JPH0712988A - 再処理プラントの運転方法及び再処理プラント - Google Patents
再処理プラントの運転方法及び再処理プラントInfo
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- JPH0712988A JPH0712988A JP15349993A JP15349993A JPH0712988A JP H0712988 A JPH0712988 A JP H0712988A JP 15349993 A JP15349993 A JP 15349993A JP 15349993 A JP15349993 A JP 15349993A JP H0712988 A JPH0712988 A JP H0712988A
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- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】再処理プラントの運転方法において、プロセス
構成及び機器構造を合理化して少ない安全設備で十分な
安全性を確保し、再処理プラントの規模及び建設費を低
減する。 【構成】使用済燃料またはプロセス内流体の構成物質の
量とそのトラブルへの影響を把握評価して、運転条件を
制御する。これにより、再処理プラントのトラブルを未
然に防止できる。また、再処理のプラント機器及びプロ
セスを合理化でき、再処理プラントの建設費を大幅に低
減できる。
構成及び機器構造を合理化して少ない安全設備で十分な
安全性を確保し、再処理プラントの規模及び建設費を低
減する。 【構成】使用済燃料またはプロセス内流体の構成物質の
量とそのトラブルへの影響を把握評価して、運転条件を
制御する。これにより、再処理プラントのトラブルを未
然に防止できる。また、再処理のプラント機器及びプロ
セスを合理化でき、再処理プラントの建設費を大幅に低
減できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は使用済原子燃料を再処理
しウラン及びプルトニウムを回収する再処理プラントの
運転方法及び再処理プラントに係わり、特に少ない安全
設備で十分な安全性を確保するのに好適な再処理プラン
トの運転方法及び再処理プラントに関する。
しウラン及びプルトニウムを回収する再処理プラントの
運転方法及び再処理プラントに係わり、特に少ない安全
設備で十分な安全性を確保するのに好適な再処理プラン
トの運転方法及び再処理プラントに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の再処理プラントの運転方法として
は、特開昭６３−１８０８９４号公報に記載のように、
核燃料物質及び核分裂生成物を含む硝酸溶液と有機溶媒
とを接触させ、有機相側に核燃料物質を水相側に核分裂
生成物を分離する溶媒抽出プロセスにおいて、溶媒抽出
装置内での硝酸濃度を測定し、有機相及び水相中の対象
核種濃度が一定になるように硝酸濃度を制御し、製品品
質を向上するものがある。
は、特開昭６３−１８０８９４号公報に記載のように、
核燃料物質及び核分裂生成物を含む硝酸溶液と有機溶媒
とを接触させ、有機相側に核燃料物質を水相側に核分裂
生成物を分離する溶媒抽出プロセスにおいて、溶媒抽出
装置内での硝酸濃度を測定し、有機相及び水相中の対象
核種濃度が一定になるように硝酸濃度を制御し、製品品
質を向上するものがある。
【０００３】また、特開昭６３−２７７９６号公報に記
載のように、再処理プラントの臨界管理装置において、
被処理液の組成条件と運転条件とから処理済溶液の核物
質濃度の最大値を予測し、核物質濃度の最大値が制限値
を越えているかどうかを判別し、絶対に起こってはなら
ない臨界事故の管理に際して運転操作上の不連続時間を
最小化したり、制限値を越えていれば被処理液を希釈す
るものがある。
載のように、再処理プラントの臨界管理装置において、
被処理液の組成条件と運転条件とから処理済溶液の核物
質濃度の最大値を予測し、核物質濃度の最大値が制限値
を越えているかどうかを判別し、絶対に起こってはなら
ない臨界事故の管理に際して運転操作上の不連続時間を
最小化したり、制限値を越えていれば被処理液を希釈す
るものがある。
【０００４】更に、再処理プラントそのもののではない
が、実公平３−３４７１８号公報及び実公平３４７１９
号公報に記載のように、再処理プラントで回収した回収
ウランと天然ウランを濃縮ウランと劣化ウランとに分離
して回収する分離回収装置において、濃縮ウラン中のウ
ラン同位体の濃度を測定して回収ウランと天然ウランの
供給量を制御したり、演算制御部での演算結果に基づい
て回収ウランと天然ウランの供給割合を制御して、濃縮
ウランの品質を向上したり、濃度コストを低減するもの
がある。
が、実公平３−３４７１８号公報及び実公平３４７１９
号公報に記載のように、再処理プラントで回収した回収
ウランと天然ウランを濃縮ウランと劣化ウランとに分離
して回収する分離回収装置において、濃縮ウラン中のウ
ラン同位体の濃度を測定して回収ウランと天然ウランの
供給量を制御したり、演算制御部での演算結果に基づい
て回収ウランと天然ウランの供給割合を制御して、濃縮
ウランの品質を向上したり、濃度コストを低減するもの
がある。
【０００５】更に、再処理プラントの安全性に関して
は、材料腐食等に対して十分余裕のあるプロセス構成、
機器構造を採用し、特にプロセス内のトラブル要因とな
る物質量を把握して運転条件を制御することは考慮され
ていなかった。
は、材料腐食等に対して十分余裕のあるプロセス構成、
機器構造を採用し、特にプロセス内のトラブル要因とな
る物質量を把握して運転条件を制御することは考慮され
ていなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上のように従来の再
処理プラントまたはそれに係わる設備の運転方法は、再
処理プラントの製品品質を向上することや、絶対に起こ
ってはならない臨界事故の管理に際して運転操作上の不
連続時間を最小化することを主眼としており、再処理プ
ラントの安全性に関しては、いずれも十分余裕のあるプ
ロセス構成や機器構造を採用することを前提としてい
た。このため、再処理プラントの規模及び建設費を必要
以上に増大させる可能性が高く、プラント建設にかかわ
るコストが増大するという問題があった。
処理プラントまたはそれに係わる設備の運転方法は、再
処理プラントの製品品質を向上することや、絶対に起こ
ってはならない臨界事故の管理に際して運転操作上の不
連続時間を最小化することを主眼としており、再処理プ
ラントの安全性に関しては、いずれも十分余裕のあるプ
ロセス構成や機器構造を採用することを前提としてい
た。このため、再処理プラントの規模及び建設費を必要
以上に増大させる可能性が高く、プラント建設にかかわ
るコストが増大するという問題があった。
【０００７】本発明の目的は、プロセス構成及び機器構
造を合理化して少ない安全設備で十分な安全性を確保
し、再処理プラントの規模及び建設費を低減することの
できる再処理プラントの運転方法及び再処理プラントを
提供することにある。
造を合理化して少ない安全設備で十分な安全性を確保
し、再処理プラントの規模及び建設費を低減することの
できる再処理プラントの運転方法及び再処理プラントを
提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の再処理プラントの運転方法は、原子炉から
取り出された原子燃料の組成データに基づきプラント運
転上トラブルの要因となる物質の再処理溶液中における
存在量を把握すること、その物質の存在量とプラントト
ラブルとの因果関係を評価すること、その評価結果に基
づき前記物質によるプラントへの影響が減るように運転
条件を制御することを特徴としている。
に、本発明の再処理プラントの運転方法は、原子炉から
取り出された原子燃料の組成データに基づきプラント運
転上トラブルの要因となる物質の再処理溶液中における
存在量を把握すること、その物質の存在量とプラントト
ラブルとの因果関係を評価すること、その評価結果に基
づき前記物質によるプラントへの影響が減るように運転
条件を制御することを特徴としている。
【０００９】この場合、前記原子炉から取り出された原
子燃料の組成データは、好ましくは、燃料集合体に付着
しているクラッドも含めた再処理プラントに移行する全
ての物質に関するデータである。
子燃料の組成データは、好ましくは、燃料集合体に付着
しているクラッドも含めた再処理プラントに移行する全
ての物質に関するデータである。
【００１０】また、上記目的を達成するために、本発明
の再処理プラントの運転方法は、測定によりプラント運
転上トラブルの要因となる物質の再処理溶液中における
存在量を把握すること、その物質の存在量とプラントト
ラブルとの因果関係を評価すること、その評価結果に基
づき前記物質によるプラントへの影響が減るように運転
条件を制御することを特徴としている。
の再処理プラントの運転方法は、測定によりプラント運
転上トラブルの要因となる物質の再処理溶液中における
存在量を把握すること、その物質の存在量とプラントト
ラブルとの因果関係を評価すること、その評価結果に基
づき前記物質によるプラントへの影響が減るように運転
条件を制御することを特徴としている。
【００１１】また、上記目的を達成するために、本発明
の再処理プラントの運転方法は、再処理プラント内の上
流側プロセスにおいてプラント運転上トラブルの要因と
なる物質の再処理溶液中における存在量を把握するこ
と、その物質の存在量と下流側プロセスでのトラブルと
の因果関係を評価すること、その評価結果に基づき前記
物質による下流側プロセスへの影響が減るように運転条
件を制御するものである。
の再処理プラントの運転方法は、再処理プラント内の上
流側プロセスにおいてプラント運転上トラブルの要因と
なる物質の再処理溶液中における存在量を把握するこ
と、その物質の存在量と下流側プロセスでのトラブルと
の因果関係を評価すること、その評価結果に基づき前記
物質による下流側プロセスへの影響が減るように運転条
件を制御するものである。
【００１２】更に、上記目的を達成するために、本発明
の再処理プラントの運転方法は、再処理プラント内の一
プロセスにおいてプラント運転上トラブルの要因となる
物質の再処理溶液中における存在量を把握すること、そ
の物質の存在量と前記プロセスでのトラブルとの因果関
係を評価すること、その評価結果に基づき前記物質によ
る前記プロセスへの影響が減るように運転条件を制御す
ることを特徴としている。
の再処理プラントの運転方法は、再処理プラント内の一
プロセスにおいてプラント運転上トラブルの要因となる
物質の再処理溶液中における存在量を把握すること、そ
の物質の存在量と前記プロセスでのトラブルとの因果関
係を評価すること、その評価結果に基づき前記物質によ
る前記プロセスへの影響が減るように運転条件を制御す
ることを特徴としている。
【００１３】上記上下流プロセス及び同一プロセスに係
わる再処理プラントの運転方法において、前記トラブル
の要因となる物質の存在量は原子炉から取り出された原
子燃料の組成データを入力することにより把握してもよ
いし、測定装置で測定することにより把握してもよい。
わる再処理プラントの運転方法において、前記トラブル
の要因となる物質の存在量は原子炉から取り出された原
子燃料の組成データを入力することにより把握してもよ
いし、測定装置で測定することにより把握してもよい。
【００１４】また、上記再処理プラントの運転方法にお
いて、前記トラブルは例えば放射性核種の揮発であり、
この場合、前記トラブルの要因となる物質がルテニウム
を含む。
いて、前記トラブルは例えば放射性核種の揮発であり、
この場合、前記トラブルの要因となる物質がルテニウム
を含む。
【００１５】更に、前記トラブルは沈澱による配管の閉
塞であってもよく、この場合、前記トラブルの要因とな
る物質がリン酸を含む。
塞であってもよく、この場合、前記トラブルの要因とな
る物質がリン酸を含む。
【００１６】更に、前記トラブルが機器材料の腐食であ
ってもよく、この場合、前記トラブルの要因となる物質
が鉄を含む。
ってもよく、この場合、前記トラブルの要因となる物質
が鉄を含む。
【００１７】また、上記目的を達成するために、本発明
の再処理プラントは、原子炉から取り出された原子燃料
の組成データに基づきプラント運転上トラブルの要因と
なる物質の存在量を把握する第１の手段と、前記物質の
存在量とプラントトラブルとの因果関係を評価する第２
の手段と、その評価結果に基づき前記物質によるプラン
トへの影響が減るように関連機器を制御する第３の手段
とを有することを特徴としている。
の再処理プラントは、原子炉から取り出された原子燃料
の組成データに基づきプラント運転上トラブルの要因と
なる物質の存在量を把握する第１の手段と、前記物質の
存在量とプラントトラブルとの因果関係を評価する第２
の手段と、その評価結果に基づき前記物質によるプラン
トへの影響が減るように関連機器を制御する第３の手段
とを有することを特徴としている。
【００１８】更に、上記目的を達成するために、本発明
の再処理プラントは、測定によりプラント運転上トラブ
ルの要因となる物質の再処理溶液中における存在量を把
握する第１の手段と、前記物質の存在量とプラントトラ
ブルとの因果関係を評価する第２の手段と、その評価結
果に基づき前記物質によるプラントへの影響が減るよう
に関連機器を制御する第３の手段とを有することを特徴
としている。
の再処理プラントは、測定によりプラント運転上トラブ
ルの要因となる物質の再処理溶液中における存在量を把
握する第１の手段と、前記物質の存在量とプラントトラ
ブルとの因果関係を評価する第２の手段と、その評価結
果に基づき前記物質によるプラントへの影響が減るよう
に関連機器を制御する第３の手段とを有することを特徴
としている。
【００１９】また、上記目的を達成するために、本発明
の再処理プラントは、再処理プラント内の上流側プロセ
スにおいてプラント運転上トラブルの要因となる物質の
再処理溶液中における存在量を把握する第１の手段と、
前記物質の存在量と下流側プロセスでのトラブルとの因
果関係を評価する第２の手段と、その評価結果に基づき
前記物質による下流側プロセスへの影響が減るように関
連機器を制御する第３の手段とを有することを特徴とし
ている。
の再処理プラントは、再処理プラント内の上流側プロセ
スにおいてプラント運転上トラブルの要因となる物質の
再処理溶液中における存在量を把握する第１の手段と、
前記物質の存在量と下流側プロセスでのトラブルとの因
果関係を評価する第２の手段と、その評価結果に基づき
前記物質による下流側プロセスへの影響が減るように関
連機器を制御する第３の手段とを有することを特徴とし
ている。
【００２０】更に、上記目的を達成するために、本発明
の再処理プラントは、再処理プラント内の一プロセスに
おいてプラント運転上トラブルの要因となる物質の再処
理溶液中における存在量を把握する第１の手段と、前記
物質の存在量と前記プロセスでのトラブルとの因果関係
を評価する第２の手段と、その評価結果に基づき前記物
質による前記プロセスへの影響が減るように関連機器を
制御する第３の手段とを有している。
の再処理プラントは、再処理プラント内の一プロセスに
おいてプラント運転上トラブルの要因となる物質の再処
理溶液中における存在量を把握する第１の手段と、前記
物質の存在量と前記プロセスでのトラブルとの因果関係
を評価する第２の手段と、その評価結果に基づき前記物
質による前記プロセスへの影響が減るように関連機器を
制御する第３の手段とを有している。
【００２１】上記再処理プラントにおいて、好ましく
は、前記第１の手段は再処理溶液中でのルテニウムの濃
度を把握する手段であり、前記第２の手段はそのルテニ
ウムの濃度と揮発量との関係を評価する手段であり、前
記第３の手段はそのルテニウムの揮発量が減るように関
連機器を制御する手段である。
は、前記第１の手段は再処理溶液中でのルテニウムの濃
度を把握する手段であり、前記第２の手段はそのルテニ
ウムの濃度と揮発量との関係を評価する手段であり、前
記第３の手段はそのルテニウムの揮発量が減るように関
連機器を制御する手段である。
【００２２】また、前記第１の手段は再処理溶液中での
リン酸の濃度を把握する手段であり、前記第２の手段は
そのリン酸の濃度と沈澱の生成量との関係を評価する手
段であり、前記第３の手段はその沈澱の生成量が減るよ
うに関連する制御対象を制御する手段であってもよい。
リン酸の濃度を把握する手段であり、前記第２の手段は
そのリン酸の濃度と沈澱の生成量との関係を評価する手
段であり、前記第３の手段はその沈澱の生成量が減るよ
うに関連する制御対象を制御する手段であってもよい。
【００２３】更に、前記第１の手段は再処理溶液中での
鉄の濃度を把握する手段であり、前記第２の手段はその
鉄の濃度と機器材料の腐食量との関係を評価する手段で
あり、前記第３の手段はその機器材料の腐食量が減るよ
うに関連機器を制御する手段であってもよい。
鉄の濃度を把握する手段であり、前記第２の手段はその
鉄の濃度と機器材料の腐食量との関係を評価する手段で
あり、前記第３の手段はその機器材料の腐食量が減るよ
うに関連機器を制御する手段であってもよい。
【００２４】上記上下流プロセス及び同一プロセスに係
わる再処理プラントにおいて、前記第１の手段は原子炉
から取り出された原子燃料の組成データを入力する手段
を有し、その入力データにより前記トラブルの要因とな
る物質の存在量を把握してもよいし、前記第１の手段は
前記再処理溶液の構成物質の測定手段を有し、その測定
手段で測定することにより前記トラブルの要因となる物
質の存在量を把握してもよい。
わる再処理プラントにおいて、前記第１の手段は原子炉
から取り出された原子燃料の組成データを入力する手段
を有し、その入力データにより前記トラブルの要因とな
る物質の存在量を把握してもよいし、前記第１の手段は
前記再処理溶液の構成物質の測定手段を有し、その測定
手段で測定することにより前記トラブルの要因となる物
質の存在量を把握してもよい。
【００２５】
【作用】再処理プラントにおいて、プラントトラブルの
要因となる物質を定量的に把握することや、その物質量
とプラントトラブルとの因果関係を評価することは、プ
ラント運転の制御精度を向上し、的確な運転を実施する
上での基礎となる。本願発明者等は、従来技術の課題を
解決すべく検討を重ねた結果、再処理プラントでのトラ
ブル要因物質を定量的に把握し、かつその物質量とプラ
ントトラブルとの因果関係を解明することに成功し、本
願発明を完成するに至った。
要因となる物質を定量的に把握することや、その物質量
とプラントトラブルとの因果関係を評価することは、プ
ラント運転の制御精度を向上し、的確な運転を実施する
上での基礎となる。本願発明者等は、従来技術の課題を
解決すべく検討を重ねた結果、再処理プラントでのトラ
ブル要因物質を定量的に把握し、かつその物質量とプラ
ントトラブルとの因果関係を解明することに成功し、本
願発明を完成するに至った。
【００２６】即ち、本発明では、原子炉から取り出され
た原子燃料、例えば使用済原子燃料の組成データに基づ
きプラント運転上トラブルの要因となる物質の再処理溶
液中における存在量を把握する。また、その物質の存在
量とプラントトラブルとの因果関係を評価し、その評価
結果に基づき前記物質によるプラントへの影響が減るよ
うに運転条件を制御する。このように再処理プラントト
ラブルの支配物質の存在量を把握し、支配物質の挙動を
評価してトラブルに発展しないように制御することによ
り、再処理プラントの事故及びトラブルを未然に防止で
き、再処理プラント、機器の長寿命化を図ることができ
る。また、この支配物質の把握制御に基づくプラント運
転方法を再処理プラント設計段階で導入することによ
り、再処理プロセス構成及び機器構造を合理化して、再
処理プラントの規模及び建設費を低減することができ
る。
た原子燃料、例えば使用済原子燃料の組成データに基づ
きプラント運転上トラブルの要因となる物質の再処理溶
液中における存在量を把握する。また、その物質の存在
量とプラントトラブルとの因果関係を評価し、その評価
結果に基づき前記物質によるプラントへの影響が減るよ
うに運転条件を制御する。このように再処理プラントト
ラブルの支配物質の存在量を把握し、支配物質の挙動を
評価してトラブルに発展しないように制御することによ
り、再処理プラントの事故及びトラブルを未然に防止で
き、再処理プラント、機器の長寿命化を図ることができ
る。また、この支配物質の把握制御に基づくプラント運
転方法を再処理プラント設計段階で導入することによ
り、再処理プロセス構成及び機器構造を合理化して、再
処理プラントの規模及び建設費を低減することができ
る。
【００２７】また、原子炉から取り出された原子燃料の
組成データに基づきプラント運転上トラブルの要因とな
る物質の存在量を把握することにより、再処理溶液を直
接測定する場合に比べて再処理溶液近傍に設置する機器
の数が増加しないので、データ入力時も安全上有利とな
る。
組成データに基づきプラント運転上トラブルの要因とな
る物質の存在量を把握することにより、再処理溶液を直
接測定する場合に比べて再処理溶液近傍に設置する機器
の数が増加しないので、データ入力時も安全上有利とな
る。
【００２８】再処理プラントでのトラブル要因物質の存
在量の把握は上流側プロセスでの再処理溶液で行ない、
トラブルとの因果関係の評価及び運転条件の制御を下流
側プロセスについて行なってもよく、また、これらを同
一プロセスで行なってもよい。これらの場合も上記と同
様の作用が得られる。
在量の把握は上流側プロセスでの再処理溶液で行ない、
トラブルとの因果関係の評価及び運転条件の制御を下流
側プロセスについて行なってもよく、また、これらを同
一プロセスで行なってもよい。これらの場合も上記と同
様の作用が得られる。
【００２９】トラブルとしては具体的には放射性核種の
揮発があり、この場合、トラブル要因物質としてルテニ
ウムの濃度を把握し、ルテニウムの濃度とルテニウムの
揮発量との因果関係を評価し、その評価結果に基づきプ
ロセスでのルテニウムの揮発量が減るように運転条件を
制御する。
揮発があり、この場合、トラブル要因物質としてルテニ
ウムの濃度を把握し、ルテニウムの濃度とルテニウムの
揮発量との因果関係を評価し、その評価結果に基づきプ
ロセスでのルテニウムの揮発量が減るように運転条件を
制御する。
【００３０】また、他のトラブルとしては沈澱による配
管の閉塞があり、この場合、トラブル要因物質としてリ
ン酸の濃度を把握し、リン酸と沈澱の生成量との因果関
係を評価し、その評価結果に基づき沈澱の生成量が減る
ように運転条件を制御する。
管の閉塞があり、この場合、トラブル要因物質としてリ
ン酸の濃度を把握し、リン酸と沈澱の生成量との因果関
係を評価し、その評価結果に基づき沈澱の生成量が減る
ように運転条件を制御する。
【００３１】更に、他のトラブルとしては機器材料の腐
食があり、この場合、トラブル要因物質として鉄の濃度
を把握し、鉄と機器材料の腐食量との因果関係を評価
し、その評価結果に基づき機器材料の腐食量が減るよう
に運転条件を制御する。
食があり、この場合、トラブル要因物質として鉄の濃度
を把握し、鉄と機器材料の腐食量との因果関係を評価
し、その評価結果に基づき機器材料の腐食量が減るよう
に運転条件を制御する。
【００３２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。まず、本発明の第１の実施例による再処理プラント
の運転方法を図１〜図４により説明する。
る。まず、本発明の第１の実施例による再処理プラント
の運転方法を図１〜図４により説明する。
【００３３】図１において、再処理プラント１に対して
は原子炉から取り出された原子燃料、例えば使用済原子
燃料２及び硝酸等の各種試薬３が導入され、プラント運
転に伴いＵ，Ｐｕ製品４及び廃棄物５が放出される。再
処理プラント１の機器及びプロセスはどのような燃料が
導入されても対応できるようになっているため、従来は
特に再処理プラントの運転方法について配慮することな
く、一定の条件で運転されていた。
は原子炉から取り出された原子燃料、例えば使用済原子
燃料２及び硝酸等の各種試薬３が導入され、プラント運
転に伴いＵ，Ｐｕ製品４及び廃棄物５が放出される。再
処理プラント１の機器及びプロセスはどのような燃料が
導入されても対応できるようになっているため、従来は
特に再処理プラントの運転方法について配慮することな
く、一定の条件で運転されていた。
【００３４】本実施例においては、再処理プラント１に
導入される使用済原子燃料の組成（構成物質）に関する
データが入力され、そのデータに基づいて使用済原子燃
料の組成を把握し、プラント運転上トラブルの要因とな
る物質（以下、適宜トラブル要因物質または支配物質と
いう）の再処理溶液中での存在量を把握する燃料組成把
握装置６、当該トラブル要因物質の存在量とトラブルと
の因果関係を評価する因果関係評価装置７、その因果関
係の評価結果に基づいてトラブル要因物質による再処理
プラント１への影響が許容量以下に減るように関連機器
を操作し運転条件を制御する運転制御装置８を設けてい
る。
導入される使用済原子燃料の組成（構成物質）に関する
データが入力され、そのデータに基づいて使用済原子燃
料の組成を把握し、プラント運転上トラブルの要因とな
る物質（以下、適宜トラブル要因物質または支配物質と
いう）の再処理溶液中での存在量を把握する燃料組成把
握装置６、当該トラブル要因物質の存在量とトラブルと
の因果関係を評価する因果関係評価装置７、その因果関
係の評価結果に基づいてトラブル要因物質による再処理
プラント１への影響が許容量以下に減るように関連機器
を操作し運転条件を制御する運転制御装置８を設けてい
る。
【００３５】燃料組成把握装置６は、燃料集合体に付着
しているクラッドも含めた燃料の構成物質の量をほぼ正
確に把握する装置である。燃料構成物質の量は、例えば
照射履歴から核反応収率評価コードを用いて計算するこ
とにより、あるいは燃料組成を放射線検出器等を用いて
実測することにより把握できる。
しているクラッドも含めた燃料の構成物質の量をほぼ正
確に把握する装置である。燃料構成物質の量は、例えば
照射履歴から核反応収率評価コードを用いて計算するこ
とにより、あるいは燃料組成を放射線検出器等を用いて
実測することにより把握できる。
【００３６】因果関係評価装置７は、例えば放射性核種
の揮発、放射性核種の環境への漏洩、配管の閉塞、機器
材料の腐食等のトラブルと燃料構成物質の内のそのトラ
ブルに支配的な物質の存在量との因果関係を評価する装
置である。この因果関係を評価把握しておくことによ
り、トラブルに至る条件と至らない条件とを明確に区別
できる。
の揮発、放射性核種の環境への漏洩、配管の閉塞、機器
材料の腐食等のトラブルと燃料構成物質の内のそのトラ
ブルに支配的な物質の存在量との因果関係を評価する装
置である。この因果関係を評価把握しておくことによ
り、トラブルに至る条件と至らない条件とを明確に区別
できる。
【００３７】運転制御装置８は、因果関係を評価した結
果を反映してトラブルに至らないように支配物質の量を
制限すべく、弁や加熱装置などの関連機器を操作して運
転条件を制御する装置である。この装置によりプラント
トラブルが発生しないように最適な条件でプラントを運
転できる。
果を反映してトラブルに至らないように支配物質の量を
制限すべく、弁や加熱装置などの関連機器を操作して運
転条件を制御する装置である。この装置によりプラント
トラブルが発生しないように最適な条件でプラントを運
転できる。
【００３８】以上の３種類の装置により使用済燃料の構
成物質を把握して、トラブル要因物質量とプラントトラ
ブルとの因果関係を評価し、最適な条件でプラントを運
転することができる。
成物質を把握して、トラブル要因物質量とプラントトラ
ブルとの因果関係を評価し、最適な条件でプラントを運
転することができる。
【００３９】一例として、プラントトラブルを放射性核
種の揮発漏洩とした場合について説明する。使用済燃料
中には３０種類以上の元素が含まれているが、揮発に関
して支配的な物質は、もともと揮発性の物質（ヨウ素、
炭素−炭酸ガス、水素−水蒸気、希ガス等）を除けばル
テニウム（Ｒｕ）、テクネチウム（Ｔｃ）、セシウム
（Ｃｓ）であり、特にＲｕであることが、研究の結果明
確となった。
種の揮発漏洩とした場合について説明する。使用済燃料
中には３０種類以上の元素が含まれているが、揮発に関
して支配的な物質は、もともと揮発性の物質（ヨウ素、
炭素−炭酸ガス、水素−水蒸気、希ガス等）を除けばル
テニウム（Ｒｕ）、テクネチウム（Ｔｃ）、セシウム
（Ｃｓ）であり、特にＲｕであることが、研究の結果明
確となった。
【００４０】まず、燃料組成把握装置６により使用済燃
料中に含まれているＲｕの量を把握する。Ｒｕ量は放射
線検出器で放出γ線を測定しても求められるが、燃料の
照射履歴から核反応収率評価コードを用いて計算するこ
とにより求められる。計算結果の一例を図２に示す。図
２は沸騰水型原子炉の例で、燃料の初期濃縮度３重量
％、冷却期間４年の場合のＲｕの生成量を燃焼度に対し
て示したものである。Ｒｕの生成量は燃焼度が高くなる
にしたがって増加する。また、Ｒｕの場合燃料中で硝酸
に溶解しない不溶解成分として存在していることが知ら
れている。燃料中のＲｕのうち硝酸に溶解して溶液側に
移行する量を求めた結果を図３に示す。Ｒｕの溶液側に
移行する量も燃焼度が高くなるにしたがって増加する。
図３のデータより、再処理される使用済み燃料の燃焼度
が分かれば、硝酸溶液中でのＲｕの量が分かる。燃料組
成把握装置６でここまで把握し、揮発が問題となるプロ
セスにおける再処理溶液中のＲｕの量を明確にする。
料中に含まれているＲｕの量を把握する。Ｒｕ量は放射
線検出器で放出γ線を測定しても求められるが、燃料の
照射履歴から核反応収率評価コードを用いて計算するこ
とにより求められる。計算結果の一例を図２に示す。図
２は沸騰水型原子炉の例で、燃料の初期濃縮度３重量
％、冷却期間４年の場合のＲｕの生成量を燃焼度に対し
て示したものである。Ｒｕの生成量は燃焼度が高くなる
にしたがって増加する。また、Ｒｕの場合燃料中で硝酸
に溶解しない不溶解成分として存在していることが知ら
れている。燃料中のＲｕのうち硝酸に溶解して溶液側に
移行する量を求めた結果を図３に示す。Ｒｕの溶液側に
移行する量も燃焼度が高くなるにしたがって増加する。
図３のデータより、再処理される使用済み燃料の燃焼度
が分かれば、硝酸溶液中でのＲｕの量が分かる。燃料組
成把握装置６でここまで把握し、揮発が問題となるプロ
セスにおける再処理溶液中のＲｕの量を明確にする。
【００４１】次に、因果関係評価装置７により、Ｒｕの
量と揮発との因果関係を種々の環境条件も含めて評価す
る。研究の結果、Ｒｕの揮発量はＲｕ濃度、温度（圧
力）、硝酸濃度に依存することが分かった。これらの関
係を図４に示す。Ｒｕ揮発量は精製係数、即ち残留溶液
中のＲｕ濃度に対する蒸留（揮発）液中のＲｕ濃度の値
（比）で表わしてある。Ｒｕの揮発量は、硝酸濃度が高
くなるにしたがって増大し、また温度や圧力が高くなる
にしたがって増大する。図４に示したような関係によ
り、因果関係評価装置７でプロセスに流入したＲｕのう
ちどの程度の量が揮発するか評価できる。例えば、再処
理される使用済み燃料の燃焼度が２０ＧＷｄ／ｔＵで硝
酸濃度が７Ｎで、温度が１００℃、圧力が７６ｍｍＨｇ
の場合、Ｒｕの揮発量は１（Ｋｇ／ｔＵ）×１／１０4
＝１０-4（Ｋｇ／ｔＵ）のように計算できる。
量と揮発との因果関係を種々の環境条件も含めて評価す
る。研究の結果、Ｒｕの揮発量はＲｕ濃度、温度（圧
力）、硝酸濃度に依存することが分かった。これらの関
係を図４に示す。Ｒｕ揮発量は精製係数、即ち残留溶液
中のＲｕ濃度に対する蒸留（揮発）液中のＲｕ濃度の値
（比）で表わしてある。Ｒｕの揮発量は、硝酸濃度が高
くなるにしたがって増大し、また温度や圧力が高くなる
にしたがって増大する。図４に示したような関係によ
り、因果関係評価装置７でプロセスに流入したＲｕのう
ちどの程度の量が揮発するか評価できる。例えば、再処
理される使用済み燃料の燃焼度が２０ＧＷｄ／ｔＵで硝
酸濃度が７Ｎで、温度が１００℃、圧力が７６ｍｍＨｇ
の場合、Ｒｕの揮発量は１（Ｋｇ／ｔＵ）×１／１０4
＝１０-4（Ｋｇ／ｔＵ）のように計算できる。
【００４２】さらに、運転制御装置８により、上記因果
関係より最適なプラント運転条件を決定する。放射性核
種の揮発漏洩量（気体廃棄物放出量）の管理目標値は85
Ｋｒ，3 Ｈ，14Ｃ，129 Ｉ，131 Ｉ以外のβγ核種の場
合、１５０ＭＢｑ／ｔＵであり、溶液としての漏洩量
（液体廃棄物放出量）は3 Ｈ，129 Ｉ，131 Ｉ以外のβ
γ核種の場合、８７５ＭＢｑ／ｔＵである。Ｒｕの寄与
を全βγ核種の１／１０以下とするためには、それぞれ
約０．０３ｍｇ／ｔＵ、約０．１７ｍｇ／ｔＵに抑える
必要がある。このための運転条件を決定する。全再処理
プロセスでのＲｕ揮発移行量を評価して、放出量の管理
目標値を越える恐れのない場合は、特に運転条件を変更
する必要はない。管理目標値を超える恐れのある場合
は、最も支配的なプロセスを選定し、そこの条件を変更
する。例えば、図４から類推できるように、温度（圧
力）や硝酸濃度を低下させればＲｕの揮発量は減少す
る。
関係より最適なプラント運転条件を決定する。放射性核
種の揮発漏洩量（気体廃棄物放出量）の管理目標値は85
Ｋｒ，3 Ｈ，14Ｃ，129 Ｉ，131 Ｉ以外のβγ核種の場
合、１５０ＭＢｑ／ｔＵであり、溶液としての漏洩量
（液体廃棄物放出量）は3 Ｈ，129 Ｉ，131 Ｉ以外のβ
γ核種の場合、８７５ＭＢｑ／ｔＵである。Ｒｕの寄与
を全βγ核種の１／１０以下とするためには、それぞれ
約０．０３ｍｇ／ｔＵ、約０．１７ｍｇ／ｔＵに抑える
必要がある。このための運転条件を決定する。全再処理
プロセスでのＲｕ揮発移行量を評価して、放出量の管理
目標値を越える恐れのない場合は、特に運転条件を変更
する必要はない。管理目標値を超える恐れのある場合
は、最も支配的なプロセスを選定し、そこの条件を変更
する。例えば、図４から類推できるように、温度（圧
力）や硝酸濃度を低下させればＲｕの揮発量は減少す
る。
【００４３】このように、本実施例により例えばプラン
トからのＲｕの放出（漏洩）を未然に防止できる。Ｒｕ
以外の元素についても同様に評価制御できる。他のトラ
ブルの場合も同様である。
トからのＲｕの放出（漏洩）を未然に防止できる。Ｒｕ
以外の元素についても同様に評価制御できる。他のトラ
ブルの場合も同様である。
【００４４】以上、本実施例の再処理プラントの運転方
法によれば、プラント機器及びプロセスの安全性を必要
以上に考慮して重装備しなくても、十分安全性を確保で
き、プラントトラブルを未然に防止できる。この結果、
プロセスを簡略化でき、プラント規模を縮小できのる
で、プラント建設にかかわるコストを大幅に低減するこ
とができる。
法によれば、プラント機器及びプロセスの安全性を必要
以上に考慮して重装備しなくても、十分安全性を確保で
き、プラントトラブルを未然に防止できる。この結果、
プロセスを簡略化でき、プラント規模を縮小できのる
で、プラント建設にかかわるコストを大幅に低減するこ
とができる。
【００４５】また、燃料組成把握装置６に入力されるデ
ータは測定値でなく再処理プラント１に導入される使用
済原子燃料の組成（構成物質）に関するデータであり、
具体的には再処理する燃料の照射、冷却履歴データの記
録されているフロッピイディスクを用いてデータを入力
する（後述）。このため、再処理溶液を直接測定する場
合に比べて再処理溶液近傍に設置する機器の数が増加し
ないので、データの入力に際しても安全上有利となる。
ータは測定値でなく再処理プラント１に導入される使用
済原子燃料の組成（構成物質）に関するデータであり、
具体的には再処理する燃料の照射、冷却履歴データの記
録されているフロッピイディスクを用いてデータを入力
する（後述）。このため、再処理溶液を直接測定する場
合に比べて再処理溶液近傍に設置する機器の数が増加し
ないので、データの入力に際しても安全上有利となる。
【００４６】なお、上記実施例では、燃料組成把握装置
６と因果関係評価装置７と運転制御装置８の３種類の装
置に区分したが、装置構成として特に３種類に明確に区
分する必要はなく、これら３種類の装置の機能を果たせ
ば本発明の遂行に支障はなく、例えば１つの装置であっ
ても構わない。
６と因果関係評価装置７と運転制御装置８の３種類の装
置に区分したが、装置構成として特に３種類に明確に区
分する必要はなく、これら３種類の装置の機能を果たせ
ば本発明の遂行に支障はなく、例えば１つの装置であっ
ても構わない。
【００４７】次に、上記運転方法を実施する装置の実施
例を図５により説明する。図５において、燃料組成把握
装置６はフロッピィディスクドライブ２０を有し、再処
理する燃料の照射、冷却履歴データの記録されているフ
ロッピイディスク２１を挿入して燃料の組成を把握す
る。把握した燃料組成データは因果関係評価装置７に移
送される。
例を図５により説明する。図５において、燃料組成把握
装置６はフロッピィディスクドライブ２０を有し、再処
理する燃料の照射、冷却履歴データの記録されているフ
ロッピイディスク２１を挿入して燃料の組成を把握す
る。把握した燃料組成データは因果関係評価装置７に移
送される。
【００４８】因果関係評価装置６は、揮発評価装置２
２、腐食評価装置２３及び沈澱評価装置２４を有し、こ
れら評価装置２２，２３，２４で燃料組成データ中の揮
発、腐食及び沈澱に対して支配的なデータのみを抽出し
て、揮発、腐食あるいは沈殿の程度を評価する。揮発評
価装置２２では図２、図３、図４に示されるようなデー
タを参照することにより揮発の評価を行なう。腐食評価
装置２３及び沈澱評価装置２４では後述の実施例で説明
するようなデータを参照することにより腐食及び沈澱の
評価を行なう。これらのデータはメモリ２５中に保管さ
れており、必要な場合はデータを更新し最新のデータを
保管できるようになっている。また、ＣＲＴ２６が設け
られ、ＣＲＴ２６の画面で揮発、腐食及び沈殿の因果関
係を運転員が目視確認できるようになっている。
２、腐食評価装置２３及び沈澱評価装置２４を有し、こ
れら評価装置２２，２３，２４で燃料組成データ中の揮
発、腐食及び沈澱に対して支配的なデータのみを抽出し
て、揮発、腐食あるいは沈殿の程度を評価する。揮発評
価装置２２では図２、図３、図４に示されるようなデー
タを参照することにより揮発の評価を行なう。腐食評価
装置２３及び沈澱評価装置２４では後述の実施例で説明
するようなデータを参照することにより腐食及び沈澱の
評価を行なう。これらのデータはメモリ２５中に保管さ
れており、必要な場合はデータを更新し最新のデータを
保管できるようになっている。また、ＣＲＴ２６が設け
られ、ＣＲＴ２６の画面で揮発、腐食及び沈殿の因果関
係を運転員が目視確認できるようになっている。
【００４９】因果関係を評価した結果、目標とする揮発
量、腐食量あるいは沈殿量を超える恐れのある場合、運
転制御装置８に信号が移送される。この信号は、ＣＲＴ
２６の画面で因果関係を運転員が評価し、制御の必要性
及び制御方法を判断して入力装置２７を用いて運転員が
運転制御装置８に送ることもできる。因果関係評価装置
７によるか入力装置２７によるかは運転員がスイッチ２
７ａを操作して選択する。
量、腐食量あるいは沈殿量を超える恐れのある場合、運
転制御装置８に信号が移送される。この信号は、ＣＲＴ
２６の画面で因果関係を運転員が評価し、制御の必要性
及び制御方法を判断して入力装置２７を用いて運転員が
運転制御装置８に送ることもできる。因果関係評価装置
７によるか入力装置２７によるかは運転員がスイッチ２
７ａを操作して選択する。
【００５０】運転制御装置８は揮発評価装置２２、腐食
評価装置２３及び沈澱評価装置２４に対応して３つの制
御装置２８，２９，３０を有し、制御装置２８からの信
号は局所制御装置ＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３，ＬＣ４，Ｌ
Ｃ５，ＬＣ６により再処理プラント１内の特定機器に伝
達され、揮発量が許容量を超えないように特定機器を制
御する。制御装置２９，３０についても同様であり、腐
食量及び沈殿量が許容量を超えないように特定機器を制
御する。
評価装置２３及び沈澱評価装置２４に対応して３つの制
御装置２８，２９，３０を有し、制御装置２８からの信
号は局所制御装置ＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３，ＬＣ４，Ｌ
Ｃ５，ＬＣ６により再処理プラント１内の特定機器に伝
達され、揮発量が許容量を超えないように特定機器を制
御する。制御装置２９，３０についても同様であり、腐
食量及び沈殿量が許容量を超えないように特定機器を制
御する。
【００５１】図５においては、再処理プラント１の機器
構成として廃液濃縮工程に係わる部分のみを示してお
り、廃液供給装置４０、廃液濃縮装置４１、廃液受入装
置４２、硝酸濃度低下装置４３、減圧装置４４と、これ
ら装置間の流体の移送を制御するバルブ４５，４６，４
７，４８，４９とを備えている。廃液濃縮装置４１には
加熱装置５０が設けられている。
構成として廃液濃縮工程に係わる部分のみを示してお
り、廃液供給装置４０、廃液濃縮装置４１、廃液受入装
置４２、硝酸濃度低下装置４３、減圧装置４４と、これ
ら装置間の流体の移送を制御するバルブ４５，４６，４
７，４８，４９とを備えている。廃液濃縮装置４１には
加熱装置５０が設けられている。
【００５２】因果関係評価装置７における揮発評価装置
２２では揮発制御が必要と判断された場合、いくつかの
揮発制御方法が比較検討される。廃液濃縮装置４１にお
いてルテニウム（Ｒｕ）の揮発を制御抑制する方法とし
ては、廃液の硝酸濃度を低下すること、濃縮時の温度を
低下すること等の方法が考えられる。廃液の硝酸濃度を
低下する場合には、局所制御装置ＬＣ１からＬＣ３まで
に信号を伝達する。局所制御装置ＬＣ３によりバルブ４
５を閉じて廃液供給装置４０から廃液濃縮装置４１への
廃液の移送を停止し、局所制御装置ＬＣ１によりバルブ
４７を開けて廃液を硝酸濃度低下装置４３へ移送する。
硝酸濃度低下装置４３で脱硝あるいは中和操作により硝
酸濃度を低下させ、局所制御装置ＬＣ２によりバルブ４
８を開けて廃液を廃液濃縮装置４１へ移送する。
２２では揮発制御が必要と判断された場合、いくつかの
揮発制御方法が比較検討される。廃液濃縮装置４１にお
いてルテニウム（Ｒｕ）の揮発を制御抑制する方法とし
ては、廃液の硝酸濃度を低下すること、濃縮時の温度を
低下すること等の方法が考えられる。廃液の硝酸濃度を
低下する場合には、局所制御装置ＬＣ１からＬＣ３まで
に信号を伝達する。局所制御装置ＬＣ３によりバルブ４
５を閉じて廃液供給装置４０から廃液濃縮装置４１への
廃液の移送を停止し、局所制御装置ＬＣ１によりバルブ
４７を開けて廃液を硝酸濃度低下装置４３へ移送する。
硝酸濃度低下装置４３で脱硝あるいは中和操作により硝
酸濃度を低下させ、局所制御装置ＬＣ２によりバルブ４
８を開けて廃液を廃液濃縮装置４１へ移送する。
【００５３】廃液濃縮時の温度を低下する場合には、局
所制御装置ＬＣ４により減圧装置４４あるいは減圧装置
のバルブ４９を操作して圧力を低下させるか、または局
所制御装置ＬＣ５により加熱装置５０の出力を下げる。
これらいずれかの操作あるいは両方を同時に操作するこ
とにより、廃液濃縮時の温度を低下でき、Ｒｕ等の放射
性核種の揮発を抑制することができる。
所制御装置ＬＣ４により減圧装置４４あるいは減圧装置
のバルブ４９を操作して圧力を低下させるか、または局
所制御装置ＬＣ５により加熱装置５０の出力を下げる。
これらいずれかの操作あるいは両方を同時に操作するこ
とにより、廃液濃縮時の温度を低下でき、Ｒｕ等の放射
性核種の揮発を抑制することができる。
【００５４】さらに別の制御としては、濃縮度をある程
度に抑える方法がある。この場合、局所制御装置ＬＣ６
によりバルブ４６を開け、廃液を低濃縮状態で廃液受入
装置４２に移送すればよい。
度に抑える方法がある。この場合、局所制御装置ＬＣ６
によりバルブ４６を開け、廃液を低濃縮状態で廃液受入
装置４２に移送すればよい。
【００５５】本実施例によれば、燃料組成把握装置６、
因果関係評価装置７、運転制御装置８及び局所制御装置
ＬＣ１〜ＬＣ６により、適切かつ合理的に放射性核種の
揮発を必要十分なレベルに抑制することができる。
因果関係評価装置７、運転制御装置８及び局所制御装置
ＬＣ１〜ＬＣ６により、適切かつ合理的に放射性核種の
揮発を必要十分なレベルに抑制することができる。
【００５６】腐食及び沈澱についても同様に関連する機
器を制御し、腐食及び沈澱を抑制することができる。
器を制御し、腐食及び沈澱を抑制することができる。
【００５７】本発明の第２の実施例による再処理プラン
トの運転方法を図６〜図８により説明する。本実施例
は、再処理プラント内において一つのプロセスの前段に
おいてトラブル要因物質を評価してプロセスの運転条件
を制御するものである。
トの運転方法を図６〜図８により説明する。本実施例
は、再処理プラント内において一つのプロセスの前段に
おいてトラブル要因物質を評価してプロセスの運転条件
を制御するものである。
【００５８】再処理プラントはいくつものプロセスの連
結で構成されている。これらのプロセスの一部分とし
て、２つの連結したプロセスの上流側のプロセス９で処
理された流体が下流側のプロセス１０で更に処理され
る。従来の方法では下流側プロセス１０の運転方法や条
件は上流側プロセス９に関係なく決定されていた。
結で構成されている。これらのプロセスの一部分とし
て、２つの連結したプロセスの上流側のプロセス９で処
理された流体が下流側のプロセス１０で更に処理され
る。従来の方法では下流側プロセス１０の運転方法や条
件は上流側プロセス９に関係なく決定されていた。
【００５９】本実施例においては、上流側プロセス９に
おける再処理溶液の組成データから、下流側プロセス１
０でトラブル要因となる物質の挙動と下流側プロセス１
０へ移行する量を把握・評価・運転制御装置１１で把握
して、その物質の量や形態の下流側プロセス１０に与え
る影響を同じ装置１１で評価し、当該物質による下流側
プロセス１０への影響が許容量以下に減るように下流側
プロセス１０の運転条件をやはり同じ装置１１で制御す
る。このように、把握・評価・運転制御装置１１を設置
して適切に稼働させることにより、下流側プロセス１０
をトラブルなく適切に運転できる。
おける再処理溶液の組成データから、下流側プロセス１
０でトラブル要因となる物質の挙動と下流側プロセス１
０へ移行する量を把握・評価・運転制御装置１１で把握
して、その物質の量や形態の下流側プロセス１０に与え
る影響を同じ装置１１で評価し、当該物質による下流側
プロセス１０への影響が許容量以下に減るように下流側
プロセス１０の運転条件をやはり同じ装置１１で制御す
る。このように、把握・評価・運転制御装置１１を設置
して適切に稼働させることにより、下流側プロセス１０
をトラブルなく適切に運転できる。
【００６０】一例として、プラントトラブルを沈殿析出
による流体移送不備または配管閉塞とした場合について
説明する。再処理プロセス内の流体中には３０種類以上
の元素が含まれているが、沈殿析出に関して支配的な物
質はリン酸（Ｐと略す）、モリブデン（Ｍｏ）、ジルコ
ニウム（Ｚｒ）、鉄（Ｆｅ）、バリウム（Ｂａ）、硝酸
根、特にＰであることが、研究の結果明らかとなった。
プロセスとしての典型例は、上流側プロセス９が共除染
プロセス、下流側プロセス１０が高レベル廃液濃縮プロ
セスである。
による流体移送不備または配管閉塞とした場合について
説明する。再処理プロセス内の流体中には３０種類以上
の元素が含まれているが、沈殿析出に関して支配的な物
質はリン酸（Ｐと略す）、モリブデン（Ｍｏ）、ジルコ
ニウム（Ｚｒ）、鉄（Ｆｅ）、バリウム（Ｂａ）、硝酸
根、特にＰであることが、研究の結果明らかとなった。
プロセスとしての典型例は、上流側プロセス９が共除染
プロセス、下流側プロセス１０が高レベル廃液濃縮プロ
セスである。
【００６１】まず、把握・評価・運転制御装置１１で上
流側プロセス９での流体中に含まれているＰの挙動及び
量を把握する。Ｐは主に再処理プロセスで用いられる抽
出溶媒のリン酸トリブチル（ＴＢＰ）が放射線や硝酸、
熱で分解することにより生成する。放射線によるリン酸
の生成量を図７に示す。生成量は硝酸中にＴＢＰを溶解
させた後放射線を照射して硝酸溶液中のＴＢＰとリン酸
（Ｐ）の濃度を測定した結果である。この図から分かる
ように照射線量が増えるにつれＴＢＰは減り、Ｐは増え
る。実際のプロセスにおいては、ＴＢＰとの接触により
硝酸中へはさらにＴＢＰが移行するので、Ｐは硝酸中に
徐々に蓄積することとなる。これらの接触、移行、分解
の挙動を評価して下流側プロセス１０へ流入するＰの量
を把握する。
流側プロセス９での流体中に含まれているＰの挙動及び
量を把握する。Ｐは主に再処理プロセスで用いられる抽
出溶媒のリン酸トリブチル（ＴＢＰ）が放射線や硝酸、
熱で分解することにより生成する。放射線によるリン酸
の生成量を図７に示す。生成量は硝酸中にＴＢＰを溶解
させた後放射線を照射して硝酸溶液中のＴＢＰとリン酸
（Ｐ）の濃度を測定した結果である。この図から分かる
ように照射線量が増えるにつれＴＢＰは減り、Ｐは増え
る。実際のプロセスにおいては、ＴＢＰとの接触により
硝酸中へはさらにＴＢＰが移行するので、Ｐは硝酸中に
徐々に蓄積することとなる。これらの接触、移行、分解
の挙動を評価して下流側プロセス１０へ流入するＰの量
を把握する。
【００６２】次に、把握・評価・運転制御装置１１で下
流側プロセス１０における沈殿生成量とＰ量との相関関
係を評価する。沈殿生成量のＰ量依存性を図８に示す。
図８は初期硝酸濃度が３Ｎの核分裂生成物を含む廃液を
濃縮した場合のデータであり、リン濃度が高くなるにし
たがって沈澱生成量が増加する。このような関係が研究
の結果明らかになっており、支配物質Ｐの沈殿生成に及
ぼす影響を評価できる。
流側プロセス１０における沈殿生成量とＰ量との相関関
係を評価する。沈殿生成量のＰ量依存性を図８に示す。
図８は初期硝酸濃度が３Ｎの核分裂生成物を含む廃液を
濃縮した場合のデータであり、リン濃度が高くなるにし
たがって沈澱生成量が増加する。このような関係が研究
の結果明らかになっており、支配物質Ｐの沈殿生成に及
ぼす影響を評価できる。
【００６３】さらに、把握・評価・運転制御装置１１で
トラブルを回避するように下流側プロセス１０の運転方
法及び条件を制御する。沈殿量は廃液移送時の配管閉塞
を考慮して抑制しなければならない。仮りに沈殿生成量
が８ｇ／リットル以下に抑える必要がある場合には、Ｐ
濃度を３００ppm 以下に制限する必要がある。この場
合、具体的には放射線照射を抑制すること、Ｐが高濃度
になるのを抑制する（濃縮度を低くする）こと、Ｐを除
去すること、スラリー移送の能力を強化すること等の対
応策が考えられる。また、温度や硝酸濃度等も沈澱量に
関係する。これらの対応策のうち適切なものを選び、下
流側プロセス１０の運転を最適化することにより、溶液
移送時のトラブルを未然に防止できる。
トラブルを回避するように下流側プロセス１０の運転方
法及び条件を制御する。沈殿量は廃液移送時の配管閉塞
を考慮して抑制しなければならない。仮りに沈殿生成量
が８ｇ／リットル以下に抑える必要がある場合には、Ｐ
濃度を３００ppm 以下に制限する必要がある。この場
合、具体的には放射線照射を抑制すること、Ｐが高濃度
になるのを抑制する（濃縮度を低くする）こと、Ｐを除
去すること、スラリー移送の能力を強化すること等の対
応策が考えられる。また、温度や硝酸濃度等も沈澱量に
関係する。これらの対応策のうち適切なものを選び、下
流側プロセス１０の運転を最適化することにより、溶液
移送時のトラブルを未然に防止できる。
【００６４】このように、本実施例ではプロセス配管の
閉塞を未然に防止できる。Ｐ以外の元素についても同様
に評価制御できる。また、他のトラブルについても同様
である。
閉塞を未然に防止できる。Ｐ以外の元素についても同様
に評価制御できる。また、他のトラブルについても同様
である。
【００６５】以上、本実施例によれば、プラント機器及
びプロセスの安全性を必要以上に考慮して重装備しなく
ても、十分安全性を確保でき、プラントトラブルを未然
に防止できる。この結果、プロセスを簡略化でき、プラ
ント規模を縮小できるので、プラント建設にかかわるコ
ストを大幅に低減することができる。
びプロセスの安全性を必要以上に考慮して重装備しなく
ても、十分安全性を確保でき、プラントトラブルを未然
に防止できる。この結果、プロセスを簡略化でき、プラ
ント規模を縮小できるので、プラント建設にかかわるコ
ストを大幅に低減することができる。
【００６６】上記実施例においては一つ前のプロセスに
おいてトラブル要因物質を把握したが、前のプロセスか
ら次のプロセスへ流体が移行する途中において把握（評
価または測定）しても、二つ以上前のプロセスにおいて
把握してもよく、この場合も同じ効果がある。
おいてトラブル要因物質を把握したが、前のプロセスか
ら次のプロセスへ流体が移行する途中において把握（評
価または測定）しても、二つ以上前のプロセスにおいて
把握してもよく、この場合も同じ効果がある。
【００６７】また、上記実施例においては上流側及び下
流側のプロセスはそれぞれ一つづつであったが、一方あ
るいは両方が複数であっても同様の効果がある。この場
合、把握・評価・運転制御装置１１は複数の上流側プロ
セスから情報を入手して把握・評価し、複数の下流側プ
ロセスの運転条件を決定し制御すればよい。
流側のプロセスはそれぞれ一つづつであったが、一方あ
るいは両方が複数であっても同様の効果がある。この場
合、把握・評価・運転制御装置１１は複数の上流側プロ
セスから情報を入手して把握・評価し、複数の下流側プ
ロセスの運転条件を決定し制御すればよい。
【００６８】次に、上記運転方法を実施する装置の実施
例を図９により説明する。本実施例は、再処理プロセス
中の共除染装置内の溶液組成を把握して、必要のある場
合に沈殿生成を制御抑制するものである。
例を図９により説明する。本実施例は、再処理プロセス
中の共除染装置内の溶液組成を把握して、必要のある場
合に沈殿生成を制御抑制するものである。
【００６９】図９において、上流側プロセス９中の共除
染装置６０内の溶液組成は、測定装置６１により、ある
いは使用済燃料組成や共除染の運転条件等を入力装置６
２から入力することにより溶液組成把握装置６３で把握
される。入力装置６２での使用済燃料組成の入力は図５
に示す実施例と同様にフロッピィディスクドライブに、
再処理する燃料の照射、冷却履歴データの記録されてい
るフロッピイディスクを挿入して行なえばよい。フロッ
ピイディスクを用いてデータを入力する場合は、前述し
たように再処理溶液を測定する場合に比べて安全上有利
である。測定装置６１によるか入力装置６２によるかは
運転員がスイッチ６４を操作して選択する。また、把握
した溶液組成データは因果関係評価装置６５に移送され
る。
染装置６０内の溶液組成は、測定装置６１により、ある
いは使用済燃料組成や共除染の運転条件等を入力装置６
２から入力することにより溶液組成把握装置６３で把握
される。入力装置６２での使用済燃料組成の入力は図５
に示す実施例と同様にフロッピィディスクドライブに、
再処理する燃料の照射、冷却履歴データの記録されてい
るフロッピイディスクを挿入して行なえばよい。フロッ
ピイディスクを用いてデータを入力する場合は、前述し
たように再処理溶液を測定する場合に比べて安全上有利
である。測定装置６１によるか入力装置６２によるかは
運転員がスイッチ６４を操作して選択する。また、把握
した溶液組成データは因果関係評価装置６５に移送され
る。
【００７０】因果関係評価装置６５は、図５に示す実施
例と同様に揮発評価装置６６、腐食評価装置６７及び沈
澱評価装置６８を有している。沈澱評価装置６８では、
溶液組成把握装置６３からの溶液組成データ及びメモリ
６９に記憶されている図７に示すデータをもとに、共除
染装置６０の下流側プロセス１０中にある高レベル廃液
濃縮装置７１へ移行するＰの量を把握し、更に図８に示
すデータをもとに高レベル廃液濃縮装置７１内における
沈殿生成量を評価する。揮発評価装置６６では第１の実
施例で説明したようなデータを参照することにより高レ
ベル廃液濃縮装置７１へ移行するＲｕの量及びＲｕの揮
発量を求め、腐食評価装置２３では後述の実施例で説明
するようなデータを参照することにより高レベル廃液濃
縮装置７１へ移行するＦの及び腐食量を求め、それぞれ
揮発及び腐食の評価を行なう。また、ＣＲＴ７０の画面
で揮発、腐食及び沈殿の因果関係を運転員が目視確認で
きるようになっている。因果関係を評価した結果、目標
とする揮発量、腐食量あるいは沈殿量を超える恐れのあ
る場合、運転制御装置７２に信号が移送される。
例と同様に揮発評価装置６６、腐食評価装置６７及び沈
澱評価装置６８を有している。沈澱評価装置６８では、
溶液組成把握装置６３からの溶液組成データ及びメモリ
６９に記憶されている図７に示すデータをもとに、共除
染装置６０の下流側プロセス１０中にある高レベル廃液
濃縮装置７１へ移行するＰの量を把握し、更に図８に示
すデータをもとに高レベル廃液濃縮装置７１内における
沈殿生成量を評価する。揮発評価装置６６では第１の実
施例で説明したようなデータを参照することにより高レ
ベル廃液濃縮装置７１へ移行するＲｕの量及びＲｕの揮
発量を求め、腐食評価装置２３では後述の実施例で説明
するようなデータを参照することにより高レベル廃液濃
縮装置７１へ移行するＦの及び腐食量を求め、それぞれ
揮発及び腐食の評価を行なう。また、ＣＲＴ７０の画面
で揮発、腐食及び沈殿の因果関係を運転員が目視確認で
きるようになっている。因果関係を評価した結果、目標
とする揮発量、腐食量あるいは沈殿量を超える恐れのあ
る場合、運転制御装置７２に信号が移送される。
【００７１】運転制御装置７２は揮発評価装置６５、腐
食評価装置６６及び沈澱評価装置６７に対応して３つの
制御装置７３，７４，７５を有し、制御装置７５からの
信号は局所制御装置ＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３，ＬＣ４に
より下流側プロセス１０内の特定機器に伝達され、沈澱
量が許容量を超えないように特定機器を制御する。制御
装置７３，７４についても同様であり、揮発量及び腐食
量が許容量を超えないように特定機器を制御する。
食評価装置６６及び沈澱評価装置６７に対応して３つの
制御装置７３，７４，７５を有し、制御装置７５からの
信号は局所制御装置ＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３，ＬＣ４に
より下流側プロセス１０内の特定機器に伝達され、沈澱
量が許容量を超えないように特定機器を制御する。制御
装置７３，７４についても同様であり、揮発量及び腐食
量が許容量を超えないように特定機器を制御する。
【００７２】図９においては、下流側プロセス１０内の
機器構成として高レベル廃液濃縮装置７１に加えて、廃
液受入装置８０、核種除去装置８１と、これら装置間の
流体の移送を制御するバルブ８２，８３，８４とを備え
ている。
機器構成として高レベル廃液濃縮装置７１に加えて、廃
液受入装置８０、核種除去装置８１と、これら装置間の
流体の移送を制御するバルブ８２，８３，８４とを備え
ている。
【００７３】沈澱評価装置６８で沈澱生成量が許容量を
越えると判断された場合、制御装置７５及び局所制御装
置ＬＣ１〜ＬＣ４を経て沈殿生成量を抑制する操作がと
られる。例えば、局所制御装置ＬＣ１及びＬＣ２に信号
を伝達してバルブ８２を開け、高レベル廃液濃縮装置７
１内の廃液の一部を廃液受入装置８０に移送して廃液の
濃縮度をあまり高くない程度に抑え、沈殿物の生成量を
抑制する。また、局所制御装置ＬＣ３及びＬＣ４に信号
を伝達してバルブ８３，８４を開け、廃液中の沈殿生成
の支配核種であるリン酸を核種除去装置８１で除去し、
除去後の廃液を高レベル廃液濃縮装置７１に戻すことに
よって、沈殿物の生成量を抑制する。この他にもいくつ
かの方法（操作）が考えられるが、いずれかの操作ある
いはこれらの操作の複数の組合せにより沈殿物の生成量
抑制は可能である。
越えると判断された場合、制御装置７５及び局所制御装
置ＬＣ１〜ＬＣ４を経て沈殿生成量を抑制する操作がと
られる。例えば、局所制御装置ＬＣ１及びＬＣ２に信号
を伝達してバルブ８２を開け、高レベル廃液濃縮装置７
１内の廃液の一部を廃液受入装置８０に移送して廃液の
濃縮度をあまり高くない程度に抑え、沈殿物の生成量を
抑制する。また、局所制御装置ＬＣ３及びＬＣ４に信号
を伝達してバルブ８３，８４を開け、廃液中の沈殿生成
の支配核種であるリン酸を核種除去装置８１で除去し、
除去後の廃液を高レベル廃液濃縮装置７１に戻すことに
よって、沈殿物の生成量を抑制する。この他にもいくつ
かの方法（操作）が考えられるが、いずれかの操作ある
いはこれらの操作の複数の組合せにより沈殿物の生成量
抑制は可能である。
【００７４】本実施例によれば、溶液組成把握装置６
３、因果関係評価装置６５、運転制御装置７２及び局所
制御装置ＬＣ１〜ＬＣ４により、適切かつ合理的に沈殿
の生成量を必要十分なレベルに抑制することができる。
３、因果関係評価装置６５、運転制御装置７２及び局所
制御装置ＬＣ１〜ＬＣ４により、適切かつ合理的に沈殿
の生成量を必要十分なレベルに抑制することができる。
【００７５】揮発及び腐食についても同様に関連する機
器を制御し、揮発及び腐食を抑制することができる。
器を制御し、揮発及び腐食を抑制することができる。
【００７６】本発明の第３の実施例による再処理プラン
トの運転方法を図１０及び図１１により説明する。本実
施例は、同じプロセス内でトラブル要因物質の存在量を
把握し、そのプロセスの運転条件を決定するものであ
る。
トの運転方法を図１０及び図１１により説明する。本実
施例は、同じプロセス内でトラブル要因物質の存在量を
把握し、そのプロセスの運転条件を決定するものであ
る。
【００７７】図１０において、再処理プラントの一部分
であるプロセス１２の再処理溶液の組成データから、同
じプロセス１２でトラブル要因となる物質の挙動と量を
把握・評価・運転制御装置１１で把握して、その物質の
量や形態がプロセス１２に与える影響を同じ装置１１で
評価し、当該物質によるプロセス１２への影響が許容量
以下に減るように運転条件をやはり同じ装置１１で制御
する。このように、把握・評価・運転制御装置１１を設
置して適切に稼働させることにより、プロセス１２をト
ラブルなく適切に運転できる。
であるプロセス１２の再処理溶液の組成データから、同
じプロセス１２でトラブル要因となる物質の挙動と量を
把握・評価・運転制御装置１１で把握して、その物質の
量や形態がプロセス１２に与える影響を同じ装置１１で
評価し、当該物質によるプロセス１２への影響が許容量
以下に減るように運転条件をやはり同じ装置１１で制御
する。このように、把握・評価・運転制御装置１１を設
置して適切に稼働させることにより、プロセス１２をト
ラブルなく適切に運転できる。
【００７８】一例として、プラントトラブルを機器材料
の腐食とした場合について説明する。再処理プロセス内
の流体中の材料腐食に関して支配的な物質は鉄（Ｆ
ｅ）、高価数の８価ルテニウム（Ｒｕ）や６価クロム
（Ｃｒ）等の高価数の物質、特にＦｅであることが、研
究の結果明らかとなった。プロセスとしての典型例は、
プロセス１２が高レベル廃液濃縮プロセスである。
の腐食とした場合について説明する。再処理プロセス内
の流体中の材料腐食に関して支配的な物質は鉄（Ｆ
ｅ）、高価数の８価ルテニウム（Ｒｕ）や６価クロム
（Ｃｒ）等の高価数の物質、特にＦｅであることが、研
究の結果明らかとなった。プロセスとしての典型例は、
プロセス１２が高レベル廃液濃縮プロセスである。
【００７９】まず、把握・評価・運転制御装置１１でプ
ロセス１２内の流体中に含まれているＦｅの濃度（量）
を把握する。Ｆｅは主に原子炉で被覆管等の燃料集合体
に付着したクラッド及び機器材料の溶解（腐食）に由来
する。
ロセス１２内の流体中に含まれているＦｅの濃度（量）
を把握する。Ｆｅは主に原子炉で被覆管等の燃料集合体
に付着したクラッド及び機器材料の溶解（腐食）に由来
する。
【００８０】次に、把握・評価・運転制御装置１１でプ
ロセス１２におけるＦｅの濃度と腐食量（腐食速度）と
の相関関係を評価する。腐食量はＦｅ濃度に比例して増
加し、１５ｇ／リットル以上で無視できない腐食量とな
ることが明らかとなった。したがって、Ｆｅ濃度を１５
ｇ／リットル以下、望むべくは１０ｇ／リットル以下、
さらに望むべくは５ｇ／リットル以下に抑える必要があ
る。把握・評価・運転制御装置１１ではこれらの適切濃
度と比較して評価する。
ロセス１２におけるＦｅの濃度と腐食量（腐食速度）と
の相関関係を評価する。腐食量はＦｅ濃度に比例して増
加し、１５ｇ／リットル以上で無視できない腐食量とな
ることが明らかとなった。したがって、Ｆｅ濃度を１５
ｇ／リットル以下、望むべくは１０ｇ／リットル以下、
さらに望むべくは５ｇ／リットル以下に抑える必要があ
る。把握・評価・運転制御装置１１ではこれらの適切濃
度と比較して評価する。
【００８１】さらに、把握・評価・運転制御装置１１で
トラブルを回避するようにプロセス１２の運転条件を制
御する。Ｆｅ濃度を低く抑える方法としては、具体的に
は濃縮度を低く抑えること、Ｆｅを除去すること等の対
応策が考えられる。腐食低減に関しては、一般的に温度
を低下すること、硝酸濃度を低下すること等の対応策も
考えられる。これらの対応策のうち適切なものを選び、
プロセス１２の運転を最適化することにより、腐食に係
わるトラブルを未然に防止できる。
トラブルを回避するようにプロセス１２の運転条件を制
御する。Ｆｅ濃度を低く抑える方法としては、具体的に
は濃縮度を低く抑えること、Ｆｅを除去すること等の対
応策が考えられる。腐食低減に関しては、一般的に温度
を低下すること、硝酸濃度を低下すること等の対応策も
考えられる。これらの対応策のうち適切なものを選び、
プロセス１２の運転を最適化することにより、腐食に係
わるトラブルを未然に防止できる。
【００８２】また、第１の実施例のように再処理する燃
料の照射、冷却履歴データの記録されているフロッピイ
ディスクを用いて燃料組成データを入力すれば、再処理
する前に使用済燃料集合体から鉄を除去し腐食低減する
方法も考えられる。
料の照射、冷却履歴データの記録されているフロッピイ
ディスクを用いて燃料組成データを入力すれば、再処理
する前に使用済燃料集合体から鉄を除去し腐食低減する
方法も考えられる。
【００８３】このように、本実施例により例えば機器材
料の腐食増加及び腐食によるトラブルを未然に防止でき
る。Ｆｅ以外の元素についても同様に評価制御できる。
また、他のトラブルの場合も同様である。
料の腐食増加及び腐食によるトラブルを未然に防止でき
る。Ｆｅ以外の元素についても同様に評価制御できる。
また、他のトラブルの場合も同様である。
【００８４】以上、本実施例によれば、プラント機器及
びプロセスの安全性を必要以上に考慮して重装備しなく
ても、十分安全性を確保でき、プラントトラブルを未然
に防止できる。この結果、プロセスを簡略化でき、プラ
ント規模を縮小できるので、プラント建設にかかわるコ
ストを大幅に低減することができる。
びプロセスの安全性を必要以上に考慮して重装備しなく
ても、十分安全性を確保でき、プラントトラブルを未然
に防止できる。この結果、プロセスを簡略化でき、プラ
ント規模を縮小できるので、プラント建設にかかわるコ
ストを大幅に低減することができる。
【００８５】次に、上記運転方法を実施する装置の実施
例を図１１により説明する。図中、図５及び図９に示す
部材と同等の部材には同じ符号を付している。本実施例
は、再処理プロセス中の高レベル廃液濃縮装置内の溶液
組成を把握して、必要のある場合に装置材料の腐食を制
御抑制するものである。
例を図１１により説明する。図中、図５及び図９に示す
部材と同等の部材には同じ符号を付している。本実施例
は、再処理プロセス中の高レベル廃液濃縮装置内の溶液
組成を把握して、必要のある場合に装置材料の腐食を制
御抑制するものである。
【００８６】図１１において、高レベル廃液濃縮装置４
１内の溶液組成は、測定装置６１により、あるいは使用
済燃料組成や高レベル廃液濃縮の運転条件等を入力装置
６２から入力することにより溶液組成把握装置６３で把
握される。入力装置６２での使用済燃料組成の入力は図
５に示す実施例と同様にフロッピィディスクドライブ
に、再処理する燃料の照射、冷却履歴データの記録され
ているフロッピイディスクを挿入して行なえばよい。フ
ロッピイディスクを用いてデータを入力する場合は、前
述したように再処理溶液を測定する場合に比べて安全上
有利である。測定装置６１によるか入力装置６２による
かは運転員がスイッチ６４を操作して選択する。把握し
た溶液組成データは因果関係評価装置６５に移送され
る。
１内の溶液組成は、測定装置６１により、あるいは使用
済燃料組成や高レベル廃液濃縮の運転条件等を入力装置
６２から入力することにより溶液組成把握装置６３で把
握される。入力装置６２での使用済燃料組成の入力は図
５に示す実施例と同様にフロッピィディスクドライブ
に、再処理する燃料の照射、冷却履歴データの記録され
ているフロッピイディスクを挿入して行なえばよい。フ
ロッピイディスクを用いてデータを入力する場合は、前
述したように再処理溶液を測定する場合に比べて安全上
有利である。測定装置６１によるか入力装置６２による
かは運転員がスイッチ６４を操作して選択する。把握し
た溶液組成データは因果関係評価装置６５に移送され
る。
【００８７】因果関係評価装置６５では、沈澱評価装置
６８において溶液組成把握装置６３からのデータ及びメ
モリ６９に記憶されている材料腐食に関するデータをも
とに高レベル廃液濃縮装置４１内における装置材料腐食
量を評価する。揮発評価装置６６及び沈澱評価装置６７
では先の実施例で説明したようなデータを参照すること
により揮発及び沈澱の評価を行なう。因果関係を評価し
た結果、目標とする揮発量、腐食量あるいは沈殿量を超
える恐れのある場合、運転制御装置７２に信号が移送さ
れる。
６８において溶液組成把握装置６３からのデータ及びメ
モリ６９に記憶されている材料腐食に関するデータをも
とに高レベル廃液濃縮装置４１内における装置材料腐食
量を評価する。揮発評価装置６６及び沈澱評価装置６７
では先の実施例で説明したようなデータを参照すること
により揮発及び沈澱の評価を行なう。因果関係を評価し
た結果、目標とする揮発量、腐食量あるいは沈殿量を超
える恐れのある場合、運転制御装置７２に信号が移送さ
れる。
【００８８】腐食評価装置６７において腐食量が許容値
を越えると判断された場合、運転制御装置７２では、制
御装置７４から局所制御装置ＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３を
経て腐食量を抑制する操作がとられる。局所制御装置Ｌ
Ｃ１は加熱装置５０を制御し、高レベル廃液濃縮時の温
度を必要十分な温度まで低下させる。局所制御装置ＬＣ
２は高レベル廃液濃縮時の圧力を必要十分な程度まで低
下させることにより、温度を低下させる。また、局所制
御装置ＬＣ３はバルブ４６を開け、高レベル廃液の濃縮
度、即ち鉄濃度が高くならないうち高レベル濃縮廃液を
廃液受入装置４２に移送する。これらのいずれかの操作
あるいはこれらの操作の組合せにより装置材料の腐食量
抑制は可能である。制御装置７３，７５についても同様
であり、揮発量及び沈澱量が許容量を超えないように特
定機器を制御する。
を越えると判断された場合、運転制御装置７２では、制
御装置７４から局所制御装置ＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３を
経て腐食量を抑制する操作がとられる。局所制御装置Ｌ
Ｃ１は加熱装置５０を制御し、高レベル廃液濃縮時の温
度を必要十分な温度まで低下させる。局所制御装置ＬＣ
２は高レベル廃液濃縮時の圧力を必要十分な程度まで低
下させることにより、温度を低下させる。また、局所制
御装置ＬＣ３はバルブ４６を開け、高レベル廃液の濃縮
度、即ち鉄濃度が高くならないうち高レベル濃縮廃液を
廃液受入装置４２に移送する。これらのいずれかの操作
あるいはこれらの操作の組合せにより装置材料の腐食量
抑制は可能である。制御装置７３，７５についても同様
であり、揮発量及び沈澱量が許容量を超えないように特
定機器を制御する。
【００８９】以上、本実施例によれば、溶液組成把握装
置、因果関係評価装置、制御装置及び局所制御装置によ
り、適切かつ合理的に装置材料の腐食量を必要十分なレ
ベルに抑制することができる。
置、因果関係評価装置、制御装置及び局所制御装置によ
り、適切かつ合理的に装置材料の腐食量を必要十分なレ
ベルに抑制することができる。
【００９０】揮発及び沈澱についても同様に関連する機
器を制御し、揮発及び沈澱を抑制することができる。
器を制御し、揮発及び沈澱を抑制することができる。
【００９１】
【発明の効果】本発明によれば、再処理プラント機器及
び再処理プロセスの安全性を必要以上に考慮して重装備
しなくても、十分安全性を確保でき、プラントトラブル
を未然に防止できる。この結果、プロセスを簡略化で
き、プラント規模を縮小できるので、プラント建設にか
かわるコストを大幅に低減することができる効果があ
る。
び再処理プロセスの安全性を必要以上に考慮して重装備
しなくても、十分安全性を確保でき、プラントトラブル
を未然に防止できる。この結果、プロセスを簡略化で
き、プラント規模を縮小できるので、プラント建設にか
かわるコストを大幅に低減することができる効果があ
る。
【図１】本発明の第１の実施例による再処理プラントの
運転方法を説明する図である。
運転方法を説明する図である。
【図２】第１の実施例におけるトラブル要因物質とトラ
ブルとの因果関係を評価するのに使用する燃焼度とＲｕ
生成量との関係を示す図である。
ブルとの因果関係を評価するのに使用する燃焼度とＲｕ
生成量との関係を示す図である。
【図３】第１の実施例におけるトラブル要因物質とトラ
ブルとの因果関係を評価するのに使用する燃焼度とＲｕ
溶液側移行量との関係を示す図である。
ブルとの因果関係を評価するのに使用する燃焼度とＲｕ
溶液側移行量との関係を示す図である。
【図４】第１の実施例におけるトラブル要因物質とトラ
ブルとの因果関係を評価するのに使用する硝酸濃度とＲ
ｕ精製係数と圧力と温度の関係を示す図である。
ブルとの因果関係を評価するのに使用する硝酸濃度とＲ
ｕ精製係数と圧力と温度の関係を示す図である。
【図５】第１の実施例の運転方法を実施する装置の一実
施例を示す図である。
施例を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施例による再処理プラントの
運転方法を説明する図である。
運転方法を説明する図である。
【図７】第２の実施例におけるトラブル要因物質とトラ
ブルとの因果関係を評価するのに使用する照射線量とリ
ン濃度との関係を示す図である。
ブルとの因果関係を評価するのに使用する照射線量とリ
ン濃度との関係を示す図である。
【図８】第２の実施例におけるトラブル要因物質とトラ
ブルとの因果関係を評価するのに使用するリン濃度と沈
澱生成量との関係を示す図である。
ブルとの因果関係を評価するのに使用するリン濃度と沈
澱生成量との関係を示す図である。
【図９】第２の実施例の運転方法を実施する装置の一実
施例を示す図である。
施例を示す図である。
【図１０】本発明の第３の実施例による再処理プラント
の運転方法を説明する図である。
の運転方法を説明する図である。
【図１１】第３の実施例の運転方法を実施する装置の一
実施例を示す図である。
実施例を示す図である。
１：再処理プラント ２：使用済原子燃料 ３：各種試薬 ４：Ｕ，Ｐｕ製品 ５：廃棄物 ６：燃料組成把握装置（第１の手段） ７：因果関係評価装置（第２の手段） ８：運転制御装置（第３の手段） ９：上流側プロセス １０：下流側プロセス １１：把握・評価・制御装置（第１〜第３の手段） １２：再処理プロセス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 友隆 茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株 式会社日立製作所エネルギー研究所内 (72)発明者 小川 欽也 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 近藤 賀計 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内
Claims (27)
- 【請求項１】 原子炉から取り出された原子燃料の組成
データに基づきプラント運転上トラブルの要因となる物
質の再処理溶液中における存在量を把握すること、その
物質の存在量とプラントトラブルとの因果関係を評価す
ること、その評価結果に基づき前記物質によるプラント
への影響が減るように運転条件を制御することを特徴と
する再処理プラントの運転方法。 - 【請求項２】 測定によりプラント運転上トラブルの要
因となる物質の再処理溶液中における存在量を把握する
こと、その物質の存在量とプラントトラブルとの因果関
係を評価すること、その評価結果に基づき前記物質によ
るプラントへの影響が減るように運転条件を制御するこ
とを特徴とする再処理プラントの運転方法。 - 【請求項３】 再処理プラント内の上流側プロセスにお
いてプラント運転上トラブルの要因となる物質の再処理
溶液中における存在量を把握すること、その物質の存在
量と下流側プロセスでのトラブルとの因果関係を評価す
ること、その評価結果に基づき前記物質による下流側プ
ロセスへの影響が減るように運転条件を制御することを
特徴とする再処理プラントの運転方法。 - 【請求項４】 再処理プラント内の一プロセスにおいて
プラント運転上トラブルの要因となる物質の再処理溶液
中における存在量を把握すること、その物質の存在量と
前記プロセスでのトラブルとの因果関係を評価するこ
と、その評価結果に基づき前記物質による前記プロセス
への影響が減るように運転条件を制御することを特徴と
する再処理プラントの運転方法。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項記載の再処
理プラントの運転方法において、前記トラブルが放射性
核種の揮発であることを特徴とする再処理プラントの運
転方法。 - 【請求項６】 請求項５記載の再処理プラントの運転方
法において、前記トラブルの要因となる物質がルテニウ
ムを含むことを特徴とする再処理プラントの運転方法。 - 【請求項７】 請求項１〜４のいずれか１項記載の再処
理プラントの運転方法において、前記トラブルが沈澱に
よる配管の閉塞であることを特徴とする再処理プラント
の運転方法。 - 【請求項８】 請求項７記載の再処理プラントの運転方
法において、前記トラブルの要因となる物質がリン酸を
含むことを特徴とする再処理プラントの運転方法。 - 【請求項９】 請求項１〜４のいずれか１項記載の再処
理プラントの運転方法において、前記トラブルが機器材
料の腐食であることを特徴とする再処理プラントの運転
方法。 - 【請求項１０】 請求項９記載の再処理プラントの運転
方法において、前記トラブルの要因となる物質が鉄を含
むことを特徴とする再処理プラントの運転方法。 - 【請求項１１】 請求項１記載の再処理プラントの運転
方法において、前記原子炉から取り出された原子燃料の
組成データは、燃料集合体に付着しているクラッドも含
めた再処理プラントに移行する全ての物質に関するデー
タであることを特徴とする再処理プラントの運転方法。 - 【請求項１２】 請求項３または４記載の再処理プラン
トの運転方法において、前記トラブルの要因となる物質
の存在量は原子炉から取り出された原子燃料の組成デー
タを入力することにより把握することを特徴とする再処
理プラントの運転方法。 - 【請求項１３】 請求項３または４記載の再処理プラン
トの運転方法において、前記トラブルの要因となる物質
の存在量は測定装置で測定することにより把握すること
を特徴とする再処理プラントの運転方法。 - 【請求項１４】 再処理プラント内の再処理溶液中のル
テニウム、リン酸、鉄の濃度を把握すること、ルテニウ
ムの濃度とルテニウムの揮発量との関係、リン酸と沈澱
の生成量との関係、鉄と機器材料の腐食量との因果関係
を評価すること、その評価結果に基づきルテニウムの揮
発量、沈澱の生成量、機器材料の腐食量がそれぞれ減る
ように運転条件を制御することを特徴とする再処理プラ
ントの運転方法。 - 【請求項１５】 再処理プラント内の上流側プロセスに
おける再処理溶液中のルテニウム、リン酸、鉄の濃度を
把握すること、ルテニウムの濃度と下流側プロセスでの
ルテニウムの揮発量との因果関係、リン酸と下流側プロ
セスでの沈澱の生成量との因果関係、鉄と下流側プロセ
スでの機器材料の腐食量との因果関係を評価すること、
その評価結果に基づき下流側プロセスでのルテニウムの
揮発量、沈澱の生成量、機器材料の腐食量がそれぞれ減
るように運転条件を制御することを特徴とする再処理プ
ラントの運転方法。 - 【請求項１６】 再処理プラント内の一プロセスにおけ
る再処理溶液中のルテニウム、リン酸、鉄の濃度を把握
すること、ルテニウムの濃度と前記プロセスでのルテニ
ウムの揮発量との因果関係、リン酸と前記プロセスでの
沈澱の生成量との因果関係、鉄と前記プロセスでの機器
材料の腐食量との因果関係を評価すること、その評価結
果に基づき前記プロセスでのルテニウムの揮発量、沈澱
の生成量、機器材料の腐食量がそれぞれ減るように運転
条件を制御することを特徴とする再処理プラントの運転
方法。 - 【請求項１７】 原子炉から取り出された原子燃料の組
成データに基づきプラント運転上トラブルの要因となる
物質の存在量を把握すること、その物質の存在量とプラ
ントトラブルとの因果関係を評価すること、その評価結
果に基づき前記物質によるプラントへの影響が減るよう
に運転条件を制御することを特徴とする再処理プラント
の運転方法。 - 【請求項１８】 原子炉から取り出された原子燃料の組
成データに基づきプラント運転上トラブルの要因となる
物質の再処理プラント中における存在量を把握する第１
の手段と、前記物質の存在量とプラントトラブルとの因
果関係を評価する第２の手段と、その評価結果に基づき
前記物質によるプラントへの影響が減るように関連機器
を制御する第３の手段とを有することを特徴とする再処
理プラント。 - 【請求項１９】 測定によりプラント運転上トラブルの
要因となる物質の再処理溶液中における存在量を把握す
る第１の手段と、前記物質の存在量とプラントトラブル
との因果関係を評価する第２の手段と、その評価結果に
基づき前記物質によるプラントへの影響が減るように関
連機器を制御する第３の手段とを有することを特徴とす
る再処理プラント。 - 【請求項２０】 再処理プラント内の上流側プロセスに
おいてプラント運転上トラブルの要因となる物質の再処
理溶液中における存在量を把握する第１の手段と、前記
物質の存在量と下流側プロセスでのトラブルとの因果関
係を評価する第２の手段と、その評価結果に基づき前記
物質による下流側プロセスへの影響が減るように関連機
器を制御する第３の手段とを有することを特徴とする再
処理プラント。 - 【請求項２１】 再処理プラント内の一プロセスにおい
てプラント運転上トラブルの要因となる物質の再処理溶
液中における存在量を把握する第１の手段と、前記物質
の存在量と前記プロセスでのトラブルとの因果関係を評
価する第２の手段と、その評価結果に基づき前記物質に
よる前記プロセスへの影響が減るように関連機器を制御
する第３の手段とを有することを特徴とする再処理プラ
ント。 - 【請求項２２】 請求項１８〜２１のいずれか１項記載
の再処理プラントにおいて、前記第１の手段は再処理溶
液中でのルテニウムの濃度を把握する手段であり、前記
第２の手段はそのルテニウムの濃度と揮発量との関係を
評価する手段であり、前記第３の手段はそのルテニウム
の揮発量が減るように関連機器を制御する手段であるこ
とを特徴とする再処理プラント。 - 【請求項２３】 請求項１８〜２１のいずれか１項記載
の再処理プラントにおいて、前記第１の手段は再処理溶
液中でのリン酸の濃度を把握する手段であり、前記第２
の手段はそのリン酸の濃度と沈澱の生成量との関係を評
価する手段であり、前記第３の手段はその沈澱の生成量
が減るように関連する制御対象を制御する手段であるこ
とを特徴とする再処理プラント。 - 【請求項２４】 請求項１８〜２１のいずれか１項記載
の再処理プラントにおいて、前記第１の手段は再処理溶
液中での鉄の濃度を把握する手段であり、前記第２の手
段はその鉄の濃度と機器材料の腐食量との関係を評価す
る手段であり、前記第３の手段はその機器材料の腐食量
が減るように関連機器を制御する手段であることを特徴
とする再処理プラント。 - 【請求項２５】 請求項２０または２１記載の再処理プ
ラントにおいて、前記第１の手段は原子炉から取り出さ
れた原子燃料の組成データを入力する手段を有し、その
入力データにより前記トラブルの要因となる物質の存在
量を把握することを特徴とする再処理プラント。 - 【請求項２６】 請求項２０または２１記載の再処理プ
ラントにおいて、前記第１の手段は前記再処理溶液の構
成物質の測定手段を有し、その測定手段で測定すること
により前記トラブルの要因となる物質の存在量を把握す
ることを特徴とする再処理プラント。 - 【請求項２７】 原子炉から取り出された原子燃料の組
成データに基づきプラント運転上トラブルの要因となる
物質の存在量を把握する第１の手段と、前記物質の存在
量とプラントトラブルとの因果関係を評価する第２の手
段と、その評価結果に基づき前記物質によるプラントへ
の影響が減るように関連機器を制御する第３の手段とを
有することを特徴とする再処理プラント。
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| JP15349993A JP3081085B2 (ja) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | 再処理プラントの運転方法及び再処理プラント |
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