JPH0511095A - 使用済み核燃料の処理方法 - Google Patents
使用済み核燃料の処理方法Info
- Publication number
- JPH0511095A JPH0511095A JP3164562A JP16456291A JPH0511095A JP H0511095 A JPH0511095 A JP H0511095A JP 3164562 A JP3164562 A JP 3164562A JP 16456291 A JP16456291 A JP 16456291A JP H0511095 A JPH0511095 A JP H0511095A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pellets
- pressing
- nuclear fuel
- shearing
- fuel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】使用済み核燃料を硝酸で溶解処理するに当たっ
て、硝酸が核燃料ペレットに速やかに浸透して短時間で
核燃料が溶解し、かつ作業安全性および信頼性が向上す
ることを目的とする。 【構成】本発明は、使用済み核燃料を溶解処理するに当
たって、その前処理として、燃料集合体を側面側から中
心に向かって押圧し、次に押圧した方向に対して垂直方
向から燃料集合体を剪断することを特徴とする。かかる
前処理により開口率が大きくかつ内部の核燃料ペレット
が十分に破砕された短管片が得られ、溶解液が容易に浸
透して溶解が短時間で行われる。また、押圧する際にス
ペーサを燃料要素の間隙に挿入することにより押圧応力
を均等化し、さらに効果を上げることができる。
て、硝酸が核燃料ペレットに速やかに浸透して短時間で
核燃料が溶解し、かつ作業安全性および信頼性が向上す
ることを目的とする。 【構成】本発明は、使用済み核燃料を溶解処理するに当
たって、その前処理として、燃料集合体を側面側から中
心に向かって押圧し、次に押圧した方向に対して垂直方
向から燃料集合体を剪断することを特徴とする。かかる
前処理により開口率が大きくかつ内部の核燃料ペレット
が十分に破砕された短管片が得られ、溶解液が容易に浸
透して溶解が短時間で行われる。また、押圧する際にス
ペーサを燃料要素の間隙に挿入することにより押圧応力
を均等化し、さらに効果を上げることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は使用済み核燃料の処理方
法に関し、特に使用済み核燃料の溶解処理における作業
効率を向上させた上記処理方法に関する。
法に関し、特に使用済み核燃料の溶解処理における作業
効率を向上させた上記処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】使用済み核燃料は、一定期間冷却した
後、硝酸で溶解処理する。この時、被覆管内に入ってい
る燃料ペレットが硝酸に溶解しやすいように、核燃料棒
を短く剪断する方法がとられている。しかしながら核燃
料棒をただ短管片にしただけでは、短管片内に燃料ペレ
ットが密に充填されており、しかも剪断時に端部が押し
潰されて開口率の小さな形状となっているので、この短
管片を硝酸中に浸漬しても短管片内に硝酸が浸透しにく
く、溶解に時間がかかる。
後、硝酸で溶解処理する。この時、被覆管内に入ってい
る燃料ペレットが硝酸に溶解しやすいように、核燃料棒
を短く剪断する方法がとられている。しかしながら核燃
料棒をただ短管片にしただけでは、短管片内に燃料ペレ
ットが密に充填されており、しかも剪断時に端部が押し
潰されて開口率の小さな形状となっているので、この短
管片を硝酸中に浸漬しても短管片内に硝酸が浸透しにく
く、溶解に時間がかかる。
【０００３】そこで、短管片に機械的応力を加えてペレ
ットを破砕する方法（特開昭６２−５８１９７号公報）
や、被覆管を二つ割にして燃料被覆管と燃料ペレットと
を分離し、燃料ペレットを溶解する方法（特開昭６３−
１０９３９７号公報）等が提案されている。しかしなが
ら、これらの方法においても、短管片を押圧したり二つ
割りにするための装置や粉砕機が別途必要となり、また
一度に大量のペレットを処理することは困難である等、
作業スペースや作業効率の面から十分な改善効果は望め
ない。
ットを破砕する方法（特開昭６２−５８１９７号公報）
や、被覆管を二つ割にして燃料被覆管と燃料ペレットと
を分離し、燃料ペレットを溶解する方法（特開昭６３−
１０９３９７号公報）等が提案されている。しかしなが
ら、これらの方法においても、短管片を押圧したり二つ
割りにするための装置や粉砕機が別途必要となり、また
一度に大量のペレットを処理することは困難である等、
作業スペースや作業効率の面から十分な改善効果は望め
ない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記状況に鑑
みてなされたもので、大掛かりな作業工程を必要とせず
に、溶解作業効率の向上や安全性の向上およびコストの
低減化を図ることができる使用済み核燃料の処理方法を
提供することを目的とするものである。
みてなされたもので、大掛かりな作業工程を必要とせず
に、溶解作業効率の向上や安全性の向上およびコストの
低減化を図ることができる使用済み核燃料の処理方法を
提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、使用
済み核燃料を溶解処理するに当たって、その前処理とし
て、燃料集合体を側面側から中心に向かって押圧し、次
に押圧した方向に対して垂直方向から燃料集合体を剪断
することを特徴とする。押圧する際は、そのまま押圧し
てもよいが、燃料要素の間隙に、垂直方向に平板状また
は波板状のスペーサを挿入すると、押圧によるペレット
の細粉化が効果的に行なえる。
済み核燃料を溶解処理するに当たって、その前処理とし
て、燃料集合体を側面側から中心に向かって押圧し、次
に押圧した方向に対して垂直方向から燃料集合体を剪断
することを特徴とする。押圧する際は、そのまま押圧し
てもよいが、燃料要素の間隙に、垂直方向に平板状また
は波板状のスペーサを挿入すると、押圧によるペレット
の細粉化が効果的に行なえる。
【０００６】
【作用】本発明において、まず燃料集合体を側面側から
中心に向かって水平方向に押圧することにより、内部の
核燃料ペレットに対して外周方向に引っ張り応力が、ま
たペレット中心に向かって圧縮応力が働き、ペレット内
部にクラックが発生し、更には破砕される。この時、燃
料要素間の間隙に垂直方向からスペーサを挿入すると、
押圧の応力が核燃料要素に均等に掛かるので好ましい。
ペレットの破砕される割合は水平方向の押圧力が大きい
ほど効果が大きい。
中心に向かって水平方向に押圧することにより、内部の
核燃料ペレットに対して外周方向に引っ張り応力が、ま
たペレット中心に向かって圧縮応力が働き、ペレット内
部にクラックが発生し、更には破砕される。この時、燃
料要素間の間隙に垂直方向からスペーサを挿入すると、
押圧の応力が核燃料要素に均等に掛かるので好ましい。
ペレットの破砕される割合は水平方向の押圧力が大きい
ほど効果が大きい。
【０００７】次に押圧した方向に対して垂直方向に燃料
集合体を側面側から剪断すると、押圧により扁平した各
燃料要素を押圧の方向に対して垂直の方向から剪断する
ことになるので、短管片端部では形状が復元され、単に
剪断しただけの短管片端部より開口率が大きくなる。
集合体を側面側から剪断すると、押圧により扁平した各
燃料要素を押圧の方向に対して垂直の方向から剪断する
ことになるので、短管片端部では形状が復元され、単に
剪断しただけの短管片端部より開口率が大きくなる。
【０００８】したがって本発明によれば、被覆管内部の
核燃料ペレットは破砕され、かつ短管片自体は開口率の
大きなものとなっているので、硝酸が容易に浸透して溶
解が速やかに行なわれ、作業効率は向上する。また溶解
が短時間で行なわれるので溶解槽の安全性や信頼性が向
上する。
核燃料ペレットは破砕され、かつ短管片自体は開口率の
大きなものとなっているので、硝酸が容易に浸透して溶
解が速やかに行なわれ、作業効率は向上する。また溶解
が短時間で行なわれるので溶解槽の安全性や信頼性が向
上する。
【０００９】
【実施例】本発明の実施例を図面を参照して説明する。
図１は本発明の処理方法の一実施例を説明するための模
式図である。図において、１は核燃料集合体、２は燃料
要素間の間隙に挿入されるスペーサ、３はシリンダーヘ
ッド、４は剪断刃である。スペーサ２を燃料要素間の間
隙に挿入し、シリンダーヘッド３を核燃料集合体１の中
心方向へ動かして核燃料集合体を両側から押圧する。次
にスペーサ２を外した後、剪断刃４を図面上方から下ろ
して各核燃料棒を剪断する。このようにすることによっ
て、核燃料ペレットは被覆管内にあって充分に破砕し、
かつ押圧方向と剪断方向が互いに直交しているので、剪
断された短管片端部では形状が復元されて開口率の大き
なものとなっている。
図１は本発明の処理方法の一実施例を説明するための模
式図である。図において、１は核燃料集合体、２は燃料
要素間の間隙に挿入されるスペーサ、３はシリンダーヘ
ッド、４は剪断刃である。スペーサ２を燃料要素間の間
隙に挿入し、シリンダーヘッド３を核燃料集合体１の中
心方向へ動かして核燃料集合体を両側から押圧する。次
にスペーサ２を外した後、剪断刃４を図面上方から下ろ
して各核燃料棒を剪断する。このようにすることによっ
て、核燃料ペレットは被覆管内にあって充分に破砕し、
かつ押圧方向と剪断方向が互いに直交しているので、剪
断された短管片端部では形状が復元されて開口率の大き
なものとなっている。
【００１０】図２は本発明の効果を示すためのもので、
（ａ）は従来の方法によって剪断された短管片の状態
図、（ｂ）は本発明によって剪断された短管片の状態図
である。図中、５は核燃料ペレット、６は被覆管であ
る。この図に示すように、従来の方法によって得られた
短管片は、単に上部から剪断刃によって押し切られたも
のであるので、内部のペレット５は剪断刃の当たる極く
一部の領域では破砕されるものの、大部分は初期の状態
を保っており、しかも剪断された被覆管６の端部は剪断
時に押し潰されるために開口部が小さくなっている。こ
れに対して、本発明により得られた短管片は、剪断前に
機械的応力を加えてペレットを破砕すると共に、この時
扁平した被覆管の長径方向から剪断されるため、剪断刃
によって押し切られる被覆管部分には剪断時の押し潰す
作用が逆に被覆管を押し広げる作用となり、結果的に被
覆管端部の開口率が従来のそれより大きくなっている。
（ａ）は従来の方法によって剪断された短管片の状態
図、（ｂ）は本発明によって剪断された短管片の状態図
である。図中、５は核燃料ペレット、６は被覆管であ
る。この図に示すように、従来の方法によって得られた
短管片は、単に上部から剪断刃によって押し切られたも
のであるので、内部のペレット５は剪断刃の当たる極く
一部の領域では破砕されるものの、大部分は初期の状態
を保っており、しかも剪断された被覆管６の端部は剪断
時に押し潰されるために開口部が小さくなっている。こ
れに対して、本発明により得られた短管片は、剪断前に
機械的応力を加えてペレットを破砕すると共に、この時
扁平した被覆管の長径方向から剪断されるため、剪断刃
によって押し切られる被覆管部分には剪断時の押し潰す
作用が逆に被覆管を押し広げる作用となり、結果的に被
覆管端部の開口率が従来のそれより大きくなっている。
【００１１】次に、約１ｍ長さの未照射燃料要素を用い
て押圧および切断した場合のペレットの破砕状況および
溶解時間の短縮効果を試験した。ペレットの溶解は６規
定の硝酸溶液を約１００℃に加熱して行った。図３にそ
の結果を示す。なお、この場合は平板状のスペーサを挿
入して押圧を行った。図３より、ペレット破砕応力の増
加と共に急激に溶解時間が短縮され、約３ ton／cm2 で
約１／２となり、約１２ ton／cm2 で約１／１０とな
る。破砕応力が３０ ton／cm2 になると溶解時間はさら
に短縮される。これから、押圧力は１〜３０ ton／cm2
が好ましい範囲といえる。
て押圧および切断した場合のペレットの破砕状況および
溶解時間の短縮効果を試験した。ペレットの溶解は６規
定の硝酸溶液を約１００℃に加熱して行った。図３にそ
の結果を示す。なお、この場合は平板状のスペーサを挿
入して押圧を行った。図３より、ペレット破砕応力の増
加と共に急激に溶解時間が短縮され、約３ ton／cm2 で
約１／２となり、約１２ ton／cm2 で約１／１０とな
る。破砕応力が３０ ton／cm2 になると溶解時間はさら
に短縮される。これから、押圧力は１〜３０ ton／cm2
が好ましい範囲といえる。
【００１２】また、破砕剪断後の短管片よりペレットを
取り出し、ペレットの破砕状況および被覆管端部の形状
を目視観察した。その結果、ペレットは図２（ｂ）に示
したように全部のペレットが破砕されており、破砕応力
の増加と共に粒径も細かくなっているのが確認された。
また、剪断後の被覆管端部の開口率は、単に剪断した場
合で２０〜６０％、本発明の方法により押圧してから剪
断した場合で５０〜９０％となり、明らかに本発明によ
る方が端部の開口率が大きいことが確認された。
取り出し、ペレットの破砕状況および被覆管端部の形状
を目視観察した。その結果、ペレットは図２（ｂ）に示
したように全部のペレットが破砕されており、破砕応力
の増加と共に粒径も細かくなっているのが確認された。
また、剪断後の被覆管端部の開口率は、単に剪断した場
合で２０〜６０％、本発明の方法により押圧してから剪
断した場合で５０〜９０％となり、明らかに本発明によ
る方が端部の開口率が大きいことが確認された。
【００１３】なお、上記実施例では、垂直方向に挿入す
るスペーサは平板状のものを用いたが、例えば波板状の
スペーサを用いれば被覆管との接触面積が減少するの
で、ペレット破砕応力を被覆管とスペーサとの接触部分
に集中させることができ、より一層ペレットが細粉化
し、溶解時間が短縮される。勿論、波板状に限らず被覆
管との接触面積が少ないような形状のスペーサは同様の
効果を有する。
るスペーサは平板状のものを用いたが、例えば波板状の
スペーサを用いれば被覆管との接触面積が減少するの
で、ペレット破砕応力を被覆管とスペーサとの接触部分
に集中させることができ、より一層ペレットが細粉化
し、溶解時間が短縮される。勿論、波板状に限らず被覆
管との接触面積が少ないような形状のスペーサは同様の
効果を有する。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
使用済み燃料の再処理工程において溶解時間の短縮が可
能となり、作業効率を向上させるとともに、溶解槽の安
全性、信頼性を向上させることができる。
使用済み燃料の再処理工程において溶解時間の短縮が可
能となり、作業効率を向上させるとともに、溶解槽の安
全性、信頼性を向上させることができる。
【図１】本発明の処理方法の一実施例を説明する状態
図。
図。
【図２】（ａ）は従来の方法による核燃料要素剪断片の
状態図、（ｂ）は本発明の処理方法による核燃料要素剪
断片の状態図。
状態図、（ｂ）は本発明の処理方法による核燃料要素剪
断片の状態図。
【図３】本発明の実施例におけるペレット破砕応力と溶
解時間との関係を示す図。
解時間との関係を示す図。
１…核燃料集合体、２…スペーサ、３…シリンダーヘッ
ド、４…剪断刃、５…燃料ペレット、６…被覆管。
ド、４…剪断刃、５…燃料ペレット、６…被覆管。
Claims (2)
- 【請求項１】 使用済み核燃料を溶解処理するに当たっ
て、その前処理として、燃料集合体を側面側から中心に
向かって押圧し、次に押圧した方向に対して垂直方向か
ら燃料集合体を剪断することを特徴とする使用済み核燃
料の処理方法。 - 【請求項２】 燃料集合体を構成する燃料要素の間隙
に、押圧する方向に対して垂直方向に平板状または波板
状のスペーサを挿入し、燃料集合体を側面側から中心に
向かって押圧する請求項１記載の使用済み核燃料の処理
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3164562A JPH0511095A (ja) | 1991-07-04 | 1991-07-04 | 使用済み核燃料の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3164562A JPH0511095A (ja) | 1991-07-04 | 1991-07-04 | 使用済み核燃料の処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0511095A true JPH0511095A (ja) | 1993-01-19 |
Family
ID=15795526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3164562A Pending JPH0511095A (ja) | 1991-07-04 | 1991-07-04 | 使用済み核燃料の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0511095A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013221870A (ja) * | 2012-04-17 | 2013-10-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | せん断用収納容器および燃料収納容器 |
| JP2013221869A (ja) * | 2012-04-17 | 2013-10-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 使用済燃料のせん断方法、取扱い方法および燃料収納容器 |
| JP2013221871A (ja) * | 2012-04-17 | 2013-10-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | せん断装置およびせん断方法 |
-
1991
- 1991-07-04 JP JP3164562A patent/JPH0511095A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013221870A (ja) * | 2012-04-17 | 2013-10-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | せん断用収納容器および燃料収納容器 |
| JP2013221869A (ja) * | 2012-04-17 | 2013-10-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 使用済燃料のせん断方法、取扱い方法および燃料収納容器 |
| JP2013221871A (ja) * | 2012-04-17 | 2013-10-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | せん断装置およびせん断方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3878042A (en) | Spring and stop assembly for nuclear fuel bundle | |
| GB1314803A (en) | Method of and apparatus for shearing spent nuclear fuel bundles | |
| CN212742658U (zh) | 一种多根钢筋用锚固夹具 | |
| JPH0511095A (ja) | 使用済み核燃料の処理方法 | |
| EP1890338B1 (de) | Verfahren zum Texturieren von Siliziumwafern zur Herstellung von Solarzellen | |
| US4056052A (en) | Method for shearing spent nuclear fuel assemblies | |
| JP2014029319A (ja) | 破損あるいは溶融した核燃料の処理方法 | |
| DE1627742A1 (de) | Verfahren zur Umformung von stabfoermigem Metall in laengliche Teile mit vorgeschriebenem Querschnitt | |
| US4186657A (en) | Apparatus for shearing spent nuclear fuel assemblies | |
| JPH11231091A (ja) | 使用済核燃料の再処理方法 | |
| JP2012026783A (ja) | Ｃｂｂ試験治具 | |
| JPS5977392A (ja) | 原子炉燃料棒の処理方法 | |
| RU2395127C2 (ru) | Способ осуществления начального этапа переработки материала активной зоны реактора | |
| JPS62203095A (ja) | 使用済燃料の溶解前処理方法 | |
| JPS604890A (ja) | セラミツク核燃料再処理における前処理方法 | |
| JPS63182599A (ja) | 使用済燃料の脱被覆方法 | |
| US4022865A (en) | Process for working up block shaped graphite fuel elements | |
| JPH04350599A (ja) | 使用済み核燃料要素の処理方法 | |
| JPH085781A (ja) | 使用済原子燃料の前処理方法 | |
| JPH0325199Y2 (ja) | ||
| JPS6258197A (ja) | 使用済核燃料の溶解処理方法 | |
| JPH06186387A (ja) | 使用済燃料集合体の解体方法及びその装置 | |
| JPS5943392A (ja) | 被覆管付核燃料集合体の解体方法 | |
| CN204369759U (zh) | 一种crt切割机专用的热爆电热丝 | |
| CN206286350U (zh) | 盘条钢筋存放定位辅助器具 |