JPH06186370A - 回収ウランペレットの製造方法 - Google Patents

回収ウランペレットの製造方法

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JPH06186370A
JPH06186370A JP43A JP33830392A JPH06186370A JP H06186370 A JPH06186370 A JP H06186370A JP 43 A JP43 A JP 43A JP 33830392 A JP33830392 A JP 33830392A JP H06186370 A JPH06186370 A JP H06186370A
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JP
Japan
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uranium
recovered
normal
recovered uranium
compression molding
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP43A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Kato
健二 加藤
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Nuclear Fuel Industries Ltd
Original Assignee
Nuclear Fuel Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Nuclear Fuel Industries Ltd filed Critical Nuclear Fuel Industries Ltd
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Publication of JPH06186370A publication Critical patent/JPH06186370A/ja
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回収ウランを通常ウランの内側に多く集めた
ペレットを製造することで、通常ウランが遮蔽材の役目
となり、回収ウランからのγ線を低減させ、放射線業務
従事者の被曝を防止することのできる回収ウランペレッ
トの製造方法を提供することにある。 【構成】 円筒形をした圧縮成型用穴に、二重導入管を
用いてその穴の中心部に回収ウランを装填すると同時
に、その外周部に環状に通常ウランを装填し、その圧縮
成型用穴内で上下に加圧成型して回収ウランペットの製
造を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、回収ウランペットの製
造方法に関し、更に詳しくは、回収ウランから放射され
るγ線による放射線業務従事者における放射線被曝量を
低減させることのできる回収ウランペットの製造方法に
関する。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】回収ウラ
ン中には、天然のウラン同位体の他に極微量の 232Uが
含まれる(ここでいう回収ウランとは、使用済み燃料を
再処理して、ウランとプルトニウムとを回収する際に回
収されるウランを指す)。 232Uからは、その娘核種で
あるビスマス( 212Bi)やタリウム( 208Tl)など
の崩壊により高エネルギー(約2.7MeV)のγ線が
放出される。したがって、回収ウランペレットで製造し
た燃料集合体はその放射線量が10数倍となる。したが
って、そのような高放射線量の回収ウランを用いた燃料
集合体の製造に際しては、放射線業務従事者は多大の放
射線を被曝することになる。そこで、放射線業務従事者
の安全性を確保するためには、回収ウランペレットから
の放射線被曝をできるだけ少なくして回収ウランから核
燃料集合体を製造することが望まれていた。
【0003】従来、回収ウランからのγ線を低減させる
方法としては、回収ウランを通常ウランと混合する方
法、鉛等の遮蔽材を放射線業務従事者と作業箇所との間
に配置する方法、そして中空ペレットに芯材として回収
ウランを装填する方法等が知られている。
【0004】しかしながら、通常ウランと回収ウランと
を混合する方法においては、通常ウランを混合するの
で、取扱量が増え、製造時間が長期間にわたるという問
題点がある。
【0005】また、鉛等により遮蔽する方法において
は、遮蔽体を介しての作業になるため、作業性や作業効
率が悪くなるという問題点がある。
【0006】また、中空ペレットに芯材として組み合わ
せる方法においては、通常ウランで環状の外周部と回収
ウランで円筒状の芯部とを別々にプレス圧粉したのち、
芯部を外周部の空孔内に嵌合させて二重ペレットに形成
するので、製造工程が増え、手間がかかるという問題点
がある。
【0007】本発明は前記事情に基づいてなされたもの
である。
【0008】本発明の目的は、回収ウランから放射され
る放射線による放射線業務従事者の放射線被曝を低減
し、放射線業務従事者の安全性を高めた回収ウランのペ
レットを製造する方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明は、内側導入管とこの内側導入管に対して同心
円状でかつ環状に形成された外側導入管からなる二重導
入管を用いて、円筒形の圧縮成型用穴内に、前記内側導
入管により回収ウランを供給すると同時に外側導入管に
より通常ウランを供給し、前記圧縮成型用穴内のウラン
をプレスすることを特徴とする回収ウランペレットの製
造方法である。
【0010】
【作用】この発明の方法によると、圧縮成型用穴内に、
通常ウランが環状になるように、しかも回収ウランが前
記通常ウランの環状内に円柱状になるように、回収ウラ
ンと通常ウランとを同時に供給するので、圧縮成型用穴
内では、環状の通常ウランとその環状の通常ウランの芯
になるように回収ウランが充填される。そしてその状態
でプレスするので、得られる圧粉ウランペレットは、芯
になっている回収ウランの外周を筒状に通常ウランが囲
繞している。したがって、回収ウランから放射される放
射線は通常ウランにより遮蔽される。
【0011】したがって、この発明の方法により得られ
る回収ウランペレットは、回収ウランから放射される放
射線量が通常ウランにより低められるので、放射線業務
従事者の放射線被曝量が増加する危険を低減することが
できる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の回収ウランペットの製造方法
を、本発明の方法を実施するのに好適な製造装置を示し
て詳述する。
【0013】1で示されるウラン粉末供給ホッパーは、
ウラン圧縮用プレスにウランを供給するためのホッパー
であり、内部は二重構造を有し、外側ホッパー3と内側
ホッパー2とにより構成される二重管ホッパーである。
【0014】内側ホッパー2は、下部がロート状になっ
ている円筒状の内側ホッパー本体2aと、この内側ホッ
パー本体2aにおけるロート状下部に結合されたところ
の、水平断面が円形である内側導入管2bとを有する。
この内側導入管2bの下部先端には円形の内側導入開口
部2cが設けられている。
【0015】外側ホッパー3は、下部がロート状になっ
ている略円筒状の外側ホッパー本体3aと,前記外側ホ
ッパー本体3aのロート状下部に形成されたところの、
外側ホッパー導入管3bとからなる。外側ホッパー導入
管3bの先端には環状の外側ホッパー導入開口部3cが
設けられている。
【0016】この外側ホッパー本体3aと内側ホッパー
本体2aとは同心状に形成されている。したがって、内
側ホッパー本体2aの内部は筒状に形成され、回収ウラ
ンの粉体を収容する空間を形成する。内側ホッパー本体
2aの外周面と外側ホッパー本体3aの内周面とで囲繞
されたほぼ環状筒体の空間は、通常ウランの粉体を収容
する空間を形成する。
【0017】内側導入管2bと外側導入管3bとは、同
心円状に形成される。内側導入管2bは回収ウランの粉
体を導出する断面円形の導入路である。外側導入管3b
は、前記内側導入管2bの外周面と外側導入管3bの内
周面とで環状の導入路を形成し、この導入路を通して通
常ウランを排出する。内側導入開口部2cの開口面と外
側導入開口部3cの開口面とは同一の平面上にある。
【0018】なお、前記外側導入開口部3c及び内側導
入開口部2cそれぞれには、自動開閉ダンパー(図示せ
ず。)が設けられている。
【0019】又、内側導入開口部2cの開口径、外側導
入開口部3cの外径等の寸法に関しては、回収ウランペ
レットの大きさなどにより適宜に決定される。
【0020】4で示されるプレステーブルは、所定の厚
みを有する円板であり、ウラン粉末供給ホッパー1の下
部に位置する。プレステーブル4には、円板の上面から
下面へと貫通する、円筒形の圧縮成型用穴7が、円板の
同心円上に所定間隔毎に複数個設けられている。
【0021】プレステーブル4は回転式(ロータリプレ
ス)である。プレステーブル4が間欠的に回転すること
により、それぞれの圧縮成型用穴7も間欠的に回転移動
することができ、ホッパー導入管の直下で停止すること
ができるようになっている。
【0022】前記ホッパー導入管のプレステーブル4を
挟んだ直下には、下部パンチ5が配置され、この下部パ
ンチ5は上昇して前記プレステーブル4の圧縮成型用穴
7内に装入することができ、その圧縮成型用穴7内に下
部パンチ5の先端部を装入したままプレステーブル4の
間欠的回転移動と共に移動することができ、プレステー
ブル4が間欠回転移動した次の停止位置で、下降するこ
とができるようになっている。
【0023】下部パンチ5を挿入したプレステーブル4
が間欠回転移動した次の停止位置における圧縮成型用穴
7の上方には、上部パンチ6が下降可能に配置されてい
る。
【0024】以上の構成を有する製造装置を用いて次の
ようにしてウランペレットが製造される。
【0025】内側ホッパー本体2内には回収ウランが収
容され、外側ホッパー本体3内には通常ウランが収容さ
れる。
【0026】なお、ここで、回収ウランとしては使用済
みの核燃料を再処理してウランとプルトニウムとを回収
する際に得られるウランを使用することができる。通常
ウランとしては、新たに製造されたウランを使用するこ
とができる。
【0027】回転するこのプレステーブル4は、前記内
側導入開口部2c及び外側導入開口部3cを有するホッ
パー導入管の直下に圧縮成型用穴7が位置したところ
で、停止する。
【0028】このとき、ホッパー導入管の直下に位置す
る圧縮成型用穴7の下方開口部に下部パンチ5が装入さ
れる。この下部パンチ5の上端面が、圧縮成型用穴7に
おける底面を形成する。
【0029】その後、圧縮成型用穴7内に、外側導入開
口部3cから通常ウランの粉体及び内側導入開口部2c
から回収ウランの粉体がそれぞれ同時に供給される。こ
のとき、図示しない自動開閉ダンパーが一定時間開くこ
とにより一定量の回収ウラン及び通常ウランが同時に供
給される。その結果、圧縮成型用穴7内では、通常ウラ
ンの粉末が環状に充填されると共に、回収ウランが環状
の通常ウラン内で円柱状に充填される。
【0030】圧縮成型用穴7内に回収ウラン及び通常ウ
ランが充填されると、下部パンチ5を圧縮成型用穴7内
に装入したままこのプレステーブルが間欠的に回転し
て、回収ウラン及び通常ウランを充填した圧縮成型用穴
7が移動し、次に続く圧縮成型用穴7が前記ホッパー導
入管の直下に位置する。
【0031】回収ウラン及び通常ウランを充填した圧縮
成型用穴7の上部開口部に上部パンチ6が装入される。
そして、下部パンチ5と上部パンチ6とで回収ウランと
通常ウランとが圧縮成型される。
【0032】圧縮成型後、下部パンチ5及び上部パンチ
6が上昇することにより、プレステーブル4の上面に円
柱状の圧粉ペレットが押し出される。
【0033】このようにして得られた圧粉ペレットを圧
縮成型用穴から取り出した後、焼結処理して、回収ウラ
ンペレットとする。焼結処理の工程は、通常のウランペ
レットの製造に用いられている公知の方法により行なう
ことができる。
【0034】本発明の方法により製造される回収ウラン
ペレットは、通常ウランの内側に、回収ウランを円筒状
に集めたものであり、通常ウランが遮蔽材の役目とな
り、回収ウランからのγ線を低減させることができる。
そして回収ウランからのγ線を低減させることにより、
放射線業務従事者の被曝を防止することができる。
【0035】なお、この発明の方法は図1に示す装置を
使用することに限定されない。
【0036】要するに、二重導入管を用いて圧縮成型用
穴内に、環状に通常ウランを充填すると同時にその通常
ウランの環状内に回収ウランを円柱状に充填することが
できるのであればどのような装置を使用しても良い。
【0037】例えば、二重導入管をプレステーブル上を
水平移動可能にし、間欠的に回転するプレステーブルが
停止したときに、所定の圧縮成型用穴の上部開口部に二
重導入管の下端開口部が位置するように二重導入管を移
動させ、その後、二重導入管から圧縮成型用穴内に、環
状に通常ウランを充填すると同時にその環状内に回収ウ
ランが充填されるように、回収ウラン及び通常ウランを
充填し、その後、停止しているプラステーブルの上部開
口部に上部パンチを挿入し、圧縮成型用穴にすでに装入
されている下部パンチと前記上部パンチとでウラン粉末
を圧縮成型するようにしても良い。
【0038】この発明の方法によって得られた回収ウラ
ンペレットは、以下に示すようにその放射線量を低減し
ている。
【0039】計算モデルとして、外径8mm及び高さ9
mmの円柱状回収ウランペレットを想定する。この回収
ウランペレットは、10ppb/Uの 232Uを含有する
回収ウランにより形成された直径2mm及び高さ9mm
の芯を有し、その芯の回りに環状の通常ウランが囲繞し
ている。このような構造を有するモデルをモデル1とし
た。
【0040】又、前記モデル1の回収ウランにより形成
された直径2mmおよび高さ9mmの芯をモデル2とし
た。
【0041】このようなモデル1及びモデル2につき、
点減衰核積分コードQADにより回収ウランペレットの
外周面における放射線量とこの回収ウランペレットの中
心から1m離れたところでの放射線量とを計算し、囲繞
している通常ウランの遮蔽効果を評価した。
【0042】その結果、モデル2の外周面における放射
線量Cに対するモデル1の外周面における放射線量Aの
割合(A/C)は、0.66でありモデル2のその中心
から1m離れたところでの放射線量Dに対するモデル1
のその中心から1m離れた所での放射線量Bの割合(B
/D)は、0.68であった。
【0043】なお、QADコードは、γ線遮蔽計算に使
用される計算コードであり、点減衰核(Point Kernel R
ay Tracing) 法による解析手法を採用しており、官公庁
の許認可資料用の計算に使用されたそれ自体公知の評価
手法である。
【0044】簡単に説明すると、この手法では、線量を
評価しているとしている評価地点と、線源体積中の一点
を直線で結び、γ線の直達成分については、この直線に
沿う減衰(距離による減衰と吸収・散乱による減衰の二
つの効果)を考慮し、散乱成分についてはビルドアップ
係数による評価を行い、評価地点での線量率を求める。
【0045】線源は、多数のセルに分割され、このセル
内の一点でそのセルの線源を代表させる。すなわち、線
源の三次元積分は、分割されたセルの総和で近似され
る。そして、評価地点における線量率Dは、次式で表さ
れる。
【0046】
【数1】
【0047】ここで、Dは線量率、Siは線源強度、R
iは線源と評価地点との間の距離、tkは線源と評価地
点との間に存在する線源に近い方からk番目の遮蔽体K
の厚さ、μkは前記遮蔽体Kにおける線吸収係数、Bは
ビルドアップ係数、及びKは線質変換係数を表す。
【0048】
【発明の効果】本発明の方法によると、通常ウランの筒
状体を製造し、又一方で回収ウランの円柱状体を製造
し、その後通常ウランの筒状体内に回収ウランの円柱状
体を嵌挿するなどの工程を必要とせずに、筒状の通常ウ
ランのその内部に円柱状の回収ウランが装填された回収
ウランペレットを製造することができ、この発明の方法
により製造される回収ウランペレットは、回収ウランペ
レット自身で放出されるγ線の低減を図ることができる
ので、遮蔽体を用いることなく、又、作業性を悪化させ
ることなく、ペレットの検査等を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の回収ウランペレットの製造方
法に好適な装置の断面図である。
【符合の説明】
1 ウラン粉末供給ホッパー 2 内側ホッパー 2a 内側ホッパー本体 2b 内側ホッパー導入管 2c 内側導入開口部2c 3 外側ホッパー 3a 外側ホッパー本体 3b 外側ホッパー導入管 3c 外側導入開口部3c 4 プレステーブル 5 下パンチ 6 下パンチ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内側導入管とこの内側導入管に対して同
    心円状でかつ環状に形成された外側導入管からなる二重
    導入管を用いて、円筒形の圧縮成型用穴内に、前記内側
    導入管により回収ウランを供給すると同時に外側導入管
    により通常ウランを供給し、前記圧縮成型用穴内のウラ
    ンをプレスすることを特徴とする回収ウランペレットの
    製造方法。
JP43A 1992-12-18 1992-12-18 回収ウランペレットの製造方法 Withdrawn JPH06186370A (ja)

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JP43A JPH06186370A (ja) 1992-12-18 1992-12-18 回収ウランペレットの製造方法

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JP43A JPH06186370A (ja) 1992-12-18 1992-12-18 回収ウランペレットの製造方法

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4036370A1 (de) * 1990-11-15 1992-05-21 Rheinmetall Gmbh Verfahren und vorrichtung zur kontrolle des wicklungsverlaufes orthozyklisch gewickelter spulen

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4036370A1 (de) * 1990-11-15 1992-05-21 Rheinmetall Gmbh Verfahren und vorrichtung zur kontrolle des wicklungsverlaufes orthozyklisch gewickelter spulen

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