JPS6157896A - Method of overhauling irradiated nuclear fuel element - Google Patents
Method of overhauling irradiated nuclear fuel elementInfo
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- JPS6157896A JPS6157896A JP60183798A JP18379885A JPS6157896A JP S6157896 A JPS6157896 A JP S6157896A JP 60183798 A JP60183798 A JP 60183798A JP 18379885 A JP18379885 A JP 18379885A JP S6157896 A JPS6157896 A JP S6157896A
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- 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
Landscapes
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は照射済み核燃料要素の解体に関し、より詳細に
は、液体金属で冷却される高速増殖原子炉に用いられ、
間隔をへだてた横方向グリッドで支持された多数の核燃
料ピンを収容する六角形の外ケーシングを有する掠類の
核燃料要素の解体に関する。このような核燃料要素を以
下特定種類の核燃料g紮と称する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to the disassembly of irradiated nuclear fuel elements, more particularly for use in liquid metal cooled fast breeder reactors;
The present invention relates to the disassembly of a hollow nuclear fuel element having a hexagonal outer casing containing a number of nuclear fuel pins supported by a spaced apart transverse grid. Such a nuclear fuel element will be referred to hereinafter as a specific type of nuclear fuel.
燃料中のウランおよびプルトニウムを再使用のために抽
出し、核分裂生成物を貯蔵のために分離するような核燃
料の再処理に導入される構造材料の量を最小にするため
に、各燃料要素について、六角形ケーシングおよび横方
向グリッドを燃料ピンから分離し、都合の良い部片に切
断される燃料ピンのみを再処理プラントでの原料として
用い、ケーシングおよびグリッドを放射性廃棄物として
廃棄し、貯蔵するようにするのが好ましい。for each fuel element to minimize the amount of structural material introduced into nuclear fuel reprocessing, such as extracting the uranium and plutonium in the fuel for reuse and separating the fission products for storage. , separate the hexagonal casing and transverse grid from the fuel pin, cut into convenient pieces, use only the fuel pin as raw material in a reprocessing plant, and dispose and store the casing and grid as radioactive waste. It is preferable to do so.
取出すことができる第1部分、および次いで取出すこと
ができる燃料ピンを収容する第2部分を生じさせる方法
でケーシングを円周方向に切断することはすでにW案さ
れた。また、ケーシングの第1部分に固着されたような
グリッドを第1部分とともに取串すのがよいこともM案
された。この稗案では、中央の円周方向の切断のほうが
よく、この切断は切断工具で行なわれていた。It has already been proposed to cut the casing circumferentially in such a way as to produce a first part that can be taken out and a second part that accommodates the fuel pin that can then be taken out. It was also proposed by M that it would be advantageous to include a grid such as that fixed to the first part of the casing together with the first part. In this plan, a central circumferential cut was better, and this cut was made with a cutting tool.
かかる提案に対する実際上の欠点としては、燃料ピン束
をピンを包囲するケーシング部分から商業プラントの処
理要件を漕だすのに十分迅速に分離するために燃料ピン
束の把持を行い錐い。Practical drawbacks to such proposals include gripping and drilling the fuel pin bundle in order to separate it from the casing portion surrounding the pins quickly enough to accommodate the processing requirements of commercial plants.
本発、明の目的は前述の欠点のない、あるいは少ない解
体方法およびかかる解体を行う装置を提供することであ
る。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a disassembly method and an apparatus for carrying out such disassembly without or with fewer of the above-mentioned disadvantages.
本発明の7つの観点によれば、燃料ピン束を外ケーシン
グに対して変位させるために燃料ピン束に押し力を加え
る、特定種類の照射済み核燃料要素の解体方法を提供す
る。According to seven aspects of the invention, a method of dismantling certain types of irradiated nuclear fuel elements is provided that applies a pushing force to a fuel pin bundle to displace the fuel pin bundle relative to an outer casing.
本発明の第、2観点によれば、外ケーシングを切断して
これを燃料ピン束の両端の中間の位置で2つの軸線方向
部分に分離する工程およびピン束をケーシングの一端か
ら、少なくとも部分的に、上記位置からピン束の上記一
端に向って延びる一方のケーシング部分を洒して押し出
す工程を含む照射済み核燃料要素の解体方法を提供する
。According to a second aspect of the invention, the step of cutting the outer casing and separating it into two axial portions at a position intermediate between the ends of the fuel pin bundle, and the step of cutting the outer casing to separate it into two axial parts at a position intermediate between the ends of the fuel pin bundle; There is provided a method for dismantling an irradiated nuclear fuel element, comprising the step of pushing out one casing portion extending from the position toward the one end of the pin bundle.
好ましくは、グリッドも父上記一方のケーシング部分の
長さ方向に押してこれらのグリッドが上記位黄に隣接し
てS重ね体として集まるようにする。積重なったグリッ
ドが上記一方のケーシング部分の中に入ったまま、ある
いはグリッドおよびピン束を変位させて上記一方のケー
シング部分から完全にした後、燃料ピンをその燃料のな
い部分のところで切断することによって積重なったグリ
ッドを燃料ピンから分離するのがよい。Preferably, the grids are also pushed along the length of one of the casing sections so that these grids converge in an S stack adjacent to the casing section. cutting the fuel pins at the fuel-free portion while the stacked grid remains in the one casing section, or after displacing the grid and pin bundle completely from the one casing section; It is best to separate the stacked grid from the fuel pins by
外ケーシングをおおよそその中間点のとこで、より詳細
には、燃料ピンが炉心内で照射中に最大のふくれを受け
た領域で円周方向に切断し、ケーシングの上部をこれと
関連したグリッドとともに取シ出し、次いでケーシング
の残部を不動に保持し、ラム装置を燃料ピン束に当てて
このピン束を少々くとも部分的に上記残部から押し出す
とともに、上記残部と関連したグリッドの積重ねを行う
ことによって解体を行うのがよく、これらのグリッドは
例えばピンを切断することによって取出され−る。切断
繰作はレーザによって行うのがよい。The outer casing is cut circumferentially at approximately its midpoint, more specifically at the area where the fuel pins have undergone maximum bulging during irradiation in the core, and the upper part of the casing with its associated grid is cut. ejecting and then holding the remainder of the casing stationary and applying a ram device to the fuel pin bundle to at least partially push this pin bundle out of said remainder and stacking of the grid associated with said remainder. Disassembly is preferably carried out by, for example, removing the grids by cutting the pins. The cutting operation is preferably carried out with a laser.
奸才しい適用では、前述のように押すためのラムは接方
向グリッドの支持脚部を受は入れるようなコーナ切除部
をもつ六角形面板を有し、それにより面板は上記脚部上
を摺動することができ、解体の使用ではケーシングの上
記残部をつかみ、初め妬燃和ピン束の下部横方向グリッ
ドを面板と接触させ、次いでラムを作動して燃料ピン束
を上記残部内で長さ方向に押してグリッドを次々に離し
7、従ってこれらのグリッドが?f’lピン束の端部に
集甘り、第1グリツドとともに積重ね体を形成し、グリ
ッドの積重ね体はピン束の下端に隣接して位館沫めされ
る。グリッド/ピン組立体を上記残部から完全に押し出
すのがよく、最終的に、ピンの切断によってグリッドの
積重ね体をピンから取り出すのがよい。変更例として、
ピンの燃料のない部分、例えば、プレナム空間がケーシ
ングの下部の一端を趣えて突出するまで組立体を押すの
がよく、この場合、グリッド積重ね体をケーシングの下
部内に残すようにぎンをその燃料のない部分のところで
切断することができる。In a clever application, the pushing ram as described above has a hexagonal face plate with corner cut-outs for receiving the support legs of the tangential grid, so that the face plate slides over said legs. In disassembly use, the fuel pin bundle can be gripped by the remainder of the casing, first bringing the lower transverse grid of the fuel pin bundle into contact with the faceplate, and then actuating the ram to move the fuel pin bundle a length within the remainder. Release the grids one after another by pressing in the direction 7, so these grids? f'l converges on the end of the pin bundle and forms a stack with the first grid, the stack of grids being positioned adjacent the lower end of the pin bundle. The grid/pin assembly may be pushed completely out of the remainder, and finally the stack of grids may be removed from the pins by cutting the pins. As an example of a change,
It is best to push the assembly until the unfueled part of the pin, e.g. the plenum space, protrudes beyond one end of the bottom of the casing, in which case the pin should be pushed in such a way as to leave the grid stack within the bottom of the casing. It can be cut in areas where there is no fuel.
以下、図面を参照して本発明の一実施態様を説明する。Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
まず、第1図を参照すると、特定種類の原子炉燃料要素
lは燃料要素取扱用の上端部2と、多数の同様の燃料要
素について炉(図示せず)の燃料要素支持装置に位置決
めし、かつ液体金枳冷却材をその燃料要素および他の燃
料要素の内部に流入させるための下端部8と、多数の燃
料ピン5(明確のためにそれらのうちの7つを示す)を
収容する六角形の伺ケイシング4と、ピン5用の抜数の
間隔をへだてた横方向の支持/位置決めグリッド6とを
有している。上部および下部のグリッドは支持グリッド
であって、夫々6T 、 6Bで示されている。各々の
中間グリッド6はスペーサ兼位置決めグリッドであって
、斜めかつ軸線方向位置決め用の脚部6 を有している
。Referring first to FIG. 1, a particular type of reactor fuel element l is positioned in a fuel element handling upper end 2 and a fuel element support arrangement of a reactor (not shown) for a number of similar fuel elements; and a lower end 8 for admitting liquid gold coolant into the interior of that fuel element and other fuel elements, and a six-piece housing a number of fuel pins 5 (seven of which are shown for clarity). It has a square casing 4 and spaced lateral support/positioning grids 6 for pins 5. The upper and lower grids are support grids and are designated 6T and 6B, respectively. Each intermediate grid 6 is a spacer and positioning grid and has legs 6 for diagonal and axial positioning.
原子炉での照射および原子炉からの取シ出し拶、燃料要
素lを解体する必要がある。1体的には、遠隔操作を伴
って、外ケイシング4およびグリッド6を燃料ピン5か
ら分離し、次いで、燃料ピン5を切って、再処理プラン
トの溶解段階に供給する。以下、ケイシングおよびグリ
ッドと燃料ピンとの分離について説明する。For irradiation and removal from the reactor, it is necessary to dismantle the fuel elements. In one, with remote control, the outer casing 4 and the grid 6 are separated from the fuel pin 5, which is then cut and fed to the melting stage of the reprocessing plant. The separation of the casing and grid from the fuel pin will be described below.
第1図を参照すると、六角形の外ケイシング4および下
部支持グリッド6Bの脚部に第1の横方向レーザ切断を
位iL1において行う。ケイシング4に第コの横方向レ
ーザ切断を位[L2において行い、この位置は照射の結
果ピンが最大に膨れる位置である。位置L2の右側(第
1図で見て)のケイシングの部分を保持し、位置L2の
左側の燃料要素のケイーシングの部分を保持した部分か
ら■
引き射して上端部2、上部支持グリッド6 、クリッド
6のうちのいくつか及びそれらのグリッド脚部61
をそれと−諸にし、燃料ピンを保持した部分の中に残す
。Referring to FIG. 1, a first lateral laser cut is made in the hexagonal outer casing 4 and the leg of the lower support grid 6B at position iL1. A third lateral laser cut is made in the casing 4 at position [L2, which is the position where the pin bulges maximum as a result of irradiation. The part of the casing on the right side of position L2 (as seen in FIG. 1) is held, and the part of the casing of the fuel element on the left side of position L2 is injected from the held part to the upper end part 2, upper support grid 6, Some of the grids 6 and their grid legs 61
with it, leaving the fuel pin in the retained part.
次に、ケイシングの保持した部分を位#L8のところで
レーザによって横方向に切断(シ、この切断は下部支持
グリッド6Bを411F放しかつピン端部および第1グ
リツド6(こhはだまたま燃料ピンの保持グリッドでも
ある)を露出させるのにも役立つ。コーナ凹部なもつ六
角形面板を有するラムを燃料ピン5の露出した端部およ
び上記第1グリッド6まで持って来る。コーナ四部によ
シ六角形面板はグリッド脚部6′ 上を摺動することが
できる。このラムを作動してこのグリッドを離し、これ
とピンとをケーシングの下部分に対して軸線方向に変位
させる。初めはピンと第1グリツドだけが変位する。と
いうのは、ピンの横断面のテーパが最大放射によって引
起された最大のふくれ位置から離れていることによりピ
ンが移りのグリッドを通して比較的自由に摺動するから
である。ラムの連続作動により第1グリツドを次のグリ
ッドと接触させてグリッド6を7回に1つずつケーシン
グ4との取付けから離し、最終的にはこれらのグリッド
はピン束の下端部に積み重ねられて集められる。六角形
面板のコーナが切除されていることにより、面板はグリ
ッド脚部6′ に沿って摺動することができる。かく
して、ピンおよびグリッドをケーシング4から押し出し
、ケーシングを取り出して放射性廃棄物貯蔵庫に送る。The retained portion of the casing is then cut laterally by the laser at position #L8 (this cut is done by releasing the lower support grid 6B at 411F and cutting the pin ends and the first grid 6 (which also happens to be the fuel Bring the ram, which has a hexagonal faceplate with corner recesses, to the exposed end of the fuel pin 5 and the first grid 6. The hexagonal face plate can slide on the grid legs 6'. The ram is actuated to move the grid apart and displace it and the pin axially relative to the lower part of the casing. Initially the pin and the Only one grid is displaced because the taper of the pin cross-section away from the maximum bulge position caused by maximum radiation allows the pin to slide relatively freely through the transition grid. .Successive action of the ram brings the first grid into contact with the next and releases the grids 6 from their attachment to the casing 4 one in seven times, until these grids are stacked at the lower end of the pin bundle. The corners of the hexagonal face plate are cut off to allow the face plate to slide along the grid legs 6'.The pins and grid are thus pushed out of the casing 4 and the casing removed to remove the radioactive material. Send to waste storage.
最後に、燃料ピンの下端領域すなわちプレナム部分と呼
ばれる燃料のない部分に棺方向レーザ切断を行うことに
よってグリッド6の積重ね体を取シ出す。こうして、8
1P刺ピン5は切断段階へ、次いで再処理プラントの溶
解段階へ進める用意が整う。Finally, the stack of grids 6 is extracted by performing a coffin laser cut in the lower end region of the fuel pin, ie, in the part without fuel, called the plenum part. Thus, 8
The 1P pin 5 is now ready to proceed to the cutting stage and then to the melting stage of the reprocessing plant.
変更例として、ピンのプレナム部分がケーシングから出
始めるやいなや、押すのをやめてもよい。Alternatively, the pushing may be stopped as soon as the plenum portion of the pin begins to emerge from the casing.
次いで、k!ンの燃料装填部分を切り離してグリッドお
よびプレナム部分を廃索物貯蔵庫へ処分するために、ケ
ーシング内に残しても良い。Next, k! The fuel loading portion of the tube may be separated and the grid and plenum portions may be left in the casing for disposal to waste storage.
ある環境では、燃料ピンをそれらのプレナム部分で切断
する場合に起るような燃料ピンの内部一体性をこわさな
いようにすることが好ましい。種々の可能性がある。例
えば、ピンを7回に7つずつあるいはグループごとに積
重なったグリッドから引き出すことによって積重゛なっ
たグリッドから取り出してもよいし、或は、グリッドを
ケーシング下部内に入れたままかあるいはグリッドをケ
ーシング下部から押し出した後、ブツシュロッドによっ
てピンをグリッドに対して変位させることによってピン
をグリッドとの係合から押しけずしてもよい。In some circumstances, it is desirable to avoid destroying the internal integrity of the fuel pins, such as would occur if the fuel pins were cut at their plenum portions. There are various possibilities. For example, the pins may be removed from a stack of grids by pulling them out of the stack in sevens or groups, or the pins may be removed from a stack of grids by leaving them in the lower part of the casing or The pin may be forced out of engagement with the grid by displacing the pin relative to the grid by a bushing rod after it has been pushed out of the lower casing.
第1図は特定287類の代表的な・眩料要素の断面側面
図および第Ω図は第1図の線It−U上の拡大断面平面
図である。
■・・・・・・特定種類の原子炉学科要素、2・・・・
・・上端部、 8・・・・・・下端部、 4・曲・外
ケーシング、 5・・・・・・燃料ピン、 6・叩
・グリッド、64・・・・・・脚部、 61・・・・・
・上剖/リッ上゛、 ・6.S、 、、、内下部グリッ
ド。FIG. 1 is a cross-sectional side view of a typical glare element of the specified class 287, and FIG. 1 is an enlarged cross-sectional plan view taken along the line It--U in FIG. ■・・・Specific type of nuclear reactor science element, 2...
...Top end, 8.Bottom end, 4.Bent, outer casing, 5.Fuel pin, 6.Tap, grid, 64.Leg, 61.・・・・・・
・Upper autopsy/Rip top, ・6. S, , , inner lower grid.
Claims (1)
、外ケーシングに対して燃料ピン束を変位させるために
押し力を燃料ピン束に加えることを特徴とする方法。 2、外ケーシングを切断してこれを燃料ピン束の両端の
中間の位置で2つの軸線方向部分に分離し、ピン束をケ
ーシングの一端から、少なくとも部分に上記位置からピ
ン束の上記一端に向つて延びる一方のケーシング部分を
通して押出すことを含むことを特徴とする照射済み核燃
料要素の解体方法。 3、グリッドを上記一方のケーシング部分の長さ方向に
押し、これらのグリッドが上記位置に隣接して積重ね体
として集まるようにすることを特徴とする特許請求の範
囲第2項に記載の方法。 4、燃料ピンの燃料のない部分のみが積重なつたグリッ
ド内に係合したままであるような程度までピン束が積重
なつたグリッドを越えて突出するまで押し工程を行うこ
とを特徴とする特許請求の範囲第3項に記載の方法。 5、次いで燃料ピンを積重なつたグリッドから分離する
ことを特徴とする特許請求の範囲第4項に記載の方法。 6、積重なつたグリッドが上記一方のケーシング部分内
に入つたまま分離工程を行うことを特徴とする特許請求
の範囲第5項に記載の方法。 7、燃料ピン束/積重なつたグリッド組立体を上記一方
のケーシング部分から押出し、その後、分離工程を行う
ことを特徴とする特許請求の範囲第6項に記載の方法。 8、分離工程はピンを、積重ね体を越えて突出するその
燃料のない部分のところで切断することを含むことを特
徴とする特許請求の範囲第5項乃至第7項のうちのいず
れかの項に記載の方法。 9、上記燃料のない部分は燃料ピンのプレナム部分より
なることを特徴とする特許請求の範囲第8項に記載の方
法。 10、上記分離工程は上記燃料ピンの内部一体性をこわ
すことなしに行なわれることを特徴とする特許請求の範
囲第5乃至第8項のうちのいずれかの頂に記載の方法。 11、上記分離工程は燃料ピンが積重なつたグリッドか
らはずれるまで燃料ピンをそれらのグリッドに対して変
位させることを含むことを特徴とする特許請求の範囲第
5項、第6項または第7項に記載の方法。Claims: 1. A method for dismantling certain types of irradiated nuclear fuel elements, characterized by applying a pushing force to the fuel pin bundle in order to displace the fuel pin bundle relative to the outer casing. 2. Cutting the outer casing and separating it into two axial parts at a position midway between the ends of the fuel pin bundle, and directing the pin bundle from one end of the casing, at least in part, from said position to said one end of the pin bundle. 1. A method of dismantling an irradiated nuclear fuel element, the method comprising extruding it through one casing portion extending over the casing. 3. A method according to claim 2, characterized in that the grids are pushed along the length of said one casing part so that they come together in a stack adjacent said location. 4. carrying out the pushing step until the pin bundle projects beyond the stacked grid to such an extent that only the fuel-free portions of the fuel pins remain engaged within the stacked grid; The method according to claim 3. 5. The method of claim 4, further comprising separating the fuel pins from the stacked grid. 6. A method as claimed in claim 5, characterized in that the separation step is carried out while the stacked grid remains in one of the casing parts. 7. A method according to claim 6, characterized in that the fuel pin bundle/stacked grid assembly is extruded from said one casing section, followed by a separation step. 8. Any one of claims 5 to 7, characterized in that the separating step comprises cutting the pin at its fuel-free portion that projects beyond the stack. The method described in. 9. The method of claim 8, wherein the fuel-free portion comprises a plenum portion of a fuel pin. 10. A method as claimed in any one of claims 5 to 8, characterized in that said separating step is carried out without destroying the internal integrity of said fuel pin. 11. The separating step includes displacing the fuel pins relative to the stacked grids until the fuel pins are disengaged from the stacked grids. The method described in section.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB8421219 | 1984-08-21 | ||
GB848421219A GB8421219D0 (en) | 1984-08-21 | 1984-08-21 | Dismantling irradiated nuclear fuel elements |
GB8428751 | 1984-11-14 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6157896A true JPS6157896A (en) | 1986-03-24 |
Family
ID=10565618
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60183798A Pending JPS6157896A (en) | 1984-08-21 | 1985-08-21 | Method of overhauling irradiated nuclear fuel element |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6157896A (en) |
GB (2) | GB8421219D0 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60127598U (en) * | 1984-02-07 | 1985-08-27 | 三菱重工業株式会社 | Ratsupa tubular nuclear fuel assembly disassembly equipment |
-
1984
- 1984-08-21 GB GB848421219A patent/GB8421219D0/en active Pending
- 1984-11-14 GB GB848428751A patent/GB8428751D0/en active Pending
-
1985
- 1985-08-21 JP JP60183798A patent/JPS6157896A/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60127598U (en) * | 1984-02-07 | 1985-08-27 | 三菱重工業株式会社 | Ratsupa tubular nuclear fuel assembly disassembly equipment |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB8421219D0 (en) | 1984-09-26 |
GB8428751D0 (en) | 1985-01-30 |
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