JPH06100675B2 - 高速増殖炉における使用済燃料の洗浄方法 - Google Patents
高速増殖炉における使用済燃料の洗浄方法Info
- Publication number
- JPH06100675B2 JPH06100675B2 JP60269336A JP26933685A JPH06100675B2 JP H06100675 B2 JPH06100675 B2 JP H06100675B2 JP 60269336 A JP60269336 A JP 60269336A JP 26933685 A JP26933685 A JP 26933685A JP H06100675 B2 JPH06100675 B2 JP H06100675B2
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- gas
- fuel
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- 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
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- Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高速増殖炉において使用済燃料に付着してい
るナトリウムを、腐食性の低い化合物に反応させて洗浄
する方法に関するものである。
るナトリウムを、腐食性の低い化合物に反応させて洗浄
する方法に関するものである。
〔従来の技術〕 ナトリウムを冷却材として使用する高速増殖炉の燃料交
換に際しては、炉内から取り出した使用済燃料はまだ高
い崩壊熱レベルを有するために、一旦炉外の水中貯蔵槽
内に貯蔵し、放射能を充分減衰させたのちに再処理など
の工程に送られる。その際燃料被覆材などにはナトリウ
ムが付着しているために、水中貯蔵槽に収納する前処理
としてナトリウムの洗浄除去がおこなわれている。
換に際しては、炉内から取り出した使用済燃料はまだ高
い崩壊熱レベルを有するために、一旦炉外の水中貯蔵槽
内に貯蔵し、放射能を充分減衰させたのちに再処理など
の工程に送られる。その際燃料被覆材などにはナトリウ
ムが付着しているために、水中貯蔵槽に収納する前処理
としてナトリウムの洗浄除去がおこなわれている。
従来、使用済燃料の洗浄方法としては、まず使用済燃料
を洗浄槽に受け入れ、乾燥した不活性ガス例えばアルゴ
ンまたは窒素ガスを強制循環させて、400℃程度の高温
状態にある燃料を120℃位まで冷却する。ついで不活性
ガスと水蒸気とを混合した湿潤ガスを洗浄槽に供給する
と、燃料被覆材に付着しているナトリウムと水蒸気とが
反応して水酸化ナトリウムを生成する。この場合の反応
式は 2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2 となる。なおこの反応において、不測の過大な反応を防
止するために、供給初期では水蒸気濃度を低く保ち、反
応状態を確認しながら徐々に水蒸気濃度を高めるように
して運転がおこなわれる。ついで純水により燃料被覆材
に付着状態となっている高濃度の水酸化ナトリウムを洗
い落とし、しかるのち燃料を水中貯蔵槽に貯蔵し、再処
理などの工程に送られるようになっている。
を洗浄槽に受け入れ、乾燥した不活性ガス例えばアルゴ
ンまたは窒素ガスを強制循環させて、400℃程度の高温
状態にある燃料を120℃位まで冷却する。ついで不活性
ガスと水蒸気とを混合した湿潤ガスを洗浄槽に供給する
と、燃料被覆材に付着しているナトリウムと水蒸気とが
反応して水酸化ナトリウムを生成する。この場合の反応
式は 2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2 となる。なおこの反応において、不測の過大な反応を防
止するために、供給初期では水蒸気濃度を低く保ち、反
応状態を確認しながら徐々に水蒸気濃度を高めるように
して運転がおこなわれる。ついで純水により燃料被覆材
に付着状態となっている高濃度の水酸化ナトリウムを洗
い落とし、しかるのち燃料を水中貯蔵槽に貯蔵し、再処
理などの工程に送られるようになっている。
ところで、この湿潤ガスによる洗浄方法においては、燃
料被覆材の表面にはナトリウムと水蒸気の反応によって
高濃度の水酸化ナトリウムが生成するが、この化合物は
腐食性が激しく燃料被覆材の構成材料であるステンレス
材に対しても一般に120℃以上の高温度条件下では応力
腐食割れを招来する原因になるといわれている。この被
覆材の腐食は、放射性腐食生成物の発生量を増加させ、
また応力腐食割れは、燃料破損の誘因ともなり、いずれ
も好ましくない。
料被覆材の表面にはナトリウムと水蒸気の反応によって
高濃度の水酸化ナトリウムが生成するが、この化合物は
腐食性が激しく燃料被覆材の構成材料であるステンレス
材に対しても一般に120℃以上の高温度条件下では応力
腐食割れを招来する原因になるといわれている。この被
覆材の腐食は、放射性腐食生成物の発生量を増加させ、
また応力腐食割れは、燃料破損の誘因ともなり、いずれ
も好ましくない。
そのため、前従来使用済燃料を洗浄する場合には、前述
のごとく湿潤ガス洗浄工程に入る前に被覆材温度を充分
下げる運転を行なっていたが、使用済燃料の崩壊熱レベ
ルが高い場合にはこの冷却のために大量の冷却ガスを必
要とし、かつ冷却に要する時間も多くを必要とすること
になる。
のごとく湿潤ガス洗浄工程に入る前に被覆材温度を充分
下げる運転を行なっていたが、使用済燃料の崩壊熱レベ
ルが高い場合にはこの冷却のために大量の冷却ガスを必
要とし、かつ冷却に要する時間も多くを必要とすること
になる。
本発明は、上記の問題点に鑑みなされたもので、被覆材
に付着したナトリウムを、腐食性の低い化合物に反応生
成させる洗浄方法を提供する。
に付着したナトリウムを、腐食性の低い化合物に反応生
成させる洗浄方法を提供する。
本発明による洗浄方法は、高速増殖炉において使用済燃
料を洗浄槽に収納し、該洗浄槽内において冷却器、気水
分離器、循環ブロアおよび加熱器等によって構成される
ガス調整回路において調整された水蒸気および炭酸ガス
の混合ガスである湿潤ガスによって120℃よりも高い温
度条件下で洗浄し、該燃料に付着しているナトリウムと
湿潤ガスとを反応させてナトリウムの炭酸塩を生成させ
る高速増殖炉における使用済燃料の洗浄方法である。
料を洗浄槽に収納し、該洗浄槽内において冷却器、気水
分離器、循環ブロアおよび加熱器等によって構成される
ガス調整回路において調整された水蒸気および炭酸ガス
の混合ガスである湿潤ガスによって120℃よりも高い温
度条件下で洗浄し、該燃料に付着しているナトリウムと
湿潤ガスとを反応させてナトリウムの炭酸塩を生成させ
る高速増殖炉における使用済燃料の洗浄方法である。
この洗浄方法において、ナトリウム（Na）は湿潤ガス中
の水蒸気（H2O）と反応し、 2Na＋H2O=Na2O+H2 となり、酸化ナトリウム（Na2O）を生成する。ついで、
このNa2Oはただちに炭酸ガス（CO2）およびH2Oと反応し
て Na2O+CO2=Na2CO3 Na2O+H2O＝2NaOH となり、さらにここで生成された水酸化ナトリウム（Na
OH）の一部は引き続きCO2と反応して NaOH＋CO2=NaHCO3 となり、また上記の炭酸ナトリウム（Na2CO3）の一部は
加水分解して Na2CO3+H2O=NaHCO3＋NaOH となる。このようにして炭酸ナトリウム（Na2CO3）およ
び炭酸水素ナトリウム（NaHCO3）等のナトリウムの炭酸
塩を生成する。
の水蒸気（H2O）と反応し、 2Na＋H2O=Na2O+H2 となり、酸化ナトリウム（Na2O）を生成する。ついで、
このNa2Oはただちに炭酸ガス（CO2）およびH2Oと反応し
て Na2O+CO2=Na2CO3 Na2O+H2O＝2NaOH となり、さらにここで生成された水酸化ナトリウム（Na
OH）の一部は引き続きCO2と反応して NaOH＋CO2=NaHCO3 となり、また上記の炭酸ナトリウム（Na2CO3）の一部は
加水分解して Na2CO3+H2O=NaHCO3＋NaOH となる。このようにして炭酸ナトリウム（Na2CO3）およ
び炭酸水素ナトリウム（NaHCO3）等のナトリウムの炭酸
塩を生成する。
本発明の洗浄方法の実施例を、第１図に示す洗浄装置の
ブロック接続図により説明する。
ブロック接続図により説明する。
図において１は洗浄槽であり、使用済燃料２は上部弁14
を通して収納、取り出しされるようになっている。この
洗浄槽１の上部近くには不活性ガスの供給管３、洗浄用
の脱塩水供給管４および湿潤ガス供給管５が接続され、
また洗浄槽１内で発生した廃ガスを抽出するための廃ガ
ス管６が接続されている。洗浄槽１には、冷却器７、気
水分離器８、不活性ガス用の循環ブロワ９、および加熱
器10が直列に接続された冷却回路11が設けられ、その入
口側は洗浄槽１の下部付近に、また出口側は前記湿潤ガ
ス供給管５にそれぞれ接続されている。12は洗浄水の循
環ポンプであり、洗浄水を洗浄槽１の下部から抜き出し
上部に再循環させるように接続され、またその途中には
廃液タンク13に至る分岐管が接続されている。
を通して収納、取り出しされるようになっている。この
洗浄槽１の上部近くには不活性ガスの供給管３、洗浄用
の脱塩水供給管４および湿潤ガス供給管５が接続され、
また洗浄槽１内で発生した廃ガスを抽出するための廃ガ
ス管６が接続されている。洗浄槽１には、冷却器７、気
水分離器８、不活性ガス用の循環ブロワ９、および加熱
器10が直列に接続された冷却回路11が設けられ、その入
口側は洗浄槽１の下部付近に、また出口側は前記湿潤ガ
ス供給管５にそれぞれ接続されている。12は洗浄水の循
環ポンプであり、洗浄水を洗浄槽１の下部から抜き出し
上部に再循環させるように接続され、またその途中には
廃液タンク13に至る分岐管が接続されている。
以上のごとく構成されており、使用済燃料２を洗浄槽１
内に収納し、洗浄槽の上部弁14を閉じたのちまず循環ブ
ロワ９を起動し、ガス調整回路11および洗浄槽１などに
内包されている不活性ガスを循環させて使用済燃料を約
120℃まで冷却する。
内に収納し、洗浄槽の上部弁14を閉じたのちまず循環ブ
ロワ９を起動し、ガス調整回路11および洗浄槽１などに
内包されている不活性ガスを循環させて使用済燃料を約
120℃まで冷却する。
次いでこの不活性ガス中に湿潤ガス供給管５から供給さ
れた湿潤ガスを混合して洗浄槽１に供給する。湿潤ガス
は水蒸気と炭酸ガスとが混合されており、この湿潤ガス
が使用済燃料２に付着しているナトリウムと反応して炭
酸ナトリウムおよび炭酸水素ナトリウム等のナトリウム
の炭酸塩が生成する。なおここで不活性ガスおよび余剰
水蒸気、炭酸ガスはガス調整回路11にもどり、冷却器７
にて冷却され、気水分離器８にて水分が除去されたの
ち、循環ブロワ９を経て加熱器10にて供給温度調整がお
こなわれ、少くとも120℃以上の温度で再び湿潤ガスと
混合して洗浄槽１に供給される。この反応中に洗浄槽１
内に発生する水素ガスなどは供給管３から供給される不
活性ガスによって希釈され、適時廃ガス管６から抽出さ
れる。
れた湿潤ガスを混合して洗浄槽１に供給する。湿潤ガス
は水蒸気と炭酸ガスとが混合されており、この湿潤ガス
が使用済燃料２に付着しているナトリウムと反応して炭
酸ナトリウムおよび炭酸水素ナトリウム等のナトリウム
の炭酸塩が生成する。なおここで不活性ガスおよび余剰
水蒸気、炭酸ガスはガス調整回路11にもどり、冷却器７
にて冷却され、気水分離器８にて水分が除去されたの
ち、循環ブロワ９を経て加熱器10にて供給温度調整がお
こなわれ、少くとも120℃以上の温度で再び湿潤ガスと
混合して洗浄槽１に供給される。この反応中に洗浄槽１
内に発生する水素ガスなどは供給管３から供給される不
活性ガスによって希釈され、適時廃ガス管６から抽出さ
れる。
この反応が進行中は、たえず不活性ガス中の水素濃度を
監視し、この反応生成物である水素の発生が少なくなっ
た時点で反応が完了したとみなし、ついで脱塩水供給管
４から脱塩水を洗浄槽１に供給し、循環ポンプ12を運転
して洗浄槽１内に洗浄水を循環する。このようにして生
成した炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウムおよび若干
量の水酸化ナトリウムを溶解し、これらの溶液は廃液タ
ンク13に貯留されて使用済燃料２の洗浄は完了する。
監視し、この反応生成物である水素の発生が少なくなっ
た時点で反応が完了したとみなし、ついで脱塩水供給管
４から脱塩水を洗浄槽１に供給し、循環ポンプ12を運転
して洗浄槽１内に洗浄水を循環する。このようにして生
成した炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウムおよび若干
量の水酸化ナトリウムを溶解し、これらの溶液は廃液タ
ンク13に貯留されて使用済燃料２の洗浄は完了する。
以上説明したごとく本発明は、使用済燃料に付着したナ
トリウムを水蒸気および炭酸ガスを混合した湿潤ガスに
て洗浄し、洗浄後には炭酸ナトリウムと炭酸水素ナトリ
ウムなどのナトリウムの炭酸塩が生成する。この生成物
は従来の水酸化ナトリウムと比較して腐食性は著しく低
いために、燃料被覆材の構成材料の腐食や応力腐食割れ
を防止することができ、また120℃以上の高温条件にお
いても洗浄処理が可能となるので、燃料洗浄装置におけ
る燃料冷却のための設備を小さくすることが可能とな
り、設備費用が廉価となる。さらに被覆管材の冷却のた
めに要する時間も短縮できるとともに、使用済燃料の洗
浄が迅速にでき、運転費の軽減に寄与する。従って本発
明による洗浄方法は崩壊熱レベルの高い使用済燃料を洗
浄する場合に特に効果が大きい。
トリウムを水蒸気および炭酸ガスを混合した湿潤ガスに
て洗浄し、洗浄後には炭酸ナトリウムと炭酸水素ナトリ
ウムなどのナトリウムの炭酸塩が生成する。この生成物
は従来の水酸化ナトリウムと比較して腐食性は著しく低
いために、燃料被覆材の構成材料の腐食や応力腐食割れ
を防止することができ、また120℃以上の高温条件にお
いても洗浄処理が可能となるので、燃料洗浄装置におけ
る燃料冷却のための設備を小さくすることが可能とな
り、設備費用が廉価となる。さらに被覆管材の冷却のた
めに要する時間も短縮できるとともに、使用済燃料の洗
浄が迅速にでき、運転費の軽減に寄与する。従って本発
明による洗浄方法は崩壊熱レベルの高い使用済燃料を洗
浄する場合に特に効果が大きい。
第１図は本発明の洗浄方法を説明する洗浄装置のブロッ
ク接続図である。 １……洗浄槽、２……使用済燃料、３……不活性ガスの
供給管、４……脱塩水供給管、５……湿潤ガス供給管、
11……ガス調整回路、12……循環ポンプ、13……廃液タ
ンク
ク接続図である。 １……洗浄槽、２……使用済燃料、３……不活性ガスの
供給管、４……脱塩水供給管、５……湿潤ガス供給管、
11……ガス調整回路、12……循環ポンプ、13……廃液タ
ンク
Claims (1)
- 【請求項１】使用済燃料を洗浄槽に収納し、該洗浄槽内
において冷却器、気水分離器、循環ブロアおよび加熱器
等によって構成されるガス調整回路において調整された
水蒸気および炭酸ガスの混合ガスである湿潤ガスによっ
て120℃よりも高い温度条件下で洗浄し、該燃料に付着
しているナトリウムと湿潤ガスとを反応させてナトリウ
ムの炭酸塩を生成させることを特徴とする高速増殖炉に
おける使用済燃料の洗浄方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60269336A JPH06100675B2 (ja) | 1985-12-02 | 1985-12-02 | 高速増殖炉における使用済燃料の洗浄方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60269336A JPH06100675B2 (ja) | 1985-12-02 | 1985-12-02 | 高速増殖炉における使用済燃料の洗浄方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62129795A JPS62129795A (ja) | 1987-06-12 |
| JPH06100675B2 true JPH06100675B2 (ja) | 1994-12-12 |
Family
ID=17470945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60269336A Expired - Fee Related JPH06100675B2 (ja) | 1985-12-02 | 1985-12-02 | 高速増殖炉における使用済燃料の洗浄方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06100675B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2684186B2 (ja) * | 1988-03-11 | 1997-12-03 | 川崎重工業株式会社 | 高速炉炉心構成の付着ナトリウムの処理装置 |
| JP2008218267A (ja) * | 2007-03-06 | 2008-09-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 発熱体ユニット及び加熱装置 |
| FR2933227B1 (fr) * | 2008-06-25 | 2010-07-30 | Commissariat Energie Atomique | Procede de traitement d'une structure contenant du sodium et une matiere radioactive |
| FR3016537B1 (fr) * | 2014-01-22 | 2016-02-12 | Commissariat Energie Atomique | Procede de traitement du sodium par une solution de sel aqueux et procede de lavage d'assemblage de combustible de reacteur nucleaire utilisant ledit procede de traitement |
| CN112687419B (zh) * | 2020-12-18 | 2022-04-12 | 岭东核电有限公司 | 乏燃料除金属井及去除乏燃料上液态金属的方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5316074B2 (ja) * | 1974-05-23 | 1978-05-29 |
-
1985
- 1985-12-02 JP JP60269336A patent/JPH06100675B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62129795A (ja) | 1987-06-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |