JPH02128198A - 使用済み核燃料溶解処理装置 - 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］ 本発明は原子炉における使用済み核燃料の再処理工程に
使用される核燃料溶解装置に係わり、とりわけ同装置内
における不溶解物の外部への連続的取り出し手段ないし
構造に関する。

［従来の技術］ 原子力発電所において使用された核燃料は、−般に使用
済核燃料と呼ばれる。この使用済核燃料の中から有用な
核分裂性物質や核原料物質を再利用するための工程が再
処理である。

日本における再処理は、ピコレックス法が採用されてお
り、その再処理工程は、多岐にわたる単位工程から成っ
ている。その初期の工程で、使用済核燃料棒は、小片に
剪断され、続いて、中味の核燃料物質が硝酸で溶解する
ための工程にもちこまれる。この燃料物質の被覆管は、
一般にジルコニウム合金あるいはステンレス鋼で作られ
ており、硝酸には溶解せず核燃料物質の溶解終了時に分
離可能となり、この段階で分別される。

この使用済核燃料の溶解装置としては、回分式、連続式
及び前者の折衷方式の半回分式の３方式がある。一般に
連続式は１回分式に比べ高能率であるが、被覆管等不溶
解物の取出しに問題があり、その解決策として、特願昭
５５−１７７０５４号公報記載の処理物を連続的に処理
する方法が提案されている。しかし、この装置は縦長構
造であるために耐震性の点で不利であり、また、構造が
複雑であるために被覆管による経路的目詰りを起す悪念
がある。

耐震性の向上と目詰り回避のために、水平に保持した円
環状溶解容器中の溶解処理液に燃料片を装荷した複数の
燃料袋荷電を浸漬し、核燃料物質の溶解を行い、溶解終
了後に燃料袋荷電から被覆管を取出すことを特徴とする
連続溶解処理装置の研究開発が進められている。その公
知資料として。

特開昭６１−１６９７９８号公報記載の核燃料の連続溶
解処理装置がある。

［発明が解決しようとする課題］ 上述のような燃料籠を円環状容器内に配置した連続溶解
処理装置では、溶解処理後の燃料装荷部から被覆管など
の不溶解残存物の取り出し作業を的確に行なわなければ
ならない。その際、この溶解処理装置の内部は高腐食性
の雰囲気にあり、従って駆動部などの定期的な保守が不
可欠であるが。

そのための保守作業は高放射能下での作業となるため危
険かつ困難である。従って保守の容易性と共に保守頻度
が少なくて済むシンプルかつ駆動部の少ない構造のもの
がのぞまれている。

本発明は不溶解性残存物の取り出しが的確に行なわれる
と共に保守頻度が少なくて済み、かつ保守作業が容易で
あり、被覆材の取り出しに際して汚染の拡大がないよう
に気密性を維持し易い構造を有する連続溶解処理装置を
提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記の課題は、溶解処理液を収容する耐食性の環状容器
中に、複数の耐食性核燃料装荷籠を円周方向に並べて配
置し、核燃料装荷籠の下部を溶解処理液中に浸漬させて
核燃料を溶解し、溶解終了後核燃料装荷電内に残存した
核燃料被覆管等の不溶残存物を取り出して新たに溶解処
理用核燃料を装荷するものにおいて、この環状容器の上
方にこの環状容器の円周方向に回転可能な環状の蓋を設
け、この環状蓋に核燃料装荷籠の上部を着脱可能に把持
しかつこの核燃料装荷籠を把持した状態で環状容器と環
状蓋の間に移動する機能を有する核燃料装荷部移動装置
及び所定の位置において核燃料装荷籠を傾倒する機能を
有する核燃料装荷籠傾倒装置を備えることによって解決
される。

［作用コ 本発明によれば、環状の溶解容器に円周方向に移動可能
な環状の蓋をこの溶解容器を気密を保って覆うように設
け、この蓋の内部に核燃料装荷籠を把持して移送する移
動装置を備え、同移動装置が核燃料装荷籠を把持し上記
蓋の上部に移動させた状態でこの籠を傾倒させる機構に
より傾倒させて同籠内の不溶解残存物を取り出すように
したので、装置全体が気密を維持し易く、屏動機構がシ
ンプルであり、かつ動作が的確である。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を説明する。

第１図は、一実施例になる使用済核燃料の連続溶解処理
装置の垂直方向の断面を示す。

円環状の溶解容器−１の中には、高温・高酸性度の溶解
処理液３が入っており、複数の燃料装荷電２が円周方向
に配置され、その下部を溶解処理液３に浸漬している。

燃料袋荷電２には、燃料剪断片が装荷されており、これ
が溶解処理液３の中で燃料のみが溶解し、不溶解性の燃
料の被覆管は燃料装荷ｎ２に残存するようになっている
。

溶解容器１の上部は、カバー８により気密性が保持され
ている。燃料袋荷電保持回転機構５は、燃料装荷部昇降
機Ｉ＋１！６に吊下げ結合され、燃料製荷電昇降機構６
は、カバー８により保持され燃料袋荷電保持回転機構５
がカバー８の内側に移動可能なように設置されている。

また、被覆管取出部１０の側面には燃料袋荷電反転装置
７が設置される。被覆管取出部１０は、カバー８により
覆われ、溶解処理装置全体の気密性が保持される。

被覆管口４は、被覆管取出部１０と接続している。

燃料装荷ｎ２の中の被覆管を取出すためには、まず、燃
料袋荷電保持回転機構５が、燃料袋荷電２をつかみ、燃
料製荷電昇降機構６により吊下げられる。燃料袋荷電反
転機構７により燃料袋荷電２を傾けてから、カバー８を
カバー回転駆動機構９により回転させることによって、
燃料装荷１′１２を被覆管抜出口４の上部まで水平移動
する。燃料袋荷電保持回転機構５を下方へ移動させるこ
とにより燃料袋荷電を反転させ、被覆管を被覆管抜出口
へと取出す。被覆管取出後は、燃料袋荷電を元の状態に
吊下げ、溶解容器１内へ戻す。

以下、燃料被覆管の取出し方法を詳細に説明する。第２
図（ａ）は、燃料袋荷電昇降装置６が燃料袋荷電２を把
持する位置における動作を示す。

昇降装置６が下降し、溶解容器１内に配置されている燃
料袋荷電２の上部を燃料袋荷電保持回転機構５により把
持する。第２図（ｂ）は、燃料装荷ｎ２を被覆管抜出部
１０へ引上げた状態の図である。把持された燃料袋荷電
２は、燃料製荷電昇降機構６により吊上げられ、被覆管
取出部１０へ運ばれる。

第３図（ａ）は、被覆管取出部１０において燃料袋荷電
２を次の移動動作に支障がなく、かつ燃料装荷ｎ２内の
被覆管がこぼれ落ちない程度に傾けた状態の図である。

被覆管取出部１０に引上げられた燃料袋荷電２は、燃料
装荷電反転機ｇＩ７により第３図（ａ）の様に傾けられ
る。

第４図は、カバー８内にある被覆管抜出部１０と被覆管
抜出口４との位置関係を溶解容器１の外周側から見た図
である６傾けられた燃料装荷ｎ２は、その状態のまま、
第４図（ａ）、（ｂ）に示す様にカバー８を回転させる
ことにより、被覆管抜出口４上方まで水平移動される。

第３図（ｂ）及び第４図（ｃ）は、燃料袋荷電２内の被
覆管を被覆管抜出口４に抜き出すために。

燃料装荷ｎ２を燃料袋荷電保持回転機ｕＩ５を下げるこ
とにより反転する機構を示した図である。燃料装荷ｎ２
が反転することにより、籠内の被覆管は、被覆管抜出口
４の中へ放出される。被覆管の放出が完了した燃料装荷
Ｉ′！！２は、燃料袋荷電保持回転機構５を上げること
により第４図（ｂ）及び第３図（ａ）に示す状態に戻さ
れた後に、第４図（ｄ）の位置に移動し、新しい被覆管
を装荷するための動作に移る。

第５図は燃料装荷ｎ２を燃料袋荷電保持回転機構５によ
って把持するための機構を示している。

燃料袋荷電２に設けられた把持穴１４に燃料袋荷電保持
回転機構５の把持爪１３を挿入することにより燃料袋荷
電２が籠保持回転機構５に結合される。把持爪１３及び
把持穴１４は、燃料袋荷電２を把持したまま、燃料装荷
ｌｖ１！２内の被覆管の放出が行なえるよう回転可能な
構造となっている。把持爪１３の形状は第５図（、）の
他に第５図（ｂ）（ｃ）　、　　（ｄ）　、　　（ｅ）
　、　　（ｆ）、第６図（１）（２）、（３）等が可能
である。

第７図は、燃料袋荷電２と把持穴１４を示している。第
７図（ｂ）の把持穴１４に対しては、第５図（ａ）、（
ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）のいずれかの把持爪１３を組合
せることが有効であり、第７図（ｃ）の把持穴１４に対
しては、第５図（ｂ）（ｄ）、（ｅ）及び（ｆ）の把持
爪１３を組合せることが有効であ。また、第７図（ａ）
のごとく燃料袋荷電２に把持爪１３を設けても良好な結
果が得られる。第６図は、把持爪１３と把持穴１４が、
燃料袋荷電２の反転動作の際に鍵と鍵穴の関係のように
嵌合し、燃料袋荷電２と燃料袋荷電保守回転機構５が連
結することにより、燃料袋荷電２の落下を防止すること
ができるようにした構造を示している。

［発明の効果］ 本発明によれば、使用済み燃料再処理工程において使用
される連続溶解装置において、溶解後の被覆管等の残存
物を溶解装置から取り出すための装置に関し、同装置は
単純な駆動機構により、的確に取り出し動作の遂行が可
能な構造が与えられ、装置全体がコンパクトであるとと
もに残存物取り出し作業のための空間も小である。同装
置の信頼性は高く、故障を生ずる可能性が少ないので同
装置の保守が容易となり、かつ保守頻度を少なくするこ
とが出来る。

また残存物の取り出しを気密下で行なうことが可能とな
り、それだけ汚染の拡大を防ぐことが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の連続溶解処理装置の構造を
示す縦断面図、第２図、第３図及び第４図は第１図の装
置による被覆管取出し動作説明用部分断面図、第５図、
第６図は、燃料袋荷電の把持部の例及び把持爪の例の構
造を示す図、第７図は、燃料袋荷電の一例の構造を示す
斜視図である。 １・・・溶解容器、２・・・燃料袋荷電、３・・・溶解
処理液、４・・・被覆管抜出口、５・・・燃料装荷油保
持回転機構、６・・・燃料袋荷電昇降機構、７・・・燃
料袋荷電反転機構、８・・・カバー、９・・・カバー回
転旺動機構。 １０・・・被覆管取出部、１１・・・把持部、１２・・
・回転軸部、１３・・・把持爪、１４・・・把持穴。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、溶解処理液を収容する耐食性の環状容器中に、複数
   の耐食性核燃料装荷籠を円周方向に並べて配置し、核燃
   料装荷籠の下部を溶解処理液中に浸漬させて核燃料を溶
   解し、溶解終了後核燃料装荷籠内に残存した核燃料被覆
   管等の不溶残存物を取り出し、新たに溶解処理用核燃料
   を装荷するものにおいて、この環状容器の上方にこの環
   状容器の円周方向に回転可能な環状の蓋を設け、この環
   状蓋に核燃料装荷籠の上部を着脱可能に把持しかつこの
   核燃料装荷籠を把持した状態で環状容器と環状蓋の間に
   移動する機能を有する核燃料装荷籠移動装置及び所定の
   位置において核燃料装荷籠を傾倒する機能を有する核燃
   料装荷籠傾倒装置を備えたことを特徴とする使用済み核
   燃料溶解処理装置。 ２、請求項１の発明において、同核燃料装荷籠は同核燃
   料装荷籠移動装置に対し、回動可能に結合されることを
   特徴とする使用済み核燃料溶解処理装置。 ３、請求項１及び２の発明において、同核燃料装荷籠と
   同核燃料装荷籠移動装置の結合部は把持用爪と把持用穴
   からなり、把持用爪と把持用穴が嵌合した状態で両者が
   不用意に脱離しないように結合されるようにしたことを
   特徴とする使用済み核燃料溶解処理装置。 ４、請求項１及び２の発明において、同核燃料装荷籠傾
   倒装置は同核燃料装荷籠をその下部を移動して傾倒させ
   た状態で保持する手段と同核燃料装荷籠を上下に移動す
   る手段を備えてなることを特徴とする使用済み核燃料溶
   解処理装置。