JPH0425677Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、使用済核燃料の切断体を内部に保持
して溶解装置に装入される使用済核燃料溶解装置
のバスケツトに係り、特に、溶解残渣物たるパイ
プ切断物を容易に排出し得るよう改良した使用済
核燃料溶解装置のバスケツトに関するものであ
る。

［従来技術］ 従来、使用済の酸化ウラニウム等の核燃料を溶
解処理する場合、使用済核燃料を短く切断し、こ
の切断体を硝酸等の酸溶液中に浸漬して溶解させ
ている。

第２図は従来の使用済核燃料の溶解装置を示す
概略的な構成図である。

この使用済核燃料の溶解装置は、筒状の溶解管
１２と、溶解管１２中に装入されたバスケツト１
４とを有する。バスケツト１４は多孔性であり、
通常、ステンレス等の金網製筒状体、あるいは、
多数の孔が穿設された金属製筒状体等が用いられ
る。なお第１図において、バスケツト１４が多孔
性であることを示すために、このバスケツト１４
は破線で示されている。

溶解管１２の側面の複数箇所は、スラブと称さ
れる液槽１６に連通管１８，２０，２２，２４で
接続されている。また、溶解管１２の下部には、
酸素ガス吹込管２６が設置されている。そして、
溶解管１２及びスラブ１６中には硝酸等の酸溶液
が充填されている。

吹込管２６から酸素ガスを吹き込むと、このガ
スは溶解管１２中を上昇し、これに伴つて溶解管
１２中の液も上昇して連通管２２からスラブ１６
内に入り、連通管１８から再び溶解管１２中に戻
り、循環する。

なお液の一部は、中間のレベルに設置された連
通管２０を通つてスラブ１６と溶解管１２とを往
来する。連通管２４はガス流通用のものであり、
吹込管２６から溶解管１２内に吹き込まれた酸素
ガスが、この連通管２４を通り、スラブ１６内に
入る。

バスケツト１４中には、短く切断された使用済
核燃料が装入されており、次のような化学反応式
に従い次第に酸溶液に溶解してゆく。

UO₂＋2HNO₃＋1/2O₂→UO₂（NO₃）₂＋H₂
Ｏ なおスラブ１６には、図示はされていないが、
核燃料が溶け込んだ酸溶液の抜出手段、新しい酸
溶液の供給手段、不溶解性のスラツジの抜出手段
等が設置されている。酸化ウラニウム核燃料は、
通常、ステンレス等のパイプに挿入されている
が、この切断屑や酸化ウラニウム棒中の不溶解分
等がスラツジとなつて、酸溶液中に含まれるので
ある。

而して酸化ウラニウム棒が挿入されたパイプそ
れ自体は酸溶液には溶けず、酸化ウラニウムが溶
け出した後でもバスケツト１４中に残留するの
で、溶解終了後、バスケツト１４を引き上げ、残
つたパイプ切断物を取り出す必要がある。

溶解操作終了後、バスケツト１４内に残つたパ
イプ切断物（以下、パイプと略）を排出するため
に、従来は、第３図及び第４図に示す手段によつ
ていた。即ち、バスケツト１４をクレーンで吊り
上げ溶解管１２から抜き出し（第３図矢印１）、
移動し（矢印２）、筒状のバスケツト反転用ケー
ス２８の中に入れる（矢印３）。そして、第４図
の如くバスケツト反転用ケース２８を少しづづ反
転させドラム缶３０の中に排出するのである。な
お、図中２９は反転駆動装置である。

［考案が解決しようとする問題点］ しかし、バスケツト１４を溶解管１２から抜き
出し、これを反転用ケース２８に挿入し、次い
で、ケース２８をゆつくりと反転させドラム缶３
０の中にうまくパイプを排出するには、熟練した
作業員により微妙な操作を必要とし、長い操作時
間がかかるという問題があつた。

又、バスケツト内に溶解液が流通しやすいよう
に、バスケツトを内管と外管とからなる二重管構
造とし、内管と外管の間に使用済核燃料を保持し
て、満遍無く溶解液が核燃料と接触し得るように
したものを、出願人は既に提案している（特願昭
59−126642，59−129000，59−129001。なお、こ
のように二重管構造とするのは、次の理由によ
る。即ちバスケツト内に使用済核燃料の切断体を
装入すると、液流通抵抗が極めて大きくなるの
で、液はバスケツトを迂回して溶解管の内壁面に
沿つて流れようとし、バスケツト内部に均一に流
入しなくなる。これに対し、バスケツトを二重管
構造とし、この内管内部に溶解液を導入するよう
にすれば、溶解液は、バスケツト内部の各部分に
均等に供給されるようになる。そして、溶解の速
度もバスケツト内の各部で均等化され、溶けむら
が無くなり、溶解サイクル当りの所要時間も短縮
されるのである。） この二重管構造のバスケツトにおいては、バス
ケツトを傾けてもパイプが出にくいので、前記パ
イプの排出作業は、殊に煩瑣である。

［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、本考案は、バス
ケツトが内管３２と外管３４とから構成される二
重管構造のものにおいて、内管３２を外管３４に
対して上昇可能としておき、パイプ排出時には内
管押上用治具を用いて内管３２をつき上げて上昇
させることにより、バスケツト１４ａの底部を開
口して反転操作なしで排出作業ができるようにし
たものである。

即ち本考案のバスケツトは、図面に示すよう
に、中心孔４４を有する底部材４２が下端に設け
られた多孔性の外管３４及び該外管３４内に軸方
向移動可能に装入された多孔性の内管３２を有し
てなり、該内管３２の上端は外管３４の上方内部
に固設されたキヤツプ３６に遊挿されており、内
管３２の底部には、内管押上治具５５の先端６２
への係合用部材６４が設けられており、かつ前記
キヤツプ３６内部には、内管３２を下方に付勢し
内管３２下端を前記底部材４２の中心孔４４周縁
部に押付ける弾性体４０が装入されてなる。

なお、本考案において、バスケツトの上もしく
は下とは、バスケツトを溶解装置に装入する直立
姿勢における上又は下をいう。

［作用］ 本考案のバスケツトは、多孔性の内管３２と外
管３４とを有して成り、使用済核燃料はこの内管
と外管との間に装入される。内管３２は上下方向
に移動可能であるが、キヤツプ３６内に装入され
た弾性体４０の付勢力とをれ自身の重量により、
内管３２下端が底部材４２に押し付けられてい
る。従つて、内管３２を突き上げない通常の状態
にあつては、使用済核燃料は内管３２と外管３４
との間に保持される。

一方、上記の様に、底部材４２は中央に孔４４
を有していて、内管押上治具５５の先端６２を装
入できる。また内管３２の下端には、治具先端６
２との係合用部材（以下、係合部材と略）６４が
設けられている。第９Ｂ図に示すように、内管押
上治具５５を用いて内管３２を突き上げると、こ
れにより内管３２の下端と底部材４２との間に隙
間ができ、パイプは、開口した底部から落下し排
出される。

［実施例］ 本考案の一実施例を第１図及び第５図乃至第１
０図を参照して説明する。

第１図は、本実施例に係るバスケツト１４ａの
全体縦断面図である。

このバスケツト１４ａは、内管３２と外管３４
とからなる二重管構造であり、内管３２及び外管
３４は、ともに、金網あるいは多数の孔が穿設さ
れた多孔板などの多孔材で構成され、酸溶液がそ
の管壁を自由に通過し得る。（但し、多孔性であ
ることは図示しない。） 外管３４の上端は、第５図に拡大して示すよう
に、拡径しており、バスケツト１４ａが溶解管１
２に装入された際、この拡径部が溶解管１２内壁
面と当接し、バスケツト１４ａの姿勢が直立のも
のとなるよう支持する。

内管３２の上端は外管３４の上方内部に固定さ
れた小円筒状のキヤツプ３６に遊挿されている。
このキヤツプ３６は、第６図に示す様に、外管３
４内壁面に、管軸方向に延在するよう固設された
３枚のリブ３８を介して固定されている。また、
第６図及び第７Ａ，７Ｂ図に示す様に、キヤツプ
３６天井面と内管３２の頂面との間には弾性体
（本実施例ではバネ）４０が介装されており、内
管３２を下方に付勢している。

第８図、第９Ａ図に拡大して示す様に、内管３
２の下端は、外管３４の下端に設けられた環状の
底部材４２に当接し支持されている。この底部材
４２は、中央に円形の中心孔４４を有し、さらに
この中心孔４４に向つて下り傾斜する斜面４６を
有している。（この斜面４６は、後述の如く、溶
解残渣たるパイプの排出を滑かにするためのもの
である。） 内管３２の下端には拡大部５０が設けられてお
り、この拡大部５０は前記底部材４２の斜面４６
と密着するよう同じ角度で傾斜した斜面５２を有
する。内管３２はバネ４０及びそれ自身の重量に
よつて、その下端斜面５２を底部材４２の斜面に
押付けており、これにより外管３４及び内管３２
の底部同志の封塞が十分なものとされている。

なお、内管３２下部外周面の拡大部５０よりも
若干上方には、軸方向に延在する３枚のリブ５４
が設けられており、このリブ５４により、内管３
２と外管３４の間は常時一定間隔に保たれる。

本実施例において、内管３２の下端よりもわず
かに上位の内周面には、次に説明する内管３２を
突き上げる内管押上治具５５先端の円錐状部６２
と係合する係合部材６４が突起状に立設されてい
る。

この内管押上治具５５は、第１０図に示される
ように、放射方向に伸びかつ波形に湾曲した３本
の脚部５６を有する。この脚部５６は、バスケツ
ト１４ａから排出されるパイプを収容するドラム
缶３０の上縁を跨ぐように懸架される。３本の脚
部５６の中心交点には棒体６０が立設され、棒体
６０の先端には上に向つて先鋭な円錐状部６２が
設けられている。

この円錐状部６２の直径は、内管３２の内側に
設けられた係合部材６４に係合できる大きさを有
し、かつ底部材４２の中心孔４４の直径よりも小
とされている。

本実施例の作用を以下に述べる 溶解終了後、内部にパイプが残つたバスケツト
１４ａはクレーンで吊り上げられ、内管押上治具
５５の据えられたドラム缶３０の上方に運ばれ
る。次に内管押上治具５５の先端の円錐状部６２
が底部材中心孔４４に挿入されるように吊り下
す。そうすると、この円錐状部６２は内管３２の
下端内側に設けられた係合部６４に係合し、内管
３２は下降を止められ外管３４に対し相対的につ
き上げられ上昇する（第７Ｂ図、第９Ｂ図）。こ
れにより、内管３２と外管３４との間に保持され
ていたパイプ４８は、内管３２の下端に生じた間
隙から落下する。このとき底部４２の斜面はパイ
プの落下を滑らかにしパイプが落下せずに底部材
４２上面に残留するのを防止する。

なお、上記の様な排出作業は、遠隔操作により
行なわれる。

上記実施例は本考案の一実施例であるから、本
考案はこれに限定されるものでは無く、他の態様
においても実施し得る。

例えば、上記の実施例においては、内管３２の
下端に設けられる係合部材６４と拡大部５０は別
個に設けられているが、第１１図に示すように、
これらを一体的に設けても良い。

この第１１図の係合部材６４は、回転体形状の
ものであるが、第１２図に示すように内管３２の
軸方向に延在するリブ状のものとし、このリブ状
の係合部材６４が拡大部５０の中心孔孔壁面に突
起するよう一体的に設けても良い。このようにリ
ブ状のものとすれば、拡大部４２の中心孔開口面
積が大きくなるので、これを通過する液の流通抵
抗が減少される。

本考案に係るバスケツトが装入される溶解装置
の構成例を、次に第１３図乃至第１６図を参照し
て説明する。

第１３図は、溶解液中に沈殿するスラツジを集
めるスラツジ捕集部７０を各溶解管１２の底部に
設けた溶解装置の全体構成図、第１４図は第１３
図の部の拡大図である。

第１３図において、前述のスラブ１６の両側に
溶解管１２が立設され、それぞれスラブ１６に対
して配管１８，２２，２４を介して液流通可能に
接続されている。溶解管１２の底部は細径のスラ
ツジ捕集部７０となつており、この細径部への移
行部分は下方に向つて次第に縮径するテーパ部１
２ｂとなつている。スラツジ捕集部７０の最底部
には流体吹込管７４が接続され、テーパ部１２ｂ
の下位部分にはスラツジ抜出管７６が接続されて
いる。

溶解管１２の内部には内管３２及び外管３４等
からなるバスケツト１４ａ（図示せず）が装入さ
れ、溶解管１２の下部に形成された、バスケツト
掛止用のテーパ部１２ｃに掛止されている。ま
た、バスケツト１４ａよりも下方には、多孔性の
スラツジ受容器７２が装入され、前記のテーパ部
１２ｂに掛止されている。

このように構成された溶解装置において、スラ
ブ１６内の酸溶液は連絡管１８を通つて溶解管１
２内に導入され、次いで溶解管１２内を上昇し、
使用済核燃料を溶解し、連絡管２０，２２を経し
スラブ１６に戻り循環する。

一方、溶解管１２内に流入した酸溶液に含まれ
るスラツジは、溶解管１２内を沈降する。スラツ
ジのうち粒径の大きなものはスラツジ受容器７２
で捕捉される。このスラツジ受容器７２は、バス
ケツト１４を抜き出した時に、適宜、溶解管１２
外部に取り出され、スラツジの排出が行なわれ
る。細かなスラツジは、スラツジ受容器７２を通
過し、溶解管１２の最底部に沈積する。沈積した
スラツジは、流体吹込管７４により吹込まれる液
体により、攪拌され、スラツジ抜出管７６から抜
き出される。例えば、所定時間毎に、あるいは適
宜の検出手段により沈積スラツジ量を検知し沈積
量が所定量に達した時毎に、流体吹込管７４から
流体をスラツジ捕集部７０内に吹込み、沈積した
スラツジを攪拌し、スラツジ抜出管７６から装置
外へ排出する。

第１５図は、各溶解管１２に対し共通のスラツ
ジ捕集部７８が設けられているタイプの溶解装置
である。

即ち、スラブ１６の両側に立設された溶解管１
２の下部は、共通のスラツジ捕集部７８へ、連絡
管８０を介して連通している。また、スラブ１６
の底部は、中央部分に向つて下り勾配となるよう
に傾斜されており、その最下部が、連絡管８２を
介してスラツジ捕集部７８へ連通している。

スラツジ捕集部７８の構成を説明すると、第１
６図に示すように、主として下部の細径部７８ａ
と上部の太径部７８ｂからなる。そして、最底部
には流体吹込管７４が、また、細径部７８ａから
太径部７８ｂに移行するテーパ部７８ｃの部分に
スラツジ排出管７６が接続されている。

溶解管１２の下部に連通する連絡管８０は、太
径部７８ｂの上位部分に接続されており、スラブ
１６との連絡管８２は、太径部７８ｂの頭頂から
その内部に差し込まれ、テーパ部７８ｃの近くに
まで達している。

このように構成された溶解装置において、スラ
ブ１６内の酸溶液は連絡管８２を流下してスラツ
ジ捕集部７８に入る。酸溶液の液体部分は、捕集
部７８内において連絡管８２の下端開口縁を回り
込んで連絡管８２と太径部７８ｂとの間を上昇
し、連絡管８０を経て溶解管１２に入る。そし
て、溶解管１２中を上昇し、使用済核燃料を溶解
し、次いで連絡管２２，２４を経てスラブ１６へ
戻り、循環する。

一方、連絡管８０からスラツジ捕集部７８に導
入された酸溶液に含まれるスラツジは、スラツジ
捕集部７８内を沈降し、その細径部７８ａ内に沈
積する。そこで、所定の時間に、流体吹込管７４
から流体を細径部７８ａ内に吹込み、沈積したス
ラツジを攪拌し、スラツジ抜出管７６から装置外
へ排出する。

なお、第１３図ないし第１６図は、本考案のバ
スケツトを採用した溶解装置の一例であり、本考
案のバスケツトはその他の構造の溶解装置にも、
当然ながら、採用し得る。

［考案の効果］ 以上詳述した通り、本考案に係るバスケツトに
よれば、バスケツトの反転操作なしに溶解残渣た
るパイプの排出作業を容易かつ迅速に行なうこと
ができる。また、バスケツトは、２重管構造であ
り、酸溶液がバスケツト内に満遍なく均等に供給
されるので、使用済核燃料の溶解も均一なものと
なり、溶解の１サイクルに要する時間が大幅に短
縮される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係るバスケツトの
縦断面図、第２図は使用済核燃料溶解装置の概略
的な構成図、第３図及び第４図は従来のパイプ排
出作業を説明する概略図である。第５図及び第７
Ａ図、第７Ｂ図は第１図部及び部の拡大図で
ある。第６図及び第８図はそれぞれ第１図の−
線及び−線断面図、第９Ａ図はバスケツト
下部の拡大断面図、第９Ｂ図はバスケツト内管の
移動を説明する断面図、第１０図は内管押上治具
の斜視図である。第１１図及び第１２図は他の実
施例におけるバスケツトの下端縦断面図、第１３
図及び第１５図はそれぞれ本考案のバスケツトが
浸漬される溶解装置の全体図、第１４図は第１３
図のの部分を示す拡大断面図、第１６図は第
１５図の部の拡大断面図である。 １２……溶解管、１４，１４ａ……バスケツ
ト、３０……ドラム缶、３２……内管、３４……
外管、３６……キヤツプ、４０……バネ、４２…
…底部、４４……孔、４６……斜面、５０……拡
大部、５５……内管押上治具、６２……治具先端
の円錐状部、６４……係合部材、７０，７８……
スラツジ補集部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 使用済核燃料の切断体を内部に保持し、溶解
   装置に上下方向に装入される筒状のバスケツト
   であつて、 中心孔を有する底部材が下端に設けられた多
   孔性の外管及び該外管内に軸方向移動可能に装
   入された多孔性の内管を有してなり、該内管の
   上端は、外管の上方内部に固設されたキヤツプ
   に遊挿されており、内管の底部には、内管押上
   治具の先端への係合用部材が設けられており、
   かつ前記キヤツプ内部には、内管を下方に付勢
   し内管下端を前記底部材の中心孔周縁部に押付
   ける弾性体が装入されてなることを特徴とする
   使用済核燃料溶解装置のバスケツト。 (2) 前記底部材の上面は、その中心孔に向つて下
   り勾配の斜面とされていることを特徴とする実
   用新案登録請求の範囲第１項に記載の使用済核
   燃料溶解装置のバスケツト。 (3) 前記底部材と、内管押上治具への係合用部材
   とは一体とされていることを特徴とする実用新
   案登録請求の範囲第１項又は第２項に記載の使
   用済核燃料溶解装置のバスケツト。