JPH0664179B2 - 使用済み核燃料溶解処理装置 - Google Patents

使用済み核燃料溶解処理装置

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JPH0664179B2
JPH0664179B2 JP28128888A JP28128888A JPH0664179B2 JP H0664179 B2 JPH0664179 B2 JP H0664179B2 JP 28128888 A JP28128888 A JP 28128888A JP 28128888 A JP28128888 A JP 28128888A JP H0664179 B2 JPH0664179 B2 JP H0664179B2
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は原子炉における使用済み核燃料の再処理工程に
使用される核燃料溶解装置に係わり、とりわけ同装置内
における不溶解物の外部への連続的取り出し手段ないし
構造に関する。
[従来の技術] 原子力発電所において使用された核燃料は、一般に使用
済核燃料と呼ばれる。この使用済核燃料の中から有用な
核分裂性物質や核原料物質を再利用するための工程が再
処理である。
日本における再処理は、ピュレックス法が採用されてお
り、その再処理工程は、多岐にわたる単位工程から成っ
ている。その初期の工程で、使用済核燃料棒は、小片に
剪断され、続いて、中味の核燃料物質が硝酸で溶解する
ための工程にもちこまれる。この燃料物質の被覆管は、
一般にジルコニウム合金あるいはステンレス鋼で作られ
ており、硝酸には溶解せず核燃料物質の溶解終了時に分
離可能となり、この段階で分別される。
この使用済核燃料の溶解装置としては、回分式、連続式
及び前者の折衷方式の半回分式の3方式がある。一般に
連続式は、回分式に比べ高能率であるが、被覆管等不溶
解物の取出しに問題があり、その解決策として、特願昭
55−177054号公報記載の処理物を連続的に処理する方法
が提案されている。しかし、この装置は縦長構造である
ために耐震性の点で不利であり、また、構造が複雑であ
るために被覆管による経路内目詰りを起す懸念がある。
耐震性の向上と目詰り回避のために、水平に保持した円
環状溶解容器中の溶解処理液に燃料片を装荷した複数の
燃料装荷籠を浸漬し、核燃料物質の溶解を行い、溶解終
了後に燃料装荷籠から被覆管を取出すことを特徴とする
連続溶解処理装置の研究開発が進められている。その公
知資料として、特開昭61−169798号公報記載の核燃料の
連続溶解処理装置がある。
[発明が解決しようとする課題] 上述のような燃料籠を円環状容器内に配置した連続溶解
処理装置では、溶解処理後の燃料装荷籠から被覆管など
の不溶解残存物の取り出し作業を的確に行なわなければ
ならない。その際、この溶解処理装置の内部は高腐食性
の雰囲気にあり、従って駆動部などの定期的な保守が不
可欠であるが、そのための保守作業は高放射能下での作
業となるため危険かつ困難である。従って保守の容易性
と共に保守頻度が少なくて済むシンプルかつ駆動部の少
ない構造のものがのぞまれている。
本発明は不溶解性残存物の取り出しが的確に行なわれる
と共に保守頻度が少なくて済み、かつ保守作業が容易で
あり、被覆材の取り出しに際して汚染の拡大がないよう
に気密性を維持し易い構造を有する連続溶解処理装置を
提供しようとするものである。
[課題を解決するための手段] 上記の課題は、溶解処理液を収容する耐食性の環状容器
中に、溶解処理用核燃料を装荷した複数の耐食性核燃料
装荷籠を円周方向に並べて配置し、核燃料装置籠の下部
を溶解処理液中に浸漬させて核燃料を溶解し、溶解終了
後装置籠内に残存した核燃料被覆管等の不溶残存物を取
り出し、新たに溶解処理用核燃料を装荷するものにおい
て、前記環状容器の上方に、環状容器と封止機構を介
し、水平円周方向に回転可能なカバーを設け、該カバー
に前記燃料装荷籠が反転可能な空間を有する被覆管取出
部を設け、該被覆管取出部には上下に移動し、下端に燃
料装荷籠保持回転機構を有する燃料装荷籠昇降機構及び
前記燃料装荷籠の下部を移動して傾倒させた状態で保持
する手段と前記燃料装荷籠を上下に移動する手段からな
る燃料装荷籠反転機構を設け、前記環状容器の外壁にそ
の開口部が前記環状容器の上部に設けられた被覆管抜出
口を設けたことによって解決される。
〔作用〕
上記の発明によれば、カバーが回転して被覆管取出部が
任意の燃料装荷籠の上部に移動し、そこで燃料装荷籠昇
降機構が動作して燃料装荷籠保持回転機構を降下させ、
該燃料装荷籠を保持し、燃料装荷籠保持回転機構が燃料
装荷籠を保持したまま上昇して前記被覆管取出部に移動
させる。次いで燃料装荷籠反転機構が燃料装荷籠を籠内
の被覆材がこぼれない範囲で被覆管抜出口などに当たら
ない状態に傾けて保持する。その状態でカバーが回転し
て燃料保持籠を被覆管抜出口の開口部の上部に水平移動
させ、そこで燃料装荷籠反転機構が動作して燃料装荷籠
を反転させ、内部の不溶残存物を前記開口部に落下排出
させるので、機密を保持した状態で核燃料装荷籠内の被
覆管などの不溶解残存物を溶解処理装置から的確に排出
させることが出来、装置の構造はシンプルでありかつ信
頼性が高い。
[実施例] 以下、本発明の一実施例を説明する。
第1図は、一実施例になる使用済核燃料の連続溶解処理
装置の垂直方向の断面を示す。
円環状の溶解容器1の中には、高温・高酸性度の溶解処
理液3が入っており、複数の燃料装荷籠2が円周方向に
配置され、その下部を溶解処理液3に浸漬している。燃
料装荷籠2には、燃料剪断片が装荷されており、これが
溶解処理液3の中で燃料のみが溶解し、不溶解性の燃料
の被覆管は燃料装荷籠2に残存するようになっている。
溶解容器1の上部とカバー8の下部は封止機構15及び16
を介して結合され機密性が保持されている。燃料装荷籠
保持回転機構5は、燃料装荷籠昇降機構6に吊下げ結合
され、燃料装荷籠昇降機構6は、カバー8により保持さ
れ燃料装荷籠保持回転機構5がカバー8の内側に移動可
能なように設置されている。また、被覆管取出部10の側
面には燃料装荷籠反転装置7が設置される。被覆管取出
部10は、カバー8により覆われ、溶解処理装置全体の気
密性が保持される。
被覆管抜出口4は、被覆管取出部10と接続している。
燃料装荷籠2の中の被覆管を取出すためには、まず、燃
料装荷籠保持回転機構5が、燃料装荷籠2をつかみ、燃
料装荷籠昇降機構6により吊上げられる。燃料装荷籠反
転機構7により燃料装荷籠2を傾けてから、カバー8を
カバー回転駆動機構9により回転させることによって、
燃料装荷籠2を被覆管抜出口4の上部まで水平移動す
る。燃料装荷籠保持回転機構5を下方へ移動させること
により燃料装荷籠を反転させ、被覆管を被覆管抜出口4
へと取出す。被覆管取出後は、燃料装荷籠を元の状態に
吊下げ、溶解容器1内へ戻す。
以下、燃料被覆管の取出し方法を詳細に説明する。第2
図(a)は、燃料装荷籠昇降装置6が燃料装荷籠6を把
持する位置における動作を示す。昇降装置6が下降し、
溶解容器1内に配置されている燃料装荷籠2の上部を燃
料装荷籠保持回転機構5により把持する。第2図(b)
は、燃料装荷籠2を被覆管取出部10へ引上げた状態の図
である。把持された燃料装荷籠2は、燃料装荷籠昇降機
構6により吊上げられ、被覆管取出部10へ運ばれる。
被覆管取出部10に引上げられた燃料装荷籠2は、燃料装
荷籠反転機構7により第3図(a)のように傾けられ
る。第3図(a)は、被覆管取出部10において燃料装荷
籠2を水平移動させるのに支障がなく、かつ燃料装荷籠
2内の被覆管がこぼれ落ちない程度に傾けられた状態で
ある。
第4図は、カバー8内にある被覆管取出部10と被覆管抜
出口4との位置関係を溶解容器1の外周側から見た図で
ある。傾けられた燃料装荷籠2は、その状態のまま、第
4図(a),(b)に示す様にカバー8を回転させるこ
とにより、被覆管抜出口4上方まで水平移動される。
第3図(b)及び第4図(c)は燃料装荷籠2内の被覆
管を被覆管抜出口4に抜き出すために、燃料装荷籠2を
燃料装荷籠保持回転機構5を下げることにより反転した
状態を示した図である。燃料装荷籠2が反転することに
より、籠内の被覆管は、被覆管抜出口4の中へ放出され
る。被覆管の放出が完了した燃料装荷籠2は、燃料装荷
籠保持回転機構5を上げることにより第4図(b)及び
第3図(a)に示す状態に戻された後に、第4図(d)
の位置に移動し、新しい被覆管を装荷するための動作に
移る。
第5図は燃料装荷籠2を燃料装荷籠保持回転機構5によ
って把持するための機構を示している。燃料装荷籠2に
設けられた把持穴14に燃料装荷籠保持回転機構5の把持
爪13を挿入することにより燃料装荷籠2が籠保持回転機
構5に結合される。把持爪13及び把持穴14は、燃料装荷
籠2を把持したまま、燃料装荷籠2内の被覆管の放出が
行なえるように回転可能な構造となっている。把持爪13
の形状は第5図(a)の他に第5図(b),(c),
(d),(e),(f)、第6図(1),(2),
(3)等が可能である。
第7図は、燃料装荷籠2と把持穴14を示している。第7
図(b)の把持穴14に対しては、第5図(a),
(b),(c)及び(d)のいずれかの把持爪13を組合
せることが有効であり、第7図(c)把持穴14に対して
は、第5図(b),(d),(e)及び(f)の把持爪
13を組合せることが有効であ。また、第7図(a)のご
とく燃料装荷籠2に把持爪13を設けても良好な結果が得
られる。第6図が、把持爪13と把持穴14が、燃料装荷籠
2の反転動作の際に鍵と鍵穴の関係のように嵌合し、燃
料装荷籠2と燃料装荷籠保守回転機構5が連結すること
により、燃料装荷籠2の落下を防止することができるよ
うにした構造を示している。
[発明の効果] 本発明によれば、使用済み燃料再処理工程において使用
される連続溶解装置において、溶解後の被覆管等の残存
物を溶解装置から取り出すための装置に関し、同装置は
単純な駆動機構により、的確に取り出し動作の遂行が可
能な構造が与えられ、装置全体がコンパクトであるとと
もに残存物取り出し作業のための空間も小である。同装
置の信頼性は高く、故障を生ずる可能性が少ないので同
装置の保守が容易となり、かつ保守頻度を少なくするこ
とが出来る。
また残存物の取り出しを気密下で行なうことが可能とな
り、それだけ汚染の拡大を防ぐことが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の連続溶解処理装置の構造を
示す縦断面図、第2図、第3図及び第4図は第1図の装
置による被覆管取出し動作説明用部分断面図、第5図、
第6図は、燃料装荷籠の把持部の例及び把持爪の例の構
造を示す図、第7図は、燃料装荷籠の一例の構造を示す
斜視図である。 1……溶解容器、2……燃料装荷籠、3……溶解処理
液、4……被覆管抜出口、5……燃料装荷籠保持回転機
構、6……燃料装荷籠昇降機構、7……燃料装荷籠反転
機構、8……カバー、9……カバー回転駆動機構、10…
…被覆管取出部、11……把持部、12……回転軸部、13…
…把持爪、14……把持穴。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】溶解処理液を収容する耐食性の環状容器中
    に、溶解処理用核燃料を装荷した複数の耐食性核燃料装
    荷籠を円周方向に並べて配置し、核燃料装置籠の下部を
    溶解処理液中に浸漬させて核燃料を溶解し、溶解終了後
    装荷籠内に残存した核燃料被覆管等の不溶残存物を取り
    出し、新たに溶解処理用核燃料を装荷するものにおい
    て、 前記環状容器の上方に、環状容器と封止機構を介し、水
    平円周方向に回転可能なカバーを設け、該カバーに前記
    燃料装荷籠が反転可能な空間を有する被覆管取出部を設
    け、該被覆管取出部には上下に移動し、下端に燃料装荷
    籠保持回転機構を有する燃料装荷籠昇降機構及び前記燃
    料装荷籠の下部を移動して傾倒させた状態で保持する手
    段と前記燃料装荷籠を上下に移動する手段からなる燃料
    装荷籠反転機構を設け、前記環状容器の外壁にその開口
    部が前記環状容器の上部に設けられた被覆管抜出口を設
    けたことを特徴とする使用済み核燃料処理装置。
  2. 【請求項2】請求第1項において、前記燃料装荷籠反転
    機構は、燃料装荷籠の上部を回転可能に支持する上下移
    動手段と該核燃料装荷籠の上部を支点として該燃料装荷
    籠を傾けた状態に保持する手段とからなることを特徴と
    する使用済み核燃料処理装置。
JP28128888A 1988-11-09 1988-11-09 使用済み核燃料溶解処理装置 Expired - Lifetime JPH0664179B2 (ja)

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