JPH0426720B2 - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はウラン、プルトニウム及びこれらの混
合酸化物である核燃料物質の混合方法に関するも
のである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for mixing nuclear fuel materials, which are uranium, plutonium, and mixed oxides thereof.
核燃料物質を取扱う場合には、この核燃料物質
の質量、装置及び容器の形状（容積、直径、厚
さ）を制限することにより臨界安全管理を行なつ
ており、またこの他に水（H2O）等の減速材の
核燃料物質に対する割合を制限する方法（減速度
制限法）も採用している。
When handling nuclear fuel material, criticality safety is controlled by limiting the mass of the nuclear fuel material and the shape (volume, diameter, thickness) of the equipment and container . ) is also used to limit the ratio of moderators to nuclear fuel material (deceleration limiting method).
ところで、核燃料ペレツトの原料粉末を用意す
る場合、ウラン、プルトニウム及びこれらの混合
酸化物である核燃料物質を均一に混合して臨界安
全管理をした容器に充填している。 By the way, when raw material powder for nuclear fuel pellets is prepared, nuclear fuel materials such as uranium, plutonium, and mixed oxides thereof are uniformly mixed and packed in a container that is controlled for criticality safety.
ところが、従来の核燃料物質の混合方法におい
ては、前述のような臨界安全管理上の制限がある
ことから、核燃料粉末の混合におけるロツトサイ
ズ即ち粉末容器又はブレンダーサイズは無制限に
大きくすることができず、濃縮度が５％以下の軽
水炉用燃料では、減速度制限を適用して３トンＵ
程度までのロツトサイズ即ち粉末容器又はブレン
ダーサイズにすることができるが、これ以上のロ
ツトサイズ即ち粉末容器又はブレンダーサイズに
することは困難である。
However, in the conventional method of mixing nuclear fuel materials, due to criticality safety control limitations as mentioned above, the lot size, that is, the size of the powder container or blender for mixing nuclear fuel powder, cannot be increased without limit. For light water reactor fuel with a degree of 5% or less, 3 tons of U.
However, it is difficult to achieve larger lot sizes, i.e., powder container or blender sizes.
また、５％以上の濃縮ウラン及びプルトニウム
を含む燃料においては、臨界安全管理上の制限が
さらに厳しくなり、原料粉末のロツトサイズはさ
らに小さくなる。 Furthermore, for fuel containing enriched uranium and plutonium of 5% or more, criticality safety control restrictions become even stricter, and the lot size of the raw material powder becomes even smaller.
このようなロツトサイズが小さくなることは、
ロツト数が多くなり、従つて前記核燃料粉末のロ
ツトごとに行つている、粉末の化学的及び物理的
特性の検査、分析の件数が多くなり、かつ燃料の
製造工程においてしばしば各ロツトの粉末物性等
の変化による製造条件の変更を必要とし、生産性
が低くなる等の問題が生じる。 This reduction in lot size means that
As the number of lots increases, the number of tests and analyzes of the chemical and physical properties of the powder that are conducted for each lot of nuclear fuel powder increases, and in the fuel manufacturing process, the physical properties of the powder of each lot are often examined. It is necessary to change the manufacturing conditions due to changes in the manufacturing conditions, which causes problems such as lower productivity.
本発明は従来の核燃料物質の混合方法がもつ以
上のような問題点を解決した核燃料物質の混合方
法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a method for mixing nuclear fuel materials that solves the above-mentioned problems of conventional methods for mixing nuclear fuel materials.
本発明は前記目的を達成させるために次のよう
な構成としている。即ち、臨界安全管理をした容
器に核燃料粉末を充填、混合したあと、この核燃
料粉末を前記容器と同規模の複数個の容器に等分
割して充填し、これをくり返すことにより複数個
の容器に一定量を入れ次にこれら複数個の容器内
の核燃料粉末を混合している。
In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration. That is, after filling and mixing nuclear fuel powder into a container that has undergone criticality safety control, the nuclear fuel powder is equally divided and filled into multiple containers of the same size as the previous container, and this process is repeated to form multiple containers. The nuclear fuel powder in these multiple containers is then mixed.
以下、本発明の方法を詳細に説明する。 The method of the present invention will be explained in detail below.
本発明の核燃料物質の混合方法は、まず、臨界
安全管理された容器形状（容積、直径、厚さ等の
制限をされた）で減速度制限された容器（ブレン
ダーの容器を含む）（0.5〜1000）に、ウラン、
プルトニウム及びこれらの混合酸化物である核燃
料粉末を充填、混合してこれら核燃料粉末を均一
にする。 The method of mixing nuclear fuel materials of the present invention begins with a criticality-safe container shape (limited volume, diameter, thickness, etc.) and a container (including a blender container) with limited deceleration (0.5~ 1000), uranium,
Nuclear fuel powder consisting of plutonium and mixed oxides thereof is filled and mixed to make the nuclear fuel powder uniform.
次に、複数個の臨界安全管理された前記容器
（ブレンダー容器を含む）と同規模の複数の空容
器に、前記混合により均一にされた核燃料粉末を
等分割して一定量ずつ充填し、
次に、等分割された核燃料粉末が充填された複
数の臨界管理された容器（ブレンダーを含む）内
の核燃料粉末をそれぞれ均一に混合する。 Next, a plurality of empty containers of the same size as the plurality of criticality safety-controlled containers (including blender containers) are filled with equal portions of the nuclear fuel powder made uniform through the mixing, and then filled with a certain amount. First, the nuclear fuel powder in a plurality of criticality-controlled containers (including a blender) each filled with equally divided nuclear fuel powder is mixed uniformly.
本発明の核燃料物質の混合方法によれば、従来
の核燃料物質の混合方法に比較し、核燃料粉末
（原料粉末）のロツトサイズを一段と大きくする
ことができ、粉末の化学的及び物理的特性の検
査、分析件数を著しく減少させることができて経
済的であり、燃料ペレツトの製造工程において
は、ロツト毎の粉末特性（焼結性等）が異なる場
合に製造条件を変更することが必要であるが、ロ
ツトサイズを大きくすることができるようになつ
たため、しばしば製造条件を変更するような必要
はなくなり、長時間同一条件により安定した燃料
ペレツトの製造が可能となり、生産性を大幅に向
上させることができる。
According to the nuclear fuel material mixing method of the present invention, compared to conventional nuclear fuel material mixing methods, the lot size of nuclear fuel powder (raw material powder) can be further increased, and the chemical and physical properties of the powder can be inspected. It is economical as it can significantly reduce the number of analyses, and in the fuel pellet manufacturing process, it is necessary to change the manufacturing conditions when the powder characteristics (sinterability, etc.) differ from lot to lot. Since it is now possible to increase the lot size, there is no longer a need to frequently change production conditions, and fuel pellets can be produced stably under the same conditions for a long period of time, making it possible to significantly improve productivity.
以下、本発明の一実施例を第１図に基づいて説
明する。第１図中１は、粉末ホツパであり、この
粉末ホツパ１の下部にはスクリユーフイーダ２が
設けられている。このスクリユーフイーダ２には
ボールバルブ３、エキスパンシヨンジヨイント４
を介して臨界安全管理された粉末容器５が連結さ
れている。又この粉末容器５の下方にはボールバ
ルブ１１が設けられている。この粉末容器５は秤
量機６の上に載せられている。７はモータであ
る。８はブレンダーであり、このブレンダー８に
は粉末容器５が軸９を介して回転自在に取り付け
可能とされている。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. Reference numeral 1 in FIG. 1 is a powder hopper, and a screw feeder 2 is provided below the powder hopper 1. This screw feeder 2 has a ball valve 3 and an expansion joint 4.
A powder container 5, which is controlled for criticality safety, is connected thereto. Further, a ball valve 11 is provided below the powder container 5. This powder container 5 is placed on a weighing machine 6. 7 is a motor. 8 is a blender, and a powder container 5 can be rotatably attached to this blender 8 via a shaft 9.
また、粉末容器５の下方のボールバルブ１１に
は、所定箇所において、エキスパンシヨンジヨイ
ント１２を介してスクリユーフイーダ１３が連結
可能とされている。このスクリユーフイーダ１３
にはボールバルブ１４、エキスパンシヨンジヨイ
ント１５を介してそれぞれ同一構成の複数の臨界
安全管理された等分割用容器１６が着脱自在に連
結可能とされている。この等分割用容器１６は秤
量機２０の上に載せられている。これら複数の等
分割用容器１６は粉末容器５と同規模のものであ
る。各等分割用容器１６はブレンダー１７に軸１
８を介して回転自在に取り付け可能とされてい
る。１９はモータである。 Further, a screw feeder 13 can be connected to the ball valve 11 below the powder container 5 at a predetermined location via an expansion joint 12. This screw feeder 13
A plurality of equally divided vessels 16 having the same configuration and under criticality safety control can be detachably connected to each other via a ball valve 14 and an expansion joint 15. This equally divided container 16 is placed on a weighing machine 20. These plural equally divided containers 16 are of the same scale as the powder container 5. Each equally divided container 16 is attached to a blender 17 with a shaft 1.
8, it can be rotatably attached. 19 is a motor.
しかして、核燃料物質（粉末）を混合する場合
には、ウラン、プルトニウム及びこれらの混合酸
化物である核燃料物質粉末を粉末ホツパ１に投入
し、ボールバルブ３を開け、スクリユーフイーダ
２を作動させると、核燃料粉末は粉末容器５側へ
送られ、ボールバルブ３、エキスパンシヨンジヨ
イント４を通り粉末容器５に充填される。 When mixing nuclear fuel material (powder), the nuclear fuel material powder, which is uranium, plutonium, and mixed oxides thereof, is put into the powder hopper 1, the ball valve 3 is opened, and the screw feeder 2 is operated. Then, the nuclear fuel powder is sent to the powder container 5 side, passes through the ball valve 3 and the expansion joint 4, and is filled into the powder container 5.
次に、粉末容器５は、エキスパンシヨンジヨイ
ント４から外され、秤量機６により計量され所定
の重量であるかどうかを確認される。 Next, the powder container 5 is removed from the expansion joint 4 and weighed by a weighing machine 6 to confirm whether it has a predetermined weight.
次に、計量で合格した粉末容器５はブレンダー
８に取り付けられて回転させられる。これによ
り、粉末容器５内の核燃料粉末は均一に混合され
る。 Next, the powder container 5 that passes the measurement is attached to the blender 8 and rotated. Thereby, the nuclear fuel powder in the powder container 5 is mixed uniformly.
次に、内部の核燃料粉末が混合された粉末容器
５は、所定箇所へ運ばれ、ボールバルブ１１、エ
キスパンシヨンジヨイント１２、スクリユーフイ
ーダ１３、ボールバルブ１４、エキスパンシヨン
ジヨイント１５を介して複数の等分割用容器１６
のいずれかに連結される。 Next, the powder container 5 with the nuclear fuel powder mixed therein is transported to a predetermined location, and the ball valve 11, expansion joint 12, screw feeder 13, ball valve 14, and expansion joint 15 are inserted into the powder container 5. A plurality of equally divided containers 16 through
connected to either.
次に、ボールバルブ１１，１４を開け、スクリ
ユーフイーダ１３を作動させ、粉末容器５から等
分割用容器１６に所定量の核燃料粉末を充填す
る。 Next, the ball valves 11 and 14 are opened, the screw feeder 13 is operated, and a predetermined amount of nuclear fuel powder is filled from the powder container 5 into the equal division container 16.
次に、この等分割用容器１６からエキスパンシ
ヨンジヨイント１５を外し、この等分割用容器１
６と同様に他の等分割用容器１６に、順次一定量
ずつ核燃料粉末を充填する。粉末容器５が空にな
つたら、次の粉末容器５を所定箇所に取付け上記
操作を繰り返す。 Next, remove the expansion joint 15 from this equally divided container 16, and remove the expansion joint 15 from this equally divided container 16.
Similarly to 6, the other equally divided containers 16 are sequentially filled with a certain amount of nuclear fuel powder. When the powder container 5 is empty, attach the next powder container 5 to a predetermined location and repeat the above operation.
次に、秤量機２０の秤量により、各等分割用容
器１６内の粉末重量が定量に達したら、各等分割
用容器１６を、順次ブレンダー１７に取り付けて
回転させ、内部の核燃料粉末を均一に混合する。
この分割混合により、上記複数の等分割用容器１
６内部の核燃料粉末は同一ロツトとなり、粉末物
性測定、分析は複数の等分割用容器１６の中の１
個より代表サンプルを採取し、測定すればよい。 Next, when the weight of the powder in each equal division container 16 reaches a fixed amount as determined by the weighing device 20, each equal division container 16 is sequentially attached to the blender 17 and rotated to uniformly distribute the nuclear fuel powder inside. Mix.
By this divisional mixing, the plurality of equal division containers 1
The nuclear fuel powder inside 6 is from the same lot, and powder physical property measurement and analysis are carried out in one of the plurality of equally divided containers 16.
All you have to do is take a representative sample from each individual and measure it.
この実施例によれば、従来の核燃料物質の混合
方法に比し、核燃料粉末のロツトサイズを一段と
大きくすることができ、前記本発明の効果と同様
の効果を奏することができる。 According to this embodiment, the lot size of the nuclear fuel powder can be further increased compared to the conventional method of mixing nuclear fuel materials, and the same effects as those of the present invention can be achieved.
なお、粉末容器５、等分割用容器１６の内容積
は、プルトニウム及び高濃縮度ウランの酸化粉末
を混合する場合には0.5〜５程度と小さく、一
方低濃縮度ウランの場合は15〜1000程度とな
る。 The internal volume of the powder container 5 and the equally divided container 16 is as small as about 0.5 to 5 when mixing oxidized powder of plutonium and highly enriched uranium, and on the other hand, in the case of low enriched uranium, it is about 15 to 1000. becomes.
次に、本考案の他の実施例を第２図に基づいて
説明する。第２図中２１は粉末ホツパであり、こ
の粉末ホツパ２１の下部には、モータ２２を有す
るスクリユーフイーダ２３が設けられている。こ
のスクリユーフイーダ２３にはボールバルブ２４
を介して容器固定型の臨界安全管理されたブレン
ダー（容器）２５が連結されている。このブレン
ダー２５は比較的中、小規模のものである。この
ブレンダー２５にはダンパー２５ａが設けられて
いる。ブレンダー２５にはエキスパンシヨンジヨ
イント２６を介してスケールホツパ２７が連結さ
れ、このスケールホツパ２７にはロータリバルブ
２８、エキスパンシヨンジヨイント２９を介して
ブロータンク３０が連結されている。このブロー
タンク３０にはブロアー３０ａが設けられてい
る。 Next, another embodiment of the present invention will be described based on FIG. Reference numeral 21 in FIG. 2 is a powder hopper, and a screw feeder 23 having a motor 22 is provided below the powder hopper 21. This screw feeder 23 has a ball valve 24.
A container-fixed blender (container) 25 whose criticality safety is controlled is connected via the . This blender 25 is relatively medium to small scale. This blender 25 is provided with a damper 25a. A scale hopper 27 is connected to the blender 25 via an expansion joint 26, and a blow tank 30 is connected to the scale hopper 27 via a rotary valve 28 and an expansion joint 29. This blow tank 30 is provided with a blower 30a.
また、ブロータンク３０には、パイプ３１が接
続され、このパイプ３１には、このパイプ３１に
介在された切替え弁（３方弁）３２，３３，３４
を介して分岐管３５，３６，３７が設けられてい
る。パイプ３１の先端にはブレンダー３８が連結
され、分岐管３５，３６，３７にはそれぞれブレ
ンダー３９，４０，４１が連結されている。各ブ
レンダー３８，３９，４０，４１はそれぞれダン
パー３８ａ，３９ａ，４０ａ，４１ａを有してい
る。これら各ブレンダー３８，３９，４０，４１
は臨界安全管理されたもので、前記ブレンダー２
５と同規模のものである。各ブレンダー３８，３
９，４０，４１にはそれぞれ従来より著しくロツ
トサイズの大きい臨界安全管理された容器４２，
４３，４４，４５が連結されている。 Further, a pipe 31 is connected to the blow tank 30, and switching valves (three-way valves) 32, 33, 34 interposed in this pipe 31 are connected to the blow tank 30.
Branch pipes 35, 36, and 37 are provided through the pipes. A blender 38 is connected to the tip of the pipe 31, and blenders 39, 40, 41 are connected to the branch pipes 35, 36, 37, respectively. Each blender 38, 39, 40, 41 has a damper 38a, 39a, 40a, 41a, respectively. Each of these blenders 38, 39, 40, 41
Blender 2 is under criticality safety control.
It is of the same scale as 5. Each blender 38,3
9, 40, and 41 are critical safety controlled containers 42 and 42, respectively, which have significantly larger lot sizes than conventional ones.
43, 44, and 45 are connected.
しかして、核燃料粉末を混合する場合には、核
燃料粉末を粉末ホツパ２１に投入し、スクリユー
フイーダ２３、ブレンダー２５，３８，３９，４
０，４１、ブロワー３０ａを作動させ、ボールバ
ルブ２４を開く。すると、核燃料粉末がブレンダ
２５内に送られ、ここで略均一に混合される。 When mixing nuclear fuel powder, the nuclear fuel powder is put into the powder hopper 21, screw feeder 23, blender 25, 38, 39, 4.
0,41, operate the blower 30a and open the ball valve 24. Then, the nuclear fuel powder is sent into the blender 25, where it is mixed substantially uniformly.
次に、ダンパー２５ａを開けて核燃料粉末をス
ケールホツパ２７に入れ、このスケールホツパ２
７によりその重量を秤量し、このスケールホツパ
２７内の核燃料粉末が所定量であることを確認す
る。 Next, open the damper 25a and put the nuclear fuel powder into the scale hopper 27.
7, and confirm that the amount of nuclear fuel powder in the scale hopper 27 is a predetermined amount.
次に、ロータリバルブ２８を回し、順次等分割
された一定量の粉末をブロータンク３０に供給す
る。すると、その都度、ブロワー３０ａの作用に
よりブロータンク３０内の核燃料粉末がパイプ３
１を介し各ブレンダー３８，３９，４０，４１側
へ送られる。 Next, the rotary valve 28 is turned to sequentially supply a certain amount of equally divided powder to the blow tank 30. Then, each time, nuclear fuel powder in the blow tank 30 is transferred to the pipe 3 by the action of the blower 30a.
1 to each blender 38, 39, 40, 41 side.
そこで、順次切替弁３２，３３，３４を切替え
て順次各ブレンダー３８，３９，４０，４１にそ
れぞれ等分割された一定量の核燃料粉末を送入
し、各ブレンダー３８，３９，４０，４１により
これらブレンダー内の核燃料粉末を均一に混合す
る。 Therefore, by sequentially switching the switching valves 32, 33, and 34, a certain amount of equally divided nuclear fuel powder is fed into each blender 38, 39, 40, and 41, and each blender 38, 39, 40, and Mix the nuclear fuel powder in the blender evenly.
この後、各ダンパー３８ａ，３９ａ，４０ａ，
４１ａを開き、容器４２，４３，４４，４５に、
それぞれブレンダー３８，３９，４０，４１内の
均一に混合された核燃料粉末を充填する。 After this, each damper 38a, 39a, 40a,
41a and into containers 42, 43, 44, 45,
Each blender 38, 39, 40, 41 is filled with uniformly mixed nuclear fuel powder.
以上の動作をくり返すことにより従来の核燃料
物質の混合方法に比し、核燃料粉末のロツトサイ
ズを一段と大きくすることができ、しかも核燃料
粉末の混合精度を大幅に向上させることができる
等、前記本発明の効果と同様の効果を奏すること
ができる。 By repeating the above operations, the lot size of the nuclear fuel powder can be further increased compared to the conventional method of mixing nuclear fuel materials, and the mixing precision of the nuclear fuel powder can be greatly improved. It is possible to achieve an effect similar to that of .
なお、本実施例においては、容器をブレンダー
に取り付けたり、容器を移動させたりする必要が
ないので、前記実施例により作業能率が向上し経
済的である。 In this embodiment, there is no need to attach the container to the blender or move the container, so the above embodiment improves work efficiency and is economical.
第１図は本発明の方法を実施するための装置の
一例を示す概略説明図、第２図は本発明の方法を
実施するための装置の他の例を示す概略説明図で
ある。
５……粉末容器、８，１７，２５，３８，３
９，４０，４１……ブレンダー、１０……等分割
用容器、４２，４３，４４，４５……容器。
FIG. 1 is a schematic explanatory diagram showing one example of an apparatus for implementing the method of the present invention, and FIG. 2 is a schematic explanatory diagram showing another example of the apparatus for implementing the method of the present invention. 5...Powder container, 8, 17, 25, 38, 3
9, 40, 41... blender, 10... container for equal division, 42, 43, 44, 45... container.
Claims (1)
填、混合したあと、この核燃料粉末を、前記容器
と同規模の複数個の容器に等分割して充填し、こ
れをくり返すことにより複数個の容器に一定量を
入れ、次にこれら複数個の容器内の核燃料粉末を
混合することを特徴とする核燃料物質の混合方
法。1. After filling and mixing nuclear fuel powder into a criticality-safe container, the nuclear fuel powder is equally divided and filled into multiple containers of the same size as the aforementioned container, and this process is repeated to form multiple containers. A method for mixing nuclear fuel material, the method comprising: putting a certain amount of nuclear fuel powder into a container, and then mixing the nuclear fuel powder in the plurality of containers.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60252363A JPS62112098A (en) | 1985-11-11 | 1985-11-11 | Method of mixing nuclear fuel substance |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60252363A JPS62112098A (en) | 1985-11-11 | 1985-11-11 | Method of mixing nuclear fuel substance |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62112098A JPS62112098A (en) | 1987-05-23 |
| JPH0426720B2 true JPH0426720B2 (en) | 1992-05-08 |
Family
ID=17236249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60252363A Granted JPS62112098A (en) | 1985-11-11 | 1985-11-11 | Method of mixing nuclear fuel substance |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62112098A (en) |
-
1985
- 1985-11-11 JP JP60252363A patent/JPS62112098A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62112098A (en) | 1987-05-23 |
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