JPH03175400A - 核燃料要素の製造方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、原子炉の核燃料要素の製造方法及び装置に関
し、さらに詳しくは核燃料ペレットを被覆管に充填し、
充填後の被覆管の管端部を除染する方法および装置に関
する。

（従来の技術） 一般に、原子炉の燃料要素は、ウラニウム等の核燃料を
焼結して円柱状のペレットを形成し、この核燃料ペレッ
トをステンレス等の金属製の被覆管に充填し、充填後に
被覆管の管口を密封して作られる。

ところで、核燃料ペレットを被覆管に充填する際、核燃
料ペレットの表面が摩擦によって削られ、被覆管の特に
充填側管端部付近にペレット粉末が付着して被覆管が汚
染される。

これを防止するため、従来、１！ＩＪ４図に示されてい
るように、被覆管３１の管端部に管口マスク３２を手作
業により嵌合し、この管口マスク３２をガイド本体３３
に装着し、ガイド本体３３および管口マスク３２を通過
させて核燃料ペレット３４を被覆管３１に充填していた
。そして、核燃料ペレット３４を被覆管３１に充填した
後、ペレット粉末の付着した管口マスク３２を管口マス
ク取外用機器（図示省略）により取り外している。これ
らの作業は放射能被曝を避けるためほとんど遠隔操作機
器により行なわれるが、管口マスク３２を被覆管３１に
嵌合することは放射能被曝がないので手作業により行な
われている。

（発明が解決しようとする課題） ・しかし、上記従来のような管口マスク３２を使用する
方法では、次のような課題があった。

管口マスク３２は一度被覆管３１の充填に使用すると放
射能に汚染されて他の被覆管３１の充填に再使用するこ
とは不可能である。このため、管口マスク３２は使用す
る度に使い捨てしているのが現状である。管口マスク３
２の被覆管３１に嵌合される嵌合部３２ａは薄く加工し
なければならないため、その加工作業が難しく、管口マ
スク３２の製造コストは高いものとなっており、このよ
うに管口マスク３２はその製造単価が高いため、これを
使捨てとすることば燃料要素の製造コストの上昇原因と
なって警）る。

また、管口マスク３２の取り付け、取り外しが、燃料要
素製造の工程数を増加させ、これも製造コストの上昇原
因となっている。

さらに、管口マスク３２の取り付けが手作業により行な
われているため、取り付けのための人員が必要となる。

本発明の目的は、上記欠点を改善し、核燃料ペレット充
填工程において、管口マスクを不要とすることにより、
燃料要素の製造コストを低減し、製造工程を簡素化し、
さらに管ロマスク取り付けのため人員を削減した核燃料
要素の製造方法及び装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明の主たる構成は、被覆
管の管端部付近に付着したペレット粉末を負圧排気によ
り吸い込んで除去することにあり、更には必要に応じて
被覆管の管端部付近に付着したペレット粉末を気体を噴
出して吹き飛ばし、あるいは又必要に応じて除染シート
によって該管端部を拭い去ることを特徴としている。

（実施例） 以下に、本発明の詳細な説明する。

まず、第１図を参照して核燃料ペレットを被覆管に充填
する装置を説明しておく。符号１はガイド本体を示して
おり、このガイド本体１には貫通孔が形成されている。

この貫通孔の一方側に被覆管を装着する被覆管装着部２
が形成され、他方側にはペレット案内部３がテーパ状に
形成されている。そして、前記被覆管装着部２に装着し
た被覆管４の内周面とペレット案内部３の内面との間に
段差ができるだけ無いようにして、充填時に発生するペ
レット粉末を低減するようになっている。

前記ペレット案内部３の内周面に沿って吸込溝５が形成
され、この吸込溝５には吸込口６が形成されている。こ
の吸込口６は吸込路７を介して吸込用管接続部８に連通
され、この吸込用管接続部８は吸込用管９を介して真空
ポンプ等の負圧発生源１０に接続され、真空排気により
ガイド本体１内や被覆管４に付着したペレット粉末を吸
い込むようになっている。

また、前記ガイド本体１の被覆管装着部２の内周面に沿
って噴出溝１１が形成され、この噴出溝１１には噴出口
１２が形成されている。この噴出口１２は噴出路１３を
介して噴出用管接続部１４に連通され、この噴出用管接
続部１４は噴出管１５を介してコンブレフす等の圧縮気
体発生源１６に接続されている。圧縮気体発生源１６に
よって発生された圧縮気体は噴出口１２から噴出して、
がイド本体１内の被覆管４の管端部付近に付着したペレ
ット粉末を吹き飛ばすようになっている。

上記ペレット粉末の吹き飛ばし、吸引によっても尚、被
覆管４の管端部や管端面には僅かにペレット粉末が残留
する。そこで、第２図と第３図に示すような被覆管４の
管端部及び管端面に残留するペレット粉末を除去する管
端部除染装置が設けられる。この管端部除染装置は被覆
管４を回転自在とする図示しない機構と除染治具１７と
除染シート１９とからなっており、被覆管４を回転させ
ながら除染シート１９によって被覆管４の管端部及び管
端面を拭って残留ペレット粉末を取り去るものである。

これを更に詳細に説明すると、除染治具１７には嵌入溝
１８が形成されており、除染シート１９を挟み込んで被
覆管４の管端部を嵌入溝１８に嵌入するものとなってい
る。（第３図参照）ここで、除染シート１９は〃−ゼな
どの布類または紙類などがらなり、この除染シート１９
を巻取るための巻取ローラ２０ａ、２０ｂが除染治具１
７の上下に配置されている。また、除染治具１７のすぐ
上下には除染シート１９を除染治具１７のところで張ら
せるための張り用ローラ２１ａ、２１ｂが設けられてい
る。前記巻取ローラ２０ａと除染治具１７との間で除染
シート１９にアルコールなどの除染液を吹き付けるため
、ノズル状の除染液供給器２２が配置されている。

以上のように構ｔ、された本発明の一実施例は次のよう
に作用する。

第１図を参照して、ガイド本体１の被覆管装着部２に被
覆管４を装着し、ペレット案内部３を会してペレット支
持体２３の核燃料ペレット２４を被覆管４に充填する。

この時、負圧発生源９が吸い込み層管８、がイド本体１
内の吸込路７と吸込口６と吸込溝５を介して負圧排気し
、ガイド本体１内や核燃料ペレット２４の表面及び被覆
管４のＶ端部付近に付着しているペレット粉末を吸い込
んで除去するものである。なお、このガイド本体１内に
形成された負圧により、核燃料ベレｙ　）　２４をガイ
ド本体１内に引き込む作用も生ずるので、ペレット充填
作業を円滑に行なうことができるものとなる。

また、圧縮ス体発土源１６によって発生された圧縮気体
・が噴出用管１５、ガイド本体１内の噴出路１３、噴出
口１２及び噴出溝１１を介して噴出して、被覆管４の管
端部付近に付着しているペレット粉末を吹き飛ばし、こ
れを吸込溝５及び吸込口６から吸引するので、最も多量
にペレット粉末が生ずる被覆管４の管端部付近のペレッ
ト粉末を除去できるものとなる。

核燃料ペレットを充填した後の被覆管４の管端面や管端
部付近にはペレット粉末が未だ僅かに残留しており、こ
の残留ペレット粉末を第１図と第２図に示された管端部
除染装置により除染する。

すなわち、除染液供給器２２によりアルコールなどの除
染液を除染シート１９に吹き付けて染み込ませた後、下
方の巻取ローラ２０ｂに除染シート１９を巻き取って除
染シート１９を下方に引っ張る。そして、除染液の染み
込んだ除染シート１９を挟んで被覆管４の管端部を除染
治具１７の嵌入ｍ１８に嵌入して被覆管４を回転させる
。このようにして、被覆管４の管端面及び管端部付近に
残留しているペレット粉末を拭い去り、その後被覆管４
を外して除染シート１９の汚染された部分を下方に巻き
取って新しい除染シート１９部分を除染治具１７の前に
引き下げ、次の被覆管４の拭い去りを行う。

除染後の被覆管４の管口は端栓（図示省略）により密封
する。

以上は、本発明の一実施例であって、本発明は上記実施
例に限定されるものではない。

たとえば、本発明の最大の要点は、真空ポンプによって
ペレット粉末を吸引除去するものであり、コンプレッサ
によるペレット粉末の吹き飛ばしは必要に応じて付加さ
れるものである。

さらに、除染シートによる管端面の拭き取りは、これも
必要に応じて付加されるものである。

本発明は、真空吸引やコンプレ・ンサによる吹き飛ばし
によって被覆管にペレット粉末が残留しないようにする
ものであればよい。

（発明の効果） 本発明によれば、次のような効果を奏する。

すなわち、本発明では、ペレット粉末を気体を噴出して
吹き飛ばして、核燃料ペレ・ント充填時に被覆管にペレ
ット粉末が付着することを防止するので、管口マスクを
使用しなくともペレット粉末汚染なしに燃料要素を製造
することができ、したがって管口マスク費用を節減して
燃料要素の製造コストを低減でき、燃料要素製造工程を
簡素化でき、さらに管ロマスク取り付けのための人員を
削減できるとともに、核燃料ペレット充填工程を自動化
することも可能となる。

また、気体を噴出してペレット粉末を吹き飛ばすととも
に、負圧排気によりペレット粉末を吸い込み除去するの
で、核燃料ペレット充填時に被覆管にペレット粉末が付
着することを一層効果的に防止できる。

さらに、気体を噴出してペレット粉末を吹き飛ばすとと
もに、負圧排気によりペレット粉末を吸い込み除去して
核燃料ペレット充填時に被覆管にペレット粉末が粉末す
ることを防止し、充填後の被覆管の管端部付近を除染シ
ートを介して除染治具の嵌入溝に嵌入して被覆管と除染
治具とを相対回転させて被覆管の管端面と管端部付近を
除染するので、被覆管の除染効果が一層確実となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る方法を実施するためのペレット
充填装置の例を示す使用状態 図である。 第２図は、本発明に係る方法を実施するための管端部の
除染装置の例を示す使用状態 図である。 第３図は、第２図の一部断面図である。 第４図は、従来の方法を実施するための装置を示す使用
状態図である。 １：がイド本体　２：被覆管装着部 ３：ペレット案内部　４：被覆管　５：吸込溝６：吸込
口　７：吸込路　９：吸込用管路１０゛負圧発生源　１
１：噴出溝 １２　噴出口　１３：噴出路　１５：噴出管路１６圧縮
気体発生源 １７　除染治具　１８：嵌入溝 １９　除染シート　２０ａ１２０ｂ：巻取ローラ２１ａ
、２１ｂ：補助ローラ　２２：吹付ノズル２３：ペレッ
ト支持体　２４：核燃料ペレット第 １ 図 第 図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）核燃料ペレットを被覆管に充填する方法において
   、被覆管の管端部付近に付着したペレット粉末を負圧排
   気により吸い込み除去しながら、被覆管に核燃料ペレッ
   トを充填することを特徴とする核燃料要素の製造方法。
2. （２）核燃料ペレットを被覆管に充填する方法において
   、被覆管の管端部付近に付着したペレット粉末を気体を
   噴出して吹き飛ばし、該吹き飛ばされたペレット粉末を
   負圧排気により吸い込んで除去しながら、被覆管に核燃
   料ペレットを充填することを特徴とする核燃料要素の製
   造方法。
3. （３）核燃料ペレットを被覆管に充填する方法において
   、被覆管の管端付近に付着したペレット粉末を気体を噴
   出して吹き飛ばすとともに該吹き飛ばされたペレット粉
   末を負圧排気により吸い込んで除去しながら、被覆管に
   核燃料ペレットを充填し、該核燃料ペレットを充填され
   た後の被覆管の端部に除染シートを当接することにより
   残留するペレット粉末を拭い去ることを特徴とする核燃
   料要素の製造方法。
4. （４）核燃料ペレットをガイド本体の貫通孔を通過させ
   て被覆管に充填する装置において、ガイド本体の貫通孔
   内の一方側に被覆管装着部が形成され、また他方側にペ
   レット案内部が形成され、該ガイド本体内の被覆管装着
   部付近に付着したペレット粉末を負圧排気により吸い込
   む吸込口をガイド本体内に形成してなることを特徴とす
   る核燃料要素の製造装置。
5. （５）核燃料ペレットをガイド本体の貫通孔を通過させ
   て被覆管に充填する装置において、ガイド本体の貫通孔
   内の一方側に被覆管装着部が形成され、他方側にペレッ
   ト案内部が形成され、該ガイド本体内の被覆管装着部付
   近に付着したペレット粉末を気体により吹き飛ばす噴出
   口と、該吹き飛ばされたペレット粉末を負圧により吸い
   込む吸込口とがそれぞれガイド本体内に形成されてなる
   ことを特徴とする核燃料要素の製造装置。
6. （６）核燃料ペレットをガイド本体の貫通孔を通過させ
   て被覆管に充填する装置において、ガイド本体の貫通孔
   内の一方側に被覆管装着部が形成され、他方側にペレッ
   ト案内部が形成され、該ガイド本体内の被覆管装着部付
   近に付着したペレット粉末を気体により吹き飛ばす噴出
   口と、該吹き飛ばされたペレット粉末を負圧により吸い
   込む吸込口とがそれぞれガイド本体内に形成され、核燃
   料ペレット充填後の被覆管の管端部に当接することによ
   り該管端部に付着している残留ペレット粉末を拭い去る
   除染シートを設けてなることを特徴とする核燃料要素の
   製造装置。