JPS6236593A - 照射ずみ核燃料の溶解装置 - Google Patents

照射ずみ核燃料の溶解装置

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JPS6236593A
JPS6236593A JP60177092A JP17709285A JPS6236593A JP S6236593 A JPS6236593 A JP S6236593A JP 60177092 A JP60177092 A JP 60177092A JP 17709285 A JP17709285 A JP 17709285A JP S6236593 A JPS6236593 A JP S6236593A
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JP
Japan
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basket
section
melting
fuel
dissolving
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Pending
Application number
JP60177092A
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English (en)
Inventor
隆之 河野
大場 真助
勝之 川口
井村 清
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP60177092A priority Critical patent/JPS6236593A/ja
Publication of JPS6236593A publication Critical patent/JPS6236593A/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
    • 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
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies

Landscapes

  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、照射ずみ核燃料、特に使用済核燃料の溶解装
置に関する。
〔従来の技術〕
従来提案されている核燃料の溶解槽の構造を第6図に示
す。
図において、溶解筒ふた05を開いて、バスケット02
を溶解筒01の中に入れ、次に、案内管ふた07を開い
て、燃料剪断片03を燃料剪断片案内管06を通してバ
スケット02内に入れた後、溶解筒ふた05および案内
管ふた07を閉じる。次に、加熱ジャケット015内に
蒸気を通し、溶解筒01を加熱する。これにより、溶解
液の温度が上昇すると共に、溶解反応が開始し、溶解液
は矢印の方向に流れ始める。溶解反応により、溶解液(
HNO3)の濃度が低下して来ると、新たに溶解液入口
管09より新しい溶解液を貯液槽08内に添加する。溶
解反応によって発生した反応ガスおよび溶解液が加熱さ
れて発生する水蒸気は、破線矢印の方向に流れて、反応
ガス出口管010より糸外へ排出される。
溶解が終了すると、パルプを開いて、溶解液を次工程に
送る。次に、バルブを閉じ、新しい溶解液を溶解液入口
管09より貯液槽08および溶解筒01に入れ、貯液槽
08、溶解筒01、バスケット02および燃料剪断片0
3を洗浄する。洗浄が終了した後、溶解筒ふた05を開
いて、バスケット02および燃料剪断片03を溶解筒0
1より取り出し、新しく・バスケット02を溶解筒O1
内に入れる。以下、これまで述べた通りの工程をくり返
し、再び燃料剪断片03の溶解作業を行う。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来型の溶解槽は、バスケット及び燃料剪断片の装荷工
程、溶解反応工程、溶解液液抜き工程、洗浄工程、バス
ケット及び燃料剪断片の排出工程等の各工程がそれぞれ
独立したバッチ方式を取っている。このため、ある工程
の作業を行っている時には、他の作業を実行できない。
又、従来型の溶解槽は溶解工程の間バスケットを溶解液
に浸漬したままであるためバスケット内外の液体の交換
がすみやかに行われず、溶解反応に供せられる新しい溶
解液と燃料剪断片との接触がすすみにくかった。
さらに、溶解液中の溶解物が、溶解槽の底部に沈積、堆
積しやすく、この沈積物中には放射性物質が含まれてい
るので、ガンマ線を多く出し、定検時の作業員接近に難
があった。加えて、堆積物中のプルトニウムは、臨界防
止上間朗を生じていた。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は前記した問題点を解決する°ためになされたも
のである。本発明の照射筒核燃料の溶解装置においては
、被溶解物である核燃料剪断片を入れるバスケット部材
は、溶解装置の鉛直中心軸を中心にして旋回しかつ上下
方向に駆動される回転搬送装置の複数の保持部材内にセ
ットされる。この保持部材が浸漬される溶解槽本体の溶
液貯部は、環状に形成され、その内部は、溶解部と洗浄
部に区画されている。溶解槽本体の上部には、溶解部と
洗浄部に跨って、バスケット部材の交換装置が立設され
る。この交換装置によって、搬入された新しいバスケッ
ト部材は、回転搬送装置の保持部材内へ挿入され、その
上昇・回転・下降に従って溶解液からの引上げ・溶解液
上の移動・溶解液中への浸漬を繰返し、最後に洗浄部に
至って洗浄される。
溶解槽内を一巡したバスケット部材は、その中の溶解残
査と共に、交換装置によって引き上げられ搬出される。
更に、本発明の溶解装置の槽本体底部には、気体噴出装
置が浸設されている。そして、気体噴出装置のガス吹込
管から、酸素等のガスを吹きこまれ、底部に沈降し、又
は沈降しつつある溶解浮遊物を溶解液中に万べんなく拡
散する。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
第1図は装置全体の平面図で、溶解槽本体10トハスケ
ツトの交換装置20が示されている。
第1図の■−■線に沿う立断面図である第2図、第2図
の■−■線に沿う平断面図である第3図及び第1図につ
いて説明すると、溶解槽本体10は、洗浄部1a、溶解
部1bおよび気相部1cから成り、洗浄部1aと溶解部
1bは、環状に配列されている。溶液は、洗浄液入口管
12より洗浄部1aに入り、次に連絡管21を通って溶
解部1bに入り、最後に溶解液出口管22より溶解槽本
体10から出ていく。気相部ICは、洗浄部1a及び溶
解部1bの上部に形成され、槽本体10の蓋10cの反
応ガス出口10dに連通している。槽本体10の上部は
円筒状容器として形成され、環状に形成された下部の溶
解部1bの始点近傍には、燃料剪断片供給シュート2が
設けられ、気相部ICに連通している。また、気相部I
Cの中央部には、回転搬送装置40が設けられている。
その塔41の上部には8個の塔腕42が等間隔で設けら
れている。その塔腕42には、保持部材すなわちバスケ
ットつり具43がつり下げられ、その中にバスケラ)6
a。
6b 、 6c 、 6d 、 6e 、 6f 、 
6g 、 6iが収納されている。
塔41の下部には、回転駆動装置44及び上下駆動装置
45が設置してあり、これらの装置44 、45が駆動
することにより、塔41は、気相部lc内で回転及び上
下運動を行なう。従って吊具43内のバスケラ)6a〜
6g 、 61は、溶解液及び洗浄液に浸漬されると共
に、溶解部1b及び洗浄部1aを順次移動していく。な
お、塔41は上昇した位置で時計方向にステップ状にA
回転ずつ回転する。
第4図は、第3図において槽本体10の環状部の中心円
周線に沿った展開立断面図であって、塔41が下降した
位置にある。
溶解槽本体10の上部には、バスケット交換装置20が
設けられて(・る。その交換室16の中には、昇降交換
装置19が設置されている。昇降交換装置19は、2つ
の吊り下げシャツ) 19a 、 19bを持ち、2台
が交互にバスケットの出し入れを行なう。
各バスケット、例えばバスケット6gには、複数の小孔
があり、これによりバスケット内外の液が流入、流出す
る。また、バスケット6a上部には、吊り下げシャツ)
 19a ! 19bの先端のフック19agをかける
突起60gが設けである(第5図参照)。バスケット6
8〜6g 、 61の交換は、フック19agを例えば
バスケラ)6g内に挿入して回転させ、バスケラ)6g
の突起60gにフック19agをかけることによりバス
ケット6gをつり下げ、交換作業を行なう。
第4図において、溶解部1bと洗浄部1aの仕切壁15
には、連絡管21が明けられ、それぞれパルプをもつ溶
解液ドレイン管24、洗浄液ドレイン管23が底部に設
けられている。
洗浄部1aの底面11は、ドレイン管23の方に向って
傾斜し、他方溶解部1bの底部は、ドレイン管24の方
に向って傾斜した底板13a、 、 13b、13cに
よって階段状に構成されている。第4a図は、その部分
を拡大して示したものである。
第4a図に示すように、図示しない酸素ガス供給源に連
絡した気体噴出装置50のガス吹込管51a〜51Cが
、底板13a〜13Cに沿って浸設されている。第4図
に示すように、洗浄部1aにもガス吹込管51dが設け
られている。ガス吹込管51a〜51dには、その下面
にガス吹出孔53が多数穿設されており、例えば弁の開
閉により適時酸素ガスが液中に吹き出される。酸素ガス
の代りに、空気、窒素ガス等を用いてもよい。
再び、第2図を参照するに、上下駆動装置45の昇降軸
46の上端には、回転駆動装置44を支持する架台47
が架設され、塔4工は最上位置で回転可能である。
燃料剪断片の供給とバスケットの交換作業第2図ないし
第4図において、まず、上下駆動装置45を作動させ、
昇降軸46を伸ばし、塔41を上昇させる。これにより
バスケット6a〜61は、すべて液面より上の位置に来
る。この状態で燃料剪断片7のバスケット61への供給
とバスケット6gの交換作業を並行して行なう。
燃料剪断片の供給 塔41を上昇させた後、燃料剪断片人口B3を開き、燃
料剪断片7を燃料剪断片供給シュート2よりバスケット
61に供給する。供給が終了したら直ちに燃料剪断片入
口扉3を閉じる(第2図は、入口扉3が閉じだ状態を示
す。)。
バスケットの交換 塔41を上昇させた後、交換室16のバスケット出入口
17の扉1rを開き、昇降交換装置19の吊下げシャフ
ト19’aを引き伸ばし、フック19agを洗浄の終了
したバスケラ)6gの中に挿入し、回転させてバスケラ
)6gをつり上げ、交換室16の中に収納する。
次に昇降交換装置19をスライドさせ、空のバスケット
6Jをつり下げている吊下げシャフト19bを、バスケ
ット出入口17上に移動させる。次に吊下げシャツ) 
19bを伸ばし、空のバスケット6jをバスケットつり
具43の中にセットし、再びバスケット交換室16の中
に昇降シャフト19bを引き戻す。この作業が終了した
後バスケット出入口17のM17’を閉じる。この時バ
スケット交換室i 18’は閉じたままで外部とは遮断
されている。
溶解槽内でのバスケットの移動 剪断片7の供給とバスケット6g 、 6jの交換の作
業が終了した後、塔41が上昇している状態のままで、
回転駆動装置44を作動させ塔41をA回転だけ回転さ
せる。これによりバスケット6a〜6f、 5t 、 
6jは、すべて円周上をA回転だけ時計方向に移動する
。したがって空のバスケット6jは、洗浄部1aの上部
の位置から、溶解部1bの端の上部の燃料剪断片人口2
aの位置に来る。
燃料剪断片の溶解と洗浄 前述の作業が終了した後、上下駆動装置45を作動させ
、塔41を下降させる。これによりバスケット6a〜6
f 、 6i 、 6jを溶解部1bおよび洗浄部1a
の液面下に位置させる。この時バスケラ)6a〜5d、
 61内の燃料剪断片7では溶解反応がバスケット6e
、6f内の燃料剪断片7では洗浄作業が行なわれる。溶
解反応で発生した反応ガスは、破線の矢印の方向に移動
し反応ガス出口10dより系外へ排出される。
バスケットの系外搬出と系内搬入 第2図及び第4図において、新バスケット6Jを溶解槽
本体10内に挿入した後、バスケット出入口扉17“を
閉じる。次に交換室扉18′を開き、新しいバスケラ)
 6k (図示なし)を吊下げシャフト19bのフック
19bgに吊下げ、その後昇降交換装置19をスライド
させ、吊下げシャツl−19aにつり下げられたバスケ
ラ)6gをバスケット交換室入口18の位置に移動させ
る。ここでバスケラ)6gを交換室16より取り出した
後、バスケット交換室扉18°を閉じる。以上の作業に
より、洗浄の終了した燃料剪断片7の入ったバスケット
6gを系外に搬出し、新しい空のバスケット6j 、 
6kを系内に搬入する。
以上の工程作業をくり返すことにより、燃料剪断片7は
連続的に溶解部lb内に入り、溶解。
洗浄の工程を経て溶解槽から出て行く。また、溶解液は
洗浄部1aに洗浄液として連続的に供給され、連絡管を
通って溶解部1bに供給され、さらに溶解槽から出て行
く。
そして、剪断燃料片の溶解、洗浄時において、連続的、
又は間けつ的にガス吹込管51a〜51dからガスを液
中に吹きこむ。吹きこまれたガスは、無数の小気泡とな
り、底面13a=13c、11に接触した後上昇し、反
応ガスと同様にガス出口10dから流出する。
これにより、沈降しつつあった固形物や溶解物、又は沈
積していたものは、ガス気泡によって伴流攪拌される。
〔発明の効果〕
本発明によれば、核燃料剪断片を入れたバスケットを、
回転搬送装置により、環状の溶解槽の中を移動させ、−
巡した後、バスケット交換装置によって順次交換するの
で、複数のバスケットについて、剪断片の供給、溶解、
洗浄、残渣の取り出し等が並行的にでき、溶解処理を極
めて効率的に行なうことができる。
又、回転搬送装置により、各バスケットを間欠的に旋回
移動させるに際し、バスケットを溶解液から出し入れす
るので、剪断片に接触する溶解液が迅速に入れかわり、
溶解反応が促進される。
さらに、吹込まれたガスにより、洗浄部、溶解部の液が
攪拌され、混合、溶解液の濃度ははy一様に保持される
。又、微細な不溶解残渣となる固形物も、沈澱、堆積せ
ず、流れる液中に浮遊して溶解液と共に排出される。
したがって、系から余液を排出した点検時においても、
放射線量は極めて低(保持される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る一実施例の溶解槽の平面図、第2
図は、第1図のIT−II線に沿った支所面図、第3図
は、第2図の■−■線に沿った平断面図、第4図は第3
図の展開図、第4a図は第4図の部分拡大図、第5図は
、第2図の部分拡大図、第6図は、従来のものの断面図
である。 10・・・溶解槽本体、1a・・・洗浄部、1b・・・
溶解部、1G・・・気相部、2・・・燃料剪断片供給シ
ュート、3・・・燃料剪断片入口扉、40・・・回転搬
送装置、41・・・塔、43・・・バスケット吊具、6
a〜6J・・・バスケット、44・・・回転駆動装置、
45・・・上下駆動装置、50・・・気体噴出装置 第1Ill 鳥3圓 第2圓

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 環状に形成された溶液貯部が溶解部と洗浄部とに区画さ
    れた槽本体、該槽本体の上部に設けられると共に、該溶
    解部と洗浄部とに選択的に浸漬される複数の保持部材を
    もつ回転搬送装置、該保持部材ごとに挿入されるバスケ
    ット部材、該溶解部の始点と洗浄部とにまたがって該槽
    本体の上方に設けられたバスケット交換装置及び溶解液
    給排装置を有し、該槽本体の槽底部に気体噴出装置を設
    けてなることを特徴とする照射ずみ核燃料の溶解装置。
JP60177092A 1985-08-12 1985-08-12 照射ずみ核燃料の溶解装置 Pending JPS6236593A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62135798A (ja) * 1985-12-09 1987-06-18 株式会社日立製作所 使用済セラミック核燃料の溶解方法
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JPH01141399A (ja) * 1987-11-27 1989-06-02 Hitachi Ltd 使用済原子燃料の連続溶解処理装置

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