JPH11242096A - 核燃料ペレット焼結用トレーの除染回収方法および装置 - Google Patents
核燃料ペレット焼結用トレーの除染回収方法および装置Info
- Publication number
- JPH11242096A JPH11242096A JP10062280A JP6228098A JPH11242096A JP H11242096 A JPH11242096 A JP H11242096A JP 10062280 A JP10062280 A JP 10062280A JP 6228098 A JP6228098 A JP 6228098A JP H11242096 A JPH11242096 A JP H11242096A
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- Japan
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- molybdenum
- sintering
- furnace
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- Withdrawn
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 核燃料ペレットを載置して焼結したモリブデ
ン製焼結用トレーにおいて、このトレーから放射性物質
を除去すると共に、モリブデンを回収する。 【解決手段】 上記焼結用トレーを酸素濃度２０ｗｔ％
以上の雰囲気下で４００〜８００℃の温度にて加熱して
モリブデンを昇華させると共に、この昇華したモリブデ
ンを冷却し析出させることにより上記焼結用トレーのモ
リブデンを除染し回収することを特徴としている。
ン製焼結用トレーにおいて、このトレーから放射性物質
を除去すると共に、モリブデンを回収する。 【解決手段】 上記焼結用トレーを酸素濃度２０ｗｔ％
以上の雰囲気下で４００〜８００℃の温度にて加熱して
モリブデンを昇華させると共に、この昇華したモリブデ
ンを冷却し析出させることにより上記焼結用トレーのモ
リブデンを除染し回収することを特徴としている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は核燃料ペレットを焼
結する際に使用する焼結用Ｍｏ（モリブデン）製トレー
に係り、詳しくはこのトレーのＭｏを除染して回収する
方法に関するものである。
結する際に使用する焼結用Ｍｏ（モリブデン）製トレー
に係り、詳しくはこのトレーのＭｏを除染して回収する
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】Ｍｏ製の板材は融点が高く高強度である
ため、ＵＯ2 やＭＯＸなどのプレス成形体（グリーンペ
レット）を焼結する際に、これらペレットを載置するト
レーとして利用されている。しかし、これらＭｏ製トレ
ーは、焼結炉内では１６００℃以上の高温下で使用され
ることから強度の低下による破損や歪みが発生すること
があり、これらの欠陥が発生した場合は順次新しいもの
に交換されていく。
ため、ＵＯ2 やＭＯＸなどのプレス成形体（グリーンペ
レット）を焼結する際に、これらペレットを載置するト
レーとして利用されている。しかし、これらＭｏ製トレ
ーは、焼結炉内では１６００℃以上の高温下で使用され
ることから強度の低下による破損や歪みが発生すること
があり、これらの欠陥が発生した場合は順次新しいもの
に交換されていく。
【０００３】このような使用済のＭｏ製トレーは破棄器
物としてコンスタントに発生することになるが、この廃
棄されるＭｏ製トレーの板には表面上にウラン等の放射
性酸化物や化合物が固着しているため、通常行われる表
面の拭き取り程度では表面汚染密度は低下しない。
物としてコンスタントに発生することになるが、この廃
棄されるＭｏ製トレーの板には表面上にウラン等の放射
性酸化物や化合物が固着しているため、通常行われる表
面の拭き取り程度では表面汚染密度は低下しない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このため、現在Ｍｏ板
を除染する場合には、化学除染、電解除染、および機械
的な研磨が提案されているが、化学除染や電解除染では
薬液などの２次廃棄物が多く発生し、機械的研磨では細
部まで除染するのは不可能であるなど、これらの理由か
ら、上記欠陥が生じたＭｏ製トレーは実際にはそのまま
保管廃棄されているのが現状である。
を除染する場合には、化学除染、電解除染、および機械
的な研磨が提案されているが、化学除染や電解除染では
薬液などの２次廃棄物が多く発生し、機械的研磨では細
部まで除染するのは不可能であるなど、これらの理由か
ら、上記欠陥が生じたＭｏ製トレーは実際にはそのまま
保管廃棄されているのが現状である。
【０００５】本発明は叙上の如き実状に対処し、ほとん
ど保管廃棄するしかない上記Ｍｏ製トレーを高温酸化状
態において昇華処理することにより、前記ウラン化合物
等の汚染物質をＭｏと分離し、高価なＭｏを回収し再利
用することを目的とするものである。
ど保管廃棄するしかない上記Ｍｏ製トレーを高温酸化状
態において昇華処理することにより、前記ウラン化合物
等の汚染物質をＭｏと分離し、高価なＭｏを回収し再利
用することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】すなわち、上記目的に適
合する本発明の核燃料ペレット焼結用トレーの除染回収
方法は、核燃料ペレットを載置して焼結したモリブデン
製使用済焼結用トレーにおいて、この焼結用トレーを酸
素濃度２０ｗｔ％以上の雰囲気下で４００〜８００℃の
温度にて加熱してモリブデンを昇華させると共に、この
昇華したモリブデンを冷却し析出させることにより上記
焼結用トレーのモリブデンを除染し回収することを特徴
とする。この場合、上記加熱温度は６００℃前後が最も
適当である。
合する本発明の核燃料ペレット焼結用トレーの除染回収
方法は、核燃料ペレットを載置して焼結したモリブデン
製使用済焼結用トレーにおいて、この焼結用トレーを酸
素濃度２０ｗｔ％以上の雰囲気下で４００〜８００℃の
温度にて加熱してモリブデンを昇華させると共に、この
昇華したモリブデンを冷却し析出させることにより上記
焼結用トレーのモリブデンを除染し回収することを特徴
とする。この場合、上記加熱温度は６００℃前後が最も
適当である。
【０００７】また、上記本発明の核燃料ペレット焼結用
トレーの除染回収方法に使用する装置としては、モリブ
デン製トレーを加熱して昇華させる炉と、この炉内に酸
素を含む雰囲気ガスを供給する供給手段と、この炉から
気化したモリブデンが送られる冷却回収室とを備え、こ
の冷却回収室に上記気化したモリブデンを冷却して析出
させる冷却部材を形成した装置が好適である。
トレーの除染回収方法に使用する装置としては、モリブ
デン製トレーを加熱して昇華させる炉と、この炉内に酸
素を含む雰囲気ガスを供給する供給手段と、この炉から
気化したモリブデンが送られる冷却回収室とを備え、こ
の冷却回収室に上記気化したモリブデンを冷却して析出
させる冷却部材を形成した装置が好適である。
【０００８】
【作用】モリブデン（Ｍｏ）は酸素存在下で高温にする
と昇華する特性を持っているが、その一方、トレーのＭ
ｏ板表面部分に固着ないしは浸透して放射能汚染を引き
起こしているウランやプルトニウムは上記酸素存在下で
はＵ3 Ｏ8 のような安定な酸化物を形成する。このた
め、適当な酸素条件下でトレーを高温に昇温させること
により、Ｍｏのみを昇華させ、上記ウランやプルトニウ
ムなどを含む放射性物質と分離することが可能となる。
そして、分離したＭｏは昇華したものを冷却し温度を下
げることによって析出することから、容易に回収し再利
用することが可能である。
と昇華する特性を持っているが、その一方、トレーのＭ
ｏ板表面部分に固着ないしは浸透して放射能汚染を引き
起こしているウランやプルトニウムは上記酸素存在下で
はＵ3 Ｏ8 のような安定な酸化物を形成する。このた
め、適当な酸素条件下でトレーを高温に昇温させること
により、Ｍｏのみを昇華させ、上記ウランやプルトニウ
ムなどを含む放射性物質と分離することが可能となる。
そして、分離したＭｏは昇華したものを冷却し温度を下
げることによって析出することから、容易に回収し再利
用することが可能である。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下さらに添付図面を参照して、
本発明の実施の形態を説明する。
本発明の実施の形態を説明する。
【００１０】図１は本発明実施形態の焼結用トレーの除
染・回収を行うための装置を示す断面図であり、図にお
いて１は管状炉、２はこの炉を加熱するヒーター、３、
４は上記炉の上流側と下流側とに夫々設けられた開閉
蓋、５は冷却回収装置を示している。
染・回収を行うための装置を示す断面図であり、図にお
いて１は管状炉、２はこの炉を加熱するヒーター、３、
４は上記炉の上流側と下流側とに夫々設けられた開閉
蓋、５は冷却回収装置を示している。
【００１１】上記管状炉１の上流側には、炉内に雰囲気
ガスを送るポンプ６が設けられている。このポンプ６は
炉に送る酸素量を調整すると共に、Ｎ2 やＡｒ等の不活
性ガスを任意に大気や酸素と混合して上記管状炉１の内
部に送ることが可能である。なお、このポンプ６の炉１
への接続部付近には、炉内圧力を測定する圧力計７が付
設されている。また、８は制御盤であり、炉内温度のコ
ントローラー９や酸素濃度計１０、およびこれら温度や
酸素濃度を記録するチャート１１等を備えている。な
お、この例では炉１を管状炉としているが、マッフル炉
やその他の炉も採用しうる。
ガスを送るポンプ６が設けられている。このポンプ６は
炉に送る酸素量を調整すると共に、Ｎ2 やＡｒ等の不活
性ガスを任意に大気や酸素と混合して上記管状炉１の内
部に送ることが可能である。なお、このポンプ６の炉１
への接続部付近には、炉内圧力を測定する圧力計７が付
設されている。また、８は制御盤であり、炉内温度のコ
ントローラー９や酸素濃度計１０、およびこれら温度や
酸素濃度を記録するチャート１１等を備えている。な
お、この例では炉１を管状炉としているが、マッフル炉
やその他の炉も採用しうる。
【００１２】一方、前記冷却回収装置５は、下流側の開
閉蓋４に隣接して設けられているチャンバー１２と、こ
のチャンバー１２内に例えば螺旋状あるいはつづら折り
状に設置された冷却部材としての冷却板１３とを備えて
いる。この冷却板１３は、析出したＭｏの回収が行いや
すいように、冷却回収装置５から取り外し可能となって
いる。
閉蓋４に隣接して設けられているチャンバー１２と、こ
のチャンバー１２内に例えば螺旋状あるいはつづら折り
状に設置された冷却部材としての冷却板１３とを備えて
いる。この冷却板１３は、析出したＭｏの回収が行いや
すいように、冷却回収装置５から取り外し可能となって
いる。
【００１３】上記冷却板１３の内部には冷却水が循環す
るように流れており、前記管状炉１から送られた気化状
態のＭｏはこの冷却板１３によって冷却されてこの板１
３上に析出し、回収される。なお、上記Ｍｏが回収され
た炉内雰囲気は、チャンバー１２の排出口１４からフィ
ルター（図示せず）を通り、放射性物質を除却した状態
で排出される
るように流れており、前記管状炉１から送られた気化状
態のＭｏはこの冷却板１３によって冷却されてこの板１
３上に析出し、回収される。なお、上記Ｍｏが回収され
た炉内雰囲気は、チャンバー１２の排出口１４からフィ
ルター（図示せず）を通り、放射性物質を除却した状態
で排出される
【００１４】このような実施形態の除染・回収装置を用
い、放射能により汚染されたＭｏ製実験用トレーＴ（寸
法２０×６０×１．５ｍｍ、重量約１９ｇ）を図示の如
く管状炉１に入れ、開閉蓋３を開放して大気ガス（酸素
約２３ｗｔ％の空気）を直接炉１に供給し、４００〜８
００℃（好ましくは６００℃）の条件下で６時間保持し
たところ、炉内のトレーＴは９９％以上の重量減を示し
た。炉１の内部に残った残渣を分析したところ、Ｕ、Ｍ
ｏ、Ｆｅがそれぞれ検出された。そして、炉１下流部の
冷却回収装置５においては、冷却板１３上に結晶状のＭ
ｏＯ3 の析出が確認された。
い、放射能により汚染されたＭｏ製実験用トレーＴ（寸
法２０×６０×１．５ｍｍ、重量約１９ｇ）を図示の如
く管状炉１に入れ、開閉蓋３を開放して大気ガス（酸素
約２３ｗｔ％の空気）を直接炉１に供給し、４００〜８
００℃（好ましくは６００℃）の条件下で６時間保持し
たところ、炉内のトレーＴは９９％以上の重量減を示し
た。炉１の内部に残った残渣を分析したところ、Ｕ、Ｍ
ｏ、Ｆｅがそれぞれ検出された。そして、炉１下流部の
冷却回収装置５においては、冷却板１３上に結晶状のＭ
ｏＯ3 の析出が確認された。
【００１５】このように酸素存在下では、トレーＴに付
着するウランやプルトニウムはＵ3Ｏ8 のような安定な
酸化物を形成することから、酸素２０ｗｔ％以上の適当
な雰囲気条件下でＭｏ製トレーを高温に昇温することに
よりＭｏのみを昇華させ、ウランやプルトニウム等を含
む放射性物質と分離することが可能となる。なお、上記
高温酸素雰囲気下で処理されるＭｏ製トレーでは下記数
式１の様な反応が起こっていると考えられる。
着するウランやプルトニウムはＵ3Ｏ8 のような安定な
酸化物を形成することから、酸素２０ｗｔ％以上の適当
な雰囲気条件下でＭｏ製トレーを高温に昇温することに
よりＭｏのみを昇華させ、ウランやプルトニウム等を含
む放射性物質と分離することが可能となる。なお、上記
高温酸素雰囲気下で処理されるＭｏ製トレーでは下記数
式１の様な反応が起こっていると考えられる。
【００１６】
【数１】２Ｍｏ＋３Ｏ2 ＝２ＭｏＯ3 （→昇華）
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、モリブ
デンからなる上記焼結用トレーを酸素濃度２０ｗｔ％以
上の雰囲気下で４００〜８００℃の温度にて加熱してモ
リブデンを昇華させると共に、この昇華したモリブデン
を冷却し析出させることにより上記焼結用トレーのモリ
ブデンを除染し回収するものであり、上記特定の酸素雰
囲気でトレーを加熱することによってモリブデンを昇華
させる一方、トレー中の放射性物質を安定な酸化物とな
して残渣として残し、これによりモリブデンのみを除染
した状態で分離回収することが可能であり、その結果、
従来放射性物質との分離が困難であったモリブデン製ト
レーの除染を可能にすると共に、保管廃棄するしかなか
った焼結用トレーの廃棄量を大幅に減容し、さらに回収
した高価なモリブデンを再利用しうるとの顕著な効果を
奏するものである。
デンからなる上記焼結用トレーを酸素濃度２０ｗｔ％以
上の雰囲気下で４００〜８００℃の温度にて加熱してモ
リブデンを昇華させると共に、この昇華したモリブデン
を冷却し析出させることにより上記焼結用トレーのモリ
ブデンを除染し回収するものであり、上記特定の酸素雰
囲気でトレーを加熱することによってモリブデンを昇華
させる一方、トレー中の放射性物質を安定な酸化物とな
して残渣として残し、これによりモリブデンのみを除染
した状態で分離回収することが可能であり、その結果、
従来放射性物質との分離が困難であったモリブデン製ト
レーの除染を可能にすると共に、保管廃棄するしかなか
った焼結用トレーの廃棄量を大幅に減容し、さらに回収
した高価なモリブデンを再利用しうるとの顕著な効果を
奏するものである。
【図１】本発明実施形態の除染回収方法を行うための装
置の一例を示す断面図である。
置の一例を示す断面図である。
１ 管状炉 ２ ヒータ ３ 開閉蓋 ４ 〃 ５ 冷却回収装置 ６ ポンプ ７ 圧力計 ８ 制御盤 ９ コントローラー １０ 酸素濃度計 １１ チャート １２ チャンバー １３ 冷却板 １４ 排出口
Claims (3)
- 【請求項１】 核燃料ペレットを載置して焼結したモリ
ブデン製使用済焼結用トレーにおいて、この焼結用トレ
ーを酸素濃度２０ｗｔ％以上の雰囲気下で４００〜８０
０℃の温度にて加熱してモリブデンを昇華させると共
に、この昇華したモリブデンを冷却し析出させることに
より上記焼結用トレーのモリブデンを除染し回収するこ
とを特徴とする核燃料ペレット焼結用トレーの除染回収
方法。 - 【請求項２】 上記加熱温度が６００℃前後である請求
項１記載の核燃料ペレット焼結用トレーの除染回収方
法。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の核燃料ペレッ
ト焼結用トレーの除染回収方法に使用する装置であっ
て、モリブデン製トレーを加熱して昇華させる炉と、こ
の炉内に酸素を含む雰囲気ガスを供給する供給手段と、
この炉から気化したモリブデンが送られる冷却回収室と
を備え、この冷却回収室に上記気化したモリブデンを冷
却して析出させる冷却部材を形成したことを特徴とする
核燃料ペレット焼結用トレーの除染回収装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10062280A JPH11242096A (ja) | 1998-02-25 | 1998-02-25 | 核燃料ペレット焼結用トレーの除染回収方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10062280A JPH11242096A (ja) | 1998-02-25 | 1998-02-25 | 核燃料ペレット焼結用トレーの除染回収方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11242096A true JPH11242096A (ja) | 1999-09-07 |
Family
ID=13195580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10062280A Withdrawn JPH11242096A (ja) | 1998-02-25 | 1998-02-25 | 核燃料ペレット焼結用トレーの除染回収方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11242096A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109727696A (zh) * | 2017-10-30 | 2019-05-07 | 中核四0四有限公司 | Mox芯块回收再利用方法 |
-
1998
- 1998-02-25 JP JP10062280A patent/JPH11242096A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109727696A (zh) * | 2017-10-30 | 2019-05-07 | 中核四0四有限公司 | Mox芯块回收再利用方法 |
| CN109727696B (zh) * | 2017-10-30 | 2023-02-21 | 中核四0四有限公司 | Mox芯块回收再利用方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050510 |