JPS6385500A - 高速炉炉心構成要素のＮａ除去法 - 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、高速炉プラントの炉心燃料集合体である炉心
構成要素に付着しているＮａを除去する方法に関する。

（従来の技術） 高速炉プラントの炉心燃料集合体であ条炉心構成要素は
、使用後炉心容器から炉外中継槽に移され、さらに洗浄
槽で洗浄された後、水、プールに移されて貯蔵される。

炉心構成要素を洗浄槽で洗浄してＮａを除去する方法と
しては、従来湿潤不活性ガス洗浄法や真空蒸発法などが
ある。

湿潤不活性ガス洗浄法は、第４図に示す如く洗浄槽であ
る収納容器１に炉心構成要素２を収納し、収納容器１に
設けた循環回路３にて不活性カス（例えば、Ｎ２．　Ａ
ｒ、　ｌｌｅなと）を循環し、途中加熱器４にて加熱し
た後水蒸気を添加し、この混合ガスを収納容器１中の炉
心構成要素２に制御しながら吹ぎ付けて、付着している
Ｎａを、Ｎａ　＋　１１２０　＝　Ｎａ０Ｉｔ　＋　’
７２　Ｈ２反応を利用して、Ｎ　ａ　ＯＩｔに変換し、
温度」二昇した混合ガスは収納容器１から循環回路３に
出て、途中冷却器５にて冷却され、水蒸気トラップ６を
経て、混合ガス中に蒸散している水蒸気が取り除かれた
後ブロワ−７にて送られ、加熱器４を経て加熱され、再
び水蒸気を添加した後収納容器１内の炉心構成要素２に
吹き付けて、付着しているＮａをＮａ０ｌｌに変換する
。こうして混合ガスの循環により炉心構成要素２に付着
しているＮａを完全にＮ　ａ　ＯＩｔに変換したならば
、収納容器１内に純水を洗浄水回路８を通して１ｉ環水
ポンプ９にて供給循環させて炉心構成要素２を洗浄し、
付着しているＮａＯＨを洗い落す。

真空蒸発法は、第５図に示す如く収納容器１内に炉心構
成要素２を収納し、収納容器１に設けた吸引回路１０の
真空ポンプユニット１１を駆動して収納容器１内の気体
を吸引する。こうして収納容器１内を真空にして、炉心
構成要素２に付着しているＮａを蒸発させ、このＮａ蒸
気を真空槽１２を経由して、Ｎａ１−ラップ１３にて取
り除く。次に弁１８を閉して、収納容器１内に不活性ガ
スを充填した後、弁１９．２０を問いて、冷却回路１４
に設けられたブロワ１５によって、収納容器１内に不活
性ガスを導入し、昇温した不活性ガスは、冷却器１７に
て冷却された後、Ｎａミストトラップ１６を経て、再ひ
ブロワ１５によって、収納容器ｌに送られ、炉心構成要
素２を冷却する。こうして、真空引き、冷却を繰り返す
ことにより、炉心構成要素に付着したＮａを蒸発除去す
る。

（発明が解決しようとする問題点） ところが前記の７邪潤不活性ガス洗浄法では、放射性物
質を含有する洗浄廃液が大量に発生し、この廃液処理の
為の設備費、運転費負担が大ぎい。また、燃料被覆管材
料であるＳＵＳ材のアルカリ腐食を防止するために、洗
浄運転温度を低くする必要があり、燃料の冷却を含めた
洗浄時間が長くなる。

また前記の真空蒸発法では、炉心構成要素２の（−ｉ着
Ｎａ量が多い場合、蒸発処理に時間がかかり、設備規模
も大きくなる。

そこで本発明は放射性廃棄物量を飛躍的に減少でき、処
理時間を短縮てきると共に燃料被覆管材料のアルカリ腐
食が回避でき、更に設備規模も小さくできる高速炉炉心
構成要素のＮａ除去法を提供しようとするものである。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するために、本発明ではケイ酸ソーダ
を使用して、炉心構成要素に付着したＮａの除去を実施
する。ケイ酸ソーダは一般にＮａ２Ｏ・１Ｓｉ０２・ｘ
　ＩＩ　２０の化学式で表わされる液体で、弱アルカリ
性であるため、Ｎａ除去処理時の燃料被覆管材料のアル
カリ腐食を回避できる。

Ｎａは、ケイ酸ソーダ中の水分と速い反応をして、ケイ
酸ソーダ中に溶出する。Ｈａかケイ酸ソーダ中に移行す
ることによって、ケイ酸ソーダ中のＮａ分が増加してア
ルカリ性か強くなるか、５ｉ０２．）１２０を補充して
弱アルカリ性に維持することで、ケイ酸ソーダの繰り返
し使用が可能となる。従って、放射性廃棄物は、はとん
ど発生しない。

本発明の１つは、収納容器内にケイ酸ソーダ溶液を満た
し、これに炉心構成要素を浸漬し、炉心構成要素に付着
しているＮａをケイ酸ソーダ溶液中に溶出させて除去す
ることを特徴とする高速炉炉心構成要素のＮａ除去法で
あり、本発明の他の１つは、炉心構成要素を収納容器内
に収納した後不活性ガスで十分冷却し、然る後収納容器
内にケイ酸ソーダ溶液を充填し循環させて炉心構成要素
のＮａをケイ酸ソーダ溶液中に溶出させて除去すること
を特徴とする高速炉炉心構成要素のＮａ除去法である。

（実施例） 第１発明の高速炉炉心構成要素のＮａ除去法の一実施例
を第１図によって説明する。収納容器２１内にケイ酸ソ
ーダ溶液２２を充填し、このケイ酸ソーダ溶液２２中に
使用済みの炉心燃料集合体である炉心構成要素２３を図
示せぬ炉外中継槽から取り出して浸漬する。このケイ酸
ソーダ溶液２２中に浸漬された炉心構成要素２３に付着
しているＮａは、ケイ酸ソーダ溶液２２中に溶出する。

やがて炉心構成要素２３に付着しているＮａか完全にケ
イ酸ソーダ溶液２２中に溶出して除去されたならば、炉
心構成要素２３の構造材表面に付着したケイ酸を除去す
る為に、炉心構成要素２３を収納容器２１から取り出し
て７０〜８０℃の温水２４が充填された隣接の温水容器
２５中に浸漬する。このＮａ除去に於いて、ケイ酸ソー
ダ溶液２２はＮａとの反応によりアルカリ性が強くなる
が、収納容器２１内にＨ２Ｏ，５ｉ０２を夫々供給路２
８．２９を通して適宜補充することにより弱アルカリ性
に保つことができるので、繰り返し使用できる。

尚、本実施例に於いて収納容器２１内に充填されるケイ
酸ソーダ溶液２２を５０〜８０℃に加熱すれば、これに
浸漬される炉心構成要素２３に付着しているＮａは比較
的速くケイ酸ソーダ溶液２２中に溶出するものである。

次に他の実施例を第２図によって説明する。

収納客器２１内に５０〜８０℃のケイ酸ソーダ溶液２２
を充填し、このケイ酸ソーダ溶液２２中に使用済みの炉
心構成要素２３を浸漬する。

そして収納容器２１に付設されている循環回路２６の循
環ポンプ２７を駆動して、収納容器２１内のケイ酸ソー
ダ溶液２２を循環回路２６を通して循環して、炉心構成
要素２３に付着しているＮａをケイ酸ソーダ溶液２２中
に溶出して除去する。

第２図中、３１はケイ酸ソーダタンクで、循環回路２６
の循環ポンプ２７の上流に接続されている。３２はケイ
酸ソーダタンク３１のガス通路、３３はケイ酸ソーダ導
入路である。

第２発明の高速炉炉心構成要素のＮａ除去法の一実施例
を第・３図によって説明する。収納容器２１内に炉心構
成要素２３を収納した後、収納容器２１に付設されたガ
ス循環回路３４のブロワ３５にて収納容器２１内に不活
性ガスを吹ぎ込んで、炉心構成要素２３を冷却し、この
冷却によって温度上昇した不活性ガスをガス循環路３４
の冷却器３６にて冷却して再びブロワ３５にて収納容器
２１内に吹ぎ込むことを繰り返す。こうして炉心構成要
素２３が十分に冷却されたならば、収納容器２１内にケ
イ酸ソーダ溶液２２を充填し、第２図の実施例と同様に
収納容器２１に付設されている循環回路２６の循環ポン
プ２７を駆動して、収納容器２１内のケイ酸ソーダ溶液
２２を循環回路２６を通して循環して、炉心構成要素２
３に付着しているＮａをケイ酸ソーダ溶液２２中に溶出
して除去する。

本実施例では炉心構成要素２３をケイ酸ソーダ溶液２２
中に浸漬する前に、不活性ガスで十分に冷却するので、
ケイ酸ソーダ溶液２２中に浸漬した際、炉心構成要素２
３の構造材表面へのケイ酸の付着、析出が大幅に減少す
る。

（発明の効果） 以上の説明で判るように本発明の高速炉炉心構成要素の
Ｎａ除去法は、Ｎａ除去に要する手順が単純であること
に加えてＮａとケイ酸ソーダ溶液の反応が速いので、処
理時間が短かくて済むと共に設備規模を小さくできる。

またＮａ除去に用いるケイ酸ソーダ溶液はＨ２Ｏ，Ｓｉ
Ｏ２を適宜補充することによりアルカリ度を一定に保ち
、燃刺被覆管材料のアルカリ腐食を回避しつつ繰り返し
て使用できるので、放射性廃棄物の発生量を飛躍的に減
少できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は夫々本発明の高速炉炉心構成要素の
Ｎａ除去法を実施する手段を示す図、第４図及び第５図
は夫々従来の高速炉炉心構成要素のＮａ除去法を実施す
る手段を示す図である。 ２１・・・収納容器　　２２・・・ケイ酸ソーダ溶液２
３・・・炉心構成要素　　２６・・・循環回路２７・・
・循環ポンプ　　３４・・・不活性ガス循環回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）収納容器内にケイ酸ソーダ溶液を満たし、これに炉
   心構成要素を浸漬し、炉心構成要素に付着しているＮａ
   をケイ酸ソーダ溶液中に溶出させて除去することを特徴
   とする高速炉炉心構成要素のＮａ除去法。 ２）収納容器内のケイ酸ソーダ溶液を循環させることを
   特徴とする特許請求の範囲１）項記載の高速炉炉心構成
   要素のＮａ除去法。 ３）炉心構成要素を収納容器内に収納した後、不活性ガ
   スで十分冷却し、然る後収納容器内にケイ酸ソーダ溶液
   を充填し、循環させて炉心構成要素に付着しているＮａ
   をケイ酸ソーダ溶液中に溶出させて除去することを特徴
   とする高速炉炉心構成要素のＮａ除去法。