記複数のコーティングを破砕するために前記電圧放出処理が行われることを特徴とする請求項2項記載のヘッドエンド処理方法。
- 前記破砕生成物を偏析する工程に篩分けが含まれることを特徴とする請求項1〜3項のいずれか1項記載のヘッドエンド処理方法。
- 前記破砕生成物の偏析工程に前記燃料核心を溶解することによって前記コーティング及び/または前記マトリックス材から前記燃料核心を分離する工程が含まれることを特徴とする請求項1〜4項のいずれか1項記載のヘッドエンド処理方法。
- 第一容積をもつ液体が含まれ、かつ該液体中に電圧放出装置が設置された原子炉中に原子炉核材料を配置する工程、
最初に前記マトリックス材を破砕して破砕生成物を得るために前記第一容積をもつ液体中へ電圧放出処理を行う工程、
前記燃料核心及び残存している可能性のあるマトリックス材を含む残存破片を得るために前記破砕生成物を偏析する工程、
第二容積をもつ液体を含む原子炉中に前記残存破片を配置する工程、
前記第二容積をもつ液体中へ電圧放出処理を行って前記複数のコーティングを破砕する工程、及び
前記複数のコーティング及び/または残存マトリックス材から前記燃料核心を偏析する工程から構成され、かつ
前記原子炉核材料がマトリックス材及び燃料粒子から成り、前記燃料粒子が前記マトリックス材中に埋め込まれ、及び燃料粒子のそれぞれが燃料核心と該燃料核心を封入する複数のコーティングから成る請求項1〜5項のいずれか1項記載のヘッドエンド処理方法。 - 前記第二容積が前記第一容積よりもかなり小さいことを特徴とする請求項6項記載のヘッドエンド処理方法。
- 前記偏析工程の少なくとも1工程が篩分け及び/または前記燃料核心の溶解から成ることを特徴とする請求項6項または7項記載のヘッドエンド処理方法。
- 前記原子炉核材料が前記原子炉中の篩上へ配置され、前記電圧放出が前記原子炉中に配置された2本の電極間へ電位差を印加することによって引き起こされることを特徴とする請求項1〜8項のいずれか1項記載のヘッドエンド処理方法。
- 前記原子炉核材料が前記原子炉中の閉カップ中に配置され、及び前記電圧放出が前記原子炉中に配置された2本の電極間へ電位差を印加することによって引き起こされることを特徴とする請求項1〜9項のいずれか1項記載のヘッドエンド処理方法。
- 前記電極が前記原子炉核材料中まで突き出ていることを特徴とする請求項9項または10項記載のヘッドエンド処理方法。
- 前記原子炉核材料に燃料成分が含まれ、前記燃料粒子が前記燃料成分中に埋め込まれていることを特徴とする請求項1〜11項のいずれか1項記載のヘッドエンド処理方法。
- 前記電圧放出処理工程において40kV〜400kVの範囲内から選定された電位差が印加されることを特徴とする請求項1〜12項のいずれか1項記載のヘッドエンド処理方法。
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