JPH0430558Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、原子炉での使用済の燃料内挿物の
容積を減少させる、いわゆる減容処理を施し、貯
蔵に適した形態に処理するための切断処理装置に
関するものである。

（従来技術） 加圧水型原子炉（PWR）用燃料内挿物は、使
用後燃料の再処理工場への移送に先立つて取外さ
れ、プール内に貯蔵される。この燃料内挿物は、
ステンレス鋼製被覆管を具備し、長尺円筒形状を
している。この被覆管内にはホウ硅酸ガラスから
なるバーナブルポイズンが挿入され、さらにその
内側にステンレス鋼製内管が装備された構造を有
している。この燃料内挿物は上記のような形状を
有するために、気中または水中における保管の場
合、長尺（約4m）の容器が必要であり、保管容
器の内容積を有効に利用できない欠点があり、保
管容器のスペースの有効利用法の確立が急務とな
つてきた。また、燃料内挿物は、放射性物質を伴
うため、長期間の貯蔵上安全性について十分な配
慮が必要である。

燃料内挿物を長期間貯蔵するための減容処理を
行なうにあたつて内挿物に付随する放射性物質を
安全確実に分離回収する方策が講じられなければ
ならない。この放射性物質には、被覆管であるス
テンレス鋼の合金元素の放射化生成物として生じ
るMn，Fe，Cr，Ni等の核種、腐食生成物とし
て被覆管表面に堆積する放射性の不溶性懸濁物
（クラツド）等の他に、バーナブルポイズン中の
ホウ素の核反応によつて生成するトリチウムがあ
る。これらの放射能量は、例えばクラツドでは数
十μCi／m³、トリチウムでは数Ci／m³（内挿物１
本当り）前後もしくはそれ以上に達することもあ
り、上記減容処理を行なう際にはこれら放射性物
質に対する配慮が必要である。また減容効果を向
上させるためにはバーナブルポイズン棒を短尺に
切断する必要があるが、多数のバーナブルポイズ
ン棒を切断するのには非常に手間がかかる。

（考案の目的） この考案は、このような従来の課題の解決のた
めになされたものであり、使用済の燃料内挿物を
安全な形態で減容処理し、貯蔵効率良く長期間安
全確実に保管するために、とくに減容効果を向上
させるように短尺に切断する切断処理装置を提供
するものである。

（考案の構成） この考案は、複数本のバーナブルポイズン棒が
バスケツト中に収納された状態でプール内に仮保
管されている場合、バスケツト内に収納されてい
るバーナブルポイズン棒を切断する装置であつ
て、バスケツト中に収納されたバーナブルポイズ
ン棒を落下させるシユートと、このシユートの下
部に配置された切断手段と、この切断手段用の駆
動手段と、バーナブルポイズン棒の送り量を制御
する制御手段と、切断済バーナブルポイズン棒を
容器内に落下させるシヤツタ手段とを有し、上記
切断手段は上部切断刃と下部切断刃とを有し、こ
の両切断刃は平板からなり、各切断刃には上記各
シユートに対向する貫通穴が形成され、上記上下
の切断刃の相対的な回転により貫通穴が開閉され
ることにより貫通穴中のバーナブルポイズン棒が
切断され、切断されたバーナブルポイズン棒はシ
ヤツタの貫通穴を通つて容器内に落下されるよう
に構成され、上記駆動手段は切断刃およびシヤツ
タの相対的な回転を行わせるように構成され、上
記制御手段はバーナブルポイズン棒が切断刃の貫
通穴中を通過する長さを制御し、切断刃の長さを
調整できるように構成されているものである。

上記シユートはバスケツト中に収納されたバー
ナブルポイズン棒を複数の領域に分割して落下さ
せるように構成することが望ましい。また上記領
域を偶数の領域にしてその内の半数の領域ごとの
バーナブルポイズン棒を交互に切断するように構
成してもよい。

このようにバスケツト内のバーナブルポイズン
棒を供給するシユートと、このシユートに対応す
る切断手段を設置するとともに、この切断手段に
より所定の寸法にバーナブルポイズン棒をまとめ
て切断するようにして、減容効果の優れた処理を
安定かつ迅速に行なうことができるようにしてい
る。この考案による切断処理装置は水中または気
中のいずれにおいても使用可能であるが、気中処
理の場合には耐放射性を考慮する必要がある。ま
たシユート数は複数個に限らず、１個にしてもよ
い。

（実施例） 第１図Ａはこの考案による使用済燃料内挿物で
あるバーナブルポイズン棒がバスケツト中に収納
された状態で、バーナブルポイズン棒を偶数に分
割して切断する場合の切断装置を示す。バスケツ
ト１２中に収納されたバーナブルポイズン棒１１
を偶数の領域に分割してそれぞれ落下させるシユ
ート（分配器）４と、このシユート４の下部に配
置された切断手段７と、この切断手段７用の駆動
手段７５と、バーナブルポイズン棒１１の送り長
さを制御する制御手段５と、制御手段５を駆動さ
せる駆動手段７６とを有している。上記シユート
４は、図例では４つの領域に分割された単位シユ
ート４１，４２，４３，４４からなり、各単位シ
ユート４１，４２，４３，４４はその上部がバス
ケツト１２の下面に対応し、下部は後述する上部
切断刃の貫通穴に対応するように先細りに形成さ
れている。

また上記切断手段７は上部固定切断刃台７０と
下部移動切断刃台７１とを有し、この両切断刃台
７０，７１は平板からなり、上部固定切断刃台７
０には４個の貫通穴４５，４６４７，４８が形成
され、この貫通穴４５，４６，４７，４８内の下
部内周面にはそれぞれ切断刃４５′，４６′，４
７′，４８′が設けられている。下部移動切断刃台
７１には２個の貫通穴７２，７３が形成され、こ
の貫通穴７２，７３内の上部内周面にはそれぞれ
切断刃７２′，７３′が設けられている。そして上
部固定切断刃台７０に設けられている各貫通穴４
５，４６，４７，４８は上記シユート４１，４
２，４３，４４の真下に配置されている。

また図面では下部移動切断刃台７１に設けられ
ている貫通穴７２，７３が上部固定切断刃台７０
に設けられている貫通穴４５，４７と同じ位置に
ある状態を示しているが、下部移動切断刃台７１
が90°回転することにより上部固定切断刃台７０
の貫通穴４６，４８と対向することになる。

下部移動切断刃台７１には腕７４が一体に設け
られ、この腕７４に駆動手段７５が連結されて下
部移動切断刃台７１を90°回転駆動するようにし
ている。上部固定切断刃台７０および下部移動切
断刃台７１は、図示しない保持手段により対向面
を互いに接触させた状態で保持されており、上部
固定切断刃台７０を固定させた状態で下部移動切
断刃台７１を駆動手段７５で回転させることによ
り相対的な回転が行なわれるようになつている。

上記切断手段７の下側には、バーナブルポイズ
ン棒１１が切断手段７を通過する長さを制御する
制御手段５が配置され、この制御手段５はガイド
プレート５０とストツパ５５とを有している。こ
のガイドプレート５０には上記貫通穴４５〜４８
に対応する位置に中空のガイドパイプ５１，５
２，５３，５４を有し、またストツパ５５には２
個の貫通穴５７，５８が設けられており、この穴
は図面ではガイドプレート５０に設けられたガイ
ドパイプ５２，５４と同じ位置にある状態を示し
ているが、ストツパ５５が90°回転することによ
りガイドパイプ５１，５３と対向するようになつ
ている。ストツパ５５には腕５６が一体に設けら
れ、この腕５６に駆動手段７６が結合されて、上
記下部移動切断刃台７１と同様に回転するように
構成されている。

なお、上記実施例では、シユート４を４分割に
し、それに対応して上部及び下部の切断刃が設け
られている貫通穴の数を適宜設定した例を示した
が、それらの数は種々変更が可能である。

つぎに第１図の装置によりバーナブルポイズン
棒１１が順次切断される状態を説明する。バスケ
ツト１２内のバーナブルポイズン棒１１は落下し
て単位シユート４１〜４４に供給され、単位シユ
ート４１，４３のバーナブルポイズン棒１１は貫
通穴４５，４７中を貫通し、さらに貫通穴７２，
７３を貫通し、ガイドパイプ５１，５３中を通つ
てその先端部がストツパ５５に当接する。単位シ
ユート４２，４４中のバーナブルポイズン棒１１
は先端部が下部移動切断刃台７１に当接すること
により落下が防止される。この状態で駆動手段７
５を作動させて下部移動切断刃台７１をガイドプ
レート５０とともに回転させると、第１図Ｂに示
すようにバーナブルポイズン棒１１には上部の切
断刃４５′，４７′と下部の切断刃７２′，７３′と
の境界面で剪断力が作用して切断される。

この切断は下部切断刃台７１およびガイドプレ
ート５０を適宜の（わずかな）角度だけ回転させ
ることにより行ない、この際ストツパ５５も同時
に下部移動切断刃台７１と反対方向に回転させて
貫通穴５７，５８をガイドパイプ５１，５３の位
置に対向させることにより、切断されたバーナブ
ルポイズン棒１１の短尺物を貫通穴５７，５８を
通してその下部の保管容器９５中に落下させる。
このとき切断されるバーナブルポイズン棒１１の
切断長さはガイドパイプ５１，５３の長さと下部
移動切断刃台７１の厚さとの和の長さである。

上記切断操作後、下部移動切断刃台７１をさら
に同方向に回転させて貫通穴７２，７３を貫通穴
４６，４８に対向させると、単位シユート４２，
４４内に落下しているバーナブルポイズン棒１１
は貫通穴７２，７３を貫通し、ガイドパイプ５
２，５４を通つて落下し、その先端部がストツパ
５５に当接して止められる。この際、単位シユー
ト４１，４３のバーナブルポイズン棒１１は、先
端部が下部移動切断刃台７１に当接することによ
り落下が防止される。

この状態で駆動手段７５を作動させて下部移動
切断刃台７１を上記同様に所定角度だけ上記と逆
方向に回転させることにより、バーナブルポイズ
ン棒１１は上部の切断刃４６′，４８′と下部の切
断刃７２′，７３′との境界面で剪断力が作用して
切断される。この際ストツパ５５も同時に下部移
動切断刃台７１と反対方向に回転させて貫通穴５
７，５８をガイドパイプ５２，５４の位置に対向
させることにより、切断されたバーナブルポイズ
ン棒１１の短尺物を貫通穴５７，５８を通してそ
の下部の保管容器９５中に落下させる。

その後さらに下部移動切断刃台７１およびスト
ツパ５５を回転させて元の位置に戻す。上記の操
作を繰返すことにより、単位シユート４１〜４４
の内のバーナブルポイズン棒１１を全長切断完了
させる。

つぎに第２図〜図９において、この考案による
気中における切断処理作業の場合を説明する。第
２図Ａに示すように、複数本のバーナブルポイズ
ン棒１１がバスケツト１２内に収納された状態で
プール１０内に仮保管されており、またプール１
０内には支持台１８が設置されており、この支持
台１８上に遮蔽ボツクス２が設置されている。こ
の遮蔽ボツクス２は中空形の容器からなり、容器
本体の外周部にフランジ１４が突出して形成さ
れ、また容器本体の上端部には開口部３０が形成
されるとともに、その開口部３０を開閉する蓋３
が取付けられている。

複数本のバーナブルポイズン棒１１が収納され
ているバスケツト１２をクレーンのワイヤ１３で
吊下げて遮蔽ボツクス２内に挿入させ、第２図Ｂ
に示すように蓋３０を閉じて内部を密閉するとと
もに、プール１０外に搬出する。この際、遮蔽ボ
ツクス２の両側部のトラニオン１７ａに吊り具１
７を係止させることにより吊下げる。そして第３
図に示すようにプール１０外の支持台１９上に載
置する。つぎに支持台１９上の遮蔽ボツクス２を
その両側部のトラニオン１８ａに吊り具１８を係
止変えさせることにより、蓋３側が下向きになる
ように吊下げる。そして第５図〜第７図に示すよ
うに、遮蔽ボツクス２を上から下降させてその先
端部を気密室６の開口部６０中に挿入させ、フラ
ンジ１４を開口部６０上に重ねることによりシー
ル構造で遮蔽ボツクス２と気密室６の内部を密閉
する。

つぎに第４図に示すように、プール１０外の気
密室６には、台車移動装置９により下部台車９２
をレール９０に沿つて移動させてその上部の第１
および第２の保管容器９５，９４を出入口８０を
通して気密室６中に挿入させ、第５図に示すよう
に扉８を閉じておく。気密室６にはその上部に開
口部６０が形成され、側部には扉８によつて開閉
される出入口８０が形成されている。また気密室
６の内部には前記燃料内挿物であるバーナブルポ
イズン棒１１を切断する切断手段７を含む切断部
が設けられている。さらに気密室６には後述する
保管容器用の蓋６２，６３を保管容器に対して取
付けるための操作ハンドル６４，６５が設けられ
ている。

上記気密室６の外部には台車移動装置９が設け
られるとともに、レール９０が上記気密室６の内
部にまで延びて設置されている。この移動装置９
によつてレール９０の下部台車９２が駆動され、
また下部台車９２上には上部台車９３が下部台車
９２上を移動可能に配置されている。そしてこの
上部台車９３上には前記燃料内挿物を切断した短
尺物を収納する第１の保管容器９５と第２の保管
容器９４とが載置されている。

つぎに遮蔽ボツクス２の蓋３を開いて第１図に
示す切断手段７によりバーナブルポイズン棒１１
を所定寸法に切断し、その切断片を保管容器９５
中に落下させる。なお、上記切断により第１の保
管容器９５が一杯になれば、上部台車９３を下部
台車９２上で移動させて第２の保管容器９４を切
断手段７の下側に移動させ、上記同様にして第２
の保管容器９４にも切断したバーナブルポイズン
棒１１を落下、装入させる。、この切断の際に、
被覆管内部からトリチユームが放出されるので、
その逸散を防ぐために気密室６内で行なう。気密
室６中に放出されたトリチユームは、第７図に示
すトリチユーム回収装置８１によつて抜取られ、
気相中から分離、除去される。この分離法として
は、トリチユームを触媒により酸化し、トリチユ
ーム水の形で吸着床に吸着する公知の方法を用い
ればよい。トリチユームが除去された清浄ガスは
そのまま大気に放出してもよいが、若干量のトリ
チユームが残存する場合には、クローズドシステ
ムにより気密室６内に循環させるようにすればよ
い。

つぎに第８図に示すように保管容器９５，９４
にバーナブルポイズン棒切断片を収納完了後、操
作ハンドル６４により蓋６２を第２の保管容器９
４に取付け、さらに第９図に示すように台車９３
を移動させ、操作ハンドル６５により第１の保管
容器９５に蓋６３を取付ける。つぎに第１０図に
示すように扉８を開き、移動装置９によつて下部
台車９２を引き出すことにより第１および第２の
保管容器９５および９４を取出す。

このように気密室６中でシユート４により適宜
の数に分割された複数本のバーナブルポイズン棒
をまとめて切断手段７により所定の長さに切断
し、かつ切断片は順次保管容器に収納するように
しており、このため切断操作が極めて迅速に行な
われ、全体の減容化処理を非常に簡単に行なうこ
とができる。

（考案の効果） 以上説明したように、この考案は水中または気
中においてバスケツト内のバーナブルポイズン棒
を複数または単数の領域に分割または収束して供
給するシユートと、このシユートに対応する切断
手段を設置するとともに、この切断手段により所
定の寸法にバーナブルポイズン棒をまとめて切断
するようにしたものであり、減容効果の優れた処
理を安全かつ迅速に行なうことができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ，Ｂはこの考案の実施例を示す切断装
置の分解斜視図および部分断面図、第２図以後は
気中における処理作業を行なう場合を示し、第２
図Ａ，Ｂは遮蔽ボツクスによりプールから複数本
のバーナブルポイズン棒を取出す状態の説明図、
第３図は遮蔽ボツクスを転倒する状態の説明図、
第４図は気密室の構造図、第５図〜第１０図は上
記装置により燃料内挿物の切断、気中保管容器へ
の収納工程の説明図である。 ２……遮蔽ボツクス、３……蓋、４……シユー
ト、５……制御手段、６……気密室、７……切断
手段、８……扉、９……移動装置、１１……バー
ナブルポイズン棒、１２……バスケツト、４１〜
４４……シユート、７０……上部固定切断刃台、
７１……下部移動切断刃台、４５〜４８，７２，
７３……貫通穴、９４，９５……保管容器。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 複数本のバーナブルポイズン棒がバスケツト
   中に収納された状態でプール内に仮保管されて
   いる場合、バスケツト内に収納されているバー
   ナブルポイズン棒を切断する装置であつて、バ
   スケツト中に収納されたバーナブルポイズン棒
   を落下させるシユートと、このシユートの下部
   に配置された切断手段と、この切断手段用の駆
   動手段と、バーナブルポイズン棒の送り量を制
   御する制御手段と、切断済バーナブルポイズン
   棒を容器内に落下させるシヤツタ手段とを有
   し、上記切断手段は上部切断刃台と下部切断刃
   台とを有し、この両切断刃台は平板からなり、
   各切断刃台には上記各シユートに対向する貫通
   穴が形成され、上記上下の切断刃台の相対的な
   回転により貫通穴が開閉されることにより貫通
   穴中のバーナブルポイズン棒が切断され、切断
   されたバーナブルポイズン棒はシヤツタの貫通
   穴を通つて容器内に落下されるように構成さ
   れ、上記駆動手段は切断刃台およびシヤツタの
   相対的な回転を行わせるように構成され、上記
   制御手段はバーナブルポイズン棒が切断刃台の
   貫通穴中を通過する長さを制御し、切断長さを
   調整できるように構成されていることを特徴と
   する使用済燃料内挿物の切断処理装置。 ２ 上記シユートはバスケツト中に収納されたバ
   ーナブルポイズン棒を複数の領域に分割して落
   下させるように構成されていることを特徴とす
   る実用新案登録請求の範囲第１項記載の使用済
   燃料内挿物の切断処理装置。 ３ 上記シユートはバスケツト中に収納されたバ
   ーナブルポイズン棒を偶数の領域に分割して落
   下させるように構成され、かつその内の半数の
   領域ごとのバーナブルポイズン棒を交互に切断
   するように構成されていることを特徴とする実
   用新案登録請求の範囲第２項記載の使用済燃料
   内挿物の切断処理装置。