JPH01258703A - コールドトラツプ - 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、高速増殖炉に係り、特に、冷却材中の不純物
の除去に好適なコールドトラップに関する。

〔従来の技術〕

従来のコールドトラップの運転方法は、特開昭５６−５
４０９１号や特開昭５６−１３３６１０号公報等に記載
のように、コールドトラップに捕獲した不純物（酸素や
水素）を系外に排出して、コールドトラップを再生する
ものとなっていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、いずれも、コールドトラップ内に捕獲
した不純物を系外に放出させて、コールドトラップの機
能を回復させようとするものである。特に、−次冷却系
におけるコールドトラップでは、放射性腐食生成物や核
分裂生成物が捕獲されている。このため、捕獲した不純
物を系外に放出させると、これらの放射性物質も系外に
排出されることになり、安全上必ずしも有効な手法とは
ならない。

本発明は、コールドトラップの寿命を決定するのは、不
純物のなかでとくに酸素と水素であることに着目し、コ
ールドトラップの不純物を系外に放出させないで、コー
ルドトラップの寿命の延長を図ることを目的としている
。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、コールドトラップに充填される不純物捕獲
用の金属素線に、酸素や水素を吸蔵しやすい金属を用い
、コールドトラップに捕獲した酸素および水素をこの金
属に吸蔵させることにより、達成される。

〔作用〕

本発明のコールドトラップに充填したメツシュの材質は
、その表面に析出した酸素や水素を吸蔵することができ
るので、−度閉塞したメツシュ部のナトリウムの流路を
再び確保でき、コールドトラップの再生処理が可能とな
る。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図および第２図を用いて
説明する。

第１図は、高速炉の一次冷却系および二次冷却系に用い
られるコールドトラップの構造を示したものである。コ
ールドトラップには、容器１の内側にメツシュ２を充填
した内円筒管３．容器１の外側に冷却用円筒管４が設け
られる。容器１の上部には冷却材入口ノズル５．下部に
はドレン配管６を介して弁７が設置されている。内円筒
管３の上部には冷却材出口ノズル８が取り付けられてい
る。冷却用円筒管４の上部および下部には、それぞれ冷
却出口９、冷却入口１０が設けられている。

冷却用円筒管４の外周に加熱器１２が取り付けられてい
る。

冷却材にナトリウムを用いた場合を例にとり、機能を説
明する。ナトリウムが、冷却材入口ノズル５より容器１
内に流入し、容器１と内円筒管３との間隙部を下降する
とき、容器１と冷却用円筒管との間隙部を上昇してきた
ナトリウム冷却用の冷却媒体１１と熱交換して冷却され
る。ナトリウム中の不純物、特に、酸素や水素は、内円
筒管内に充填されたメツシュ部表面に過飽和分が析出し
、捕獲され、精製されたナトリウムが冷却材出口より流
出する。

メツシュの材質とルでバナジウム金属等で構成されたも
のを用いる。バナジウムは、酸素と結合しゃすい金属と
して知られている。そこで、ナトリウム中で、酸素およ
び水素がバナジウム中に捕獲されるか否かを調べた。こ
の結果を表１に示す。

表１７００℃に浸漬したバナジウム中の酸素と水素濃度
衣１に示す結果は、コールドトラップを作動させ、精製
した７　００　’Ｃのナトリウム中に十時間浸漬し、バ
ナジウム中の酸素、および、水素濃度を測定したもので
ある。ナトリウム中の酸素および水素は、コールドトラ
ップ温度を変化させ、調整した。バナジウム中の酸素お
よび水素濃度は、コールドトラップ温度が高い、つまり
、ナトリウム中の酸素および水素濃度が高い程、高い値
を示している。このことから、バナジウムはナトリウム
中の酸素や水素を容易に吸蔵することができることがわ
かる。

ナトリウム中の酸素や水素は、固体のＮａｚＯ。

Ｎ　ａ　ＨあるいはＮａＯＨの化学形態で析出する。

このため、メツシュ部で、捕獲された酸素や水素によっ
てナトリウムの流路が狭められ、次式に閉塞状態に近づ
く。この場合、コールドトラップの機能を回復させるた
めに再生処理を施す。この手順を第２図を用いて説明す
る。

コールドトラップは、通常、低い温度で精製運転する。

これにつれて、コールドトラップが閉塞状態に近づいた
とき、コールドトラップへのす１ヘリウムの供給を停止
して、静止状態にする。次にコールドトラップを加熱器
１２を用いて昇温し、次の再生処理を施す。コールドト
ラップを昇温すると、コールドトラップ内に捕獲されて
いた酸素や水素は、ナトリウム中に再溶解し、ナトリウ
ム中の濃度が上昇する。このため、ナトリウム中の酸素
と水素は、表１で説明したように、メツシュの材質のバ
ナジウム中に拡散し、吸蔵される。ナトリウム中からバ
ナジウム中への酸素および水素の移行が起るため、メツ
シュ部のナトリウム流路の閉塞を解消できる。再生処理
を施したコールドトラップは、初期の機能を回復できる
ため、再び、精製運転を行うことができる。このように
、精製と再生運転を繰返すことによって、コールドトラ
ップを長期にわたり、利用可能となる。もし、コールド
トラップ内のナトリウムを系外に排出する場合には、弁
７を介してドレン配管６を利用すればよい。

本発明では、−旦、コールドトラップ内に捕獲した不純
物を系外に排出することなく再生処理を施すことができ
るので、−次冷却系では、放射性物質の再分散を防止で
きるので、安全性の向上を図ることができる。

さらに、−次系では、炉心から発生するトリチウムがコ
ールドトラップに捕獲される。これを、再生処理によっ
て、バナジウム中に取り込むことができるため、化学的
に安定な水素化物の形態で保存できる。また、メツシュ
の材質は、バナジウム以外に、ジルコニウムなどのよう
に酸素や水素を吸蔵しやすい金属であればよい。

本実施例によれば、メツシュの充填材に、酸素や水素の
吸蔵金属を用いることによって、（１）−度捕集した不
純物を系外に排出することなく、コールドトラップを再
生できるので、放射性質の取り扱いの安全性の向上が図
れる、（２）再生処理が昇温のみによって可能になるた
め。

再生処理のための付帯設備を必要とせず、処理操作が簡
便化する。

（３）−次冷却系では、トリチウムをメツシュの金属内
部に水素化物として捕獲できるので、系外への放出を防
ぐことができる。

本実施例によれば。

（１）再生処理に付帯設備を必要せず、連続的に再生可
能となり、操作手順が簡素化する。

（２）−度捕集した不純物を系外に放出することがない
ので、放射性物質の再分散を防ぎ、安全性が向上する。

（３）トリチウムをメツシュ金属内に水素化物の形能で
捕獲できるので、安全に保存することができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、コールドトラップに捕獲した酸素や水
素を系外に排出することなく、コールドトラップの再生
処理を施すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の断面図、第２図は、コー
ルドトラップの再生処理手順を示す図である。 １・・・容器、２・・・メツシュ、１１・・・冷却媒体
、１２第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、液体金属の流入口および流出口をもつ容器の内部に
   充填材を保持し、これを冷却する手段を備えたコールド
   トラップにおいて、 前記充填材に酸素および水素等の不純物を吸蔵しやすい
   金属を用いたことを特徴とするコールドトラップ。 ２、前記充填材にバナジウム金属、あるいは、ジルコニ
   ウム金属を用いたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のコールドトラップ。