JPS5943392A - 被覆管付核燃料集合体の解体方法 - Google Patents
被覆管付核燃料集合体の解体方法Info
- Publication number
- JPS5943392A JPS5943392A JP57153469A JP15346982A JPS5943392A JP S5943392 A JPS5943392 A JP S5943392A JP 57153469 A JP57153469 A JP 57153469A JP 15346982 A JP15346982 A JP 15346982A JP S5943392 A JPS5943392 A JP S5943392A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- fuel assembly
- cladding tube
- tube
- nuclear fuel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
-
- 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
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、核燃料集合体を解体する方法に関する。
核分裂炉内で、所定の燃焼を終えた核燃料（通常核燃料
集合体と称される。）には，未燃焼の核分裂性物質（ウ
ラン２３５等）や生成された核分裂性物質（プルトニウ
ム２３９等）が多く含まれ、これら有用物質を回収する
ため再処理へまわされる。
集合体と称される。）には，未燃焼の核分裂性物質（ウ
ラン２３５等）や生成された核分裂性物質（プルトニウ
ム２３９等）が多く含まれ、これら有用物質を回収する
ため再処理へまわされる。
再処理は主として前記有用物質を含むペレットをジルコ
ニウム管等と共に溶解し、分離、抽出する操作からなる
が、燃料棒及び集合体は，非常に長いため細断しなけれ
ばならない。
ニウム管等と共に溶解し、分離、抽出する操作からなる
が、燃料棒及び集合体は，非常に長いため細断しなけれ
ばならない。
核燃料集合体には，一般に燃料棒束を取り囲むキャンす
なわち被覆管をもつものとないものの二つの型式があり
、被覆管をもつもの解体，細断は後者のものに比し、困
難である。
なわち被覆管をもつものとないものの二つの型式があり
、被覆管をもつもの解体，細断は後者のものに比し、困
難である。
被覆管をもつ核燃料集合体の一つに、液体金属冷却型高
速増殖炉用のものがあり、これを第１図と第２図に示す
。
速増殖炉用のものがあり、これを第１図と第２図に示す
。
図において、燃料集合体１０は、被覆管すなわちラッパ
管１と称する六角断面の筒の中に，燃料棒すなわち燃料
ピン３を三角行使状に束ねて設けられている。
管１と称する六角断面の筒の中に，燃料棒すなわち燃料
ピン３を三角行使状に束ねて設けられている。
図中５はエントランスノズル，７はラッパ管１同志の間
隔を保持するためのスペーサパッドである。
隔を保持するためのスペーサパッドである。
使用済燃料の再処理においては、燃料集合体１０ラッパ
管１を解体し、燃料ピン３の束９を取出した後、同燃料
ピン３を裁断して燃料の溶解工程に送る迄の前処理工程
が必要であり、特にラッパ管１の解体工程が入るところ
が、問題となる。
管１を解体し、燃料ピン３の束９を取出した後、同燃料
ピン３を裁断して燃料の溶解工程に送る迄の前処理工程
が必要であり、特にラッパ管１の解体工程が入るところ
が、問題となる。
なお、燃料集合体１０の解体・剪断方法は、大別すると
二つの方法が考えられ、その一つはラッパ管を横切りあ
るいは縦切りして燃料ピン３の束９と分離解体し、その
後燃料ピン束９を剪断機にて小片に細断する２工程から
なる方法である。他の一つは集合体１０を直接剪断機に
て細断する一括切断の一工程で済む方法である。
二つの方法が考えられ、その一つはラッパ管を横切りあ
るいは縦切りして燃料ピン３の束９と分離解体し、その
後燃料ピン束９を剪断機にて小片に細断する２工程から
なる方法である。他の一つは集合体１０を直接剪断機に
て細断する一括切断の一工程で済む方法である。
解体及び剪断のニ工程からなる処理方法では、剪断機の
駆動力は小さくてすむが、ラッパ管１の解体作業に加え
燃料ピン３の端栓部の切断及び燃料ピン束９の剪断機迄
の移動という二つの工程が加わることになる。
駆動力は小さくてすむが、ラッパ管１の解体作業に加え
燃料ピン３の端栓部の切断及び燃料ピン束９の剪断機迄
の移動という二つの工程が加わることになる。
さらに、燃料ピン３は、原子炉内で使用中にスエリング
（中性子照射による膨張）により膨れるため、ラッパ管
１内の隙間がなくなり、燃料ピン束９とラッパ管１とは
，圧着した状態になる可能性が強い。この場合ラッパ管
１と燃料ピン束９を分離するには、ラッパ管１の横方向
切断及び長手方向の切断が必要となり、切断作業が長く
なると共に切断工具の寿命も短かくなるという欠点があ
る。
（中性子照射による膨張）により膨れるため、ラッパ管
１内の隙間がなくなり、燃料ピン束９とラッパ管１とは
，圧着した状態になる可能性が強い。この場合ラッパ管
１と燃料ピン束９を分離するには、ラッパ管１の横方向
切断及び長手方向の切断が必要となり、切断作業が長く
なると共に切断工具の寿命も短かくなるという欠点があ
る。
一方、燃料集合体１０を直接剪断する一括切断法は、剪
断機一台で処理でき、燃料集合体１０の移動も容易であ
るという利点を有するが反面，輪状に切断されたラッパ
管１が浴解槽へ送るシュータに詰まる可能性がある。あ
るいは大きな溶解槽を必要とする。
断機一台で処理でき、燃料集合体１０の移動も容易であ
るという利点を有するが反面，輪状に切断されたラッパ
管１が浴解槽へ送るシュータに詰まる可能性がある。あ
るいは大きな溶解槽を必要とする。
さらに燃料ピン束９のスエリングが軽度でラッパ管１と
の間に隙間が残っている場合には、剪断時に燃料ピン３
が充分押えられずに滑るため剪断されなかったりあるい
は刃先が損傷を受けるといった欠点であった。
の間に隙間が残っている場合には、剪断時に燃料ピン３
が充分押えられずに滑るため剪断されなかったりあるい
は刃先が損傷を受けるといった欠点であった。
本発明は、前記した事情に鑑みなされたものである。
すなわち本発明は、被覆管付燃料集合体を構成する披覆
管にまず管軸方向に延びた切れ目を形成（スリット加工
）した後、該集合体を半径方向に一度に剪断することを
要旨とするものである。
管にまず管軸方向に延びた切れ目を形成（スリット加工
）した後、該集合体を半径方向に一度に剪断することを
要旨とするものである。
そして、本発明の方法によれば、燃料集合体の解体剪断
の一括剪断時に被覆管すなわちラッパ管も細断され、か
つ燃料棒も滑ることなく、良好に細断することができる
。
の一括剪断時に被覆管すなわちラッパ管も細断され、か
つ燃料棒も滑ることなく、良好に細断することができる
。
本発明法を第３〜６図を参照して以下説明する。先ず燃
料集合体１０のラッパ管１を六角面の相対する面２ケ所
にラッパ管１の管軸方向に延びて切れ目１３をつける。
料集合体１０のラッパ管１を六角面の相対する面２ケ所
にラッパ管１の管軸方向に延びて切れ目１３をつける。
この時、切れ目１３の長さは、燃料棒すなわち燃料ピン
３に沿って、少なくとも燃料ピン３の長さ以上にするこ
とが必要である。また切れ目１３の位置は、ラッパ管１
の六角面のいずれの面でも良いが、剪断時にラッパ管１
が分断し、燃料ピン３がラッパ管１と切り離せるように
するには切れ目１３の数は、少なくとも２本以上必要あ
り、かつこの内少なくとも２本の切れ目１３は、相対す
るラッパ管１の六角面に入れることが必要である。
３に沿って、少なくとも燃料ピン３の長さ以上にするこ
とが必要である。また切れ目１３の位置は、ラッパ管１
の六角面のいずれの面でも良いが、剪断時にラッパ管１
が分断し、燃料ピン３がラッパ管１と切り離せるように
するには切れ目１３の数は、少なくとも２本以上必要あ
り、かつこの内少なくとも２本の切れ目１３は、相対す
るラッパ管１の六角面に入れることが必要である。
なお、切れ目１３は，超硬工具等による切削，ＣＢＮ（
窒化ほう素物）工具等による研削、あるいはレーザ・ビ
ーム等による溶断のいずれの切断法を用いても良い。
窒化ほう素物）工具等による研削、あるいはレーザ・ビ
ーム等による溶断のいずれの切断法を用いても良い。
次いで、ラッパ管１の六角面上に切れ目１３をもつ燃料
集合体１０を第５，６図に示すように（燃料集合体１０
の押え２０が縦方向である場合は２本の切れ目１３が横
方向に並ぶように）セットし、押え２０が横方向である
場合は切れ目１３が縦方向に並ぶようにセットする。
集合体１０を第５，６図に示すように（燃料集合体１０
の押え２０が縦方向である場合は２本の切れ目１３が横
方向に並ぶように）セットし、押え２０が横方向である
場合は切れ目１３が縦方向に並ぶようにセットする。
このセット方法により、燃料集合体１０を押えた時、ラ
ッパ管１には２本の切れ目１３が入っているため，内側
の燃料ピン束９はラッパ管１との間に隙間があっても充
分に押さえられる。
ッパ管１には２本の切れ目１３が入っているため，内側
の燃料ピン束９はラッパ管１との間に隙間があっても充
分に押さえられる。
但しこの時充分な押え効果を与えるためには，２本の切
れ目１３を幅が燃料ピン束９とラッパ管１との間の全隙
間量より大きいことが必要であり、スリット切断に使用
する工具刃の幅がこの隙間以上であるように工具刃を選
択する必要がある。
れ目１３を幅が燃料ピン束９とラッパ管１との間の全隙
間量より大きいことが必要であり、スリット切断に使用
する工具刃の幅がこの隙間以上であるように工具刃を選
択する必要がある。
上記のように剪断機にセットされた燃料集合体１０を移
動刃２１と固定刃２３を介して約２ｃｍ長さ単位に剪断
し、燃料ピン３を小片に細断すると共にラッパ管１を周
方向にも２分断する。
動刃２１と固定刃２３を介して約２ｃｍ長さ単位に剪断
し、燃料ピン３を小片に細断すると共にラッパ管１を周
方向にも２分断する。
これによってラッパ管１は小片となり、溶解槽に送るシ
ュータに詰まることなく搬送され，溶解槽も大型にする
必要はない。
ュータに詰まることなく搬送され，溶解槽も大型にする
必要はない。
なお剪断刃具は、高速度鋼あるいは超硬工具のいずれで
も良いが燃料ピン３の押えが十分効いているため高速度
鋼でも十分な寿命を保つことが可能である。
も良いが燃料ピン３の押えが十分効いているため高速度
鋼でも十分な寿命を保つことが可能である。
本発明の一実施例を以下に説明する。
酸化マグネシウム（ＭｇＯ）でつくった模擬燃料ペレッ
トを装填した直径６．３ｍｍ、長さ１、９００ｍｍの模
擬燃料ピン９１本を全長２，９７０ｍｍ、外対面間距離
７８．５ｍｍ、厚さ１．９ｍｍのラッパ管に装填し、第
１図と同様な形状の模擬燃料集合体（被覆管，ラッパ管
共に材質はＳＵＳ３１６）を製作準備した。
トを装填した直径６．３ｍｍ、長さ１、９００ｍｍの模
擬燃料ピン９１本を全長２，９７０ｍｍ、外対面間距離
７８．５ｍｍ、厚さ１．９ｍｍのラッパ管に装填し、第
１図と同様な形状の模擬燃料集合体（被覆管，ラッパ管
共に材質はＳＵＳ３１６）を製作準備した。
この模擬燃料集合体のラッパ管の六角面の内相対するニ
面に、超硬合金製で直径３ｍｍのエンドミルにより幅約
３ｍｍの切れ目を長さ方向全長にわたって切削加工した
。この時、燃料ピンの一部に切削傷が入ったが被覆管を
破損貫通する迄には至らず、模擬燃料ペレットが外部に
洩れることはなかった。
面に、超硬合金製で直径３ｍｍのエンドミルにより幅約
３ｍｍの切れ目を長さ方向全長にわたって切削加工した
。この時、燃料ピンの一部に切削傷が入ったが被覆管を
破損貫通する迄には至らず、模擬燃料ペレットが外部に
洩れることはなかった。
次に切れ目の入った模擬燃料集合体を押え構造が第５図
に示す構造で、剪断刃材質が高速度鋼の油圧プレス剪断
機に２本の切れ目が押さ方向に対し直角になるようにセ
ットし、切れ目が入っている部分の内燃料ピン位置を含
む長さ２，０００ｍｍを２０ｍｍ間隔で１０１回剪断し
た。
に示す構造で、剪断刃材質が高速度鋼の油圧プレス剪断
機に２本の切れ目が押さ方向に対し直角になるようにセ
ットし、切れ目が入っている部分の内燃料ピン位置を含
む長さ２，０００ｍｍを２０ｍｍ間隔で１０１回剪断し
た。
この結果燃料ピン束を含むラッパ管は剪断刃の損傷もな
く良好に剪断され、ラッパ管も周方向に２分断した小片
に細断されていた。
く良好に剪断され、ラッパ管も周方向に２分断した小片
に細断されていた。
第１図は本発明の方法によって解体される燃料集合体の
一を示す傾斜図、第２図は第１図のものの断面図、第３
図、第４図及び第５図は、本発明の方法による各段階の
説明図、第６図は第５図のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図
である。 １・・・ラッパ管、３・・・燃料ピン、１０・・・燃料
集合体、１３・・・切れ目、２１・・・移動刃、２３・
・・固定刃
一を示す傾斜図、第２図は第１図のものの断面図、第３
図、第４図及び第５図は、本発明の方法による各段階の
説明図、第６図は第５図のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図
である。 １・・・ラッパ管、３・・・燃料ピン、１０・・・燃料
集合体、１３・・・切れ目、２１・・・移動刃、２３・
・・固定刃
Claims (1)
- 多数の細長い燃料棒よりなる燃料棒束と該燃料棒束を取
り囲む長い被覆管とを有する核燃料集合体を解体するも
のにおいて、該被覆管に軸方向に延びる切り目を周方向
に隔てて少くとも２本形成し、しかる後に該被覆管と該
燃料棒束とを同時に半径方向に切断することを特徴とす
る被覆管付核燃料集合体の解体方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57153469A JPS5943392A (ja) | 1982-09-03 | 1982-09-03 | 被覆管付核燃料集合体の解体方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57153469A JPS5943392A (ja) | 1982-09-03 | 1982-09-03 | 被覆管付核燃料集合体の解体方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5943392A true JPS5943392A (ja) | 1984-03-10 |
Family
ID=15563244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57153469A Pending JPS5943392A (ja) | 1982-09-03 | 1982-09-03 | 被覆管付核燃料集合体の解体方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5943392A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63303623A (ja) * | 1987-05-30 | 1988-12-12 | Yoshimitsu Ozawa | 巻上げ装置 |
-
1982
- 1982-09-03 JP JP57153469A patent/JPS5943392A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63303623A (ja) * | 1987-05-30 | 1988-12-12 | Yoshimitsu Ozawa | 巻上げ装置 |
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