JPS63215997A - 照射済燃料要素を切断する方法および装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、照射済燃料要素を水平位置において切断する
方法および装置に関するものである。

本発明の方法のことを時に「切断（ｓｈｅａｒｌｎｇ）
　Ｊと呼び、本発明の装置のことを時に「切断装置（ｓ
ｈｅａｒ）Ｊと呼ぶ。

（従来の技術） 原子炉で使用された後の照射済燃料要素は放射能を減少
（ｄｅａｃｔｉｖａｔｅｄ）　してから再処理施設へ輸
送され、その再処理施設に貯蔵される。その再処理施設
においては、放射性物質を抽出するためにその燃料要素
に対して種々の処理を行う。抽出した放射性物質は、人
体および環境を保護するために、適用できる安全諸法規
に従って封じ込め、貯蔵する。

関係する原子炉の型式（加圧水型原子炉ＰＷＲ。

沸騰水型原子炉ＢＷＲ，等）とは無関係に、各燃料要素
は「端部片」と呼ばれる２つの金属部と、端部片の間に
保持される複数の燃料棒とを含む。

たとえば、ＰＷＨにおいては、長さ数メートル、直径１
〜１．５　ｃｍの燃料含有金属管によりおのおの構成さ
れた数百本の燃料棒が用いられる。それらの金属管は横
方向の金属製スペーサにより相互に平行に保持され、金
属管の端部はそれぞれの端部片内に係合され、全燃料要
素の横断面は、たとえば、−辺が約３０ｃｍの正方形で
ある。

第１の再処理工程は、切断部において燃料要素を切裂き
（ｃｕｔ　ｕｐ）　、端部片を切離しくｃｕｔ　ｏｌ’
ｌ’）、燃料棒を切裂くことである。切裂かれた燃料棒
は溶解装置へ送られ、その溶解装置において高温の硝酸
が燃料を溶解する。金属部分はそのままである。

溶解装置に損傷を与えることを避けるため、かつ無意味
に詰ることを避けるために、端部片は燃料棒から別々に
除去され、特定の処理場所へ（洗浄、圧縮、容器封入、
等のために）送られる。

これを行う第１の方法は、異なる場所において端部片を
切離し、燃料棒を切裂くことより成る。

すなわち、フランス特許ｆｆ１１，５８７．３３１号明
細書には、切断場所において２個の端部片が切断され、
それから燃料要素は揺動トレーの上へ移動させられて、
燃料棒切裂き部へ送られる。このようにして、端部片と
燃料棒は別々に分離される。

燃料棒を一緒に保持するために特殊な対策を講する必要
がある、端部片の無い燃料要素を移動させる必要を避け
るために、フランス特許第７５−２７８９７号明細書に
は、燃料要素（その燃料要素の端部片は燃料要素から除
去されていない）をそのままにしておくために応用でき
る方法および装置が記載されている。その方法において
は、切断部に最も近い第１の端部片を燃料棒から分離し
てから燃料棒を切裂き、次の最後の端部片を除去する。

端部片の切離しと燃料棒の切裂きのために同じ刃を使用
し、切離された端部片と切裂いた燃料棒の除去のために
同じ開口部を使用する。

（発明が解決しようとする課題） 第１図および第２図はフランス特許第７５−２７８９７
号明細書に開示されている従来の技術を示し、 第３〜６図は本発明の方法の２種類の実現例を示し、 第７〜１０図は本発明の装置の一実施例を示す。

フランス特許￥５７５−２７８９７号明細書に開示され
ている技術は垂直位置または水平位置において燃料要素
を切裂くために応用できる。

更に詳しくいえば、前記フランス特許明細書に開示され
ている技術を示す第１図および第２図は、安全板３に接
触させられている燃料要素１を保持および移動させる手
段が設けられている案内ダクト２の中に垂直に挿入され
ている処理前の燃料要素１を示す。この燃料要素１を２
個の側方クランプ４，５により固定する。それらの側方
クランプは、案内ダクトに固定されている裏当て刃すな
わち金床６に対して燃料要素ｌを押しつける。燃料要素
の曲りを制限するために十分な推力を加えるために、燃
料要素の切断部から遠い方のいわゆる「補助」側方クラ
ンプ４を初めに作動させ、燃料要素の切断部の近くで燃
料棒を互いに押し合わせるように、いわゆる「主」側方
クランプ５を側方クランプ４の後で作動させる。次に、
下側に設けられているレールの上を動く刃支持キャリッ
ジ７が、裏当て刃６と協働する刃８が燃料要素を切断す
るように移動させられる。そうすると、刃８の上面は裏
当て刃６の底面とほぼ同じレベルとなる。

安全板３が燃料要素の下側に再びなり、側方クランプを
緩め、燃料要素を希望の長さだけ進ませ、側方クランプ
を再び締付け、新な切断作業を行う。

端部片と燃料棒の切断された長さは、切断刃の前方に設
けられている開口部９を通って落ちる。

第１図において、その開口部は安全板を構成している金
属部品と同じ金属部品で作られる。この場合には、その
開口部は安全板と刃の間に配置される。そうすると、端
部片を１つの向きに除去し、燃料棒を別の向きに除去す
るための手段を開口部の下側に設ける必要がある。

現在の設備においては、それらの除去手段の少くとも１
つが動くことができる。したがって、たとえば、端部片
を除去する手段は、燃料棒の切離された長さを除去する
手段の上に置かれている除去可能なスライダにより構成
される。その手段は固定され、溶解装置に連結される。

端部片を切離すと、スライダは燃料棒を除去する手段の
上に置かれ、それへの入口を閉じる。切離された端部片
はスライダの上に落ち、それにより端部片を除去する手
段に接近させる。端部片は切裂かれ、他の端部片を回収
するためにスライダは交換される。

スライダは走行手段（レール等）の上を動く。

しかし、燃料棒を切断するために、フランス特許第７５
−２７８９７号明細書に記載されている装置を使用する
場合には、金属の破片および塵（燃料または金属の）が
刃の周囲に散らばり、走行手段の附近に集まることがあ
る。それによりスライダおよび刃支持キャリッジの移動
が妨害されることがある。

それらの欠点を解消するために、本発明は、除去手段を
固定し、切断中は燃料棒を空所内に入れる方法と装置を
提供するものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、２個の端部片の間に置かれた燃料棒を含み、
切断のために横断面を呈示するためにささえの上で水平
位置に維持され、自己の長手軸に沿って希望の長さだけ
移動でき、かつ少くとも１つの側方クランプにより切断
部のすぐ近くで圧縮される照射済燃料要素を、その燃料
要素の長手軸にほぼ垂直に移動させられかつ固定されて
いる裏当て刃と協働する切断手段により切断を行い、２
回の切断動作の間は側方クランプを緩め、燃料要素は切
断すべき希望の長さだけ進ませ、それから側方クランプ
を再び締めつける、照射済燃料要素を切断する方法にお
いて、 端部片切断手段により端部片、もしくは各端部片を切離
し、 それから、燃料棒の切離し長さが空所の内部に限られる
ように、燃料棒の切断部が前記空所の限界内または限界
に置かれるようにして燃料棒を燃料棒切断手段により切
断し、 燃料棒の切離された長さを除去し、空所の底の開口部を
通って、固定されている燃料棒除去手段へ送り、 切離された前記端部片は固定されている端部片除去手段
の中に落ちることを特徴とする照射済燃料要素を切断す
る方法を提供するものである。

この方法においては、燃料要素の端部片の一方または両
方を除去し、それから空所内で燃料棒を切裂く。端部片
を切離し、それから燃料棒を切裂くのに適する任意の切
断手段により２つの端部片を分離できる。

端部片を除去する手段と、燃料棒を除去する手段の中に
端部片と燃料棒がそれぞれ落ちるように、それらの手段
は互いに異なり、それぞれの切断手段の下側に位置させ
られる。

とくに有利な構成においては、最初の端部片を端部片切
断手段により切断し、燃料棒切断手段により燃料棒を切
裂き、それから第２の端部片を回収する。

この好適な方法においては、端部片切断刃を支持して、
端部片除去手段の上を動くキャリッジの前縁部であって
、端部片切断刃を構成し、かつ、切断中は固定されてい
る端部片切断裏当て刃と協働する前記前縁部により最初
の端部片を切離し、それから、燃料棒の切離し長さに等
しい長さだけ燃料要素の横断面を燃料棒切断刃を支持す
るキャリッジ内の空所の中に挿入するように燃料要素を
進ませ、 燃料棒切断刃を支持しているキャリッジの移動中に、前
記空所内に固定されて、切断中は固定されている燃料棒
切断裏当て刃と協働する燃料棒切断刃により、燃料棒切
断部が空所内部または空所の限界に位置するようにして
燃料棒を切断し、切裂いた燃料棒を除去し、前記燃料棒
除去手段を固定したまま、空所の底開口部を通ってそれ
らの切裂いた燃料棒を送る、 ・ものである。

以下、貯蔵場所から取出されて切断部に置かれた燃料要
素に対して行われる一連の作業について本発明の方法を
さらに詳細に説明する。

１）燃料要素を切断位置に置く。

燃料要素をささえの上に水平に置き、その燃料要素の長
手軸に沿って燃料要素を移動させることができるように
、しかも横方向に動けないように、その燃料要素をささ
えの上に固定する。

ささえは、案内手段、またはたとえば案内ダクトが設け
られている単なる台とすることができる。

ささえも構成できる有利な案内手段は、頑丈な金属板で
構成され、少くとも一方の端部に燃料要素を挿入する開
口部が設けられているマガジンである。そのマガジンは
、切断装置から独立させると、移動させることができ、
とくに垂直位置で置かれている貯蔵場所から燃料要素を
切断場所へ水平位置にして移動させるためにとくに有用
であり、したがって任意の位置に配置できるので有利で
ある。

燃料要素をそれの長手軸に沿って、とくに希望の切断長
さを進ませることを可能にする手段はラム、またはもっ
と良いのはマガジン内に配置されたチェーンとすること
ができ、それら２種類の手段のいずれかが最後の端部片
、すなわち、切断部から遠く離れている端部片に係合す
る。

駆動チェーンにはグラブが設けられる。そのグラブは燃
料要素の端部片をつかむことにより燃料要素を垂直位置
にさせることができるようにするとともに、燃料要素を
反転できるようにする。しかし、他の適当な任意の手段
を使用することもできる。

燃料要素が切断位置に置かれ、その燃料要素が切断され
ると、燃料要素の移動の長さをΔ−１定する基準となり
、制御部材により他の移動距離（側方クランプおよびキ
ャリッジの移動距離）を制御する基準位置から動かす必
要がある。

本発明の別の特徴に従って、切断部のすぐ近くに配置さ
れている基準板に燃料要素が接触するまでその燃料要素
を進ませることにより基準位置は得られる。その基準板
は主側方クランプ（最初の端部片を切離す部分に近い方
の側方クランプ）の、燃料要素に向き合う面により構成
すると有利である。

燃料要素を移動させる長さは最初の端部片の切断長さと
、燃料棒の切断長さく燃料要素の前進長さ）、およびた
とえば基準板の除去手段、キャリッジの移動等に必要な
ことがある短い戻′り距離による起り得る修正距離とで
ある。

最後に残っている端部片に対しては、燃料要素の移動長
さはその端部片を除去するために必要な長さである。

端部片と燃料棒の切断長さは燃料要素の種類に依存する
。使用するために燃料要素を設計した原子炉の種類に応
じて、燃料要素の形と、燃料要素の構造と、燃料要素の
機械的構造を変えることができ、かつ燃料要素をどのよ
うにして使用してきたかも燃料要素の溶解方法に影響を
及ぼすことがある。

端部片の切離し長さは非常に正確なものではない。燃料
棒の管の中には端部まで正しく燃料が充されているわけ
ではないから、各端部片の近くには燃料が入っていない
部分が残り、その燃料が入っていない部分で切断を行う
。

燃料物質は高い放射能を有し、燃料物質を含んでいる端
部片を処理するためには経験を積んだ技術者が経費のか
かる余分な技術的作業を行わなければならないから、端
部片とともに燃料が除去されないように気をつけながら
燃料にできるだけ近い部分を切断すると有利である。燃
料棒の切離し長さは、燃料棒が切離された後で行う溶解
反応の諸条件に主として依存する。溶解装置から抽出さ
れた殻（溶解しない金属管の切離された長さ部分）の中
に燃料が残らないように溶解をできるだけ完全に行うた
めには、硝酸が燃料棒の切離された端の部分を通ること
ができるようにその切離された端部部分を十分に広くし
、燃料棒の切離された部分が溶解装置の中に入れられて
いる時間が処理装置の処理量に適合するように、その切
離された部分は十分に短くなければならない。

当業者は持っている知識を基にして適切な切離し長さを
選択するであろう。

基準位置から端部片切離し長さ１つ分だけ燃料要素を進
ませることにより、燃料要素は端部片切断位置へ移動さ
せられる。その移動中は側方クランプは緩められ、基準
板は除去されている。

２）最初の端部片の切離し。

端部片切断部に関連する側方クランプを締付け、最初の
端部片を切離して、端部片除去手段内にその端部片を落
す。

フランス特許第７５−２７８９７号明細書に記載されて
いるように、１個または複数（たとえば２個）の側方ク
ランプを端部片切断部に組合わせることができる。

本発明に従って、端部片切断刃を支持するキャリッジに
取付けられている端部片切断刃により端部片は切離され
る。更に詳しくいえば、その端部片切断刃は燃料要素に
向き合って置かれている陣支持キャリッジの縁部により
構成される。その刃は固定されている裏当て刃と協働す
る。

端部片切断平面は燃料要素の横断面に平行で、燃料要素
に向き合って位置させられている端部片切断刃裏当で刃
の縁部を通る平面である。端部片切断部は燃料要素と前
記切断平面との交差部である。

切離された最初の端部片がそれの除去手段の中に直接落
ちるように、前記キャリッジは本発明に従って端部片除
去手段の上を移動させられる。

それから、最初の端部片を切離された燃料要素は、それ
の横断面上に切裂くべき燃料棒を表す。

３）燃料棒の切裂き。

燃料棒の切裂きは次のようにして行う。

端部片切断刃の空所を燃料要素に向き合わせるように、
燃料棒切断刃を支持するキャリッジを移動させる。

切断平面に組合わされている側方クランプを緩める。

切裂きのために選択された長さの燃料要素部分を空所の
中に挿入する。

燃料棒切断平面に組合わされている側方クランプを締付
ける。

燃料棒を切断するように端部片切断刃を支持するキャリ
ッジを移動させる。

燃料を含んでいる管が全長にわたって切断されるまで以
上述べた作業を繰返えす。その結果、燃料が含まれてい
ない管部分に対して最後の燃料棒切断作業が行われる。

刃支持キャリッジの内部に設けられた空所の中に燃料要
素の圧縮されていない横断面を挿入できるように、その
空所の長さく切断方向の寸法）と高さく切断方向と燃料
要素の長手軸に垂直な方向の寸法）は、その空所に向き
合う燃料要素の対応する寸法より小さくてはならない。

燃料要素が空所の中に挿入されている間に、組合わされ
ている側方クランプが締付けられた時に管が空所の刃か
ら離れている壁に押しつけられ、切断されるばかりにな
った接触している管の「かたまり」をそれらの管が形成
するように、燃料要素の一方の側がその壁に押しつけら
れる。

燃料棒切断刃は空所内に固定され、切断方向が、燃料棒
切断平面に組合わされている側方クランプの推力方向に
平行で、かつ同じ向きであるように、配置される。

切断力に一層良く耐えるように前記刃は空所の一方の壁
を構成することが好ましい。遠隔組立および遠隔分解で
きるように刃を設計することも保守の理由から有利であ
る。

切断のために燃料棒切断刃は固定されている裏当て刃と
協働し、その結果としてその裏当て刃は空所の高さと少
くとも同じ高さである。

したがって、燃料棒切断刃は、燃料要素の長手軸に垂直
で、燃料要素に最も近い裏当て刃の縁部を通り、キャリ
ッジの移動方向に平行な平面により構成される。切断部
は燃料要素の横断面と前記平面の交差部である。

それから、燃料棒は空所の内部で切断される。

したがって、刃と、この刃の反対側の壁と、空所の上部
壁と、燃料要素と、キャリッジが動く時の裏当て刃とに
より全ての側面が閉じられている空所内に切離された端
部片の破片がちらぼる。

切離された端部片は空所の内部に閉じこめられ、それか
らその空所の底開口部を通って、燃料棒切断刃の下側に
静止して置かれている燃料棒除去手段の中に落ちる。

更に詳しくいえば端部片と燃料棒のための切断平面が１
つの平面により構成されている時、すなわち、刃が同じ
裏当て刃と、端部片除去手段の上を動く端部片切断刃を
支持するキャリッジと協働する時には、゛本発明に従っ
て、燃料棒除去手段へ向って傾斜し、燃料棒の切離され
た部分を適切な除去手段へ向け、それらの切離された部
分が端部片除去手段の中に落ちることを阻止する偏向器
として機能する傾斜壁を空所の底開口部に設けることが
重要である。そうすると、燃料棒除去手段を端部片除去
手段にできるだけ近く置くと有利である。

しかし、２つの切断平面が異なると、各除去手段は対応
する切断平面の下側に置かれ、偏向器は必ずしも重要で
はない。

４）最後の端部片の回収。

燃料棒の最後の長さ部分を切断した後では、燃料要素の
残っているものは最後の端部片と、側方クランプと同様
にその端部片に対して機能する燃料要素移動手段とであ
る。

側方クランプが緩められている間に、端部片を端部片除
去手段の上を動かすことによりその端部片を前記除去手
段の中に落すように、燃料要素移動手段は作動させられ
る。

（実　施　例） 上記の方法を以下第３〜６図を参照して詳細に説明する
。これらの図は、水平に置かれている燃料要素の切裂く
様子を上方から見た図である。

第３〜５図は、端部片切断刃と燃料棒切断刃が設けられ
ている１つの刃支持キャリッジを用いて燃料要素全体を
切裂く工程の詳細を示す。第６図には、各月が異なる刃
支持キャリッジに取付けられている様子を示す。

燃料要素１０（第３ａ図）は最初の端部片１１と、最後
の端部片１２と、それらの端部片の間の複数の燃料棒１
３とを含む。燃料棒のうち、燃料を詰められている部分
は線１４と１５の間である。

案内手段がフレーム１６で表されている。燃料要素をそ
れの長手軸に沿って移動させる手段が参照符号１７で表
されている。また、図示を簡単にするために、それらの
手段は他の図には示していない。

第３ａ図において、燃料要素はそれの基準位置にあり、
その燃料棒の最初の端部片の端部１８が主側方クランプ
２０の面１９に接触させられている。補助側方クランプ
２１は緩められている。それら２種類の側方クランプの
機能を行うために適当な形にされた１つの側方クランプ
を用いることも可能である。

側方クランプ２０はそれの休止位置へ戻され、最初の端
部片が切断位置（第３ｂ図）へ動くように、燃料要素は
端部片切断長さだけ進められる。線１４は切断部２２の
外側にある燃料のレベルを示し、それの同じ側に燃料要
素の残りを示す。

それから側方クランプはアバツトメント２３に押しつけ
られる。そのアバツトメント２３は、ここで説明してい
る実施例においては、裏当て刃２４のささえにより構成
される。したがって、燃料管は切断部のすぐ近くで互い
に圧縮される（第３Ｃ図）。

側方クランプからの単なる推力で何本かの燃料管を引き
出すのに十分である。

それから、刃支持キャリッジ２５の縁部２７の上に置か
れている端部片切断刃２６が、裏当て刃２４と協働して
、切断部２２に沿って端部片を切離すように、そのキャ
リッジ２５を燃料要素の切断部に平行に移動させる。

第３ｄ図は最初の端部片が除去手段されている燃料要素
を示す。

それから、側方クランプが緩められた後で燃料要素をキ
ャリッジの空所の中へ進ませるように、キャリッジの燃
料棒切断刃２９の前方に設けられている空所２８を燃料
要素の端部にその空所が向き合う位置へ移動させられる
ようにキャリッジを動かす（第４ａ図）。

第４ｂ図においては、燃料要素は希望の燃料棒切離し長
さに等しい長さだけ空所の中に押しこまれている。燃料
棒は空所の遠い方の壁８０に接触させることもできる。

空所の刃とは反対側の！２３１に燃料棒を接触させるこ
とが好ましい。

それから側方クランプを作動させる（第４Ｃ図）。そう
すると燃料要素は切断部の近くで圧縮され、その燃料要
素の燃料管は壁３１に押しつけられる。

次にキャリッジを移動させると（第４ｄ図）、刃が裏当
て刃２４と協働して燃料棒を切断部３２に沿って切断す
る。

それからキャリッジをそれの燃料棒切断位置へ戻し、そ
の後で以上述べた作業を繰返えす。

燃料棒切断部３２が燃料棒装填限界（参照符号１５）と
端部片１２の間に位置すると、刃支持キャリッジは第４
ａ図に示されているそれの位置へ戻らず、その代りに第
３ａ図に示されている休止位置へ戻り、それにより端部
片を通すのに適当なスペースをとる。

それから、最後の端部片を端部片除去手段の中に落すよ
うにその端部片を押す（第５図）。

そうするとその端部片は端部片除去手段Ａの中に直接落
ちる。それからその端部片は、空所の底開口部の上に設
けられている偏向壁３３（図示を簡単にするために、こ
の偏向壁は第３ａ図のみに示しである）により端部片除
去手段Ｂへ向って動かされる。

第６図は凸刃を異なる刃支持キャリッジにより支持する
ようにした、本発明の方法の別の実施例を示すものであ
る。

案内手段が設けられているささえ４１の上に燃料要素４
０を水平に置き、その燃料要素をそれの長手軸方向へ移
動手段４２（第６ａ図）により移動させる。

基準位置は図示していないが、前記実施例と同様にして
基準位置を得ることができる。

最初の端部片４３を切離すために、端部片切断平面に関
連する側方クランプ４４を、端部片を切断する裏当て刃
を支持するささえ４５に対して締付ける（第６ｂ図）。

燃料要素を希望の曲率で曲げるために曲った形の前面を
有する１つの側方クランプが図に示されている。　　。

キャリッジ４６は端部片切断刃４７の前縁部を支持する
。その端部片切断刃は裏当て刃４８と協働して端部片を
切離す。切離された端部片は、端部片切断平面の下側に
置かれている端部片除去手段Ａ（第６Ｃ図）の中に落ち
る。

側方クランプ４４が緩められている位置にある時は（第
６ｄ図）、燃料棒切断刃５０を支持するキャリッジ内の
空所４８の中に燃料要素を進ませる。その端部片切断刃
５０は、ささえ５２（第６ｅ図）の上に取付けられてい
る裏当て刃５１と協働して切断作業を行う。

最初の端部片が切離されると、端部片を切離すためにキ
ャリッジ４６が動けるように、かつ端部片が落下できる
ように、ささえ５２は燃料要素の長手軸からある距離の
所にある。

燃料棒を切断すると、裏当て刃５１を切裂くべき燃料要
素に対して置くようにささえ５２をより近く動かす。こ
の配置により、キャリッジ４９へ向って進ませられてい
る燃料要素が案内されることになる。

ささえからなり長く延びる燃料要素を支持するため、お
よび燃料棒がでたらめに離れることを阻止するために、
ささえ５２にささえ板（図示せず）をささえに並べて設
けることができる。したがって、ささえ５２は動くささ
えであり、燃料棒が切裂かれた時のみささえ板は所定位
置へ動くから、切離された端部片の落下をそのささえ板
が邪魔することはない。

前記実施例と同様にして、燃料要素は希望の切断長さだ
け空所の中に挿入し、その空所の壁５３に接触させるこ
とが好ましい。

燃料棒に空所内で小さくまとめられた「かたまり」５５
を構成させるように、燃料棒切断平面に関連する側方ク
ランプ５４を締付ける。

この実施例においては、端部片切断刃を支持するキャリ
ッジ４６は、燃料棒切断平面に関連する側方クランプ５
４も支持する。それら２つの部品は同様に良く分離させ
ることもできる。もちろん側方クランプの端面から後退
させられているキャリッジの前面の上に端部片切断刃を
置く。

第６ｄ図は壁５６に接触している燃料棒を示す。

すなわち、その図は、燃料棒切離し長さに等しい深さを
有する空所を示す。この構造は非常に有利であるが、そ
のような構造に必ずしなければならないというわけでは
ない。

切離された燃料棒は燃料棒切断平面の下側に設けられて
いる除去手段Ａの中に落ちる。安全性を更に高めるため
に、空所の底開口部に偏向壁を設けると有利であるが、
この構造においては２つの除去手段を一層十分に隔てる
ことができるから、そうすることは重要ではない。

燃料棒が切裂かれると、最後の端部片５７（第６ｒ図）
を端部片除去手段Ｂ（この除去手段がその時にそこにな
かったと仮定すると）の上方へ移動させてその除去手段
の中に落す。

本発明は上記方法を実現する装置をも提供するものであ
る。

本発明の装置は、 切断のために横断面が呈示されている燃料要素を支持す
るささえと、 前記燃料要素をそれの長手軸の方向に希望の長さだけ進
ませるようにして制御され、前記燃料要素に作用する手
段と、 各切断平面のすぐ近くに置かれて、アバツトメントに向
き合う少くとも１つの動く側方クランプであって、この
側方クランプと前記アバツトメントの間に置かれている
燃料要素の部分を圧縮する前記少くとも１つの動く側方
クランプと、燃料棒を切裂き、端部片を切離す手段と、
端部片を除去する手段と、 燃料棒の切裂かれた長さ部分を除去し、それらの長さ部
分を溶解装置へ送る手段と、 自動制御装置と、 を備え、前記燃料要素を圧縮された部分のすぐ後ろで切
断が行われる、２つの端部片の間に置かれた複数の燃料
棒を含む照射法燃料要素を切断する装置において、 燃料棒を切裂く手段は端部片を切離す手段とは異なり、
燃料棒を切断する部分が空所の限界内またはその限界に
位置するように、燃料棒を切裂く前記手段は前記空所の
限界内または限界に受けられ、前記空所は底開口部を含
み、その開口部を通って燃料棒の切離された長さ部分が
除去され、端部片を除去する手段と、燃料棒の切断され
た長さ部分を除去する手段は異なり、かつ装置の下側に
固定される、照射法燃料要素を切断する装置を提供する
ものである。

１つの固定されている切断部において切断される燃料要
素の有利な配置において、本発明の方法を実施するこの
装置の好適な実施例は下記のような特徴を有する。

端部片を切離す手段は、端部片切断刃を支持するキャリ
ッジの前縁部であって、キャリッジの切断移動の向きに
進んでいる前記前縁部により支持される端部片切断刃に
より構成され、 燃料棒を切裂く手段は、燃料棒切断刃を支持するキャリ
ッジの面に設けられている中空部内に設けられている燃
料棒切断刃により構成され、前記刃は、切断の向きでそ
れの切断面より先に空所を離れるようにして置かれ、空
所の長さと高さは向き合う燃料要素の対応する寸法より
小さくなく、前記空所の深さの寸法は、切離すべき燃料
棒の長さ寸法より小さくなく、 前記空所は底開口部を含み、その底開口部を燃料棒の切
離された長さ部分が通って、燃料棒切断平面の近くに置
かれている燃料棒除去手段へ向って除去され、 端部片切断刃を支持するキャリッジと燃料棒切断刃を支
持するキャリッジは、端部片切断刃を支持するキャリッ
ジが端部片除去手段の上を動くようにして配置されてい
る案内手段の上を移動させられ、前記除去手段は前記装
置の下側に固定される。

使用する刃は傾斜した切断面を有すると有利である。そ
の傾斜切断面は階段状構成のナイフを含むことが好まし
いが、鋸歯状構成とすることも可能である。それら全て
の刃°は切断力の分布を改良する。計算および試験を基
にして最適化することにより、とくに適当な形の刃、た
とえばナイフの位置に応じて異なる距離だけ隔てられて
いる複数のナイフを含む刃が得られる。

遠隔で取付け、取外しを行うことができる刃を設けるこ
とも有利である。人が接近できない閉じられた室におい
て照射流燃料が切裂かれ、切れなくなった刃を交換する
必要があるから、安全管理者および作業員が、燃料棒切
裂刃を支持しているキャリッジ全体をその室から取出す
よりも現場で刃を交換する方が好ましい。

そのために、本発明の別の特徴に従って、刃はささえの
上に支持される。そのささえの形は、燃料棒切裂き刃を
支持するキャリッジの面の１つに設けられて、その面の
全高さにわたって延びるスロットの中にちょうど入るこ
とができるようにするのに適当である。

刃支持キャリッジは案内手段の上を動く。その案内手段
としては、たとえば、車輪付きのキャリッジに使用する
レールとすることができる。切断中にキャリッジが横方
向に動くことを阻止する手段を設けることもできる。

産業に使用するのにとくに適し、端部片を切断するため
、および燃料棒を切裂くために同じ切断平面を用いて本
発明の切断方法を実現する装置の一実施例は、前縁部（
燃料要素側）に端部片切断刃を有し、かつ燃料要素に向
き合う空所内に配置された燃料棒切断刃を有する単一の
刃支持キャリッジを有する。両方の刃は、切断すべき燃
料要素に対して位置させられる同じ裏当て刃と協働する
。

そのような装置においては、除去手段は固定され、切断
平面の下側に配置されており、刃支持キャリッジが端部
片除去手段の上を動くから、空所の底開口部には、燃料
棒の切離された長さ部分を燃料棒除去手段へ向ける手段
が設けられる。その目的のための１つの簡単な手段が、
燃料棒除去手段へ向って傾斜している固定金属壁により
構成される。

当然、燃料棒除去手段を燃料棒切断平面にできるだけ近
く置くことが有利である。燃料棒切断平面が端部片切断
平面と同じである上記の有利な実施例においては、切断
平面は端部片除去手段の上に位置させられ、燃料棒除去
手段は端部片除去手段に隣接し、燃料棒を容易に除去で
きるようにするために、キャリッジが燃料棒除去手段に
できるだけ近くに配置されるように案内手段が配置され
る。

２つの側方クランプを端部片切断平面に組合わせ、主側
方クランプが基準板として機能することが好ましい。

それらの側方クランプの有利な実施例においては、主側
方クランプは長方形のブロックを有する。

肩部と、燃料要素の横断面に平行な面とを形成するよう
にそのブロックは中空である。その面は基準板として機
能する。その面の長さは、肩部が燃料要素（または燃料
要素に接触しているささえ）に接触するようになると、
端部片の全長がその面に接触するようになる。

第７〜１０図は、産業における利用にとくに有利で、共
通の裏当て刃と協働する端部片を切離す刃と、燃料棒を
切裂く刃とを１つの刃支持キャリッジが支持する、本発
明の装置の実施例を示す。

第７図には、本発明の装置の部品を構造を一層明らかに
示すように、とくに刃支持キャリッジの構造を示すため
に、部品が上方へ僅かにずらされている。

刃支持キャリッジ６０はほぼ長方形の鋼で構成される。

その刃支持キャリッジ６０は、この実施例においてはレ
ール（図示せず）により構成されている案内手段に沿っ
て刃支持キャリッジを移動できるようにする車輪６１を
有する。

図示のように、キャリッジは案内手段から支持すること
が好ましい。この構造により、除去手段の附近に妨げら
れないスペースを生ずるとともに、案内手段の上に燃料
棒等の破片や塵等が積もる危険が減少する。そのような
危険は、案内手段がキャリッジの下側に設けられた場合
には一層増大するであろう。

第８図は刃支持キャリッジの詳細を示す。端部片切断刃
Ｇ２は硬質鋼により構成され、キャリッジの前縁部に固
定される。

図示の実施例においては、キャリッジは燃料要素の長手
軸に垂直な１つの方向に沿ってのみ前後に動くことがで
き、端部片切断刃Ｂ２はキャリッジの空所６３と同じ側
に置かれる。空所Ｂ３はスロットを含む。そのスロット
の中には燃料棒切断刃Ｂ４が入れられる。その燃料棒切
断刃６４は、燃料棒を切離す長さより短くない長さだけ
燃料要素を挿入できるようにするのに十分な大きさの空
所６３を刃６４の前方に残す。

空所の底開口部に傾斜壁６５が設けられる。この傾斜壁
は１つの金属板で構成され、燃料棒の切離された長さ部
分のための偏向器を構成する。遠隔のマニピュレータに
より、離れた場所から所定位置に置くこと、およびその
所定位置から除去することができる除去可能な燃料棒切
断刃を設けるととくに有利である。本発明のこの有利な
構造（第９図）においては、燃料棒切断刃６４は刃ささ
え６６（第９ａ図）の一端に固定される。そのささえが
切出されたスロット６７（第９ｂ図）の中にちょうど受
けられるように、そのささえ自体は刃支持キャリッジか
ら切出される。

固定手段と固定解除手段は種々のものとすることができ
、接近を容易にするためにそれらの固定手段および固定
解除手段は上面６８から制御しなければならない。固定
手段と固定解除手段は、たとえば、ボルトで構成できる
。それらのボルトは、選択した固定の態様に応じてボル
トを押したり、回したりするために、オリフィスＢ９内
に入れられる棒で操作される。

また、取扱いを容易にするために、刃支持キャリッジを
持ちあげる手段、たとえば、走行しているクレーンのつ
り鎖により刃支持キャリッジを持ちあげることを可能に
するラグを刃支持キャリッジに設けることができる。

できるだけきれいな切断面を得るために、刃支持キャリ
ッジにできるだけ近くフレーム７２に固定されている同
じ裏当て刃７１と両方の刃は協働する。

裏当て刃は１個の硬い金属により構成されるだけである
。その裏当て刃は裏当て刃ささえ７７（第７図）の上に
設けることが好ましい。燃料要素が前記側方クランプに
より締付けられてその燃料要素を前記ささえに押しつけ
るように、そのささえ７７は側方クランプに向き合って
置かれる。

第１０図は締付けが主側方クランプ７４と第２の側方ク
ランプ７３の２個の側方クランプにより行われている様
子を示す。基準板を構成するために、主側方クランプ７
４は、長さが燃料要素の側面の長さと、第２の側方クラ
ンプの曲ったＬ字形端部７５の厚さとを加えた寸法に等
しい而７６を有する。

第１０図を参照して、休止位置にある時のこの装置につ
いて説明する。曲っているＬ字形端部７５は一端部片に
接触し、主側方クランプ７４の端部が裏当て刃ささえま
たは裏当て刃口体に接触するように、主側方クランプ７
４が進ませられる。この装置のとくに有利な構造におい
ては、その主側方クランプ７４がＬ字形端部７５にも接
触して安全性を一層高めるとともに、燃料要素をそれに
接触させることである。各側方クランプの移動は対応す
るアクチュエータ７８．７９により制御される。それら
のアクチュエータはサーボ制御器により制御される。キ
ャリッジの移動はサーボ制御器によっても制御され、た
とえば適当なモータにより行うことができる。

端部片と燃料棒を除去する手段はそれぞれホッパ−ｇｏ
、ａｔにより構成される。それらのホッパーは横に並べ
られ、刃支持キャリッジが端部片除去手段の上を、それ
らのホッパーの間の共通壁にできるだけ近接して動くよ
うに配置される。

好適な実施例においては、第７図に示すように、端部片
ホッパー８０は燃料棒ホッパー８１の前方（燃料要素の
進む方向で前方）に位置させられ、その結果として端部
片ホッパーは第７図においては良く見えない。それらの
ホッパーの間の共通壁は切断平面の真下に位置させられ
る。側方クランプ７３゜７４と、裏当て刃７１はそれの
ささえ７７およびマガジンを含んでいる燃料要素（それ
らは全てフレーム７２に取付けられる）燃料棒ホッパー
の上方に配置される。

フレーム７２は側方クランプ７３．７４と、裏当て刃７
１および裏当て刃ささえ７７と、燃料要素を保持する。

ささえと、燃料要素を移動させるささえとを支持する。

第７図において、燃料要素を水平位置（図において）に
維持するささえは、燃料要素８５を含むマガジン８２に
より構成される。そのマガジンには駆動チェーン８３が
設けられる。その駆動チェーンはサーボ制御器により位
置８４において制御される。

本発明は以上説明した実施例に限定されるものではない
。

本発明の装置は種々変更できる。とくに、各刃を共通の
案内手段上を動く異なる刃支持キャリッジにより支持し
くこの場合には刃は同じ裏当て刃と協働する）、または
独立した案内手段の上を動く刃支持キャリッジで６刃を
支持する（この場合には裏当て刃は刃ごとに別々である
）ように変更できる。最初の変更例においては、端部片
除去手段は端部片切断平面の下側に置かれ、燃料棒除去
手段はそれのすぐ近くに置かれ、燃料棒切断刃を支持す
るキャリッジの空所には、燃料棒の切離された長さ部分
を偏向させる手段が設けられる。後の場合には、各除去
手段は対応する切断平面の下側に置かれる。

それらの変更例は核を取扱う環境においては使用が一層
困難である。それらの変更例は一層多くの機械装置を必
要とし、装置の運転には必要であるが、切断作業には直
接関与しないある種の機械装置、たとえばアクチュエー
タは、それらの変更例においては、切断室の外側に常に
配置することはできない。このことは、放射線による汚
染から免れて保守を行うためには有利である。

本発明の装置は燃料要素全体を切裂くために使用できる
。もちろん、本発明の装置は端部片が既に除去されてい
る燃料要素を、または１本の燃料棒を、もしくは燃料棒
の集合を切裂くために使用することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来の装置を示し、第３〜６図は
本発明の方法の２種類の実現例を示し、第７〜１０図は
本発明の装置の一実施例を示す。 ２・・・案内ダクト ２０、２１．４４．５４．７３．７４・・・側方クラン
プ２４・・・裏当て刃 ２５、　ＧＯ・・・刃支持キャリッジ ２Ｂ、　４７．６２・・・端部片切断刃２８、４８・・
・キャリッジの空所 ２９、５０．６４・・・燃料棒切断刃 ３３・・・偏向壁　　　　　４２・・・移動手段４５、
５２．７７・・・裏当て刃ささえ５１、７１・・・裏当
て刃　　γ８，７９・・・アクチュエータ８０、８１・
・・ホッパー ■ ＝ｕ− □ □ ［− αＤ ■ ■

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. （１）２個の端部片の間に置かれた燃料棒を含み、切断
   のために横断面を呈示するためにささえの上で水平位置
   に維持され、自己の長手軸に沿って希望の長さだけ移動
   でき、かつ少くとも１つの側方クランプにより切断部の
   すぐ近くで圧縮される照射済燃料要素を、その燃料要素
   の長手軸にほぼ垂直に移動させられかつ固定されている
   裏当て刃と協働する切断手段により切断し、２回の切断
   動作の中間は側方クランプを緩め、燃料要素は切断すべ
   き希望の長さだけ進ませ、それから側方クランプを再び
   締めつける、照射済燃料要素を切断する方法において、 端部片切断手段により端部片、もしくは各端部片を切離
   し、 それから、燃料棒の切離し長さが空所の内部に限られる
   ように、燃料棒の切断部が前記空所の限界内または限界
   に置かれるようにして燃料棒を燃料棒切断手段により切
   断し、 燃料棒の切離された長さを除去し、空所の底の開口部を
   通って、固定されている燃料棒除去手段へ送り、 切離された前記端部片は固定されている端部片除去手段
   の中に落ちることを特徴とする照射済燃料要素を切断す
   る方法。
2. （２）端部片切断刃を支持して、端部片除去手段の上を
   動くキャリッジの前縁部であって、端部片切断刃を構成
   し、かつ、切断中は固定されている端部片切断裏当て刃
   と協働する前記前縁部により最初の端部片を切離し、 それから、燃料棒の切離し長さに等しい長さだけ燃料要
   素の横断面を燃料棒切断刃を支持するキャリッジ内の空
   所の中に挿入するように燃料要素を進ませ、 燃料棒切断刃を支持しているキャリッジの移動中に、前
   記空所内に固定されて、切断中は固定されている燃料棒
   切断裏当て刃と協働する燃料棒切断刃により、燃料棒切
   断部が空所内部または空所の限界に位置するようにして
   燃料棒を切断し、次に、端部金具除去手段により最後の
   端部金具が回収されるように燃料要素を置くことを特徴
   とする請求項１記載の方法。
3. （３）締めつけている間に燃料棒形成管が燃料棒切断手
   段に向き合う空所の壁に押しつけられるように、燃料要
   素の一方の側部が前記壁に実際に接触するようにして燃
   料要素を空所内部に挿入することを特徴とする請求項１
   または２記載の方法。
4. （４）端部片切断平面と燃料棒切断平面は同じ平面で構
   成することを特徴とする請求項１、２または３のいずれ
   かに記載の方法。
5. （５）燃料棒切断刃と端部片切断刃を同じ刃支持キャリ
   ッジ上に支持し、両方の刃は同じ裏当て刃と協働するこ
   とを特徴とする請求項２または４記載の方法。
6. （６）燃料棒の切離された長さを燃料棒除去手段へ向け
   るために、空所の底の開口部の上に傾斜壁を置くことを
   特徴とする請求項１、２、３、４または５のいずれかに
   記載の方法。
7. （７）端部片除去手段を、燃料要素が進む向きで燃料棒
   除去手段より前に配置することを特徴とする請求項６記
   載の方法。
8. （８）燃料要素を切断位置に置く間に、その燃料要素が
   基準板に接触するまで燃料要素を進ませ、その後でその
   位置からの燃料要素の移動の長さを計算することを特徴
   とする請求項１、２、３、４、５、６または７のいずれ
   かに記載の方法。
9. （９）基準板を主側方クランプで構成することを特徴と
   する請求項８記載の方法。
10. （１０）２つの端部片の間に置かれた複数の燃料棒を含
    む照射済燃料要素を請求項１〜９のいずれか１項記載の
    方法に従って切断する装置において、切断のために横断
    面が呈示されている燃料要素を支持するささえと、 前記燃料要素をそれの長手軸の方向に希望の長さだけ進
    ませるようにして制御され、前記燃料要素に作用する手
    段と、 各切断平面のすぐ近くに置かれて、アバットメントに向
    き合う少くとも１つの動く側方クランプであって、この
    側方クランプと前記アバットメントの間に置かれている
    燃料要素の部分を圧縮する前記少くとも１つの動く側方
    クランプと、 燃料棒を切裂き、端部片を切離す手段と、 端部片を除去する手段と、 燃料棒の切裂かれた長さ部分を除去し、それらの長さ部
    分を溶解装置へ送る手段と、 自動制御装置と、 を備え、前記燃料要素の圧縮された部分のすぐ後ろで切
    断が行われる、２つの端部片の間に置かれた複数の燃料
    棒を含む照射済燃料要素を請求項１〜９のいずれか１項
    記載の方法に従って切断する装置において、 燃料棒を切裂く手段は端部片を切離す手段とは異なり、
    燃料棒を切断する部分が空所の限界内またはその限界に
    位置するように、燃料棒を切裂く前記手段は前記空所の
    限界内または限界に受けられ、前記空所は底開口部を含
    み、その開口部を通って燃料棒の切離された長さ部分が
    除去され、端部片を除去する手段と、燃料棒の切断され
    た長さ部分を除去する手段は異なり、かつ装置の下側に
    固定されることを特徴とする照射済燃料要素を切断する
    装置。
11. （１１）端部片を切離す手段は、端部片切断刃を支持す
    るキャリッジの前縁部であって、キャリッジの切断移動
    の向きに進んでいる前記前縁部により支持される端部片
    切断刃により構成され、 燃料棒を切裂く手段は、燃料棒切断刃を支持するキャリ
    ッジの面に設けられている中空部内に設けられている燃
    料棒切断刃により構成され、前記刃は、切断の向きでそ
    れの切断面より先に空所を離れるようにして置かれ、空
    所の長さと高さは向き合う燃料要素の対応する寸法より
    小さくなく、前記空所の深さの寸法は、切離すべき燃料
    棒の長さ寸法より小さくなく、 前記空所は底開口部を含み、その底開口部を燃料棒の切
    離された長さ部分が通って、燃料棒切断平面の近くに置
    かれている燃料棒除去手段へ向って除去され、 端部片切断刃を支持するキャリッジと燃料棒切断刃を支
    持するキャリッジは、端部片切断刃を支持するキャリッ
    ジが端部片除去手段の上を動くようにして配置されてい
    る案内手段の上を移動させられ、 前記除去手段は前記装置の下側に固定されることを特徴
    とする請求項１０記載の装置。
12. （１２）燃料棒切断手段は空所の壁の一方を構成するこ
    とを特徴とする請求項１０または１２記載の装置。
13. （１３）燃料棒の切離された長さ部分は、燃料棒除去手
    段へ向って傾斜し、空所の底開口部に置かれている壁に
    より燃料棒除去手段へ向けられることを特徴とする請求
    項１０〜１２のいずれか１項記載の装置。
14. （１４）燃料棒切断刃を支持するキャリッジは、端部片
    除去手段の上に位置させられている案内手段の上を同様
    に動くことを特徴とする請求項１３記載の装置。
15. （１５）燃料棒を切裂く刃と、端部片を切離す刃とは同
    じ刃支持キャリッジにより支持され、かつ同じ裏当て刃
    と協働することを特徴とする請求項１１〜１４のいずれ
    か１項記載の装置。
16. （１６）２つの側方クランプが端部片切断平面に関連さ
    せられ、主側方クランプは基準板も構成することを特徴
    とする請求項１０〜１５のいずれか１項記載の装置。
17. （１７）燃料棒切断手段は傾斜している切断面を含むこ
    とを特徴とする請求項１０〜１６のいずれか１項記載の
    装置。
18. （１８）燃料棒切断手段は階段状に配置されたナイフを
    含むことを特徴とする請求項１０〜１６のいずれか１項
    記載の装置。
19. （１９）燃料棒切断手段は鋸歯状に配置されたナイフを
    含むことを特徴とする請求項１０〜１６のいずれか１項
    記載の装置。
20. （２０）燃料棒切断手段は離れて分解するのに適するこ
    とを特徴とする請求項１０〜１９のいずれか１項記載の
    装置。
21. （２１）燃料棒切断刃はささえの上に固定され、そのさ
    さえは刃支持キャリッジ内のスロット内に正確に受けら
    れるのに適当であり、そのスロットはキャリッジの面の
    １つに設けられて、それの全長にわたって延び、前記さ
    さえを前記キャリッジに固定するためにロック手段とと
    もにある距離から組立てられることを特徴とする請求項
    ２０記載の装置。