KR101145866B1 - Collection apparatus of retained fission gas which was released by dissolution of a spent fuel - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 잔류핵분열기체 포집장치는, 사용후 핵연료의 용해장치로부터 방출되는 잔류핵분열기체의 압력과 기체포집병의 진공도에 따른 압력차에 의한 순간적인 유량변동으로 인하여 발생하는 상기 용해장치의 오작동을 차단하면서, 정량적으로 상기 잔류핵분열기체를 포집하도록 구성된다.
구체적으로, 본 발명은 사용후 핵연료의 용해장치와 연결된 글로브박스; 상기 글로브박스 내에 설치되어 상기 용해장치로부터 방출되어 인입되는 잔류핵분열기체를 포집하는 기체포집부; 및 상기 기체포집부의 운전을 제어하는 제어부;를 포함한다.Residual fission gas collection device according to the present invention, the malfunction of the dissolution device caused by the momentary flow fluctuations due to the pressure difference according to the pressure of the residual nuclear fission gas discharged from the spent fuel dissolution device and the degree of vacuum of the gas collection bottle While quantitatively trapping the residual fission gas.
Specifically, the present invention is a glove box connected to the dissolution device of spent nuclear fuel; A gas collecting unit installed in the glove box to collect the remaining nuclear fission gas discharged from the dissolution apparatus and introduced; And a control unit controlling the operation of the gas collecting unit.

Description

잔류핵분열기체 포집장치{Collection apparatus of retained fission gas which was released by dissolution of a spent fuel}Residual fission gas collection device {Collection apparatus of retained fission gas which was released by dissolution of a spent fuel}

본 발명은 잔류핵분열기체 포집장치로서, 사용후 핵연료의 용해장치로부터 방출되는 잔류핵분열기체의 압력과 기체포집병의 진공도에 따른 압력차에 의한 순간적인 유량변동으로 인하여 발생하는 상기 용해장치의 오작동을 차단하면서, 정량적으로 상기 잔류핵분열기체를 포집하는 잔류핵분열기체 포집장치에 관한 것이다.
The present invention is a residual fission gas trapping device, and the malfunction of the melting device caused by the momentary flow fluctuation due to the pressure difference according to the pressure of the residual fission gas discharged from the spent fuel dissolution device and the degree of vacuum of the gas collection bottle The present invention relates to a residual nuclear fission gas collecting device for quantitatively collecting the residual nuclear fission gas while being blocked.

원자로에서 조사된 사용후핵연료 내에는 핵연료의 중성자 조사과정에서 생성된 크립톤, 제논 등 핵분열기체가 잔류되어 있다.Nuclear fission gases, such as krypton and xenon, generated during the neutron irradiation of nuclear fuel remain in the spent fuel irradiated from the reactor.

핵연료 조직 내에 잔류된 핵분열기체에 의해 핵연료의 물리화학적 특성이 변하며 생성된 핵분열기체의 일부는 핵연료봉 내 자유공간으로 방출되어 핵연료봉내에 초기 충진된 헬륨의 몰분율 감소로 열전도도를 저하시키며 핵연료봉내압을 증가시키는 등 원자로의 안전운전에 심대한 영향을 미친다.Nuclear fission gas remaining in the fuel tissue changes the physicochemical characteristics of the fuel, and some of the fission gas generated is released into the free space in the fuel rod, reducing the thermal conductivity by reducing the mole fraction of helium initially charged in the fuel rod, and reducing the fuel rod pressure. This significantly affects the safe operation of the reactor.

따라서 핵연료의 연소도 상한선 결정 및 새로 개발된 신형핵연료의 연소도 결정에 핵연료 조직 내 잔류핵분열기체의 양, 핵연료봉내 방출량 및 핵분열기체의 방출율에 등에 대한 측정자료가 필수적으로 요구된다.
Therefore, measurement data on the amount of remaining fission gas in the fuel tissue, the amount of fuel rod discharge, and the rate of fission gas emission are essential for the determination of the upper limit of the combustion degree of the fuel and the determination of the combustion degree of the newly developed new fuel.

사용후핵연료는 핵연료의 중성자조사 시 생성된 여러 가지 핵분열생성물 혹은 붕괴생성물에 의한 고에너지의 감마선, 알파선 및 베타선을 방출하는 고방사성시료로써 납 혹은 콘크리트 재질로 건조된 차폐시험시설(핫셀)에서 취급해야 한다.Spent fuel is a highly radioactive sample that emits high-energy gamma rays, alpha rays and beta rays from various fission or decay products generated during neutron irradiation of nuclear fuel and is handled in shielded test facilities (hot cells) made of lead or concrete. Should be.

따라서 사용후핵연료의 잔류핵분열기체 측정 시 가능한 적은 양의 시료를 사용하는 것이 경제적 및 보건환경적으로 바람직하다.
It is therefore economically and health-friendly to use as little sample as possible to measure the residual fission gas of spent fuel.

고방사성시료인 사용후핵연료 내 잔류핵분열기체 조성의 정량분석 및 동위원소 분포측정을 위해서는 어떤 용해장치로부터 사용후핵연료 용해 시 방출되는 핵분열기체를 정량적으로 포집할 수 있는 포집장치가 필요하다.For quantitative analysis and measurement of isotope distribution of residual fission gas composition in spent fuel, which is a highly radioactive sample, a trapping device capable of quantitatively collecting the fission gas released upon dissolving spent fuel from a dissolving device is required.

사용후핵연료 용해 시 방출되는 잔류핵분열기체의 포집 시 활성탄, 제올라이트 등 포집체가 충진된 트랩을 액체질소 온도와 같은 극저온에서 사용하면 장치가 복잡해지며 저온 포집한 핵분열기체를 다시 가열, 휘발시켜 방출되는 기체를 회수해야하므로 회수율 손실의 가능성이 높고 핵분열기체 포집을 위해 사용된 포집체에서 방해성분이 방출될 수 있어 분석조작이 매우 복잡해지는 단점이 있다.
If trapping filled with activated carbon and zeolite is collected at cryogenic temperature such as liquid nitrogen temperature, the device becomes complicated when the residual nuclear fission gas released during the dissolution of spent fuel is complicated and the gas released by heating and volatilizing the low temperature collected fission gas again. Because of the need to recover, there is a high possibility of loss of recovery rate and the disturbance can be released from the collector used for nuclear fission gas collection, which makes the analysis operation very complicated.

또한 방사성 시료인 핵분열기체의 포집 시 일정 용기에 대기압 이상으로 포집하면 방사성기체 누설의 위험이 있으며 감마선 차폐가 되지 않는 포집병을 사용하면 포집기체 내 감마방출핵종에 의한 피폭의 염려 등 문제점이 있다.In addition, there is a risk of radioactive gas leakage when a certain amount of nuclear fission gas is collected above a certain container, and there is a risk of exposure to gamma-emitting nuclides in the collecting gas by using a collecting bottle that is not shielded by gamma rays.

아울러, 종래에는 국내특허등록 제292123호에 핵분열기체량 측정 및 포집방법과 그 장치에 관하여 게시되어 있는데, 이는 가압경수로 핵연료봉내의 공간체적, 봉내압, 및 핵분열기체량을 측정하는 장치로서, 사용후 핵연료 용해 시 방출되는 잔류핵분열기체를 포집하는 기술과는 상이하다.
In addition, the Korean Patent Registration No. 292123 discloses a nuclear fission gas measurement and collection method and its device, which is used as a device for measuring the volume, internal pressure, and nuclear fission gas volume in a nuclear fuel rod with a pressurized water reactor. This technique is different from the technique of capturing residual fission gas released upon dissolution of the post-fuel fuel.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 사용후 핵연료의 용해장치로부터 방출되는 잔류핵분열기체의 압력과 기체포집병의 진공도에 따른 압력차에 의한 순간적인 유량변동으로 인하여 발생하는 상기 용해장치의 오작동을 차단하면서, 정량적으로 상기 잔류핵분열기체를 포집하는 잔류핵분열기체 포집장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
The present invention has been made to solve the above problems, and the above-mentioned problem occurs due to the instantaneous flow rate fluctuation due to the pressure difference according to the pressure of the residual fission gas discharged from the spent fuel dissolving device and the vacuum degree of the gas collection bottle. It is an object of the present invention to provide a residual fission gas trapping device for collecting the residual fission gas quantitatively while preventing malfunction of the dissolution device.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 잔류핵분열기체 포집장치는, 사용후 핵연료의 용해장치로부터 방출되는 잔류핵분열기체의 압력과 기체포집병의 진공도에 따른 압력차에 의한 순간적인 유량변동으로 인하여 발생하는 상기 용해장치의 오작동을 차단하면서, 정량적으로 상기 잔류핵분열기체를 포집하도록 구성된다.
Residual fission gas collection device according to a preferred embodiment of the present invention in order to achieve the above object, the moment due to the pressure difference according to the pressure of the residual nuclear fission gas discharged from the dissolution device of the spent fuel and the vacuum degree of the gas collection bottle It is configured to capture the residual fission gas quantitatively while blocking the malfunction of the dissolution device caused by the quantitative flow fluctuation.

구체적으로, 본 발명의 잔류핵분열기체 포집장치는, 사용후 핵연료의 용해장치와 연결된 글로브박스; 상기 글로브박스 내에 설치되어 상기 용해장치로부터 방출되어 인입되는 잔류핵분열기체를 포집하는 기체포집부; 및 상기 기체포집부의 운전을 제어하는 제어부;를 포함한다.
Specifically, the residual fission gas collection device of the present invention, the glove box connected to the dissolving device of spent nuclear fuel; A gas collecting unit installed in the glove box to collect the remaining nuclear fission gas discharged from the dissolution apparatus and introduced; And a control unit controlling the operation of the gas collecting unit.

여기에서, 상기 기체포집부는, 상기 용해장치로부터 방출되는 상기 잔류핵분열기체가 유동하도록 일단부가 상기 용해장치에 연결된 포집라인; 상기 포집라인의 타단부에 연결되어 유동하는 상기 잔류핵분열기체가 포집되는 기체포집병; 및 상기 포집라인에 설치되며, 상기 잔류핵분열기체의 열전도도를 감지하여 전자식으로 유량을 조절하는 메스플로우콘트롤러;를 포함하는 것이 바람직하다.
The gas collecting unit may include: a collecting line having one end connected to the dissolving device so that the remaining nuclear fission gas discharged from the dissolving device flows; A gas collecting bottle in which the residual nuclear fission gas flowing in connection with the other end of the collecting line is collected; And a mesflow controller installed in the collection line and configured to electronically control the flow rate by sensing the thermal conductivity of the residual fission gas.

또한, 본 발명은, 상기 포집라인으로부터 상기 글로브박스의 외부로 배치된 배기라인이 형성되며, 상기 기체포집부는, 상기 메인플로우콘트롤러의 후단의 상기 포집라인에서 상기 배기라인이 연결된 부위에 설치되며, 상기 포집라인에서 유동하는 상기 잔류핵분열기체를 상기 배기라인으로 선택적으로 흐르도록 하여 배기시키는 3방향 솔레노이드밸브; 및 상기 3방향 솔레노이드밸브와 연계되며, 상기 용해장치의 부속장치인 납차폐 핫셀 내에 설치된 전극로의 시료 투입구가 열리는 경우 작동되는 프리셋타이머;를 더 포함하며, 상기 프리셋타이머가 작동시, 상기 3방향 솔레노이드밸브가 상기 잔류핵분열기체의 흐름방향을 상기 배기라인에서 상기 기체포집병 방향으로 전환시킨 후 일정시간 동안 유지하도록 하여, 상기 잔류핵분열기체를 상기 기체포집병에 포집시키도록 구성되는 것이 바람직하다.
In addition, the present invention, the exhaust line is disposed from the collecting line to the outside of the glove box is formed, the gas collecting unit is installed in the portion connected to the exhaust line in the collecting line of the rear end of the main flow controller, A three-way solenoid valve configured to selectively exhaust the residual fission gas flowing in the collection line to the exhaust line; And a preset timer associated with the three-way solenoid valve and operated when a sample inlet opening to an electrode installed in a lead-shielded hot cell, which is an accessory device of the dissolution device, is opened. Preferably, the solenoid valve is configured to capture the residual nuclear fission gas in the gas collecting bottle by changing the flow direction of the residual nuclear fission gas from the exhaust line to the gas collecting bottle and maintaining it for a predetermined time.

아울러, 상기 기체포집부는, 상기 포집라인에서 상기 메스플로우콘트롤러 후단에 장착되며, 상기 잔류핵분열기체가 고진공의 상기 기체포집병으로의 유입시 압력강하를 완충하도록 유량을 미세조절하는 정밀니들밸브;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
In addition, the gas collecting unit, the precision needle valve is mounted to the rear end of the mesflow controller in the collecting line, finely regulating the flow rate so that the residual nuclear fission gas buffers the pressure drop when the high vacuum is introduced into the gas collecting bottle; It is preferable to further include.

이때, 상기 기체포집부는, 상기 정밀니들밸브에 연계되며, 상기 기체포집병에 포집되는 상기 잔류핵분열기체의 포집압력을 표시하는 압력계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
In this case, the gas collecting unit, the pressure gauge is connected to the precision needle valve, the pressure gauge for displaying the trapping pressure of the residual nuclear fission gas collected in the gas collecting bottle.

그리고, 상기 기체포집부는, 상기 정밀니들밸브 후단의 상기 포집라인에서 분기되어 상기 배기라인으로 연결된 제1 분기라인에 장착되며, 상기 기체포집병에 기체포집 후 상기 기체포집병 전단의 상기 포집라인에 남아있는 상기 잔류핵분열기체를 상기 배기라인을 통해 배기시키는 제1 2방향 솔레노이드밸브;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
The gas collecting unit may be mounted to a first branch line branched from the collecting line at the rear end of the precision needle valve and connected to the exhaust line, and collected at the gas collecting bottle before the gas collecting bottle. It is preferable to further include a; the first two-way solenoid valve for exhausting the remaining nuclear fission gas through the exhaust line.

아울러, 상기 기체포집부는, 상기 정밀니들밸브 후단의 상기 포집라인에서 분기되어 상기 배기라인으로 연결된 제2 분기라인에 장착되며, 상기 포집라인에서 유동하는 상기 잔류핵분열기체를 상기 배기라인으로 선택적으로 흐르도록 하는 제2 2방향 솔레노이드밸브; 및 상기 포집라인 및 상기 제2 2방향 솔레노이드밸브와 연계되며, 상기 기체포집병에 포집되는 상기 잔류핵분열기체의 포집압력을 감지하고 설정압력에 따라 작동되는 프리셋압력센서;를 더 포함하며, 상기 프리셋압력센서가 작동시, 상기 제2 2방향 솔레노이드밸브가 상기 잔류핵분열기체의 흐름방향을 상기 포집라인에서 상기 배기라인으로 전환시켜 상기 잔류핵분열기체를 배기시키는 것이 바람직하다.
In addition, the gas collecting unit is mounted on a second branch line branched from the collecting line behind the precision needle valve and connected to the exhaust line, and selectively flows the residual nuclear fission gas flowing from the collecting line to the exhaust line. A second two-way solenoid valve; And a preset pressure sensor connected to the collection line and the second two-way solenoid valve and configured to detect a collection pressure of the residual nuclear fission gas collected in the gas collection bottle and operate according to a set pressure. Preferably, when the pressure sensor is operated, the second two-way solenoid valve converts the flow direction of the residual fission gas from the collection line to the exhaust line to exhaust the residual nuclear fission gas.

여기에서, 상기 프리셋압력센서의 설정압력은, 상기 잔류핵분열기체 내의 방사성기체의 누설을 차단하도록 대기압 이하인 것이 바람직하다.
Here, the set pressure of the preset pressure sensor is preferably below atmospheric pressure to block leakage of the radioactive gas in the residual fission gas.

그리고, 상기 기체포집병은, 포집되는 상기 잔류핵분열기체의 방사능을 차폐하도록 납으로 형성된 것이 바람직하다.
The gas collecting bottle is preferably formed of lead so as to shield radioactivity of the residual fission gas to be collected.

구체적으로, 상기 기체포집병은, 원통형 몸체; 상기 몸체의 양측에 각각 연통된 튜브; 각각의 상기 튜브의 단부에 오링체결형 플랜지; 및 상기 튜브에 장착된 다이아프램밸브;를 포함하는 것이 바람직하다.
Specifically, the gas collecting bottle, the cylindrical body; A tube communicating with both sides of the body; An o-ring fastening flange at the end of each said tube; And a diaphragm valve mounted to the tube.

한편, 본 발명은 상기 기체포집병에 연계되어 상기 기체포집병을 진공배기하는 진공펌프;를 포함하는 것이 바람직하다.On the other hand, the present invention is preferably associated with the gas collecting bottle vacuum pump for evacuating the gas collecting bottle; preferably includes.

여기에서, 상기 진공펌프는 다이아프램 및 터보 일체형 펌프가 이용된 것이 바람직하다.
Here, it is preferable that the vacuum pump uses a diaphragm and a turbo integrated pump.

또한, 상기 글로브박스는 내부가 대기압 이하인 것이 바람직하다.In addition, the glove box is preferably inside the atmospheric pressure or less.

구체적으로, 상기 글로브박스는, 알루미늄 재질의 프레임으로 육면체 구조를 이루며, 상기 프레임에 의해 이루어지는 하면은 불투명한 테프론으로 폐쇄되고, 상기 하면을 제외한 상기 프레임에 의해 이루어지는 각 면은 투명한 폴리카보네이트로 폐쇄되며, 상기 폴리카보네이트로 이루어지는 면 중 일면에 형성된 두 개의 홀에는 내측으로 글로브가 장착된 것이 바람직하다.
Specifically, the glove box is made of a hexahedral structure of an aluminum frame, the lower surface made of the frame is closed by opaque Teflon, each side made of the frame except the lower surface is closed by a transparent polycarbonate It is preferable that a glove is mounted inwardly in two holes formed on one surface of the polycarbonate surface.

아울러, 상기 글로브박스는, 조립시 탈부착이 가능하도록, 상기 프레임에 복수 개의 자석이 장착된 것이 바람직하다.In addition, the glove box, it is preferable that a plurality of magnets are mounted to the frame to be detachable during assembly.

이에 더하여, 상기 글로브박스는, 상기 포집라인이 통과하는 흡기구와 상기 배기라인이 통과하는 배기구에, 각각 필터부재가 설치된 것이 바람직하다.
In addition, in the glove box, it is preferable that filter members are respectively provided at an inlet port through which the collection line passes and an exhaust port through which the exhaust line passes.

구체적으로, 상기 필터부재는, 양단이 상기 글로브박스의 내외부에 각각 위치되도록, 상기 글로브박스에 장착된 튜브; 상기 튜브의 양단부에 마련된 한 쌍의 필터; 및 상기 튜브에서 상기 한 쌍의 필터 사이에, 유동하는 공기의 유량을 조절하도록 구성되는 볼밸브;를 포함하는 것이 바람직하다.
Specifically, the filter member may include a tube mounted to the glove box such that both ends thereof are positioned inside and outside the glove box; A pair of filters provided at both ends of the tube; And a ball valve configured to adjust a flow rate of flowing air between the pair of filters in the tube.

본 발명에 따른 잔류핵분열기체 포집장치는, 시료의 수소분석을 정상적으로 수행할 수 있도록 운반기체의 유량을 정상적으로 유지하면서 방출되는 기체를 정량적으로 포집할 수 있다.Residual nuclear fission gas collection device according to the present invention, it is possible to quantitatively collect the gas discharged while maintaining the flow rate of the carrier gas to perform the hydrogen analysis of the sample normally.

구체적으로, 액체질소와 같은 저온 흡착관을 사용하지 않음으로써 포집기체의 순도를 유지하고 특별한 전처리 없이 바로 측정할 수 있는 장점이 있다.Specifically, by not using a low temperature adsorption tube such as liquid nitrogen, there is an advantage that the purity of the collecting gas can be maintained and measured immediately without special pretreatment.

또한, 기체포집시스템의 운전부 및 기체포집부를 분리하여 기체포집부는 글로브박스 내부에 설치하고 운전부는 글로브박스 외부에 설치함으로써 방사성기체인 핵분열기체의 포집을 안전하게 수행할 수 있고, 글로브박스 내용적을 효과적으로 줄일 수 있으며, 기체포집병으로 연결되는 배관의 데드볼륨을 줄일 수 있고 조작이 용이한 장점이 있다.In addition, by separating the operating unit and the gas collecting unit of the gas collecting system, the gas collecting unit is installed inside the glove box, and the operating unit is installed outside the glove box, so that the nuclear fission gas, which is a radioactive gas, can be safely collected, and the glove box can be effectively stored. It can reduce, reduce the dead volume of the pipe connected to the gas collection bottle has the advantage of easy operation.

아울러, 글로브박스에 흡기, 배기용 고성능필터를 장착하여 글로브박스 내부, 외부로 배기되는 배기체를 깨끗하게 유지할 수 있으며 기체포집 후 기체포집병 전단 배관에 잔류된 미량의 방사성기체를 포함한 기체를 펌핑하여 고성능필터를 통하여 방사성 오염감시 장치가 설치되어 있는 최종굴똑으로 방출함으로써 환경오염을 방지할 수 있다.In addition, by installing a high-performance filter for intake and exhaust in the glove box, it is possible to keep the exhaust gas exhausted inside and outside the glove box clean, and by pumping gas containing a small amount of radioactive gas remaining in the gas collection bottle front pipe after gas collection. The high performance filter prevents environmental pollution by releasing to the final cave where the radioactive pollution monitoring device is installed.

그리고, 용해장치에 장치되어 있는 각종 기체정화칼럼에 의한 크립톤, 제논의 머무름 거동을 고려하여 기체포집시간을 결정함으로써 사용후핵연료 용해 시 방출되는 잔류핵분열기체를 과도한 희석을 방지하면서 효과적으로 정량적 포집을 할 수 있다.In addition, by determining the gas collection time in consideration of the retention behavior of krypton and xenon by various gas purification columns installed in the dissolution device, it is possible to effectively quantitatively collect residual fission gas released during dissolution of spent fuel while preventing excessive dilution. Can be.

한편, 전자식 유량계인 메스플로우콘트롤러와 정밀 니들밸브를 구성함으로써, 운반기체 압력과 기체포집병의 초기진공도에 따른 압력차를 완충하여 사용후핵연료 용해장치의 유량을 정상적으로 유지할 수 있다.On the other hand, by configuring a precision flow valve and a mesflow controller, an electronic flow meter, it is possible to buffer the pressure difference according to the carrier gas pressure and the initial vacuum degree of the gas collection bottle to maintain the flow rate of the spent fuel dissolving device normally.

또한, 기체의 흐름방향을 자동적으로 전환 할 수 있는 전환장치, 기체의 포집압력을 일정압력 이하로 유지할 수 있는 안전장치 등을 구성함으로써 방사성기체인 잔류핵분열기체를 안전하면서도 용이하고 정량적으로 포집할 수 있다.In addition, by configuring a switching device that can automatically switch the flow direction of the gas, and a safety device that can maintain the gas collection pressure below a certain pressure, it is possible to safely, easily and quantitatively collect residual fission gas, which is a radioactive gas. have.

아울러, 용해장치에 부착된 여러 가지 기체정화 트랩에 의한 기체 머무름 거동을 고려하여 기체포집시간을 결정함으로써, 과도한 희석 없이 기체를 포집할 수 있으며, 포집한 잔류핵분열기체를 전처리 없이 바로 분석시료로 사용할 수 있기 때문에 시료 처리에 따른 분석시간 소요 및 노력이 줄게 되며, 기체포집압력을 대기압 이하로 유지함으로써 누설에 의한 사고를 방지할 수 있으며, 기체포집병을 감마선 차폐구조로 함으로써 방사선안전을 강구할 수 있는 효과를 가진다.
In addition, by determining the gas collection time in consideration of the gas retention behavior of various gas purification traps attached to the dissolution device, gas can be collected without excessive dilution, and the collected residual fission gas can be used as an analytical sample without pretreatment. As a result, it takes less time and effort for analysis due to sample processing, and can prevent accidents caused by leakage by keeping gas collection pressure below atmospheric pressure, and can take radiation safety by using gamma-ray shield structure of gas collection bottle. Has the effect.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 잔류핵분열기체 포집장치를 개략적으로 나타낸 도이다.
도 2 및 도 3은 도 1의 잔류핵분열기체 포집장치에서 글로브박스를 나타낸 도이다.
도 4는 도 2의 필터부재를 나타낸 도이다.
도 5는 도 1의 잔류핵분열기체 포집장치에서 기체포집병을 나타낸 도이다.
도 6은 도 1의 잔류핵분열기체 포집장치에서 운전패널을 나타낸 도이다.
도 7은 크립톤 주입량과 측정된 량의 상관관계를 나타낸 그래프이다.
도 8은 제논 주입량과 측정된 량의 상관관계를 나타낸 그래프이다.1 is a view schematically showing a nuclear fission gas collection device according to a preferred embodiment of the present invention.
2 and 3 is a view showing a glove box in the residual fission gas collection device of FIG.
4 is a view showing the filter member of FIG.
5 is a view showing a gas collection bottle in the nuclear fission gas collection device of FIG.
6 is a view showing an operating panel in the nuclear fission gas collection device of FIG.
7 is a graph showing the correlation between the amount of krypton injection and the measured amount.
8 is a graph showing the correlation between the xenon injection amount and the measured amount.

본 발명의 잔류핵분열기체 포집장치는 사용후 핵연료의 용해장치로부터 방출되는 잔류핵분열기체의 압력과 기체포집병의 진공도에 따른 압력차에 의한 순간적인 유량변동으로 인하여 발생하는 상기 용해장치의 오작동을 차단하면서, 정량적으로 상기 잔류핵분열기체를 포집하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
Residual fission gas collection device of the present invention blocks the malfunction of the dissolution device caused by the momentary flow fluctuation caused by the pressure difference of the residual fission gas discharged from the spent fuel dissolution device and the pressure of the gas collection bottle While quantitatively, the residual nuclear fission gas is characterized in that it is configured to collect.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 잔류핵분열기체 포집장치를 개략적으로 나타낸 도이며, 도 2 및 도 3은 도 1의 잔류핵분열기체 포집장치에서 글로브박스를 나타낸 도이고, 도 4는 도 2의 필터부재를 나타낸 도이다.1 is a view schematically showing a nuclear fission gas collecting device according to a preferred embodiment of the present invention, Figures 2 and 3 is a view showing a glove box in the residual fission gas collecting device of Figure 1, Figure 4 Fig. Shows the filter member.

도면을 참조하면, 본 발명의 잔류핵분열기체 포집장치는 글로브박스(20), 상기 글로브박스(20) 내에 구성되는 기체포집부(40), 및 상기 기체포집부(40)를 제어하는 제어부(90)를 포함한다.
Referring to the drawings, the remaining nuclear fission gas collecting device of the present invention is a glove box 20, the gas collecting unit 40 configured in the glove box 20, and the control unit 90 for controlling the gas collecting unit 40 ).

상기 글로브박스(20)는 사용후 핵연료의 용해장치와 연결되어 구성된다.The glove box 20 is configured in connection with the spent fuel dissolution device.

여기에서, 글로브박스(20)는 사용후 핵연료 용해시 방출되는 잔류핵분열기체를 정량적으로 포집하기 위한 기체포집부(40)의 기기들을 외부와 차단하여 설치할 수 있도록 내부가 빈 박스형태의 구조물이며, 아울러 방사성기체의 누설을 방지할 수 있도록 완전 밀폐된 구조를 이룬다.Here, the glove box 20 is a box-shaped structure inside to allow the equipment of the gas collecting unit 40 to quantitatively collect the remaining fission gas released when the spent fuel is dissolved, to be installed outside. In addition, it forms a completely sealed structure to prevent leakage of radioactive gas.

이러한 글로브박스(20)는 육면체 구조인 것이 바람직하며, 내부가 대기압 이하로 유지되도록 한다.
The glove box 20 is preferably a hexahedral structure, so that the inside is kept below atmospheric pressure.

구체적으로, 상기 글로브박스(20)는 알루미늄 재질의 프레임(21)으로 육면체 구조를 이룬다.Specifically, the glove box 20 forms a hexahedral structure with an aluminum frame 21.

여기에서, 상기 프레임(21)에 의해 이루어지는 하면은 불투명한 테프론(미도시)으로 폐쇄되고, 상기 하면을 제외한 상기 프레임(21)에 의해 이루어지는 각 면은 투명한 폴리카보네이트(23)로 폐쇄된다.Here, the lower surface formed by the frame 21 is closed by an opaque Teflon (not shown), and each surface made by the frame 21 except the lower surface is closed by a transparent polycarbonate 23.

이에 따라, 상기 투명한 면으로 실험자가 내부를 투시하면서 작업을 할 수 있다.Accordingly, the experimenter can work while viewing the inside of the transparent surface.

이때, 상기 면을 이루는 재질은 각각 불투명하고 투명한 재질이 활용되면 될 뿐, 그 재질에 대해서는 제한되지 않고 다른 대체재질이 활용될 수 있음은 물론이다.At this time, the material forming the surface only need to use an opaque and transparent material, each is not limited to the material, of course, other alternative materials can be utilized.

또한, 상기 폴리카보네이트(23)로 이루어지는 면 중 일면에 형성된 두 개의 홀(23a)에는 실험자의 손이 글로브박스(20) 내에서 작업할 수 있도록 내측으로 글로브(미도시)가 장착된다.
In addition, two holes 23a formed on one surface of the polycarbonate 23 are mounted with a glove (not shown) inward so that an experimenter's hand can work in the glove box 20.

그리고, 상기 글로브박스(20)는 조립시 탈부착이 가능하도록, 상기 프레임(21)에 복수 개의 자석(24)이 장착될 수 있으며, 상기 복수 개의 자석(24)은 바람직하게 일정간격 이격되어 배치된다. 즉, 글로브박스(20)는 하면뿐만 아니라 다른 면들도 자석(24)을 이용한 부착방식으로 조립될 수 있다.
In addition, the glove box 20 may be mounted with a plurality of magnets 24 on the frame 21 so that the glove box 20 can be detached and attached, and the plurality of magnets 24 are preferably spaced apart from each other. . That is, the glove box 20 may be assembled not only the bottom surface but also other surfaces by an attachment method using the magnet 24.

한편, 상기 글로브박스(20)는, 후술하는 포집라인(41)이 통과하는 흡기구(25)와 배기라인(60)이 통과하는 배기구(26)에, 각각 필터부재(27)가 설치될 수 있다.On the other hand, the glove box 20, the filter member 27 may be installed in each of the inlet port 25 through which the collecting line 41 to be described later and the exhaust port 26 through which the exhaust line 60 passes. .

여기에서, 상기 필터부재(27)는 글로브박스(20) 내부로 흡기되는 공기 및 외부로 배기되는 공기를 여과할 수 있는 고성능필터(27b)로서, 튜브(27a)와, 상기 튜브(27a)에 장착된 필터(27b) 및 볼밸브(27a)를 구비한다.Here, the filter member 27 is a high-performance filter 27b that can filter the air intake into the glove box 20 and the air exhausted to the outside, and the tube 27a and the tube 27a. The filter 27b and the ball valve 27a which are attached are provided.

상기 튜브(27a)는 양단이 글로브박스(20)의 내외부에 각각 위치되도록 장착되며, 필터(27b)는 튜브(27a)의 양단부에 각각 한 쌍씩 마련된다.The tube 27a is mounted so that both ends are positioned inside and outside the glove box 20, and a pair of filters 27b are provided at both ends of the tube 27a, respectively.

아울러, 상기 볼밸브(27a)는 튜브(27a)에서 상기 한 쌍의 필터(27b) 사이에, 글로브박스(20) 내외부를 유동하는, 즉 흡기 및 배기되는 공기의 유량을 조절하도록 구성된다.
In addition, the ball valve (27a) is configured to control the flow rate of the air flowing in and out, that is, the intake and exhaust of the glove box 20 between the pair of filters (27b) in the tube (27a).

그리고, 상기 글로브박스(20)에서 배기구(26)에는 굴뚝(62)이 외부로 연결형성되며, 상기 굴뚝(62) 내에는 방사능오염감지기(63)가 장착된다.In the glove box 20, the chimney 62 is connected to the exhaust port 26 to the outside, and the radiation contamination detector 63 is mounted in the chimney 62.

이러한 방사능오염감지기(63)는, 일례로서 플라스틱 신티레이터 검출기를 사용하여 잔류핵분열기체 측정후 배기구(26)에 마련된 필터부재(27)와 굴뚝(62)을 통해 외부로 방출되는 기체의 Kr-85 방사능을 측정함으로써, 환경오염을 감시한다.
The radioactive contamination detector 63, for example, is a Kr-85 of the gas discharged to the outside through the filter member 27 and the chimney 62 provided in the exhaust port 26 after measuring the residual fission gas using a plastic scintillator detector. Monitor environmental pollution by measuring radioactivity.

도 5는 도 1의 잔류핵분열기체 포집장치에서 기체포집병을 나타낸 도이고, 도 6은 도 1의 잔류핵분열기체 포집장치에서 운전패널을 나타낸 도이다.FIG. 5 is a view illustrating a gas collecting bottle in the residual fission gas collecting device of FIG. 1, and FIG. 6 is a view showing an operating panel in the remaining nuclear fission gas collecting device of FIG. 1.

도 1, 도 5, 및 도 6을 참조하면, 상기 기체포집부(40)는 글로브박스(20) 내에 설치되어 용해장치로부터 방출되어 인입되는 잔류핵분열기체를 포집하는 역할을 한다.1, 5, and 6, the gas collecting unit 40 is installed in the glove box 20 serves to capture the remaining nuclear fission gas is discharged from the dissolution apparatus and introduced.

즉, 기체포집부(40)는 사용후핵연료융해 시 융해장치의 잔류핵분열기체의 유량을 정상적으로 유지하면서(바람직하게 450cc/min) 기체포집병(42)에 일정량의 잔류핵분열기체를 포집하도록 구성된다.
That is, the gas collecting unit 40 is configured to capture a certain amount of residual nuclear fission gas in the gas collecting bottle 42 while maintaining a normal flow rate of the residual nuclear fission gas of the fusion device (preferably 450 cc / min) during spent fuel melting. .

이러한 기체포집부(40)는 포집라인(41), 및 상기 포집라인(41)에 설치된 메스플로우콘트롤러(43)와 기체포집병(42)을 포함한다.The gas collecting unit 40 includes a collecting line 41, a mesflow controller 43 and a gas collecting bottle 42 installed in the collecting line 41.

상기 포집라인(41)은 용해장치로부터 방출되는 잔류핵분열기체가 유동하도록 일단부가 상기 용해장치에 연결된다.The collection line 41 has one end connected to the dissolution device so that the remaining nuclear fission gas discharged from the dissolution device flows.

이에 더하여, 글로브박스(20) 내에는 상기 포집라인(41)으로부터 글로브박스(20)의 외부로 배치된 배기라인(60)이 형성된다.
In addition, in the glove box 20, an exhaust line 60 is disposed from the collecting line 41 to the outside of the glove box 20.

또한, 상기 기체포집병(42)은 포집라인(41)의 타단부에 연결되어 유동하는 잔류핵분열기체가 그 내부에 포집된다.In addition, the gas collecting bottle 42 is connected to the other end of the collecting line 41, the remaining nuclear fission gas is collected therein.

이러한 기체포집병(42)은 포집되는 잔류핵분열기체의 방사능을 차폐하도록 납으로 형성되며, 구체적으로 원통형 몸체(42a)와 상기 몸체(42a)에 구성되는 튜브(42b), 플랜지(42c), 및 다이아프램밸브(42d)를 구비한다.
The gas collecting bottle 42 is formed of lead to shield the radioactivity of the remaining nuclear fission gas to be collected, and specifically, the cylindrical body 42a and the tube 42b, the flange 42c, and the body 42a. A diaphragm valve 42d is provided.

상기 몸체(42a)는 잔류핵분열기체 내에 방사성핵종인 Kr-85가 함유되어 있으므로, Kr-85의 감마선을 차폐할 수 있는 원통형의 전해연마된 스테인레스스틸 내부에 납을 주조한 것이 활용될 수 있다.Since the body 42a contains Kr-85, which is a radionuclide in the residual fission gas, casting of lead in a cylindrical electropolished stainless steel that can shield the gamma ray of Kr-85 may be utilized.

아울러, 그 내부의 내용적은 사용후핵연료 용해장치로 이용되는 수소분석기의 운반기체 유량(450cc/min), 정량적 포집을 위한 포집시간 및 포집 후 기체포집압력을 대기압 이하(950mbar)로 유지하는 것을 고려하여 약 1000cc로 구성된다.
In addition, its internal volume considers the carrier gas flow rate (450 cc / min), the collection time for quantitative collection, and the gas collection pressure after collection to keep the gas collection pressure below atmospheric pressure (950 mbar). It consists of about 1000cc.

또한, 상기 튜브(42b)는 몸체(42a)의 양측에 각각 연통되며, 각각의 상기 튜브(42b)의 양측에는 다이아프램밸브(42d)와 플랜지(42c)가 구성된다.In addition, the tube 42b communicates with both sides of the body 42a, respectively, and a diaphragm valve 42d and a flange 42c are formed at both sides of each tube 42b.

구체적으로, 상기 튜브(42b)는 약 1/4인치 스테인레스스틸을 오토웰딩으로 몸체(42a)에 연결한 것이고, 그 양쪽에는 기체포집병(42)의 개방 및 차단을 위한 진공용 상기 다이아프램밸브(42d)가 구성되고, 양단부에는 포집라인(41)에 기체포집병(42)의 탈착을 용이하게 하기 위해 각각 오링체결형 상기 플랜지(42c)가 마련된다.
Specifically, the tube 42b is about 1/4 inch stainless steel connected to the body 42a by auto welding, and the diaphragm valve for vacuum for opening and shutting off the gas collecting bottle 42 is formed at both sides thereof. 42d is provided, and both ends are provided with the O-ring fastening flanges 42c at the collecting lines 41 to facilitate the detachment of the gas collecting bottle 42.

한편, 상기 기체포집병(42)은 진공인 상태를 유지하게 되는데, 이를 위해 진공펌프(70)가 연계되어 진공배기한다. 이때, 진공펌프(70)는 펌프배기라인(72)은 배기라인(60)과 연계된다.On the other hand, the gas collecting bottle 42 is to maintain a vacuum state, for this purpose, the vacuum pump 70 is connected to the vacuum exhaust. At this time, the vacuum pump 70, the pump exhaust line 72 is associated with the exhaust line (60).

여기에서, 상기 진공펌프(70)는 드라이 펌프인 다이아프램 및 터보 일체형 펌프가 이용될 수 있다. 이러한 일체형 펌프는 설치공간을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 설치절차도 간단화 할 수 있다. Here, the vacuum pump 70 may be a diaphragm and turbo integrated pump which is a dry pump. This integrated pump not only reduces the installation space, but also simplifies the installation procedure.

오일을 사용하는 로터리 펌프를 사용하면 오작동 시 역류에 의해 잔류핵분열기체 포집장치가 오염될 수 있기 때문에 이를 방지하기 위해 상기 드라이 펌프가 활용된다. 즉, 잔류핵분열기체는 크립톤 및 제논 등 무거운 핵종 기체이므로 잔류핵분열기체 포집장치에 오일역류에 의한 오염이 있을 경우, 오일 성분의 복잡한 하이드로카본 피크에 의해 잔류핵분열기체의 정량분석을 방해할 수 있는데, 이러한 방해를 방지할 수 있다.
When the rotary pump using oil is used, the dry pump is utilized to prevent the residual fission gas trapping apparatus from being contaminated by backflow during malfunction. That is, the residual fission gas is a heavy nucleus gas such as krypton and xenon, so if there is contamination by oil backflow in the residual fission gas collection device, the complex hydrocarbon peak of the oil component may interfere with the quantitative analysis of the residual fission gas. Such interference can be prevented.

그리고, 상기 메스플로우콘트롤러(43)는 포집라인(41)에 설치되며, 잔류핵분열기체의 열전도도를 감지하여 전자식으로 유량을 조절한다.In addition, the mass flow controller 43 is installed in the collection line 41, and detects the thermal conductivity of the remaining fission gas to electronically adjust the flow rate.

이러한 메스플로우콘트롤러(43)는 원하는 유량범위를 설정할 수 있는데, 1% 이내의 정확도로 100~1000cc/min의 유량을 조절할 수 있다.The mesflow controller 43 can set the desired flow rate range, it is possible to adjust the flow rate of 100 ~ 1000cc / min with an accuracy within 1%.

이와 같은 메스플로우콘트롤러(43)는, 기계식 유량기와 달리 전자식 유량조절기로서, 기체포집병(42)의 초기진공도와 상관없이 상기 기체의 유량을 일정하게 유지하면서 포집하도록 한다.
The mesflow controller 43 is an electronic flow controller unlike the mechanical flow controller, and collects while maintaining a constant flow rate of the gas regardless of the initial vacuum degree of the gas collection bottle 42.

또한, 상기 기체포집부(40)는 포집라인(41)에서 메스플로우콘트롤러(43)의 후단에서 순차적으로 배치된 3방향 솔레노이드밸브(44), 프리셋타이머(44a), 정밀니들밸브(45)와 압력계(45a), 제1 2방향 솔레노이드밸브(47), 및 제2 2방향 솔레노이드밸브(49)와 프리셋압력센서(49a)를 포함한다.
In addition, the gas collecting unit 40 and the three-way solenoid valve 44, the preset timer 44a, the precision needle valve 45 and sequentially arranged at the rear end of the mesflow controller 43 in the collecting line 41 and And a pressure gauge 45a, a first two-way solenoid valve 47, a second two-way solenoid valve 49, and a preset pressure sensor 49a.

상기 3방향 솔레노이드밸브(44)는 메스플로우콘트롤러(43)의 후단의 포집라인(41)에서 배기라인(60)이 연결된 부위에 설치되며, 상기 포집라인(41)에서 유동하는 상기 잔류핵분열기체를 상기 배기라인(60)으로 선택적으로 흐르도록 하여 배기시킨다.The three-way solenoid valve 44 is installed at the site where the exhaust line 60 is connected to the collecting line 41 at the rear end of the mesflow controller 43, and the residual nuclear fission gas flowing in the collecting line 41 is provided. The exhaust line 60 is selectively exhausted to the exhaust line 60.

아울러, 상기 프리셋타이머(44a)는 상기 3방향 솔레노이드밸브(44)와 연계되며, 용해장치의 부속장치인 납차폐 핫셀 내에 설치된 전극로(1)의 시료투입구가 열리는 경우 작동되도록 구성된다.
In addition, the preset timer (44a) is associated with the three-way solenoid valve 44, it is configured to operate when the sample inlet of the electrode furnace (1) is installed in the lead-shielded hot cell which is an accessory device of the dissolution device.

이에 따라, 상기 프리셋타이머(44a)가 작동시, 3방향 솔레노이드밸브(44)가 잔류핵분열기체의 흐름방향을 배기라인(60)에서 기체포집병(42) 방향으로 전환시킨 후 일정시간 동안 유지하도록 하여, 잔류핵분열기체를 기체포집병(42)에 포집시키도록 한다.Accordingly, when the preset timer 44a is operated, the three-way solenoid valve 44 switches the flow direction of the remaining nuclear fission gas from the exhaust line 60 to the gas collecting bottle 42 and maintains it for a predetermined time. Thus, the remaining fission gas is collected in the gas collecting bottle 42.

즉, 상기 프리셋타이머(44a)는 전극로(1)의 시료투입구가 열리면서 동시에 작동하여 일정시간 동안 3방향 솔레노이드밸브(44)가 잔류핵분열기체의 흐름방향을 기체포집병(42)으로 전환시켜 주도록 하고, 일정시간이 지나면 다시 3방향 솔레노이드밸브(44)가 잔류핵분열ㄹ기체의 흐름방향을 배기라인(60)으로 전환시킨다.That is, the preset timer 44a operates simultaneously with the sample inlet of the electrode furnace 1 open so that the three-way solenoid valve 44 switches the flow direction of the remaining nuclear fission gas to the gas collecting bottle 42 for a predetermined time. After a predetermined time, the three-way solenoid valve 44 switches the flow direction of the residual fission gas to the exhaust line 60 again.

물론, 정상상태(준비상태)에서의 3방향 솔레노이드밸브(44)는 항상 배기라인(60) 방향으로 열려있다.
Of course, the three-way solenoid valve 44 in the normal state (ready state) is always open in the exhaust line 60 direction.

또한, 상기 정밀니들밸브(45)는 포집라인(41)에서 메스플로우콘트롤러(43) 후단에 장착되며, 잔류핵분열기체가 고진공의 기체포집병(42)으로의 유입시 압력강하를 완충하도록 유량을 미세조절한다.In addition, the precision needle valve 45 is mounted to the rear end of the mesflow controller 43 in the capture line 41, the flow rate so that the residual nuclear fission gas buffers the pressure drop when the high-vacuum gas into the gas collecting bottle 42 Fine tune.

이러한 정밀니들밸브(45)는 바늘형상의 스핀들이 같은 형상의 실린더를 유동하며 유량을 정밀조절한다.The precision needle valve 45 is a needle-like spindle flows through the cylinder of the same shape and precisely adjust the flow rate.

이와 같이 상기 정밀니들밸브(45)는 메스플로우콘트롤러(43)와 함께 설치되어 미세 압력완충작용을 함으로써, 사용후핵연료 용해장치의 유량을 일정하게 유지하면서 고진공 유지된 일정 내용적의 기체포집병(42)에 상기 잔류핵분열기체를 정량적으로 포집할 수 있게 한다.As such, the precision needle valve 45 is installed together with the mesflow controller 43 to act as a fine pressure buffer, thereby maintaining a constant flow rate of the spent fuel dissolving device while maintaining a high vacuum gas collection bottle 42. ) Enables the quantitative capture of the residual fission gas.

아울러, 상기 압력계(45a)는 정밀니들밸브(45)에 연계되며, 기체포집병(42)에 포집되는 잔류핵분열기체의 포집압력을 표시한다.In addition, the pressure gauge 45a is connected to the precision needle valve 45, and displays the collecting pressure of the residual nuclear fission gas collected in the gas collecting bottle 42.

이러한 압력계(45a)는 디지털압력계(45a)가 활용되는 것이 바람직하다.
The pressure gauge 45a is preferably a digital pressure gauge 45a.

그리고, 상기 제1 2방향 솔레노이드밸브(47)는 정밀니들밸브(45) 후단의 포집라인(41)에서 분기되어 배기라인(60)으로 연결된 제1 분기라인(46)에 장착된다.The first two-way solenoid valve 47 is mounted on the first branch line 46 branched from the collecting line 41 at the rear end of the precision needle valve 45 and connected to the exhaust line 60.

이러한 제1 2방향 솔레노이드밸브(47)는 기체포집병(42)에 기체포집 후, 기체포집병(42) 전단의 포집라인(41)에 남아있는 상기 잔류핵분열기체를 배기라인(60)을 통해 배기시킨다.The first two-way solenoid valve 47 collects the residual nuclear fission gas remaining in the collection line 41 in front of the gas collection bottle 42 after the gas collection in the gas collecting bottle 42 through the exhaust line 60. Exhaust.

즉, 제1 2방향 솔레노이드밸브(47)는, 사용후핵연료 용해 시 방출되는 잔류핵분열기체에 미량 함유된 방사성기체인 Kr-85가 포집라인(41)에 남아있을 수 있기 때문에, 이를 안전하게 방출시키기 위한 일종의 안전장치의 역할을 한다.
That is, the first two-way solenoid valve 47 is a radioactive gas Kr-85 contained in a small amount in the remaining nuclear fission gas discharged when the spent fuel is dissolved can remain in the collection line 41, so that it is safely released It serves as a kind of safety device.

또한, 상기 제2 2방향 솔레노이드밸브(49)는 정밀니들밸브(45) 후단의 포집라인(41)에서 분기되어 배기라인(60)으로 연결된 제2 분기라인(48)에 장착된다.In addition, the second two-way solenoid valve 49 is mounted on the second branch line 48 branched from the collecting line 41 at the rear end of the precision needle valve 45 and connected to the exhaust line 60.

이러한 제2 2방향 솔레노이드밸브(49)는 포집라인(41)에서 유동하는 잔류핵분열기체를 배기라인(60)으로 선택적으로 흐르도록 한다.The second two-way solenoid valve 49 allows the remaining nuclear fission gas flowing in the collecting line 41 to selectively flow to the exhaust line 60.

아울러, 상기 프리셋압력센서(49a)는 포집라인(41) 및 상기 제2 2방향 솔레노이드밸브(49)와 연계되며, 기체포집병(42)에 포집되는 잔류핵분열기체의 포집압력을 감지하고 설정압력에 따라 작동된다.
In addition, the preset pressure sensor 49a is connected to the collecting line 41 and the second two-way solenoid valve 49, and detects a collecting pressure of the residual nuclear fission gas collected in the gas collecting bottle 42 and sets a set pressure. Works accordingly.

이에 따라, 상기 프리셋압력센서(49a)가 작동시, 제2 2방향 솔레노이드밸브(49)가 잔류핵분열기체의 흐름방향을 포집라인(41)에서 배기라인(60)으로 전환시켜 잔류핵분열기체를 배기시킨다.Accordingly, when the preset pressure sensor 49a is operated, the second two-way solenoid valve 49 switches the flow direction of the residual fission gas from the collection line 41 to the exhaust line 60 to exhaust the residual fission gas. Let's do it.

즉, 제2 2방향 솔레노이드밸브(49)는 정상상태(준비상태)에서는 닫혀 있으며, 기체포집병(42)에 일정압력(일례로서 950mbar) 이상 포집되었을 때 프리셋압력센서(49a)의 신호에 의해 작동하여 잔류핵분열기체를 배기라인(60) 방향으로 흐르게 한다.That is, the second two-way solenoid valve 49 is closed in the normal state (preparation state), and when the gas is collected by a predetermined pressure (for example, 950 mbar) or more in the gas collecting bottle 42 by the signal of the preset pressure sensor 49a. It operates to flow the residual fission gas toward the exhaust line (60).

이와 같이 제2 2방향 솔레노이드밸브(49)는 일종의 안전밸브로서, 기체포집병(42)에 일정압력의 잔류핵분열기체가 포집될 때 프리셋압력센서(49a)의 신호에 의해 열리게 된다.As described above, the second two-way solenoid valve 49 is a kind of safety valve, and is opened by a signal of the preset pressure sensor 49a when the residual nuclear fission gas of a predetermined pressure is collected in the gas collecting bottle 42.

사용후핵연료 용해 시 방출되는 잔류핵분열기체가 방사성기체인 Kr-85를 미량 함유하므로 방사선안전을 위해 기체포집병(42)의 기체포집압력을 대기압 이하로 유지하는 것이 바람직한데, 이를 위해 제2 2방향 솔레노이드밸브(49)와 프리셋압력센서(49a)는 상기 포집압력을 설정할 수 있는 안전장치로서의 역할을 한다.Since the residual fission gas released during the dissolution of spent fuel contains a small amount of Kr-85, a radioactive gas, it is preferable to keep the gas collection pressure of the gas collection bottle 42 below atmospheric pressure for the radiation safety. The directional solenoid valve 49 and the preset pressure sensor 49a serve as safety devices capable of setting the collection pressure.

즉, 상기 프리셋압력센서(49a)의 설정압력은, 잔류핵분열기체 내의 방사성기체의 누설을 차단하도록 대기압 이하인 것이 바람직하다.
In other words, the preset pressure of the preset pressure sensor 49a is preferably at or below atmospheric pressure to block leakage of the radioactive gas in the residual fission gas.

한편, 본 발명은 상기 기체포집부(40)의 운전을 제어하는 제어부(90)를 포함하는데, 이러한 제어부(90)는 글로브박스(20) 외부에 마련되어 상술된 구성요소를 제어한다.On the other hand, the present invention includes a control unit 90 for controlling the operation of the gas collecting unit 40, the control unit 90 is provided outside the glove box 20 to control the above-described components.

구체적으로, 상기 제어부(90)는 전원스위치(92), 상기 진공펌프(70)의 작동을 위한 펌프작동스위치(94), 상기 제1 2방향 솔레노이드 밸브의 작동을 위한 밸브작동스위치(96), 및 상기 메스플로우콘트롤러(43)의 운전을 위한 운전패널(98)을 구비한다.Specifically, the control unit 90 is a power switch 92, the pump operation switch 94 for the operation of the vacuum pump 70, the valve operation switch 96 for the operation of the first two-way solenoid valve, And an operation panel 98 for operating the mesflow controller 43.

이때, 상기 운전패널(98)은 메스플로우콘트롤러(43)를 작동시키는 메스플로우콘트롤러 작동스위치(98a), 포집라인(41)을 유동하는 잔류핵분열기체의 유량을 설정하는 유량설정버튼(98b), 상기 설정된 유량을 나타내는 유량설정창(98c), 및 현재 포집라인(41)을 유동하는 잔류핵분열기체의 유량을 나타내는 현재유량창(98d)으로 구성된다.
At this time, the operation panel 98 is a flow control button 98b for operating the flow controller 43, the flow rate setting button 98b for setting the flow rate of the remaining nuclear fission gas flowing through the collection line 41, And a flow rate setting window 98c indicating the set flow rate, and a current flow rate window 98d indicating the flow rate of the residual fission gas flowing through the current collecting line 41.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 잔류핵분열기체의 포집장치는, 사용후 핵연료의 용해장치로부터 방출되는 잔류핵분열기체의 압력과 기체포집병(42)의 진공도에 따른 압력차에 의한 순간적인 유량변동으로 인하여 발생하는 용해장치의 오작동 없이 정상적으로 작동하면서, 정량적으로 상기 잔류핵분열기체를 포집할 수 있다.The collection device of the residual fission gas of the present invention configured as described above is a momentary flow fluctuation caused by the pressure difference between the pressure of the remaining nuclear fission gas discharged from the spent fuel dissolving device and the vacuum degree of the gas collecting bottle 42. It is possible to capture the residual fission gas quantitatively while operating normally without malfunction of the dissolution device.

또한, 일정압력 포집기능, 부압을 유지하는 글로브박스(20) 내 설치, 글로브박스(20) 내 배기기체를 방사능 오염감시기가 설치된 최종배기굴뚝(62)으로 방출함으로서, 실험자를 보호하며, 환경 중 방사성기체의 방출을 24시간 감시할 수 있다.In addition, by installing in the glove box 20 to maintain a constant pressure collection function, negative pressure, and discharge the exhaust gas in the glove box 20 to the final exhaust chimney 62 is installed with a radioactive contamination monitor, to protect the experimenter, The release of radioactive gas can be monitored for 24 hours.

이에 더하여, 상기 사용후핵연료 용해장치의 각종 기체 정화 트랩에 의한 크립톤, 제논의 지연시간을 고려하여 잔류핵분열기체를 일정시간 포집함으로써, 운반기체에 의한 잔류핵분열기체의 과도한 희석을 방지하고 정량적으로 회수할 수 있다.
In addition, by trapping the residual fission gas for a predetermined time in consideration of the delay time of krypton and xenon by various gas purifying traps of the spent fuel dissolving device, it prevents excessive dilution of the residual fission gas by the carrier gas and recovers it quantitatively. can do.

이러한 본 발명의 잔류핵분열기체 포집장치를 이용하여, 사용후핵연료 용해장치의 본래기능(수소분석)을 수행하면서 방출되는 잔류핵분열기체를 정량적으로 포집하는 포집방법 및 회수율 측정결과를 일례로서 설명하기로 한다.
By using the residual fission gas collection device of the present invention, the capture method and recovery results of quantitatively collecting the remaining fission gas released while performing the original function (hydrogen analysis) of the spent fuel dissolving device will be described as an example. do.

먼저, 잔류핵분열기체 포집장치의 전원스위치(92)에 전원을 주입하고, 운전패널(98)의 메스플로우콘트롤러 작동스위치(98a)를 눌러 메스플로우콘트롤러(43)를 가동하고, 유량설정버튼(98b)으로 유량을 450cc/min로 설정해둔다.First, power is supplied to the power switch 92 of the residual fission gas collecting device, the mesflow controller operation switch 98a of the operation panel 98 is pressed to operate the mesflow controller 43, and the flow rate setting button 98b. ) Set the flow rate to 450 cc / min.

이 상태에서 용해장치의 최종방출구를 기체포집부(40)의 포집라인(41)에 연결한다.
In this state, the final discharge port of the dissolution device is connected to the collecting line 41 of the gas collecting unit 40.

사용후핵연료 용해장치의 작동방법에 따라 헬륨운반기체를 450cc/min로 흘려주면서 약 4시간 정도 예열가동시켜준다.Depending on the method of operating the spent fuel dissolving device, helium carrier gas is flowed at 450cc / min and preheated for about 4 hours.

용해장치를 예열가동시키는 동안 잔류핵분열기체 포집장치의 진공펌프(70)를 작동시켜 기체포집병(42)을 진공배기시킨다.
During preheating of the dissolution device, the vacuum pump 70 of the residual fission gas collection device is operated to evacuate the gas collection bottle 42.

기체포집부(40)의 프리셋타이머(44a)를 2분으로 설정하고 프리셋압력센서(49a)를 목표압력(950mbar)으로 설정해둔다. 기체포집부(40)의 3방향 솔레노이드밸브(44)는 정상상태(준비상태)에서 운반기체가 배기라인(60) 방향이다.The preset timer 44a of the gas collecting unit 40 is set to 2 minutes, and the preset pressure sensor 49a is set to the target pressure (950 mbar). In the three-way solenoid valve 44 of the gas collecting part 40, the carrier gas is in the direction of the exhaust line 60 in the normal state (preparation state).

또한, 제1 2방향 솔레노이드밸브(47) 및 제2 2방향 솔레노이드밸브(49)는 정상상태(준비상태)에서 닫혀있는 상태이다.
The first two-way solenoid valve 47 and the second two-way solenoid valve 49 are in a closed state in a normal state (preparation state).

4시간 이상 예열가동시킨 후 용해장치의 운전절차에 따라 시료투입구를 개방하고, 미리 무게를 달아둔 사용후핵연료 시료를 용해장치의 부속장치인 전극로(1)에 투입한다.After preheating for 4 hours or more, the sample inlet is opened according to the operating procedure of the dissolving unit, and the spent fuel sample weighed in advance is introduced into the electrode furnace (1), which is an accessory device of the dissolving unit.

용해장치의 운전절차에 따라 전극로(1)의 하부 전극을 열고 상부에 흑연도가니를 올리고 다시 전극로(1)를 닫으면 용해장치의 운전절차에 따라 사용후핵연료 용해조작이 시작된다.
According to the operating procedure of the dissolving apparatus, the lower electrode of the electrode furnace 1 is opened, the graphite crucible is placed on the upper side and the electrode furnace 1 is closed again.

용해장치의 작동절차에 따라 out gassing 시간이 지나면 시료투입구 피스톤이 작동하여 시료투입구가 열리면서 이에 연동하여 프리셋타이머(44a)가 작동하여 3방향 솔레노이드밸브(44)에 신호를 주면 잔류핵분열기체가 기체포집병(42) 방향으로 흐르게 된다.According to the operation procedure of the dissolution device, when the outgassing time passes, the sample inlet piston operates to open the sample inlet, and in conjunction with this, the preset timer 44a operates to give a signal to the three-way solenoid valve 44. It flows in the bottle 42 direction.

이 상태에서 프리셋타이머(44a)의 포집 설정시간 2분 동안 기체포집병(42)에 잔류핵분열기체가 포집된다. 2분 포집 후, 3방향 솔레노이드밸브(44)를 통하는 잔류핵분열기체의 방향은 배기라인(60) 방향으로 자동전환된다.
In this state, the remaining nuclear fission gas is collected in the gas collecting bottle 42 during the collection setting time of 2 minutes of the preset timer 44a. After 2 minutes collection, the direction of the remaining fission gas through the three-way solenoid valve 44 is automatically switched to the direction of the exhaust line 60.

기체포집병(42)에 2분간 포집 후, 기체포집병(42) 전단부의 다이아프램밸브(42d)를 닫고 밸브작동스위치(96)를 눌러 제1 2방향 솔레노이드밸브(47)를 열고, 펌프작동스위치(94)를 눌러 진공펌프(70)를 가동시켜 기체포집병(42) 전단부 포집라인(41)에 남아있는 미량기체를 배기시킨다.After collecting the gas collecting bottle 42 for 2 minutes, the diaphragm valve 42d at the front end of the gas collecting bottle 42 was closed and the valve operation switch 96 was pressed to open the first two-way solenoid valve 47 to operate the pump. The switch 94 is pressed to operate the vacuum pump 70 to exhaust the trace gas remaining in the gas collecting bottle 42 front end collecting line 41.

압력계(45a)에 나타난 압력으로 포집라인(41) 내의 기체가 배기되었음을 확인한 후, 다시 밸브작동스위치(96)를 눌러 제1 2방향 솔레노이드밸브(47)를 닫는다.
After confirming that the gas in the collection line 41 has been exhausted by the pressure indicated by the pressure gauge 45a, the valve operation switch 96 is pressed again to close the first two-way solenoid valve 47.

기체포집병(42) 전단부 포집라인(41)의 잔류기체 배기 확인 후, 기체포집병(42)의 플랜지(42c)를 해체하여 분석장치에서 핵분열기체분석을 실시한다.After confirming the residual gas exhaust of the gas collecting bottle 42 front end collecting line 41, the flange 42c of the gas collecting bottle 42 is dismantled and nuclear fission gas analysis is performed in the analyzer.

사용후핵연료 용해 시 방출되는 잔류핵분열기체는, 운반기체인 헬륨에 의해 기체포집병(42)에 희석, 포집되며, 사용후핵연료의 사용량이 0.05g 정도의 미량이기 때문에 기체포집병(42)에 2분간 포집되는 핵분열기체 조성인 크립톤 및 제논의 농도는 100ppm 이하의 낮은 농도가 될 것으로 예상된다.
Residual nuclear fission gas released when the spent fuel is dissolved is diluted and collected in the gas collecting bottle 42 by helium, which is a carrier gas, and is used in the gas collecting bottle 42 because the amount of spent fuel is about 0.05 g. It is expected that the concentrations of krypton and xenon, the fission gas composition collected for a minute, will be as low as 100 ppm or less.

본 발명에서 용해장치로 이용되는 수소분석기에는 전술한 바와 같이 기체 정화를 위한 여러 가지 트랩(산화구리(CuO)분말 충진관, 분자체 충진관, 수분흡수제 충진관(Mg(ClO4)2), 이산화탄소(CO2) 기체포집제 충진관, 유리솜 충진관)을 사용하며 이들 트랩에 의해 크립톤 및 제논의 방출시간이 지연될 수 있다.As described above, the hydrogen analyzer used as a dissolution device includes various traps for purifying gas (copper oxide (CuO) powder filling tube, molecular sieve filling tube, moisture absorbent filling tube (Mg (ClO4) 2 ), carbon dioxide). (CO 2 ) gaseous trapper filling tube, glass wool filling tube), and these traps may delay the release time of krypton and xenon.

따라서 이들 트랩에 의한 핵분열기체 조성인 크립톤 및 제논의 지연시간을 고려한 정량적인 포집시간을 결정하기 위해 크립톤 및 제논 표준기체를 수소분석기에 주입하여 주입 후 포집시간에 따른 회수율을 측정하였다.
Therefore, in order to determine the quantitative collection time considering the delay time of krypton and xenon, which are the fission gas composition by these traps, krypton and xenon standard gas were injected into the hydrogen analyzer, and the recovery rate according to the collection time after injection was measured.

회수율 측정결과, 표 1에서 보는 바와 같이 크립톤(평균질량 84)은 크립톤 표준기체 주입 후 1분간 포집 시 99±3%의 좋은 회수율을 보였으나, 크립톤(평균질량 84) 보다 무거운 기체인 제논(평균 질량 132)의 회수율은 11±2% 정도였다.As a result of recovery measurement, as shown in Table 1, krypton (average mass 84) showed a good recovery rate of 99 ± 3% when collected for 1 minute after injection of krypton standard gas, but it was a heavier gas than krypton (average mass 84). The recovery rate of the mass 132) was about 11 ± 2%.

그러나, 기체포집시간을 2분으로 했을 때 크립톤(평균질량 84), 제논(평균질량 132)이 각각 99±3%, 99±2%로 좋은 회수율을 보였다.However, when the gas collection time was 2 minutes, krypton (average mass 84) and xenon (average mass 132) were 99 ± 3% and 99 ± 2%, respectively.

이와 같은 결과는 알루미늄 호일에 크립톤 혹은 제논이 주입된 표준물질을 사용후핵연료 용해장치로 이용되는 수소분석기에서 용해하여 방출되는 기체를 포집 측정했을 때도 마찬가지 결과를 보였다.
The same result was obtained when the gas released by dissolving a standard material in which krypton or xenon was injected into aluminum foil was dissolved in a hydrogen analyzer used as a spent fuel dissolving device.

기체포집시간에 따른 회수율 측정결과Result of recovery rate by gas collection time 핵종Nuclide 표준기체농도(ppm)Standard gas concentration (ppm) 1분간 포집회수율(%)Collection rate for 1 minute (%) 2분간 포집회수율(%)Collection recovery rate for 2 minutes (%) 크립톤krypton 103103 99±399 ± 3 99±399 ± 3 제논Xenon 104104 11±211 ± 2 99±299 ± 2

사용후핵연료 용해장치로 이용되는 수소분석기에 크립톤 및 제논을 각각 일정량 주입하고 주입후 2분간 포집한 기체 시료의 크립톤 및 제논을 측정한 크립톤 및 제논의 회수율이 99% 정도였으며, 도 7 및 도 8에서 도시된 바와 같이 크립톤 혹은 제논 주입량과 측정된 량간에 좋은 상관성을 보였다.
A certain amount of krypton and xenon was injected into a hydrogen analyzer used as a spent fuel dissolving device, and the recovery rate of krypton and xenon measured by krypton and xenon of the gas sample collected for 2 minutes after injection was about 99%. FIGS. 7 and 8 As shown in Fig. 2, the correlation between the krypton or xenon injection amount and the measured amount was good.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is to be understood that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the appended claims.

20 : 글로브박스 40 : 기체포집부
41 : 포집라인 42 : 기체포집병
43 : 메스플로우콘트롤러 44 : 3방향 솔레노이드밸브
44a : 프리셋타이머 45 : 정밀니들밸브
45a : 압력계 47 : 제1 2방향 솔레노이드밸브
49 : 제2 2방향 솔레노이드 밸브 49a : 프레셋압력센서
60 : 배기라인 70 : 진공펌프
90 : 제어부20: glove box 40: gas collection unit
41: collection line 42: gas collection bottle
43: mesflow controller 44: three-way solenoid valve
44a: preset timer 45: precision needle valve
45a: pressure gauge 47: first two-way solenoid valve
49: second two-way solenoid valve 49a: preset pressure sensor
60: exhaust line 70: vacuum pump
90: control unit

Claims (18)

삭제delete 사용후 핵연료의 용해장치와 연결된 글로브박스;
상기 글로브박스 내에 설치되어 상기 용해장치로부터 방출되어 인입되는 잔류핵분열기체를 포집하는 기체포집부; 및
상기 기체포집부의 운전을 제어하는 제어부;
를 포함하며,
상기 기체포집부는,
상기 용해장치로부터 방출되는 상기 잔류핵분열기체가 유동하도록 일단부가 상기 용해장치에 연결된 포집라인;
상기 포집라인의 타단부에 연결되어 유동하는 상기 잔류핵분열기체가 포집되는 기체포집병; 및
상기 포집라인에 설치되며, 상기 잔류핵분열기체의 열전도도를 감지하여 전자식으로 유량을 조절하는 메스플로우콘트롤러;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 잔류핵분열기체 포집장치.
A glove box connected to a spent fuel dissolving unit;
A gas collecting unit installed in the glove box to collect the remaining nuclear fission gas discharged from the dissolution apparatus and introduced; And
A control unit controlling an operation of the gas collecting unit;
Including;
The gas collecting unit,
A collecting line having one end connected to the dissolution device such that the remaining nuclear fission gas discharged from the dissolution device flows;
A gas collecting bottle in which the residual nuclear fission gas flowing in connection with the other end of the collecting line is collected; And
A mesflow controller installed in the collection line and configured to electronically control the flow rate by sensing the thermal conductivity of the residual fission gas;
Residual nuclear fission gas collection device comprising a.
삭제delete 제2항에 있어서,
상기 포집라인으로부터 상기 글로브박스의 외부로 배치된 배기라인이 형성되며,
상기 기체포집부는,
상기 메스플로우콘트롤러의 후단의 상기 포집라인에서 상기 배기라인이 연결된 부위에 설치되며, 상기 포집라인에서 유동하는 상기 잔류핵분열기체를 상기 배기라인으로 선택적으로 흐르도록 하여 배기시키는 3방향 솔레노이드밸브; 및
상기 3방향 솔레노이드밸브와 연계되며, 상기 용해장치의 부속장치인 납차폐 핫셀 내에 설치된 전극로의 시료 투입구가 열리는 경우 작동되는 프리셋타이머;를 더 포함하며,
상기 프리셋타이머가 작동시, 상기 3방향 솔레노이드밸브가 상기 잔류핵분열기체의 흐름방향을 상기 배기라인에서 상기 기체포집병 방향으로 전환시킨 후 일정시간 동안 유지하도록 하여, 상기 잔류핵분열기체를 상기 기체포집병에 포집시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 잔류핵분열기체 포집장치.
The method of claim 2,
An exhaust line is formed outside the glove box from the collection line,
The gas collecting unit,
A three-way solenoid valve installed at a portion at which the exhaust line is connected to the collection line at the rear end of the mesflow controller and configured to selectively exhaust the residual fission gas flowing in the collection line to the exhaust line; And
And a preset timer associated with the three-way solenoid valve and operated when a sample inlet to an electrode installed in a lead shielded hot cell, which is an accessory device of the dissolution device, is opened.
When the preset timer is operated, the three-way solenoid valve switches the flow direction of the residual fission gas from the exhaust line to the gas collecting bottle and maintains the residual nuclear fission gas for the predetermined time. Residual nuclear fission gas collection device, characterized in that configured to capture.
제2항에 있어서,
상기 기체포집부는,
상기 포집라인에서 상기 메스플로우콘트롤러 후단에 장착되며, 상기 잔류핵분열기체가 고진공의 상기 기체포집병으로의 유입시 압력강하를 완충하도록 유량을 미세조절하는 정밀니들밸브;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잔류핵분열기체 포집장치.
The method of claim 2,
The gas collecting unit,
A precision needle valve mounted to the rear end of the mesflow controller in the collection line and finely controlling the flow rate so that the residual nuclear fission gas buffers a pressure drop when the high vacuum flows into the gas collecting bottle;
Residual nuclear fission gas collection device, characterized in that it further comprises.
제5항에 있어서,
상기 기체포집부는,
상기 정밀니들밸브에 연계되며, 상기 기체포집병에 포집되는 상기 잔류핵분열기체의 포집압력을 표시하는 압력계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잔류핵분열기체 포집장치.
The method of claim 5,
The gas collecting unit,
A pressure gauge connected to the precision needle valve and displaying a collection pressure of the residual nuclear fission gas collected in the gas collecting bottle;
Residual nuclear fission gas collection device, characterized in that it further comprises.
제5항에 있어서,
상기 기체포집부는,
상기 정밀니들밸브 후단의 상기 포집라인에서 분기되어 상기 배기라인으로 연결된 제1 분기라인에 장착되며, 상기 기체포집병에 기체포집 후 상기 기체포집병 전단의 상기 포집라인에 남아있는 상기 잔류핵분열기체를 상기 배기라인을 통해 배기시키는 제1 2방향 솔레노이드밸브;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잔류핵분열기체 포집장치.
The method of claim 5,
The gas collecting unit,
The residual nuclear fission gas remaining in the collection line of the front end of the gas collection bottle after the gas collection bottle is attached to the first branch line branched from the collecting line of the rear end of the precision needle valve connected to the exhaust line A first two-way solenoid valve exhausting through the exhaust line;
Residual nuclear fission gas collection device, characterized in that it further comprises.
제7항에 있어서,
상기 기체포집부는,
상기 정밀니들밸브 후단의 상기 포집라인에서 분기되어 상기 배기라인으로 연결된 제2 분기라인에 장착되며, 상기 포집라인에서 유동하는 상기 잔류핵분열기체를 상기 배기라인으로 선택적으로 흐르도록 하는 제2 2방향 솔레노이드밸브; 및
상기 포집라인 및 상기 제2 2방향 솔레노이드밸브와 연계되며, 상기 기체포집병에 포집되는 상기 잔류핵분열기체의 포집압력을 감지하고 설정압력에 따라 작동되는 프리셋압력센서;를 더 포함하며,
상기 프리셋압력센서가 작동시, 상기 제2 2방향 솔레노이드밸브가 상기 잔류핵분열기체의 흐름방향을 상기 포집라인에서 상기 배기라인으로 전환시켜 상기 잔류핵분열기체를 배기시키는 것을 특징으로 하는 잔류핵분열기체 포집장치.
The method of claim 7, wherein
The gas collecting unit,
A second two-way solenoid branched from the collection line behind the precision needle valve and connected to the exhaust line and selectively flowing the residual fission gas flowing from the collection line to the exhaust line; valve; And
And a preset pressure sensor connected to the collection line and the second two-way solenoid valve and configured to detect a collection pressure of the residual nuclear fission gas collected in the gas collection bottle and operate according to a set pressure.
And the second two-way solenoid valve switches the flow direction of the residual fission gas from the collection line to the exhaust line to exhaust the residual nuclear fission gas when the preset pressure sensor is operated. .
제8항 있어서,
상기 프리셋압력센서의 설정압력은, 상기 잔류핵분열기체 내의 방사성기체의 누설을 차단하도록 대기압 이하인 것을 특징으로 하는 잔류핵분열기체 포집장치.
The method of claim 8,
The set pressure of the preset pressure sensor, the residual nuclear fission gas collection device, characterized in that less than atmospheric pressure to block the leakage of the radioactive gas in the residual nuclear fission gas.
제2항에 있어서,
상기 기체포집병은,
포집되는 상기 잔류핵분열기체의 방사능을 차폐하도록 납으로 형성된 것을 특징으로 하는 잔류핵분열기체 포집장치.
The method of claim 2,
The gas collection bottle,
Residual fission gas collection device, characterized in that formed with lead to shield the radioactivity of the residual fission gas to be collected.
제2항에 있어서,
상기 기체포집병은,
원통형 몸체;
상기 몸체의 양측에 각각 연통된 튜브;
각각의 상기 튜브의 단부에 오링체결형 플랜지; 및
상기 튜브에 장착된 다이아프램밸브;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 잔류핵분열기체 포집장치.
The method of claim 2,
The gas collection bottle,
Cylindrical body;
A tube communicating with both sides of the body;
An o-ring fastening flange at the end of each said tube; And
A diaphragm valve mounted to the tube;
Residual nuclear fission gas collection device comprising a.
제2항에 있어서,
상기 기체포집병에 연계되어 상기 기체포집병을 진공배기하는 진공펌프;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 잔류핵분열기체 포집장치.
The method of claim 2,
A vacuum pump connected to the gas collecting bottle to evacuate the gas collecting bottle;
Residual nuclear fission gas collection device comprising a.
제12항에 있어서,
상기 진공펌프는 다이아프램 및 터보 일체형 펌프가 이용된 것을 특징으로 하는 잔류핵분열기체 포집장치.
The method of claim 12,
The vacuum pump is a residual nuclear fission gas collection device, characterized in that the diaphragm and turbo integral pump is used.
제2항에 있어서,
상기 글로브박스는 내부가 대기압 이하인 것을 특징으로 하는 잔류핵분열기체 포집장치.
The method of claim 2,
The glove box is a residual fission gas collection device, characterized in that the inside of the atmospheric pressure or less.
제2항에 있어서,
상기 글로브박스는,
알루미늄 재질의 프레임으로 육면체 구조를 이루며,
상기 프레임에 의해 이루어지는 하면은 불투명한 테프론으로 폐쇄되고, 상기 하면을 제외한 상기 프레임에 의해 이루어지는 각 면은 투명한 폴리카보네이트로 폐쇄되며,
상기 폴리카보네이트로 이루어지는 면 중 일면에 형성된 두 개의 홀에는 내측으로 글로브가 장착된 것을 특징으로 하는 잔류핵분열기체 포집장치.
The method of claim 2,
The glove box,
The aluminum frame forms a hexahedron structure,
The lower surface formed by the frame is closed by opaque Teflon, and each surface made by the frame except the lower surface is closed by transparent polycarbonate,
Residual fission gas collection device, characterized in that the glove is mounted in the two holes formed on one surface of the surface made of the polycarbonate.
제15항에 있어서,
상기 글로브박스는,
조립시 탈부착이 가능하도록, 상기 프레임에 복수 개의 자석이 장착된 것을 특징으로 하는 잔류핵분열기체 포집장치.
16. The method of claim 15,
The glove box,
Residual nuclear fission gas collection device, characterized in that a plurality of magnets are mounted to the frame so that detachable during assembly.
제4항에 있어서,
상기 글로브박스는,
상기 포집라인이 통과하는 흡기구와 상기 배기라인이 통과하는 배기구에, 각각 필터부재가 설치된 것을 특징으로 하는 잔류핵분열기체 포집장치.
The method of claim 4, wherein
The glove box,
Residual fission gas collection device, characterized in that the filter member is provided in each of the inlet port through which the collection line passes and the exhaust port through which the exhaust line passes.
제17항에 있어서,
상기 필터부재는,
양단이 상기 글로브박스의 내외부에 각각 위치되도록, 상기 글로브박스에 장착된 튜브;
상기 튜브의 양단부에 마련된 한 쌍의 필터; 및
상기 튜브에서 상기 한 쌍의 필터 사이에, 유동하는 공기의 유량을 조절하도록 구성되는 볼밸브;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 잔류핵분열기체 포집장치.
The method of claim 17,
The filter member,
A tube mounted to the glove box such that both ends thereof are positioned inside and outside the glove box;
A pair of filters provided at both ends of the tube; And
A ball valve configured to regulate a flow rate of flowing air between the pair of filters in the tube;
Residual nuclear fission gas collection device comprising a.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH085776A (en) * 1994-04-15 1996-01-12 General Electric Co <Ge> Equipment and method to analyze composition of fission gas
KR20000012845A (en) * 1998-08-01 2000-03-06 이종훈 Nuclear fission gas measurement and collection method and apparatus
KR100804132B1 (en) * 2007-02-21 2008-02-19 한국원자력연구원 An apparatus and method for oxidation-reduction process of spent nuclear fuel by using pulse-type gas injection
KR20090123073A (en) * 2008-05-27 2009-12-02 두산중공업 주식회사 Spent fuel handing machine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH085776A (en) * 1994-04-15 1996-01-12 General Electric Co <Ge> Equipment and method to analyze composition of fission gas
KR20000012845A (en) * 1998-08-01 2000-03-06 이종훈 Nuclear fission gas measurement and collection method and apparatus
KR100804132B1 (en) * 2007-02-21 2008-02-19 한국원자력연구원 An apparatus and method for oxidation-reduction process of spent nuclear fuel by using pulse-type gas injection
KR20090123073A (en) * 2008-05-27 2009-12-02 두산중공업 주식회사 Spent fuel handing machine

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