JPH0668551B2 - 使用済原子燃料の連続溶解処理装置 - Google Patents

使用済原子燃料の連続溶解処理装置

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JPH0668551B2
JPH0668551B2 JP15122087A JP15122087A JPH0668551B2 JP H0668551 B2 JPH0668551 B2 JP H0668551B2 JP 15122087 A JP15122087 A JP 15122087A JP 15122087 A JP15122087 A JP 15122087A JP H0668551 B2 JPH0668551 B2 JP H0668551B2
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    • 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〕 本発明は使用済原子燃料の再処理工程において、原子燃
料を加熱された硝酸に溶解し、不溶解性の被覆材と分離
する使用済原子燃料の連続溶解処理装置に係り、特に核
分裂性物質の濃度の高い原子燃料を連続的に溶解処理す
るために燃料装荷かごの移動及び被覆材の取出しを確実
に行なうのに好適な装置に関する。
〔従来の技術〕
使用済原子燃料の連続式溶解槽は、回分式溶解槽に比べ
て高稼働率ではあるが、不溶解燃料被覆管の取出しに問
題があり、その解決案として特開昭56-94297号公報記載
の装置が提供された。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、この装置は、縦長構造であるために耐震性の面
で不利であること、また、構造が複雑であるために不溶
解燃料被覆管による経路内目詰まりを起すという懸念が
ある。不溶解燃料被覆管による目詰まりを回避するため
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かごを浸漬し、溶解の終了
したかごから被覆管を取り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。その公知例と
して、特開61-169798号記載の原子燃料の連続溶解処理
装置がある。この装置は、円環状に配置した複数の燃料
装荷かごを円周に沿つて順次一方向に移動する方式の連
続溶解処理装置である。この公知例に代表されるよう
な、燃料装荷かごを円環状に配置した連続溶解処理装置
では、燃料装荷かごの移動及び、かご内の不溶解燃料被
覆管の取出しを何らかの駆動機構を用いて確実に行う必
要がある。しかし、溶解装置は高濃度の放射性物質及び
高温・高濃度の酸を取り扱うため、駆動部は定期的な保
守が必要であるが、その保守は、放射能の高い雰囲気下
で行われるため、非常に困難となる。従つて、保守の容
易性とともに、保守頻度の少ない、すなわち、構造が簡
単で、かつ駆動部の少ない機構が望まれている。また、
不溶解燃料被覆管の取出しに当たつて、放射性物質が装
置外に出て汚染が拡大される恐れがあり、コンパクトな
形状で装置の気密性を保持できるような機構が望まれて
いる。
本発明の目的は、燃料装荷かご内の不溶性部材を排出で
き、このための機構が単純であって保守頻度の少ない使
用済原子燃料の連続溶解処理装置を提供することにあ
る。
〔問題点を解決するための手段〕
上記した本発明の目的は、使用済原子燃料を溶解する溶
解処理液が充填される円形状の溶解槽と、使用済原子燃
料が上端部の開口より内部に装荷される燃料装荷かごが
重心位置より上方で水平軸を中心に回転可能に取り付け
られ前記燃料装荷かごを前記溶解槽内で上下動させる燃
料装荷かご昇降装置と、前記溶解槽に設けられ、前記燃
料装荷かご昇降装置を水平に円周方向に移動させる移動
手段と、前記溶解槽に設けられ前記燃料装荷かご内の不
溶解部材を前記溶解槽外に排出する投棄口と、前記移動
手段より下方で前記溶解槽に設けられ、前記燃料装荷か
ご昇降装置に取り付けられた前記燃料装荷かごの前記溶
解槽の外側に面する側面のみを前記円周方向にガイドす
る連続した1つのガイド部材とを備え、 前記ガイド部材は、前記円周方向において、その両端部
が、前記移動手段が前記円周方向に移動して得られる前
記円周方向の軌跡よりも外側に位置し、前記軌跡よりも
内側に入り込んでいる湾曲部が前記投棄口付近に位置
し、前記ガイド部材のうちで最もレベルの高い部分が前
記湾曲部に存在し、前記湾曲部は前記最もレベルの高い
部分から前記各両端部側に向かって高さが連続的に減少
し、前記各両端部は前記燃料装荷かごが前記端部に対向
している状態で前記燃料装荷かごの重心位置よりも下方
に位置することによって達成できる。
〔作用〕
燃料装荷かごが重心位置より上方で水平軸を中心に回転
可能に取り付けられた燃料装荷かご昇降装置を、移動手
段によって水平に円周方向に移動させる際に、燃料装荷
かごの溶解槽の外側に面する側面のみが連続した1つの
ガイド部材によってガイドされることにより、上を向い
ていた燃料装荷かごの開口が下向きになって燃料装荷か
ご内にある不溶性部材を外部に排出できる。すなわち、
移動手段によって燃料装荷かごは、ガイド部材の一端部
に沿ってガイドされ、少なくともガイド部材の湾曲部の
位置に達した後には、移動手段の強制力によって燃料装
荷かごの溶解槽の外側に面する側面のみが湾曲部と摺動
しながら湾曲部内の最もレベルの高い位置まで到達す
る。このようにしてその最もレベルの高い位置まで到達
する間に、燃料装荷かごの下部がガイド部材の湾曲部に
よって徐々に上方に持ち上げられ、燃料装荷かごは、移
動手段が円周方向に移動して得られる円周方向の軌跡よ
りも外側に向かって傾斜しこの傾斜角が増加される。燃
料装荷かごがその湾曲部内の最もレベルの高い位置に到
達したときにその外側に向かう傾斜角が最大となる。燃
料装荷かごが外側に向かって傾斜すると、燃料装荷かご
の上端部の開口は斜め下を向くので、燃料装荷かご内の
不溶性部材は投棄口内に排出される。不溶性部材が投棄
口内に排出された後、移動手段によって、燃料装荷かご
は、最もレベルの高い位置から、燃料装荷かごの重心位
置よりも下方に位置するガイド部材の端部に向かって移
動する。この間では、燃料装荷かごの重心の作用によっ
て燃料装荷かごの下端部が徐々に下方に向かって移動
し、やがて開口が上を向いて燃料装荷かごが垂直の状態
になる。
以上のように、本発明は、燃料装荷かごの前記溶解槽の
外側に面する側面のみが接触する単純な構造の1つのガ
イド部材(前述の両端部及び湾曲部を有する)を用い
て、燃料装荷かご内の不溶性部材を投棄口内に排出でき
る。このように、ガイド部材の構造が単純であるので、
燃料装荷かご内の不溶性部材を投棄口に排出させるため
の機構の保守点検の頻度が減少する。
〔実施例〕 以下、本発明の実施例を説明する。
第1図は、本発明の実施例である使用済原子燃料の連続
溶解処理装置の原理を示すものである。この使用済原子
燃料の連続溶解処理装置は、具体的には第2図の構成を
有するものであるが、円周方向移動機構10(第2図)
で水平方向に移動される燃料装荷かご昇降装置1、燃料
装荷かご2及び案内レール3を主要な構成要素とする。
使用済原子燃料が上端部の開口より内部に装荷される燃
料装荷かご2が、燃料装荷かご2の重心位置より上方で
水平軸を中心に回転可能に、燃料装荷かご昇降装置1に
取り付けられる。燃料装荷かご昇降装置1は、燃料装荷
かご2を溶解槽内で上下に移動させる。
案内レール3は、以下のような構造を有する。案内レー
ル3は、溶解槽の円周方向において、その両端部3A
が、移動手段が円周方向に移動して得られる円周方向の
軌跡11よりも外側に位置し、軌跡11よりも内側に入
り込んでいる湾曲部3Bが溶解槽の投棄口7(第2図)
付近に位置する構造を有する。案内レール3のうちで最
もレベルの高い位置3C(第2図)が湾曲部3Bに存在
し、湾曲部3Bは最もレベルの高い位置3Cから各両端
部3A側に向かって高さが連続的に減少している。各両
端部3Aは燃料装荷かご2が端部3Aに対向している状
態で燃料装荷かご2の重心位置よりも下方に位置する。
図中の矢印は円周方向移動機構による移動を表わしてい
る。第1図は燃料装荷かご2が溶解処理液から引き上げ
られた状態から、案内レールを通り過ぎ溶解処理液へ戻
される前の状態までを表わしたものである。溶解処理液
から燃料装荷かご昇降装置1によつて引き上げられた燃
料装荷かごは2は、直立状態を維持したまま案内レール
3の始点の位置に来る。この時点では燃料装荷かご2と
案内レール3とは接触していない。円周方向移動機構に
よる移動により第1図の矢印で示した方向へ燃料装荷か
ご昇降装置1,燃料装荷かご2が移動する。この時、案
内レール3の形状に従つて燃料装荷かご2は、燃料装荷
かご昇降装置1の支点を中心に傾きを徐々に与えられ
る。すなわち、移動手段によって燃料装荷かご2は、案
内レール3の一つの端部3Aに沿ってガイドされ、少な
くとも案内レール3の湾曲部3Bの位置に達した後に
は、円周方向移動機構による水平方向への移動に伴う強
制力によって燃料装荷かご2の溶解槽の外側に面する側
面のみが湾曲部3Bと摺動しながら湾曲部内の最もレベ
ルの高い位置3Cまで到達する。このようにしてその最
もレベルの高い位置3Cまで到達する間に、燃料装荷か
ご2が、燃料装荷かご昇降装置1の支点を中心に回転し
燃料装荷かご2の下部が案内レール3の湾曲部3Bによ
って徐々に上方に持ち上げられる。燃料装荷かご2は、
移動手段が円周方向に移動して得られる円周方向の軌跡
よりも外側に向かって傾斜しこの傾斜角を増加させる。
燃料装荷かご2が湾曲部3B内の最もレベルの高い位置
3Cに到達したときにその外側に向かう傾斜角が最大と
なる。燃料装荷かご2が外側に向かって傾斜すると、燃
料装荷かご2の上端部の開口は斜め下を向くので、燃料
装荷かご2内の不溶性部材は投棄口7内に排出される。
不溶性部材が投棄口7内に排出された後、円周方向移動
機構によって、燃料装荷かご2は、最もレベルの高い位
置3Cから、燃料装荷かご2の重心位置よりも下方に位
置する案内レール3の端部3Aに向かって移動する。こ
の間では、燃料装荷かご2の重心の作用によって燃料装
荷かご2の下端部が徐々に下方に向かって移動し、やが
て開口が上を向いて燃料装荷かごが垂直の状態になる。
以上のように、本実施例は、燃料装荷かご2が重心位置
より上方で水平軸を中心に回転可能に取り付けられた燃
料装荷かご昇降装置1を、円周方向移動機構によって水
平に円周方向に移動させる際に、燃料装荷かご2の溶解
槽の外側に面する側面のみが、前述した構造を有する連
続した1つの案内レール3によってガイドされることに
より、上を向いていた燃料装荷かご2の開口が下向きに
なって燃料装荷かご2内にある不溶性部材を外部に排出
できる。
前記燃料装荷かご2と案内レール3との接触は、案内レ
ール3の形状をなめらかな曲面で構成することにより、
常に円滑な接触で内容物の取出し動作を行なうことがで
きる。これにより燃料装荷かご昇降装置1と燃料装荷か
ご2との支点、燃料装荷かご2と案内レール3との接触
面に急激な力,衝撃が加わることを避けることができ
る。又、燃料装荷かご2の溶解処理液からの引き上げ、
不溶解燃料被覆管の払出し、溶解処理液への戻しの一連
の作業を、1回だけの燃料装荷かご昇降装置1の動作と
円周方向の一方向移動のみで行なうことが可能となる。
本実施例は、燃料装荷かごの前記溶解槽の外側に面する
側面のみが接触する単純な構造の1つの案内レール3
(両端部3A及び湾曲部3Bを有する)を用いて、燃料
装荷かご2内の不溶性部材を投棄口7内に排出できる。
このように、案内レール3の構造が単純であるので、燃
料装荷かご2内の不溶性部材を投棄口7に排出させるた
めの機構の保守点検頻度が減少する。またその機構の保
守点検も構造が単純化されるだけ容易になる。
第2図に本発明の実施例である使用済原子燃料の連続溶
解処理装置の具体的な構成を示す。本実施例は、前述し
た構成の案内レール3を有している。この案内レール3
の前述した機能を発揮する。本実施例は不溶解燃料被覆
管取出し装置が上部に設置されており、本体側板4,溶
解処理液5,水タンク6,不溶解燃料被覆管投棄口7,
燃料装荷かご吊下げ用環状枠8,環状枠8を円周方向移
動するための回転騒動装置9,燃料装荷かご昇降装置1
の円周方向移動機構10の部分から、連続溶解処理装置
は構成されている。実施例における動作は以下の手順で
行なわれる。不溶解燃料被覆管を持つた燃料装荷かご2
が、燃料装荷かご昇降装置1により溶解処理液5から引
き上げられ案内レール3の始点に位置する。燃料かご昇
降装置1は燃料装荷かご2を吊下げたまま円周方向移動
機構10により円周方向へ移動する。移動に伴つて燃料
装荷かご2は案内レール3の形状に従つて徐々に傾きを
増していき、その傾きの最大の点においては燃料装荷か
ご2内の全ての不溶解燃料被覆管を払い出すのに充分な
角度を与えられ、不溶解燃料被覆管を全て不溶解燃料被
覆管投棄口7へ払い出す。不溶解燃料被覆管を払い出し
た燃料装荷かご2は、燃料装荷かご昇降装置1に吊下げ
られたまま円周方向移動機構10により、円周方向へ案
内レール3に沿つて移動し、案内レール3の形状に従つ
て傾きを徐々に減らしていき、案内レール3の終点にお
いては燃料装荷かご昇降装置1に吊下げされただけの直
立状態に戻る。空になつた燃料装荷かご2は燃料装荷か
ご昇降装置1により溶解処理液5中へ戻された後、燃料
装荷かご昇降装置1から離される。燃料装荷かご2を離
した燃料装荷かご昇降装置1は円周方向移動機構10に
より円周に沿つて逆方向に移動し、案内レール3の始点
の位置へ戻り、下降し次の不溶解燃料被覆管が充填して
いる燃料装荷かご2をつかむ。この一連の操作の繰返し
を行ない、連続的に不溶解燃料被覆管の取出しを行う。
本実施例は、第1図において説明したと同様な作用効果
を生じる。特に、以下の効果を生じる。
(1)主要な駆動機構を酸及び燃料剪断粉塵と接する恐れ
のない装置外部にもつため、装置の信頼性を高くできる
と動じに、保守に関しても被爆の危険性を少なくするこ
とができる。
(2)必要となる駆動機構はすべて単純な一動作ずつであ
り、駆動機構自体の信頼性を高くすることができる。
(3)主要な動作は昇降と、円周方向の水平移動のみであ
り、駆動機構をコンパクトにできる。
(4)装置の密封性を破ることなしに不溶解性燃料被覆管
の取り出しが容易になる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、燃料装荷かご内の不溶性部材を排出で
き、このための機構が単純であって保守頻度を少なくで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理説明図、第2図は本発明の実施例
になる水平回転式溶解槽の斜視図である。 1……燃料装荷かご昇降装置、2……燃料装荷かご、3
……案内レール、4……本体側板、5……溶解処理液、
6……水タンク、7……不溶解燃料被覆管投棄口、8…
…燃料装荷かご吊下げ用環状枠、9……回転駆動装置、
10……円周方向移動機構。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】使用済原子燃料を溶解する溶解処理液が充
    填される円形状の溶解槽と、使用済原子燃料が上端部の
    開口より内部に装荷される燃料装荷かごが重心位置より
    上方で水平軸を中心に回転可能に取り付けられ前記燃料
    装荷かごを前記溶解槽内で上下動させる燃料装荷かご昇
    降装置と、前記溶解槽に設けられ、前記燃料装荷かご昇
    降装置を水平に円周方向に移動させる移動手段と、前記
    溶解槽に設けられ前記燃料装荷かご内の不溶解部材を前
    記溶解槽外に排出する投棄口と、前記移動手段より下方
    で前記溶解槽に設けられ、前記燃料装荷かご昇降装置に
    取り付けられた前記燃料装荷かごの前記溶解槽の外側に
    面する側面のみを前記円周方向にガイドする連続した1
    つのガイド部材とを備え、 前記ガイド部材は、前記円周方向において、その両端部
    が、前記移動手段が前記円周方向に移動して得られる前
    記円周方向の軌跡よりも外側に位置し、前記軌跡よりも
    内側に入り込んでいる湾曲部が前記投棄口付近に位置
    し、前記ガイド部材のうちで最もレベルの高い部分が前
    記湾曲部に存在し、前記湾曲部は前記最もレベルの高い
    部分から前記各両端部側に向かって高さが連続的に減少
    し、前記各両端部は前記燃料装荷かごが前記端部に対向
    している状態で前記燃料装荷かごの重心位置よりも下方
    に位置することを特徴とする使用済原子燃料の連続溶解
    処理装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3015400U (ja) * 1995-03-04 1995-08-29 広野産業株式会社 正座用椅子

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