JPH09218296A - 放射性金属廃棄物の減容処理方法および装置 - Google Patents

放射性金属廃棄物の減容処理方法および装置

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JPH09218296A
JPH09218296A JP2400996A JP2400996A JPH09218296A JP H09218296 A JPH09218296 A JP H09218296A JP 2400996 A JP2400996 A JP 2400996A JP 2400996 A JP2400996 A JP 2400996A JP H09218296 A JPH09218296 A JP H09218296A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ジルコニウム合金を含む放射性金属廃棄物
を、放射線遮蔽された圧縮セル内でカプセルプレス処理
法により減容処理するについて、カプセルの圧縮手段で
ある加圧プレスの主油圧作動部から漏れ出た作動油等が
圧縮セル内へ漏れ込んで油汚染することを確実に防止で
きる減容処理方法および装置を提供する。 【解決手段】 加圧プレス(2) を、加圧用の上部フレー
ム(11)と固定ベッド(10)とからなる加圧部(3) の下方に
加圧シリンダ(4) を配し、かつ上部フレーム(11)と加圧
シリンダ(4) に取着した下部フレーム(13)とをコラム(1
2)を介して連結してなるプルダウン式プレスとし、その
コラム(12)を、圧縮セル(1) の下部壁を摺動可能に気密
に貫通させることで、主油圧作動部である加圧シリンダ
(4) を下部壁で隔離された下方の別室(5) に設置し、圧
縮セル(1) 内でのカプセル(C) の圧縮を、コラム(12)を
介したプルダウンによる間接方式によって行う構成とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、軽水型原子炉等の
使用済み核燃料の再生処理時に、ジルカロイ製の燃料被
覆管や金属部材等のジルコニウム合金を含む放射性金属
廃棄物を減容処理する放射性金属廃棄物の減容処理方法
および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ジルカロイは、ジルコニウムを主体とし
た合金であり、熱中性子の吸収断面積が小さいため、原
子炉用材料、特に核燃料被覆管として多用されている。
また、ジルコニウム製の被覆管に装填した使用済みの核
燃料を再処理するときには、まず、核燃料棒が装填され
ている被覆管の集合体を分解した後、単一に分解された
各被覆管を数cm単位に裁断し、その細片を溶解槽に投入
して核燃料物質と、被覆管裁断片(以下、ジルカロイハ
ルという)や集合体部品(以下、ハードウエアという)
とに分離する。そして、分離された核燃料物質は再処理
工程に送られるが、ジルカロイハルやハードウエア等の
放射性金属廃棄物は、ハル缶と呼ばれるステンレス鋼製
の収納容器に収められて貯蔵設備内に保管される。しか
し、ジルカロイハル等を収容したハル缶は、使用済み核
燃料の再処理を行う都度に増加するため、貯蔵設備がす
ぐ満杯状態になってしまうことより、再処理時に発生す
るジルカロイハル等の放射性金属廃棄物に減容処理を施
して、その貯蔵空間を減少させることが試みられてい
る。
【0003】ところで、ジルカロイハルは、極めて高放
射能であり、また機械的衝撃が加わるとファインと呼ば
れる極めて発火性が強いる微粒子が発生するため、その
圧縮減容に際し、周囲を放射線遮蔽すると共に、ファイ
ンの発火を防ぐために大気を遮断することが必要とな
る。そこで、大気を遮断する方策として、不活性ガス雰
囲気中や水中で圧縮減容する方法が種々提案されてい
る。しかし、前者の不活性ガス雰囲気中では、酸素量を
低く抑えて燃焼を防止できるが、減容装置を収容した室
内のすべてを不活性ガスで置換するには、非常に多くの
不活性ガスが必要になるという問題点がある。また、後
者の水中で圧縮する方法では、発火防止には有効である
が、圧縮された塊片中に水が封入された状態となり、か
つその封入水の除去は至難であるため、水が残留した状
態で圧縮体が保管されることになるが、その状態で長期
に保管されると封入された水が放射線を受けて放射能を
有する水素ガスを発生するなどの不都合が生じる。
【0004】そこで、近年では、例えば「HULLS,END PI
ECES AND COMPONENT WASTE COMPACTION (ICONE3 Kyoto
April 1995 )」に報告されているように、ジルカロイ
ハルやハードウエア等を円筒状のカプセル内に収容し、
これを金型内でプレス(単軸圧縮)してペレット状に圧
縮成形する、いわゆるカプセルプレス処理法が注目され
ている。このようなカプセルプレス処理法を採用すれ
ば、ジルカロイハル等がカプセル内で圧縮減容されるた
め、ファインの大気中への飛散が抑えられ、また、カプ
セル内が真空維持されている場合には、発火が有効に抑
止される。
【0005】そして、カプセルプレス処理法を適用する
減容処理装置は、全周壁が放射線遮蔽材で構成され、一
般にホットセルと呼ばれる圧縮セルと、この圧縮セル内
でカプセルを圧縮する加圧プレスとを備え、放射線遮蔽
された圧縮セル内でジルカロイハル等を収納したカプセ
ルを圧縮して減容処理する構成とされている。また、こ
れら減容処理装置では、カプセルを脱気密封していない
場合は勿論、脱気密封している場合でも、圧縮時にカプ
セルが破損すると、該カプセルからファインが漏れ出て
放射能汚染が圧縮セル内に拡散するので、加圧プレスの
メンテナンスを要する部位の圧縮セル内への配置は最小
限に留める必要がある。また、カプセルの圧縮は高圧に
なるため油圧が用いられるが、加圧プレスの作動油等が
圧縮セル内へ漏洩すると、カプセルから漏れ出たファイ
ンが発火した際にその油が発火・爆発を増幅させる可能
性があり、また、その油で圧縮セル内が汚染されると、
油汚染廃棄物の処理も必要となるので、一般に、加圧プ
レスは、作動油等による圧縮セル内の汚染を防ぐため
と、メンテナンス頻度の高い主要作動部の放射能汚染を
回避するために、加圧シリンダ側を圧縮セルの周壁で隔
離された別室に位置させ、加圧部側のみを圧縮セル内に
位置づけて配置されている。〔図4〕および〔図5〕に
従来の代表的な減容処理装置の概要構成を示す。
【0006】〔図4〕に示す減容処理装置では、プラン
ジャ方式の加圧プレス(42)が、その固定側のメインピス
トン(43)を圧縮セル(41)の上部壁に隔離された上方の別
室に位置させると共に、圧下用のメインシリンダ(44)を
圧縮セル(41)の上部壁を摺動可能に貫通させて、ポンチ
(45)を取り付けた下端部を圧縮セル(41)内に位置づけて
配置されている。一方、圧縮セル(41)は、処理物搬入出
用の開閉扉(41b) および全周壁(41a) が放射線遮蔽材で
構成されると共に、加圧プレス(42)のメインシリンダ(4
4)の直下に位置する下底部に筒状の金型(46)を配置し、
また、こでは図示を省略した遠隔ハンドリング機構を内
部に配している。この減容処理装置では、ジルカロイハ
ル等を収納したカプセル(C) を金型(46)内に装入した
後、メインシリンダ(44)の圧下により、ポンチ(45)を金
型(46)内に圧入することで、前記カプセル(C) を金型(4
6)内で圧縮して減容する。また、メインピストン(43)側
を圧縮セル(41)の上部壁に隔離された上方の別室に位置
させることで、主要作動部への放射能汚染と、作動油の
圧縮セル(41)内への漏れ込みとを防止している。
【0007】〔図5〕に示す減容処理装置は、「PRESSC
ONPACTION OF HULL AND STRUCTUALMATERIAL(Workshop
on Cemented and Bituminized;Reprocessing Wast in V
iewof their Disposal;KfK,November 26-27,1990)」に
報告されたものである。この減容処理装置は、開閉扉を
含む全周壁(51a) が放射線遮蔽材からなる圧縮セル(51)
と、ポンチ(55)を下面に取り付けた固定側の上部フレー
ム(54)の下方に、該上部フレーム(54)に向けて上昇する
加圧ピストン(53a) を有する加圧シリンダ(53)を配した
押上加圧式の加圧プレス(52)とを備えている。また、加
圧プレス(52)は、加圧シリンダ(53)の本体部を圧縮セル
(51)の下部壁に隔離された下方の別室に位置させると共
に、その加圧シリンダ(53)の上部を圧縮セル(51)の下部
壁を気密に貫通させて、固定側の上部フレーム(54)を圧
縮セル(51)内に位置づけて配置されている。また、その
上部フレーム(54)は、複数の補助シリンダ(54a) を介し
て筒状の金型(56)を昇降可能に吊下支持している。この
減容処理装置では、金型(56)の下開口部を、加圧シリン
ダ(53)の加圧ピストン(53a) の先端で閉塞し、この金型
(56)内にジルカロイハル等を収納したカプセル(C) を装
入した後、加圧ピストン(53a) を金型(56)と共に上昇さ
せて、固定側のポンチ(55)を相対的に金型(56)内に圧入
させることで、該金型(56)内のカプセル(C) を圧縮して
減容する。また、加圧シリンダ(53)側を圧縮セル(51)の
下部壁に隔離された下方の別室に位置させることで、主
要作動部への放射能汚染と、作動油の圧縮セル(51)内へ
の漏れ込みとを防止している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、ジルカ
ロイハル等の放射性金属廃棄物の、カプセルプレス処理
法による圧縮減容においては、圧縮手段として備える加
圧プレスの主要作動部への放射能汚染を防ぐと共に、プ
レス自体の作動油等による圧縮セル内の油汚染を確実に
防止する必要がある。また、圧縮時のファインの発火を
防止すると共に、金型からの圧縮体の抜き取りや圧縮前
後のハンドリングにおける機械的衝撃による発火防止を
図る必要がある。
【0009】しかしながら、上記従来の前者の減容処理
装置では、加圧プレスの主油圧作動部が圧縮セルの上方
に配され、かつ圧下用のメインシリンダが圧縮セルの上
部壁を貫通しているので、メインシリンダから大量の作
動油が漏れ出た場合、その油が該メインシリンダを伝わ
るなどして下方の圧縮部のある圧縮セル内に漏れ込むと
いう恐れがある。また、上記従来の後者の減容処理装置
では、加圧プレスの主油圧作動部である加圧シリンダが
圧縮セルの下方に配されているので、その加圧シリンダ
から漏れ出た作動油が圧縮セル内に漏れ込むという恐れ
は少ないが、この加圧シリンダのロッドシールに機能低
下や破損等が生じると、該加圧シリンダ内の作動油が、
加圧ピストンに付着して漏れ出たり、シール部から噴出
して圧縮セル内を汚染する危険性がある。また、加圧シ
リンダの上端部は、圧縮セル内に連通し、かつ金型の直
下に位置しているので、その部位に上方の金型内で圧縮
されたカプセルから漏れ出たファインが滞留し易いた
め、圧縮時にファインの発火が生じた場合、発火・爆発
が下方に伝播・増幅して加圧シリンダにも及び、該加圧
シリンダのロッドシールを焼損して作動油の圧縮セル内
への噴出に繋がる恐れがある。
【0010】すなわち、これら従来の減容処理装置で
は、カプセルの圧縮手段である加圧プレスの主油圧作動
部を圧縮セル外に位置させることで、圧縮セル内への油
汚染の防止を図っているが、その主油圧作動部に直接連
なるメインシリンダや加圧ピストン等の押圧部を圧縮セ
ル内で進退させてカプセルを圧縮する構成とされている
ため、その主油圧作動部のオイルシール等にトラブルが
生じた場合、漏れ出た作動油の圧縮セル内への漏れ込み
を十分には防止できないという問題点がある。
【0011】本発明は、上記従来技術の問題点を解消す
るためになされたもので、ジルコニウム合金を含む放射
性金属廃棄物を、放射線遮蔽された圧縮セル内でカプセ
ルプレス処理法により減容処理するについて、カプセル
の圧縮手段である加圧プレスの主油圧作動部を圧縮セル
とは完全に分離させても所期の圧縮減容を達成でき、よ
って加圧プレスの主油圧作動部への放射能汚染を防ぐと
共に、オイルシール等にトラブルが生じた場合でも、主
油圧作動部から漏れ出た作動油等が圧縮セル内へ漏れ込
むことを確実に防止できる放射性金属廃棄物の減容処理
方法および装置を提供すること、更には、圧縮時および
金型からの圧縮体の抜き取りや圧縮前後のハンドリング
時における機械的衝撃によるファインの発火を経済的に
防止できる放射性金属廃棄物の減容処理方法および装置
を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は以下の構成とされている。すなわち、本
発明に係る放射性金属廃棄物の減容処理方法は、ジルコ
ニウム合金を含む放射性金属廃棄物をカプセル内に収納
し、そのカプセルを放射線遮蔽壁で画成した圧縮セル内
の加圧部で圧縮して減容処理する放射性金属廃棄物の減
容処理方法において、前記圧縮セルの加圧部下方の放射
線遮蔽壁で隔離された別室に、その放射線遮蔽壁を気密
に貫通するコラムを介して前記加圧部に連結された加圧
シリンダを配置し、この加圧シリンダの前記コラムを介
するプルダウンにより、該加圧シリンダとは完全に分離
された圧縮セル内の加圧部で前記カプセルを圧縮して減
容処理することを特徴とする。
【0013】また、前記圧縮セル内の加圧部を気密室で
画成し、この気密室内を減圧真空化ないしは不活性ガス
雰囲気として減容処理して良い。また、前記圧縮セル内
を不活性ガス雰囲気として減容処理しても良い。
【0014】本発明に係る放射性金属廃棄物の減容処理
装置は、開閉扉を含む全周壁が放射線遮蔽材からなる圧
縮セルと、この圧縮セル内に加圧部を位置づけて配置さ
れた加圧プレスとを備え、放射線遮蔽された圧縮セル内
の加圧部で、ジルコニウム合金を含む放射性金属廃棄物
を収納したカプセルを圧縮して減容処理する放射性金属
廃棄物の減容処理装置において、前記加圧プレスが、圧
下用の上部フレームと固定ベッドとからなる加圧部を上
部に配し、その下方に加圧シリンダを配すると共に、加
圧部の上部フレームと加圧シリンダに取り付けた下部フ
レームとをコラムを介して連結してなるプルダウン式プ
レスとされ、かつ、そのコラムを前記圧縮セルの下部壁
を気密に貫通させ、下部の加圧シリンダを該圧縮セルの
下部壁で隔離された別室に配置されていることを特徴と
する。
【0015】また、前記加圧プレスの圧縮セル内に配さ
れた圧縮部を、前記カプセルの装脱用の開閉扉を有する
気密室で画成すると共に、この気密室を真空脱気装置お
よび不活性ガス供給源に接続させたものとされて良い。
また、前記圧縮セルを、気密保持可能に形成すると共
に、脱気装置および不活性ガス供給源に接続させたもの
とされても良い。
【0016】上記本発明の減容処理方法では、加圧プレ
スの主油圧作動部である加圧シリンダを、圧縮セルの下
方の放射線遮蔽壁で隔離された別室に配し、かつ圧縮セ
ル内の加圧部でのカプセル圧縮は、該圧縮セルの放射線
遮蔽壁を気密に貫通したコラムを介するプルダウンによ
る間接方式によって行うので、放射線遮蔽された圧縮セ
ル内の加圧部で所期の圧縮減容を行えると共に、メンテ
ナンス頻度の高い加圧シリンダへの放射能汚染を防ぐこ
とができ、また、加圧シリンダにオイルシール等のトラ
ブルによる作動油等の漏洩が生じても、漏れ出た作動油
等が上方の圧縮セル内に漏れ込むことがなく、圧縮セル
内への油汚染は確実に防止できる。また、加圧部でのカ
プセル圧縮による機械的衝撃と発熱によりファインが発
火しても、その発火・爆発は放射線遮蔽壁に遮られて下
方の加圧シリンダには達しないため、発火・爆発の伝搬
・増幅がなく、安全性が極めて高い。
【0017】また、上記圧縮セル内の加圧部を気密室で
画成し、この気密室内を減圧真空化ないしは不活性ガス
雰囲気として減容処理することにより、カプセル圧縮時
における機械的衝撃と発熱によるファインの発火を有効
に防止することができる。また、上記圧縮セル内を不活
性ガス雰囲気として減容処理することにより、金型から
の圧縮体の抜き取りや圧縮前後のハンドリング時におけ
る機械的衝撃によるファインの発火を有効に防止するこ
とができる。
【0018】上記本発明の減容処理装置では、カプセル
の圧縮手段である加圧プレスを、圧下用の上部フレーム
と固定ベッドとからなる加圧部の下方に加圧シリンダを
配すると共に、その加圧シリンダに取り付けた下部フレ
ームと上部フレームとをコラムを介して連結したプルダ
ウン式プレスとし、かつ、そのコラムを放射線遮蔽材か
らなる圧縮セルの下部壁を気密に貫通させて、下部の加
圧シリンダを該下部壁で隔離された別室に配置している
ので、メンテナンス頻度の高い加圧シリンダへの放射能
汚染を防ぐことができると共に、圧縮セル内の加圧部で
のカプセル圧縮は、コラムを介するプルダウンによる間
接方式で行うことができる。また、圧縮セル内の加圧部
と下方の加圧シリンダとは直接連ならず、放射線遮蔽壁
を介して上下方向で完全に分離されているので、加圧シ
リンダにオイルシール等のトラブルによる作動油等の漏
洩が生じても、漏れ出た作動油等が上方の圧縮セル内に
漏れ込むことがなく、圧縮セル内への油汚染は確実に防
止できる。また、加圧部でのカプセル圧縮による機械的
衝撃と発熱によりファインが発火しても、その発火・爆
発は放射線遮蔽壁に遮られて下方の加圧シリンダには達
しないため、発火・爆発の伝搬・増幅がなく、極めて高
い安全性のもとでカプセルの減容処理を行うことができ
る。また、カプセルの加圧手段としてプルダウン式プレ
スを採用しているので、圧縮セル内に位置づける加圧部
の構成を簡易かつコンパクトなものとすることができ、
これにより放射能汚染される圧縮セル内でのメンテナン
スが容易になると共に、圧縮セルの内容積の縮小も可能
となる。
【0019】また、上記加圧プレスの圧縮セル内に配さ
れた圧縮部を、前記カプセルの装脱用の開閉扉を有する
気密室で画成すると共に、この気密室を真空脱気装置お
よび不活性ガス供給源に接続し、この構成のもとで該気
密室を真空脱気することで減圧真空化させ、ないしは真
空脱気後に不活性ガスで置換することで不活性ガス雰囲
気として減容処理することにより、カプセル圧縮時にお
ける機械的衝撃と発熱によるファインの発火を有効に防
止することができる。また、上記圧縮セルを、気密保持
可能に形成すると共に、脱気装置および不活性ガス供給
源に接続し、この構成のもとで該圧縮セル内を脱気して
不活性ガスで置換することで不活性ガス雰囲気として減
容処理することにより、金型からの圧縮体の抜き取りや
圧縮前後のハンドリング時における機械的衝撃によるフ
ァインの発火を有効に防止することができ、しかも圧縮
セル内の加圧部は簡易かつコンパクトなものとし、これ
により圧縮セルも内容積の小さくできるため、その内部
を比較的少量の不活性ガスで置換できるので、前記従来
装置に比べてより経済的にファインの発火を防止でき
る。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。〔図1〕は、本発明の減容処理装
置の1実施例の概要構成を示す正断面図である。
【0021】〔図1〕に示す本実施例の減容処理装置
は、処理物搬入搬出用のシール(1c)付の開閉扉(1b)およ
び全周壁(1a)が厚肉のコンクリートや鋼製の放射線遮蔽
材で構成され、一般にホットセルと呼ばれる圧縮セル
(1) と、この圧縮セル(1) 内に加圧部(3) を位置づけて
配置された加圧プレス(2) とを主要部として備えてな
る。
【0022】また、加圧プレス(2) は、圧下用の上部フ
レーム(11)と固定ベッド(10)とからなる加圧部(3) を上
部に配し、その下部に加圧シリンダ(4) を下向きに配す
ると共に、上部フレーム(11)と加圧シリンダ(4) のシリ
ンダロッド(4a)下端に取着した下部フレーム(13)とを4
本のコラム(12)を介して連結したプルダウン式プレス
で、そのコラム(12)を、加圧シリンダ(4) の上部四隅に
設けたコラムガイド(4b)を介して圧縮セル(1) の下部周
壁を気密かつ摺動可能に貫通させることで、上部の加圧
部(3) を圧縮セル(1) 内に位置づけると共に、下部の加
圧シリンダ(4) を圧縮セル(1) の下部周壁で隔離された
別室(5) 内に位置づけて設置されている。
【0023】また、この加圧プレス(2) の上部フレーム
(11)の中央部下面にはポンチ(6) が取り付けてある。一
方、圧縮セル(1) 内には、筒状の金型(7) を載置して加
圧プレス(2) の加圧部(3) 側方からコラム(12)間を経て
固定ベッド(10)上に向けて横行し、載置した金型(7) を
加圧部(3) 側方からポンチ(6) 直下に搬入搬出させる台
車(8) が配設されており、更にまた、ここでは図示を省
略した金型(7) および処理物の遠隔ハンドリング機構が
配設されている。
【0024】上記構成の本実施例の減容処理装置では、
ジルカロイハル等のジルコニウム合金を含む放射性金属
廃棄物を収納したカプセル(C) を、以下の手順により、
放射線遮蔽された圧縮セル(1) 内の加圧部(3) で圧縮し
て減容処理する。
【0025】まず、カプセル(C) は、開閉扉(1b)を経て
圧縮セル(1) 内に搬入されると共に、図示省略の遠隔ハ
ンドリング機構によって、台車(8) により加圧部(3) 側
方に搬出された金型(7) 内に装入される。次いで、台車
(8) が移動し、カプセル(C)を装入した金型(7) は、加
圧部(3) のポンチ(6) 直下に位置する固定ベッド(10)上
に搬入される。続いて、加圧プレス(2) の加圧シリンダ
(4) を作動させ、シリンダロッド(4a)と下部フレーム(1
3)の下降により、各コラム(12)をコラムガイド(4b)にて
気密にガイデイングさせながら引き下げ、これにより、
このコラム(12)に連結された圧縮セル(1) 内の上部フレ
ーム(11)をプルダウンし、その下面のポンチ(6) を金型
(7) 内に圧入させて、該金型(7) 内のカプセル(C) を圧
縮する。
【0026】なお、〔図1〕には、圧縮後の圧縮体(カ
プセル)の取出機構について図示を省略しているが、本
例では、圧縮後に図示省略の金型持ち上げ装置によって
金型(7) を上昇させ、この金型(7) と固定ベッド(10)と
の間に、該金型(7) よりも内径の大きな図示省略のスペ
ーサリングを挿入すると共に、ポンチ(6) を下降させる
ことで、圧縮後の圧縮体を金型(7) からスペーサリング
内に押し抜き、このスペーサリングと圧縮体を、台車
(8) にて加圧部(3) 側方に搬出した後、図示省略の遠隔
ハンドリング機構によってスペーサリング内から圧縮体
を取り出す。
【0027】以上に述べたように、圧縮セルの加圧部下
方の放射線遮蔽壁で隔離された別室に加圧プレスの主油
圧作動部である加圧シリンダを配置し、圧縮セル内の加
圧部でのカプセル圧縮を、その下方の放射線遮蔽壁を気
密に貫通するコラムを介したプルダウンによる間接方式
によって行う本実施例の減容処理装置では、メンテナン
ス頻度の高い加圧シリンダへの放射能汚染を防ぐことが
できると共に、該加圧シリンダにオイルシール等のトラ
ブルによる作動油等の漏洩が生じても、漏れ出た作動油
等が上方の圧縮セル内に漏れ込むことがなく、圧縮セル
内への油汚染は確実に防止できる。また、加圧部でのカ
プセル圧縮による機械的衝撃と発熱によりファインが発
火しても、その発火・爆発は放射線遮蔽壁に遮られて下
方の加圧シリンダには達しないため、発火・爆発の伝搬
・増幅がなく、極めて高い安全性のもとでカプセルの減
容処理を行うことができる。更に、圧縮セル内に位置づ
ける加圧部の構成を簡易かつコンパクトなものとするこ
とができ、これにより放射能汚染される圧縮セル内での
メンテナンスが容易になると共に、圧縮セルの内容積の
縮小も可能となる。
【0028】〔図2〕は、本発明の減容処理装置の別の
実施例の概要構成を示す正断面図である。なお、本実施
例の減容処理装置は、圧縮セル内の加圧部を気密室で画
成した点を除いて、〔図1〕に示した前記実施例のもの
と同じであるので、ここでは〔図1〕と等価な各部に同
符号を付してその説明を省略し、差異点のみを要約して
説明するものとする。
【0029】〔図2〕に示す本実施例の減容処理装置で
は、圧縮セル(1) 内の、圧下用の上部フレーム(11)と固
定ベッド(10)とからなる加圧部(3) を、カプセル(C) の
装脱用の開閉扉(9a)を有する気密室(9) で画成して密閉
し、かつ、この気密室(9) を、開閉弁(14a) とフイルタ
(14b) を介装した排気管路(14)を介して外部の真空ポン
プ(15)に接続させると共に、開閉弁(16a) と圧力調整弁
(16b) を介装した供給管路(16)を介して外部の不活性ガ
ス供給タンク(17)に接続させている。
【0030】上記構成の本実施例の減容処理装置では、
カプセル(C) を装入した金型(7) を開閉扉(9a)を経て気
密室(9) 内の加圧部(3) に搬入した後、この気密室(9)
内を、真空脱気ポンプ(15)によって減圧真空化し、ない
しは減圧後に不活性ガス供給タンク(17)から送給した窒
素ガスやアルゴンガス等の不活性ガスで置換すること
で、酸欠状態にした上で、金型(6) 内のカプセル(C) を
圧縮する。
【0031】このように、減圧真空化ないしは不活性ガ
ス雰囲気とした気密室内の加圧部で、ジルカロイハル等
を封入したカプセルを圧縮して減容処理する本実施例の
減容処理装置では、圧縮時の機械的衝撃によるファイン
の発火を有効に防止することができる。また、前述のよ
うに、圧縮セル内の加圧部は簡易かつコンパクトであ
り、この加圧部を密閉する気密室も内容積の小さなもの
となることから、比較的少ない時間で減圧真空化でき、
また比較的少量の不活性ガスで置換できるので、前述の
従来装置に比べてより経済的にファインの発火を防止で
きる。
【0032】〔図3〕は、本発明の減容処理装置のまた
別の実施例の概要構成を示す正断面図である。なお、本
実施例の減容処理装置は、圧縮セルの一部構成が異なる
点を除いて〔図1〕に示した前記実施例のものと同じで
あるので、ここでは〔図1〕と等価な各部に同符号を付
してその説明を省略し、差異点のみを要約して説明する
ものとする。
【0033】〔図3〕に示す本実施例の減容処理装置で
は、圧縮セル(1) が、開閉扉(1b)側の前部に、処理物搬
入搬出用のシール(20c) 付の開閉扉(20b) を有すると共
に周壁(20a) が本体部と同様の放射線遮蔽材からなる搬
入出室(20)を備えている。また、この圧縮セル(1) は、
その本体部を、開閉弁(21a) とフイルタ(21b) を介装し
た排気管路(21)を介して外部の真空ポンプ(22)に接続さ
せると共に、開閉弁(23a) および圧力調整弁(23b) を介
装した供給管路(23)を介して外部の不活性ガス供給タン
ク(24)に接続させており、また同様に、前部の搬入出室
(20)を、開閉弁(25a) とフイルタ(25b) を介装した排気
管路(25)を介して外部の真空ポンプ(26)に接続させると
共に、開閉弁(27a) と圧力調整弁(27b) を介装した供給
管路(27)を介して外部の不活性ガス供給タンク(28)に接
続させている。
【0034】上記構成の本実施例の減容処理装置では、
圧縮セル(1) の本体部内および前部の搬入出室(20)内
を、真空ポンプ(22),(26) によって減圧すると共に、不
活性ガス供給タンク(24),(28) から送給した窒素ガスや
アルゴンガス等の不活性ガスで置換し、かつ、前部の搬
入出室(20)ではカプセル(C) の搬入出の都度に大気と不
活性ガスとの置換を行わせることで、圧縮セル(1) の本
体部内を常に不活性ガス雰囲気に維持し、この圧縮セル
(1) 内の圧縮部(3) でカプセル(C) を圧縮する。なお、
外部から搬入出室(20)内へのカプセル(C) 搬入および圧
縮後の圧縮体の該搬入出室(20)から外部への搬出は、そ
れぞれ複数個のロット単位とし、また、それらの搬入と
搬出とを同時に行って、該搬入出室(20)での大気と不活
性ガスとの置換頻度を少なくする。
【0035】このように、不活性ガス雰囲気とした圧縮
セル内の加圧部で、ジルカロイハル等を封入したカプセ
ルを圧縮して減容処理する本実施例の減容処理装置で
は、金型からの圧縮体の抜き取りや圧縮前後のハンドリ
ング時における機械的衝撃によるファインの発火を有効
に防止することができる。また、上記のように、圧縮前
のカプセル(C) と圧縮後の圧縮体の搬入出を、前部の搬
入出室を経て行うことで、比較的少量の不活性ガス置換
で、圧縮セル内を不活性ガス雰囲気に維持できるため、
前述の従来装置に比べてより経済的にファインの発火を
防止できる。
【0036】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明に係る放射
性金属廃棄物の減容処理方法および装置によれば、ジル
カロイハルやハードウエア等のジルコニウム合金を含む
放射性金属廃棄物を、放射線遮蔽された圧縮セル内でカ
プセルプレス処理法によって減容処理するについて、カ
プセルの圧縮手段として備える加圧プレスの加圧シリン
ダを、圧縮セルの加圧部下方の放射線遮蔽壁で隔離され
た別室に配置し、その放射線遮蔽壁を気密に貫通するコ
ラムを介したプルダウンによる間接方式で行うことで、
加圧プレスの主油圧作動部である加圧シリンダを圧縮セ
ルとは完全に分離させても所期の圧縮減容を達成でき、
よって加圧プレスの主油圧作動部への放射能汚染を防ぐ
と共に、オイルシール等にトラブルが生じた場合でも、
主油圧作動部から漏れ出た作動油等が圧縮セル内へ漏れ
込むことを確実に防止できる。また、加圧部でのカプセ
ル圧縮による機械的衝撃と発熱によりファインが発火し
ても、その発火・爆発は放射線遮蔽壁に遮られて下方の
加圧シリンダには達しないため、発火・爆発の伝搬・増
幅がなく、極めて高い安全性のもとでカプセルの減容処
理を行うことができる。更に、圧縮セル内に位置づける
加圧部の構成を簡易かつコンパクトにできて、圧縮セル
の内容積も縮小できることより、その加圧部を気密室で
画成密封して減圧真空化ないしは不活性ガス雰囲気とし
て、圧縮時の機械的衝撃によるファインの発火を有効に
防止すること、または、圧縮セル内を不活性ガス雰囲気
として、圧縮時および金型からの圧縮体の抜き取りや圧
縮前後のハンドリング時における機械的衝撃によるファ
インの発火を有効に防止することが、従来装置に比べて
より経済的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の減容処理装置の1実施例の概要構成を
示す正断面図である。
【図2】本発明の減容処理装置の別の実施例の概要構成
を示す正断面図である。
【図3】本発明の減容処理装置のまた別の実施例の概要
構成を示す正断面図である。
【図4】従来の代表的な減容処理装置の概要構成を示す
正断面図である。
【図5】従来の代表的な別の減容処理装置の概要構成を
示す正断面図である。
【符号の説明】
(1) --圧縮セル、(1a)--周壁、(1b)--開閉扉、(1c)--シ
ール、(2) --加圧プレス、(3) --加圧部、(4) --加圧シ
リンダ、(4a)--シリンダロッド、(4b)--コラムガイド、
(5) --別室、(6) --ポンチ、(7) --金型、(8) --台車、
(9) --気密室、(9a)--開閉扉、(10)--固定ベッド、(11)
--上部フレーム、(12)--コラム、(13)--下部フレーム、
(14)--排気管路、(14a) --開閉弁、(14b) --フイルタ、
(15)--真空ポンプ、(16)--供給管路、(16a) --開閉弁、
(16b) --圧力調整弁、(17)--不活性ガス供給タンク、(2
0)--搬入出室、(20a) --周壁、(20b)-- 開閉扉、(20c)
--シール、(21)--排気管路、(21a) --開閉弁、(21b) --
フイルタ、(22)--真空ポンプ、(23)--供給管路、(23a)
--開閉弁、(23b) --圧力調整弁、(24)--不活性ガス供給
タンク、(25)--排気管路、(25a) --開閉弁、(25b) --フ
イルタ、(26)--真空ポンプ、(27)--供給管路、(27a) --
開閉弁、(27b) --圧力調整弁、(28)--不活性ガス供給タ
ンク、(C) --カプセル。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ジルコニウム合金を含む放射性金属廃棄
    物をカプセル内に収納し、そのカプセルを放射線遮蔽壁
    で画成した圧縮セル内の加圧部で圧縮して減容処理する
    放射性金属廃棄物の減容処理方法において、前記圧縮セ
    ルの加圧部下方の放射線遮蔽壁で隔離された別室に、そ
    の放射線遮蔽壁を気密に貫通するコラムを介して前記加
    圧部に連結された加圧シリンダを配置し、この加圧シリ
    ンダの前記コラムを介するプルダウンにより、該加圧シ
    リンダとは完全に分離された圧縮セル内の加圧部で前記
    カプセルを圧縮して減容処理することを特徴とする放射
    性金属廃棄物の減容処理方法。
  2. 【請求項2】 前記圧縮セル内の加圧部を気密室で画成
    し、この気密室内を減圧真空化ないしは不活性ガス雰囲
    気として減容処理する請求項1記載の放射性金属廃棄物
    の減容処理方法。
  3. 【請求項3】 前記圧縮セル内を不活性ガス雰囲気とし
    て減容処理する請求項1記載の放射性金属廃棄物の減容
    処理方法。
  4. 【請求項4】 開閉扉を含む全周壁が放射線遮蔽材から
    なる圧縮セルと、この圧縮セル内に加圧部を位置づけて
    配置された加圧プレスとを備え、放射線遮蔽された圧縮
    セル内の加圧部で、ジルコニウム合金を含む放射性金属
    廃棄物を収納したカプセルを圧縮して減容処理する放射
    性金属廃棄物の減容処理装置において、前記加圧プレス
    が、圧下用の上部フレームと固定ベッドとからなる加圧
    部を上部に配し、その下方に加圧シリンダを配すると共
    に、加圧部の上部フレームと加圧シリンダに取り付けた
    下部フレームとをコラムを介して連結してなるプルダウ
    ン式プレスとされ、かつ、そのコラムを前記圧縮セルの
    下部壁を気密に貫通させ、下部の加圧シリンダを該圧縮
    セルの下部壁で隔離された別室に配置されていることを
    特徴とする放射性金属廃棄物の減容処理装置。
  5. 【請求項5】 前記加圧プレスの圧縮セル内に配された
    圧縮部を、前記カプセルの装脱用の開閉扉を有する気密
    室で画成すると共に、この気密室を真空脱気装置および
    不活性ガス供給源に接続させている請求項4記載の放射
    性金属廃棄物の減容処理装置。
  6. 【請求項6】 前記圧縮セルを、気密保持可能に形成す
    ると共に、脱気装置および不活性ガス供給源に接続させ
    ている請求項4記載の放射性金属廃棄物の減容処理装
    置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100422975B1 (ko) * 2001-08-01 2004-03-12 한국수력원자력 주식회사 사용후핵연료 집합체 구조폐기물 압축/절단 감용장치
CN111524635A (zh) * 2019-01-28 2020-08-11 国家电投集团远达环保工程有限公司重庆科技分公司 一种隔离装置及放射性废物处理系统

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