JPS59188597A - 液体金属不純物除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、液体金属不純物除去装置に関する。

特に、液体ナトリウム中から不純物を除去する不純物除
去装ｆｌに関する。

この棹の技術は、ＦＢＲ（高速増殖炉）において冷却流
体として用いられる液体す）　ＩＪウム中から、放射性
不純物その他の不純物を除去するためなどに使用される
。

〔発明の背景〕

ＦＢＲ，にはループ型とタンク型とがあるが、いずれも
冷却用に液体す）　ＩＪウムが用いられる。この液体ナ
トリウムには、放射性不純物その他各種の不純物が生成
するので、これを除去する装置を設けなければならない
。

この不純物除去装置の従来技術につき、タンク型ＦＢＲ
を例にとって説明する。

第１図は従来のタンク型ＦＢ’Ｒの概要を示す説明図で
ある。容器１の上に遮へいプラグ２が蓋されておシ、容
器１内部には液体ナトリウム３がプール状に満たされて
いる。ナトリウム３の中に、これに漬かる形で、炉心４
が支持機構５によシ支見られている。ナトリウム３（−
次系ナトリウム）中には、循環ポンプ６、中間熱交換器
７、炉上部機構８及びナトリウム精製装置９が位置し、
これらは各々遮へいプラグ２からナトリウム３中に吊り
下げられて支持されている。ナトリウム３は、容器１を
およそ上下に二分する形で、支切体１０により上部プレ
ナム１ａと下部プレナム１ｂとに分離されている。支切
体１０は断熱性ｃ熱に対する抵抗性）を有する材料で成
る。上部プレナム１ａは高温、下部プレナム１ｂは低温
であるから、両者の熱移動を防ぐべく、皮切体１０によ
り熱遮へい構造をなすようにしたためである。また容器
１の内壁には、熱遮へい用の遮へい体１３が施工されて
いる。

図中、１１は高圧プレナム、１２はコアキャッチャ−で
あり、１４は中間熱交換器７の２次ナトリウム配管であ
る。

ナトリウム３け、循環ポンプ６によ勺図の矢印の方向に
循環される。すなわちナトリウムは循環ポンプ６によシ
加圧されて高圧プレナム１１に入り、炉心１１を通勺ぬ
ける間に熱交換して高温ｉ（例えば５３０Ｃ）となシ、
中間熱交換器７に吸い込まれて２次ナトリウムに熱を与
えながら流れ下シ、低温（例えば４００Ｃ）になって下
部プレナム１ｂに流出する。これが再び循環ポンプ６に
吸い込まれて、再び上記のルートで流れることを繰）返
す。一方、中間熱交換器７の二次系ナトリウムに伝達さ
れた熱は、蒸気発生器７１において水側に伝達され、蒸
気７２０発生に消費される。

上記の如き容器１内の一次系す）ＩＪウム３は、主に燃
料交換時の空気による汚染等で諧素や水素の不純物濃度
が高くなり、このためにナトリウム中に漬ってナトリウ
ムと接している構造物の腐食が促進されることになる。

これを防ぐため、ナトリウムは、精製装置９によ勺上記
不純物の濃度が定められた値以下になるように制御され
る。

この精製装置９の概略構造を第２図に示す。これは第１
図に示すように、ホットプレナムである上部プレナム１
ａのナトリウム３中に浸漬されている。この精製装置９
け、外筒２１と内筒２２の隙間に断熱材２３が充填され
て成る容器の中に、大きく分けて不純物捕獲容器２４と
熱交換容器２５とが収納され、かつ下部にはポンプ２６
を収納した保護容器２７が接合されて構成される。不細
物捕獲容器２４の上部外周には冷却管２８が巻かれ、一
方下部には充填物層２９が配置されている。また、熱交
換容器２５Ｆｉシェル−チューブ型で管群３０が配列さ
れている。この熱交換容器２５の下部には保瞳容器２７
を貫通して人口ノズル３１が接合され、上部には不純物
捕獲容器２４の中心に上昇管３２が接合され、さらに下
部のシェルには出口ノズル３３が接合されている。出口
ノズル３３には弁３４があシ、その操作棒３５は過へい
プラグ２（第１図）の上部まで伸ばしである。保論容器
２７にはポンプ２６を吊り下げている支持体３６が纒へ
いプラグ２の上部まで貫通するガイド管３７が接合され
ている。

以上の構成の精製装［９の作用を以下に述べる。

上記した不純物を含むす）　ＩＪウム３は、ポンプ２６
により人口ノズル３１よシ熱交換部２５の管群３０を上
昇し、上昇管３２を出て下降流になる。

冷却管２８を流れる冷媒によシ冷却されつつ下降したナ
トリウムは充填物ノー２９をさらに下降し、熱交換容器
２５のシェル側を流れ下って管群３０内のナトリウムを
冷却し自身は高温になって出口ノズル３３よジナトリウ
ムプールに排出される。

充填物＃２９に流入するナトリウムは、通常、１５０〜
１２０Ｃに冷却される。この結果、ナトリウム中に含ま
れていた不純物（ＮａｇＯ，ＮａＯＨ。

Ｎ　ａ　Ｈ等）は、上記温度に対する飽和溶解度以上の
分が析出し、充填物層２９に付着して捕獲される。これ
がいわゆるコールドトラップである。したがって充填物
層２９を流れ出るナトリウム中の上記不純物濃度は、上
記温度の飽和溶解度以下に制御されることになる。

以上のように、断熱材２３は、熱収支を伴って精製装置
内を流れるナトリウムに対しプールナトリウム３からの
入熱を緩和する役割を果たしている。またナトリウム流
量はポンプ２６の出力及び弁３４の開度により調整され
る。

ところで、ポンプ２６としては一般に電磁誘導型機が使
用されるが、これは機械的可動部はないが、コイルや絶
縁物の劣化等によシ損傷する可能性がある。ポンプ２６
が故障した場合には本装置はそのナトリウムの循環が停
止されるので、その精製機能が停止してしまう欠点を有
する。また本装置はナトリウム３が高温となる上部プレ
ナムに設置されるので、上記の断熱材２３の層を厚くす
る必要があり、その分裂性の大型化につながる。

さらに高温のナトリウムを装置内に吸い込む構造なので
、所定の低温まで下げるのに必要とされる冷却能力を低
減するために熱交換部２５を組み入れることを要し、複
雑な構造となシ、結局コスト高になっているという欠点
がある。

また、この従来装置は、全体を遮へいプラグ２から外し
て上部に引き上げることができる構造のものであるが、
この場合、装置内に放射能を有する一次ナトリウム３が
残留すると放射能が強くなり、保守し難くなって好まし
くない。本装置でも、引き抜く場合には弁３４（第２図
）を用いて、中のナトリウムを排出できるようになって
いるが、弁３４が故障する場合もあ）、この時はそれが
不可能となる。かつ弁３４が正常に作動したとしても、
管群３０特にその内部にナトリウムが付着残（９） 留しやすく、この管群３０は表面積が大きいため、付着
残留したものによる放射線は高いものとなって、好まし
くない。

一方一次ナトリウム３中には、放射化された腐食生成物
ｃ以下総称してＣＰと略記する。主に”Ｍｎ、”Ｃｏ等
）が炉の運転と共に蓄積し、また燃料被覆管が損傷した
場合などに核分裂生成物（以下総称してＦＰと略記する
。１１１？Ｃ３が主要なもの）も混入する。これらＣＰ
−？ＦＰが、定期点検を要する循環ポンプ６や中間熱交
換器７に付着して、これが放射線場を強め、保守作業の
能率を著しく低下させる原因となシ、プラントの稼動率
を下げる結果となる。

このような背景から、ＣＰ−？ＦＰを捕獲する装置が必
要とされることＫなる。いわゆる、ＣＰトラップ、セシ
ウムトラップと称せられるものである。しかし上記した
不純物精製装置には、かがるトラップ機能は付加されて
いない。よって別にＣＰ、ＦＰを捕獲するトラップを設
けなければならないことになる。ところが狭少な運へい
プラグ（１０） ２や容器１内にそれを設けることは、その分、プラント
のコスト上昇をもたらすと共に、スペース専有による他
の機器の配列に支障を来たし、さらには上部プレナムの
ナトリウム流動を複雑化して整流し難い状況を招来する
虞れがある。ひいては炉心の熱流動特性に害を及ぼす懸
念がある。

上記した本従来装置の欠点をまとめて列記すればつぎの
ようになる。

（１）高温のナトリウム中に配置し、高温（約５３０Ｃ
）のナトリウムを吸い込んでそれを低温（１２０〜１５
０ｔｌに下げるため熱運へいが困難であり、かつ熱損失
を少なくするために冷却能力を上げるための付加機器が
必要となってコスト高になる。

（２）故障を生ずる可能性のある機器を組み入れである
ため、その分信頼性が低下する。

（３）第１図の如くタンク型ＦＢＲに用いる時には保守
時にナトリウムドレンする場合、ナトリウム付着残留量
が多くなる構造である。

（４）放射性不純物（ＣＰ、ＦＰ）のトラップを別に設
置することになシ、その分スペース７アクタ（１１） が善く、コスト高になる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、前記した従来例の欠点をなくして、（
：）所要冷却量が少なく、冷却のための付加機器も最小
限ですみ、（ｉｉ）故障の生ずる可能性のある機器を使
う必要がなく、従って信頼性が高く、かつシンプルな構
造で低コストであり　ＪｉＤタンク型ＦＢＲ，に適用す
る場合でもナトリウムドレン性が良くて残留ナトリウム
が少なく、従って保守能率が良＜　、（ｉｖｌコールド
トラップ機能の他、ＣＰ及びＦＰの捕獲機能をも有する
、有利な不純物除去装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明者らは上記目的の達成のため鋭意研究の途上、タ
ンク炉の場合ナトリウム容器内の上下に温度分布が構成
されることに着目し、この温度分布を利用できるのでは
ないかと考えるに至った。

また本発明者らは別途、ＣＰＪＰＦＰを捕獲する機能の
ある材料について種々実験した結果、各材料毎に各々の
捕獲機能を発揮するに適する温度範囲（１２］ があることを見い出した。

本発明者は当初は上記最適温度範囲と、タンク炉の容器
の温度分布とを勘案することにより、温度分布に応じて
その最適温度に位置するように各種捕獲材料を配置する
技術的思想に到達するに至った。

さらに本発明者らはこれを敷桁して、ＣＰやＦＰを捕獲
する材料を充填し、これに各捕獲材について最適な温度
が与えられるような温度分布をもたせることによシ、上
記目的に適合した不純物精製装置を得るに至ったもので
ある。

即ち基本的な考え方として、本発明は、少なくともＣＰ
捕獲用の材料とＦＰ捕獲用の材料と液体金属中から析出
する析出物質除去用の材料とを収納容器の中に充填し、
各捕獲材がその捕獲性能を良好に発揮できる温度となる
ように収納容器に温度分布を与えて構成する本のである
。

この構成をとれば、最も適正な温度で各ＣＰ。

ＦＰ捕獲材が機能し、従って信頼性の高いＣＰ。

ＦＰ）ラップ機能を有する液体金属不純物除去装（１３
） 置を得ることができる。

さらに上記基本的な考え方をタンク型容器内の不純物除
去装置に適用して、少なくともＣＰ捕獲用の材料とＦＰ
捕獲用の材料と液体金属中からの析出物質を除去する材
料とを収納容器の中に充填し、′この収納容器を液体金
属を貯めて成るタンクの上部プレナムと下部プレナムと
の画成にまたがるように配置して、これにより各プレナ
ムが形成する温度分布に応じて、各捕獲材がその捕獲性
能を良好に発揮できる温度の場所に位置するように構成
したものである。

これは、上部プレナムが高温、下部プレナムが低温にな
っているというタンク型容器内の温度分布を利用して、
不純物を能率良く除去できるようにした技術であるとい
うことができる。さらにこの場合、温度差によジナトリ
ウムが除去装置内を自然循環することを利用することが
できる。

〔発明の実施例〕

第３図に本発明の一実施例を示す。この例はタンク型Ｆ
ＢＨに本発明を適用したものである。第（１４） ４図は該例における不純物精製除去装置のみを詳細に斥
すものである。

この液体金属不純物除去装置は、容器１内に収納された
液体ナトリウム３中から不純物を除去するためのもので
あシ、該容器ｌｉｄ液体す）　ＩＪウム３の上部が高温
となり下部が低温となるように上部プレナム１ａと下部
プレナム１ｂとに支切られて成る。不純物除去装置４０
はこのような上部プレナム１ａと下部プレナム１ｂとの
内域にまたがって配置される。従って、各プレナムｌａ
、ｌｂの温度の相違に基づいて、不純物除去装置４０に
温度分布が与えられることになる。

一方、不純物除去用［４０内体は第４図（ａ）に示す如
く、収納容器４１内に不純物除去用の充填物が収納され
て成るが、この充填物は、ＣＰ除去用の材料４７．４８
と、ＦＰ除去用の材料４９と、液体ナトリウム中からの
析出物除去用の材料５０とを備えている。各除去技術４
７〜５０Ｆｉ、各材料に用いた物質の特性によシ、それ
ぞれその除去性能に適した温度があシ、これは後記詳述
するよ（１５） うに、本発明者らにおいて確認したことである。

従って、除去装置４０に与えられた上記温度分布に応じ
て、前記各除去材料４７〜５０がその性能を発揮しやす
い温度条件になるように各材料４７〜５０の位置を決め
、これにより各材料４７〜５０が適正な温度条件に設定
される構成とするものである。

この構成を採用することによ勺、ナトリウム容器１内（
タンク炉）の上下に作られる温度分布を利用して、除去
装置４０内の上下に温度勾配を作ることができ、これに
よる自然対流に基づくナトリウム流れを利用して、除去
装置４０内にナトリウムの流れを生せしめることもでき
る。ナトリウムは高温の上部プレナム１ａから除去装置
４０の容器４１内に流入し、下部に至るに従って低温と
な勺、下部プレナム１ｂに流出する一方的流れを呈する
ことになるからである。かつこの構成を採用すれば、充
填物としてのＣＰ−？ＦＰの捕獲性能の良い材料をその
特性を発揮しやすい温度場に配置でき、よって各除去材
料４７〜５０が適正な温（１６） 度条件になるように装置を組むことが可能となる。

次に本実施例について、その具体的な構成を一層詳しく
説明する。

不純物除去装置４０は、第３図の如くタンク型ＦＢＨの
容器１の中に、遮へいプラグ２から吊シ下けられて取付
けられている。かつこの装置４０は、タンク１を熱的に
蓮へいして上部プレナム１ａと下部プレナム１ｂとに分
ける支切体１０をＸ通して、両プレナム１ａ、１ｂＫｔ
たがって位置する。第４図に示すようにこの不純物除去
装置は、外胴をなす容器４１の中に本体４２が挿入され
る型になっている。容器４１と熱遮へい用皮切体１０と
の接合部は、ナトリウム３が上下のプレナム間に流動を
生じ難いように、密着構造または溶接構造とする。

第４図（ａ）は本除去装置４０の詳細を縦断面図にて示
すものである。容器４１は熱遮へい用の支切体１０につ
ば４３が乗っかる型に密着しており、上部プレナム１ａ
の部分にはナトリウムが流れ易いように小孔４４が多数
あけられている。容器（１７） ４１はこのように外胴をなし、この中にはナトリウムに
没するように内胴４５が位置する。この内８１−１４５
の下部には冷却胴４６が該内胴４５の底部をカバーする
ように取付けられている。内胴４５の中には不純物除去
用充填物４７．４８，４９゜５０が充填され、底にはノ
ズル５１がついている。

充填物４９．５０の中央部には空胴５２が取付けられて
いる。空胴５２内は真空にしておくか、あるいは不活性
アルゴンガスを入れるかまたは断熱材が充填される。こ
れは流れ落ちて行く液体ナトリウムを冷しやすくするた
めのスペーサとしての役割を果たす。つまり、高温の上
部プレナム１ａの方から流入したナトリウムは、温度勾
配によって冷却されて比重が大きくなシ、従って上部か
ら下部への流れとなるのであるが、との空胴５２の存在
によシ冷却されやすくなって、ナトリウムの流れも円滑
となるものである。内胴４５の上部は開孔５３になづて
おシ、最上部の充填物４７の上部には整流体５４が駆動
棒５５に連結してついている。開孔５３の局面と整流体
５４の上面は両者（１８］ を合わせた場合つまシ整流体５４を引上げて開孔５３に
密着させた場合にナトリウムの流動がなくなる程贋の寸
法精度でできている。冷却用４６には冷媒（例えばＨｅ
ガス、有機液体等）の流入管５６及び戻し管５７が接合
されている。これらは断熱構造とするためガス空間を持
たせるように二重壁及び二重管になっている。空間に断
熱材（例えばパーライト微粉物等）を充填しても良い。

冷却用４６の底部と外胴４１とは密着するようになって
おり、両液触部はここからナトリウムが流れないように
するのが望ましい。ノズル５１にはそこを流れるナトリ
ウム流量を測定するための流量計５８が取付けられてい
る。流量計はかさばらず、重くない、信頼性の高い本の
が望ましい。例えば渦電流式などが適用される。以上が
本体４２の構成である。

内胴４５の上部には支持棒５９が取付けられておシ、こ
れを引き上げることによシ、外胴４１から本体４２を引
き抜くことができる構造になっている。

（１９］ 本実施例においては、充填物４７．４８は主としてＣＰ
（”Ｍｎや６０Ｃｏ等）を捕獲する除去材料から成り、
充填物４９Ｆｉ主としてｐｐ（ｔｓ″ＩＣ８等］を捕獲
する除去材料から成る。充填物５０は、析出不純物を物
理的に捕獲する除去材料から成る。

このように、充填物４７〜５０に上記材料を用いたのは
、各除去性能を示す具体的な物質が、それぞれの性能を
発揮しゃすい温度場に位置するようにしたためである。

すなわち本例では具体的に、充填物４７として少なくと
も表面がニッケルである材質にニッケルまたはニッケル
付着材）、充填剤４８として５ＵＳ３０４鋳造材または
Ａｌ５１１０２０鋼、充填剤４９としてガラス状非晶質
カーボンを用いている。充填剤５０は８ＵＳ３０４ステ
ンレス鋼やニッケル等の耐ナトリウム材であれば良い。

このような構成とする理由は、ナトリウム中の放射性不
純物（１４Ｍｎ、　６０　Ｃｏ、　１１？　Ｃｓ等）を
捕獲する性質が下表のように材質や温度によフ異なるこ
とを利用し、捕獲性を発揮しゃすいようにしたためであ
る。

（２０） （２１） すなわち上記表から、”Ｍｎの捕獲には５ＵＢ３０４鋳
造鋼、Ａｌ５１１０２０鋼及びニッケルを高温にするこ
と、６０Ｃｏ捕獲にはニッケルを高温にすること　１１
７Ｃ３捕獲にはガラス状非晶質カーボンを低温にするこ
となどが効果的といえることがわかる。

一方不純物除去装置４０は、上述の如くその本体４２中
では、その上部は上部プレナム１ａの高温す）　ＩＪウ
ムの流入によシ高温（例えば５３０ｃ）にな勺、下部は
冷却用４６が冷媒によシ冷却することで低温（例えば１
５０ｃ）にでき、従って第４図（ｂ）の如き温度分布を
作ることができる。

よってこの温度分布を利用して、各充填物４７゜４８．
４９．５０に、その不純物除去性能を発揮しやすい温度
を与えて構成したのである。すなわち上述の如く充填物
４７．４８，４９．５０の各温度は第４図（ｂ）の如く
なるので、各々の構成材はナトリウム中に含まれる上記
のＣＰ、ＦＰを捕獲しやすい条件となる。よって充填物
４７では“Ｍｎ及び６０ＣＯが、充填物４８では主に”
Ｍｎが、充（２２） 填物４９では１１？Ｃ３が、それぞれ好条件で効果的に
捕獲される。充填物５０ではナトリウム中から析出した
ナトリウム酸化物や水素化物または水酸化物が従来型の
コールドトラップと同様に物理的に除去される。したが
って、本除去装置は、コールドトラップにＣＰトラップ
及びＦＰ）ラップの効果を付加した能力を有するわけで
ある。

不純物除去装置４０に温度分布を与えたことで、ナトリ
ウムがこの装置４０内を自然循環力により流れるという
効果ももたらすことができる。っまシ第４図（ｂ）のよ
うな温度分布の結果、下部プレナムの温度は約４００Ｃ
であるから、本体４２内のナトリウムは、自然循環力に
より矢印６０の如く下向きに流れることになる。また本
例では、下部プレナムの圧力は第３図のように循環ポン
プ６の吸入側であるため上部プレナムよシ低い圧力であ
るから、その差圧でも当然下向きに流れる。すなわち、
本精製装置４０は中間熱交換器７と同様のナトリウム流
れをするわけである。このように高温プレナム１ａと低
温プレナム１ｂとにまたかつ（２３） て不純物除去装置４０を設置することにより、加熱装置
が不要で、かつナトリウム冷却容量を少なくして各充填
部材４７．４８，４９．５０が不純物を捕獲するのに適
した温度分布を作シやすい機能を生みだすことが可能と
なシ、更に専用のポンプを用いずに圧力差に基づくナト
リウム循環力を利用できる機能を付加することができた
ものである。従って温度分布を与えること及びナトリウ
ム循環を保持することに通常必要とされる神器の数が低
減化され、コンパクト化、コスト低減化の効果が得られ
る。なおナトリウムの流量は整流体５４を上下して開孔
５３との隙間を調節することによシ制御できる。

ところで本実施例においては、温度勾配を確保すぺく、
上記の如く冷媒による冷却量４６の冷却という態様を採
用するが、この冷媒に係る構成は次のようになっている
。

すなわち、冷却量４６でナトリウムを冷却して高温とな
った冷媒は、図示してないが、ヘリウムガスの場合は空
冷または水冷式の熱交換器等で元（２４） の温度に戻され再度送り込まれる。メツシュ下部の温度
はこの冷媒の流量を変えることにより調節される。

このように本実施例では各充填部材４７．４８゜４９．
５０に温度分布を与えるのに、下部の低温側を冷媒で冷
却するわけであるが、低温部である下部プレナム１ｂの
ナトリウム温度が低くなった場合には、冷却量を調整す
ることによシ容易に所定温度への保持が可能である。一
方高温部である上部プレナム１ａのナトリウム温度が定
格時（例えば約５３０Ｃ）より低い状態で運転される場
合もあシうるわけで、この場合は高温側の充填部材４７
．４８の”Ｍｎ及び６０　ＣＯの捕獲機能が低下する。

このような運転状態は当然出力を低下させた場合であｌ
）　、”Ｍｎ、”Ｃｏ等の生成量も低下し、燃料被榎管
からのナトリウム中溶出量（腐食ｔ）も低下するので、
必ずしも”Ｍｎ１６０Ｃｏの捕獲機能を最大に発揮させ
る必要はないであろう。しかし、このような条件でも上
記捕獲能力を発揮させるには、上部高温側を加熱してや
れば良い。そ（２５） のためには、例えば充填部材４７及び４８の領域に電気
抵抗式加熱器等何らかの加熱手段を挿入すること等によ
勺、その機能をあまり低下させないようにすることが可
能である。加熱部は周辺ナトリウム温度よシも高温にな
るためにナトリウムの自然循環ヲ妨げる方向の作用をな
すことになるが、前記の如く、中間熱交換器と同様に上
部、下部プレナム１ａ、１ｂの圧力差でナトリウム循環
は十分に確保される。

なお加熱部の充填部材全体が高温となる方が捕獲能は良
いので、加熱器は充填部材の中に多数本挿入する型式が
望ましい。

本実施例は、不純物除去装置４０自体の保守点検を要す
る場合にも、これを容器１から取出すことが容易である
という効果をももつ。つまシ本除去装置４０に不具合が
生じ、取出しが必要な場合には、流入管５６、戻し管５
７を遮へいプラグ２の上部で分離し、支持棒５９ｔ−引
き上げることによシ、本体４２をまるごと遮へいプラグ
２の上部に引き出すことができる。放射線源を有するの
で、（２６） 燃料交換機と同じようにキャスクを用意してそこに納め
て保守ヤードに移送することも容易となる。

本体４２をこのように引き上げる場合、ナトリウムは自
由落下によシンプル５１から流出するので、引き上げた
本体４２への残留ナトリウム量を少なくでき、放射線源
をその分低減できて、以後の作業がしやすくなる。

以上説明したように本実施例によれば、ＦＢＲプラント
の運転ならびに保守上の問題となるナトリウム中の主要
不純物をすべて本不純物除去装置により捕獲できる。よ
って従来のように他に必要とされていたＣＰ）ラップ及
びＦＰ）ラップを削減でき、その分のコスト低減を図る
ことができる。

また、゛タンク型ＦＢ几ではタンク内に各機器が密集し
て挿入され、極力小型化することが必要とされるので、
上記の如く他の機能を付加して一体型とすることはスペ
ースの緩和による他の機器への余裕を与えることになシ
、経済性の向上ばかりでなく、信頼性の向上を図ること
にもなる。

次に、本発明の他の一実施例について説明する。

（２７） 本実施例は、第４図（ａ）　Ｋ示した如き不純物除去装
置を、別置型にしたものであり、構造は同図とほぼ同じ
であるので、特に別の図面を用いることなく説明する。

本例の不純物除去装置は、別置型で設置できる収納容器
４１内に不純物除去用充填物部材４７〜５０を備え、こ
の充填物部材は少なくともＣＰＰ去用の材料４７または
４８と、ＦＰＰ去用の材料４９と、液体金属中からの析
出物除去用の材料５０とを備える。かかる収納容器４１
に温度分布を与え、これによシ各不純物除去用の材料が
その性能を発揮しやすい温度条件に設定されるようにす
る。

温度分布を与えるためには、外部からの何らかの加熱手
段または冷却手段、または双方の組合せなどがあシ、装
置４０内部にかかる加熱または冷却手段を内蔵するので
もよい。このようにして第４図（ｂ）に示す如き温度分
布を与えれば、前記タンク型容器に内蔵する実施例で述
べたのと同様な作用によって、適正な温度における各材
料の有効な（２８） 不純物除去性能を呈させることが可能となる。

本実施例は、前述の例がタンク型ＦＢＲにしか適用でき
ないのに対し、容器内のナトリウムの温度分布を利用す
るのではないため、ループ型のＦＢＨにおける不純物除
去装置として使用することができる。また、タンク型Ｆ
Ｂ几に対しても、外部設置の除去装置としてナトリウム
を循環させることによって、この適用が可能なものであ
る。

〔発明の効果〕

上述の如く、本発明の液体金属不純物除去装置は、装置
に温度分布を与えて各材料に適した条件でＣＰトラップ
、ＦＰトラップ、コールドトラップの機能を発揮させる
ので、信頼性の高い効率の良い不純物除去が達成できる
。かつ、コールドトラップのみならず、ＣＰ、ＦＰヒト
９フ機能も兼ねてお勺、シンプルな構造であり、コスト
的にも有利である。さらに所要冷却量も少なくてすみ、
冷却のための付加機器も少なくてよい。タンク型ＦＢＲ
に適用すると、その元々の温度分布を利用できるととも
に、゛自然対流を使用して付加機器を（２９） 少なくでき、かつ残留液体金属を少なくして保守　　　
　−性を良好にできる。故障のおそれある機器の使用も
使う必要がない。

なお、当然のことではあるが、本発明は上記説明した実
施例にのみ限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来例を示し、第１図はタンク型Ｆ
ＢＲを縦断面にて示す概要図、第２図は液浸型ナトリウ
ム精製装置の従来例の縦断面図である。第３図及び第４
図は本発明の一実施例を示し、第３図は本例の不純物除
去装置の組み込みを示す概要縦断面図、第４図は本例の
不純物除去装置の縦断面図である。 １・・・液体金属を収納する容器（ナトリウムタンク入
１ａ・・・上部プレナム、１ｂ・・・下部プレナム、３
・・・液体金属（−次ナトリウム）、１０・・・支切体
、４０・・・不純物除去装置、４１・・・収納容器、４
７゜４８・・・充＃Ｘ物部材（ＣＰ除除去用科料、４９
・・・充填物部材（ＦＰＰ去用材料）、５０・・・充填
物部材析出物除去用材料、５１・・・ノズル、５８・・
・流量計。 代理人　弁理士　秋本正実 募　１　図 茅２国 算　３　図 ５７、上 ８

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、液体金属中から不純物を除去する装置であって、不
   純物除去用の充填物部材を収納容器内に収納し、該充填
   物部材は少なくとも放射化された腐食生成物除去用の材
   料と核分裂生成物除去用の材料と液体金属中からの析出
   物除去用の材料とを備え、収納容器に温度分布を与える
   ことにより前記各不純物除去用の材料がその性能を発揮
   しやすい温度条件に設定される構成としたことを特徴と
   する液体金属不純物除去装置。 ２、前記放射化された腐食生成物除去用の材料は複数種
   の金属部材から成り、前記核分裂生成物除去用の材料は
   カーボン部材から成勺、各々の部材は異なる温度域にあ
   って運転されることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の液体金属不純物除去装置。 ３、前記充填物部材は、低温域にステンレス鋼とガラス
   状非晶質カーボン部材が配備され、高温域に鋳造ステン
   レス鋼と少なくとも表面がニッケルである部材が配備さ
   れて成るものであることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の液体金属不純物除去装置。 ４、液体金属を収納すると共に該液体金属がその上部が
   高温となり下部が低温となるように上部プレナムと下部
   プレナムとに支切って成る容器内に設けた液体金属不純
   物除去装置であって、不純物除去用の充填物部材を収納
   容器内に収納し、該充填物部材は少なくとも放射化され
   た腐食生成物除去用の材料と核分裂生成物除去用の材料
   と液体金属中からの析出物除去用の材料とを備え、かか
   る収納容器を上部プレナムと下部プレナムとの画成にま
   たがって配置するととにより温度分布を与え、これによ
   って前記各不純物除去用の材料がその性能を発揮しやす
   い温度条件に設定される構成としたことを特徴とする液
   体金属不純物除去装置。 ５、前記放射化された腐食生成物除去用の材料は複数種
   の金属部材から成シ、前記核分裂生成物除去用の材料は
   カーボン部材から成シ、各々の部材は異なる温度域にあ
   って運転されることをｔ￥ｆ徴とする％肝請求の範囲第
   ４項に記載の液体金属不純物除去装置。 ６、前記充填物部材は、低温域にステンレス鋼とガラス
   状非晶實カーボン部材が配備され、高温域に鋳造ステン
   レス鋼と少なくとも表面がニッケルである部材が配備さ
   れて成るものであることを特徴とする特許請求の範囲第
   ４項に記載の液体金属不純物除去装置。 ７゜前記充填物部材を収納した収納容儀は、その液体金
   属の流出口にノズルを有し、かつ該ノズル内を流れる液
   体金属の流量測定装置を備えていることを特徴とする特
   許請求の範囲第４項に記載の液体金属不純物除去装置。