JPS5823337B2 - 転換装置 - Google Patents
転換装置Info
- Publication number
- JPS5823337B2 JPS5823337B2 JP54065934A JP6593479A JPS5823337B2 JP S5823337 B2 JPS5823337 B2 JP S5823337B2 JP 54065934 A JP54065934 A JP 54065934A JP 6593479 A JP6593479 A JP 6593479A JP S5823337 B2 JPS5823337 B2 JP S5823337B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nitric acid
- acid solution
- container
- heater
- conversion device
- 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.)
- Expired
Links
Classifications
-
- 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
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は使用済の核燃料再処理後に生ずる硝酸プルトニ
ウムおよび硝酸ウラニルの混合溶液（以下、硝酸溶液と
いう）から硝酸を除去し、二酸化プルトニウム・二酸化
ウランのケーキを製造する転換装置に関する。
ウムおよび硝酸ウラニルの混合溶液（以下、硝酸溶液と
いう）から硝酸を除去し、二酸化プルトニウム・二酸化
ウランのケーキを製造する転換装置に関する。
一般に核物質を含む硝酸溶液を脱硝して核物質のみを生
成するためには第１図に示す如く、高さの低い平らな容
器２に硝酸溶液１を注入し、包囲体３の内部において開
口部４からマイクロ波を照射して硝酸溶液を加熱すれば
、先ず水分が蒸発し。
成するためには第１図に示す如く、高さの低い平らな容
器２に硝酸溶液１を注入し、包囲体３の内部において開
口部４からマイクロ波を照射して硝酸溶液を加熱すれば
、先ず水分が蒸発し。
次いで水と硝酸の共沸現象によって脱硝反応が始まる。
したり≦って、加熱によって生ずる蒸気または窒素酸化
物を、例えば、マイクロ波導入口４を通して排気すれば
硝酸溶液から転換したケーキが得られる。
物を、例えば、マイクロ波導入口４を通して排気すれば
硝酸溶液から転換したケーキが得られる。
しかしながら、マイクロ波を照射するだけの転換装置で
はケーキの性状が均一に生成されないで第２図の如き様
相を呈する。
はケーキの性状が均一に生成されないで第２図の如き様
相を呈する。
すなわち、容器２内で転換されたケーキは黄緑色の硝酸
ウランの結晶５、黄色の窒素酸化物が分解されずに残っ
た硝酸ウランの半固形物６．赤褐色で目的とする核物質
７および過酸化状態になった黒色の乾固物８が分かれて
析出する。
ウランの結晶５、黄色の窒素酸化物が分解されずに残っ
た硝酸ウランの半固形物６．赤褐色で目的とする核物質
７および過酸化状態になった黒色の乾固物８が分かれて
析出する。
このように目的とする核物質が均一に生成されない理由
としては、第１に液面に向けて照射されるマイクロ波エ
ネルギーの大部分が液の表層部で吸収されるために硝酸
溶液の内部まで均一に加熱されないことが挙げられる。
としては、第１に液面に向けて照射されるマイクロ波エ
ネルギーの大部分が液の表層部で吸収されるために硝酸
溶液の内部まで均一に加熱されないことが挙げられる。
このように液の上層部のみを極部的に加熱するのでは当
然のことながら溶液は対流しないので、この対策として
底が扁平な浅い容器が用いられるが、これでも依然とし
て加熱ムラは解消されない。
然のことながら溶液は対流しないので、この対策として
底が扁平な浅い容器が用いられるが、これでも依然とし
て加熱ムラは解消されない。
また、核物質が均一に生成されない第２の理由はマイク
ロ波の発振を停止する時期が適切でなく、余計にマイク
ロ波を照射した場合には乾固物の一部が目的とするＵＯ
３として存在しないで過酸化状態のＵ３Ｏ８となって了
う。
ロ波の発振を停止する時期が適切でなく、余計にマイク
ロ波を照射した場合には乾固物の一部が目的とするＵＯ
３として存在しないで過酸化状態のＵ３Ｏ８となって了
う。
本発明は上記の欠点を除去するためになされたもので、
硝酸溶液を均一に加熱して効率よくケーキを製造する転
換装置の提供を目的とする。
硝酸溶液を均一に加熱して効率よくケーキを製造する転
換装置の提供を目的とする。
以下、添付図面を参照して本発明の一実施例について説
明する。
明する。
第３図は本発明による転換装置の構成を示す断面図で、
図中１１はマイクロ波発振器、１２は導波管、１３はマ
イクロ波および窒素酸化物が外部に洩れないように囲ん
だ包囲体、１４は発生ガスを排出する風胴、１５は硝酸
溶液が注入されると共にマイクロ波の照射に適した扁平
底の容器、１６はヒータ、１７は保温材、１８は容器を
載置し、マイクロ波が照射される液を容器毎回転させる
ターンテーブル、２０は回転軸１９を介してターンテー
ブル１８を回転させるモータ、２１は硝酸溶液の反応時
に発生する光を検出する光量検出器、２２は硝酸溶液を
供給する給液管、２３は排風機、２４は反応ガスを吸収
するスクラバー、２５は硝酸溶液の沸騰時に発生する硝
酸飛沫が風胴１４内を進行することを防ぐために硝酸溶
液と対向しない側面に通風孔があるバッフルをそれぞれ
示す。
図中１１はマイクロ波発振器、１２は導波管、１３はマ
イクロ波および窒素酸化物が外部に洩れないように囲ん
だ包囲体、１４は発生ガスを排出する風胴、１５は硝酸
溶液が注入されると共にマイクロ波の照射に適した扁平
底の容器、１６はヒータ、１７は保温材、１８は容器を
載置し、マイクロ波が照射される液を容器毎回転させる
ターンテーブル、２０は回転軸１９を介してターンテー
ブル１８を回転させるモータ、２１は硝酸溶液の反応時
に発生する光を検出する光量検出器、２２は硝酸溶液を
供給する給液管、２３は排風機、２４は反応ガスを吸収
するスクラバー、２５は硝酸溶液の沸騰時に発生する硝
酸飛沫が風胴１４内を進行することを防ぐために硝酸溶
液と対向しない側面に通風孔があるバッフルをそれぞれ
示す。
上記の如く構成された本発明の転換装置の作用を以下に
説明する。
説明する。
先ず給液管２２を通じて注入された硝酸溶液１は、容器
１５の底部に設けられたヒータによって加熱されるので
対流を起こし、上部と下部の温度差が極めて僅かになる
。
１５の底部に設けられたヒータによって加熱されるので
対流を起こし、上部と下部の温度差が極めて僅かになる
。
このことは、液の上方から照射されるマイクロ波のエネ
ルギーを吸収して部分的に加熱される波の上層部とヒー
タによって加熱される液の下層部との間に液の交替、対
流を促し、上部と下部の温度差を僅少に保つことができ
る。
ルギーを吸収して部分的に加熱される波の上層部とヒー
タによって加熱される液の下層部との間に液の交替、対
流を促し、上部と下部の温度差を僅少に保つことができ
る。
この場合、マイクロ波の加熱以外にヒータを付加したこ
とで転換効率が格段に上昇することは明らかで、また、
ヒータの熱が外部に放散し難くするために容器を二重に
しこの内部に保温材が詰められている。
とで転換効率が格段に上昇することは明らかで、また、
ヒータの熱が外部に放散し難くするために容器を二重に
しこの内部に保温材が詰められている。
次に、液面に沿った方向の、マイクロ波に対する加熱ム
ラまたは包囲体１３の方向性による加熱ムラを解消する
ためにターンテーブル１８に回転を与え、液面に対して
均等な加熱条件を与え、硝酸溶液全体を均一な温度に維
持するように講じである。
ラまたは包囲体１３の方向性による加熱ムラを解消する
ためにターンテーブル１８に回転を与え、液面に対して
均等な加熱条件を与え、硝酸溶液全体を均一な温度に維
持するように講じである。
また、上述の如くに加熱操作される硝酸溶液が所定の温
度に達すると脱硝反応を開始し、この反応ガスは空胴１
４を通して排風機２３によって外部に排出されようとす
る。
度に達すると脱硝反応を開始し、この反応ガスは空胴１
４を通して排風機２３によって外部に排出されようとす
る。
しかし、反応ガス中の窒素酸化物はスクラバー２４によ
って吸収されるので有毒ガスが包囲体の外部に放出され
ることはない。
って吸収されるので有毒ガスが包囲体の外部に放出され
ることはない。
一方、脱硝反応の終了間際には乾固物の一部がＵＯ３か
らＵ３Ｏ８に転換し、この反応時には光を発生するので
脱硝反応の終了を知覚することができるが、この転換時
間は比較的短かく適切な時刻にマイクロ波の発振ならび
にヒータの通電を停止しなければならない。
らＵ３Ｏ８に転換し、この反応時には光を発生するので
脱硝反応の終了を知覚することができるが、この転換時
間は比較的短かく適切な時刻にマイクロ波の発振ならび
にヒータの通電を停止しなければならない。
したがって、この時期を経過したにも拘わらず依然とし
て加熱操作を継続するならば乾固物の殆んどがＵ３Ｏ８
になり目的とするＵＯ３が得られない。
て加熱操作を継続するならば乾固物の殆んどがＵ３Ｏ８
になり目的とするＵＯ３が得られない。
このために、包囲体１３の一部に光量検出器２１を設け
、上記乾固物の一部が発光すると同時にマイクロ波の発
振およびヒータへの通電を自動的に遮断するように講じ
たものである。
、上記乾固物の一部が発光すると同時にマイクロ波の発
振およびヒータへの通電を自動的に遮断するように講じ
たものである。
また、第４図は本発明による転換装置を構成する容器の
他の形状を示す図で、ａは容器１５を扁平にするだけで
なく、容器内に注入される溶液の深さすなわち液厚も一
定にするためにドレイン管２６を設け、硝酸溶液の注入
レベルを一定にし、このドレイン管を溢出した溶液はマ
イクロ波またはヒータにて加熱されない場所に導かれる
。
他の形状を示す図で、ａは容器１５を扁平にするだけで
なく、容器内に注入される溶液の深さすなわち液厚も一
定にするためにドレイン管２６を設け、硝酸溶液の注入
レベルを一定にし、このドレイン管を溢出した溶液はマ
イクロ波またはヒータにて加熱されない場所に導かれる
。
ｂはドレイン管より溢出する溶液を同一容器内に保温さ
せるために容器を二重にして、この底部に導くように講
じたもので、マイクロ波およびヒータが直接作用しない
ように保温材も厚くしてあり、この容器を採用すること
によって５生成物質の均一化を図ると共にドレイン管よ
り溢出する硝酸溶液の管理も容易に行うことができる。
せるために容器を二重にして、この底部に導くように講
じたもので、マイクロ波およびヒータが直接作用しない
ように保温材も厚くしてあり、この容器を採用すること
によって５生成物質の均一化を図ると共にドレイン管よ
り溢出する硝酸溶液の管理も容易に行うことができる。
以上の説明により明らかな如く本発明の転換装置によれ
ば、核物質を含有する硝酸溶液をマイクロ波によって加
熱するだけでなく、容器の底部に設けたヒータによって
も硝酸溶液を加熱するため、溶液に対流が発生し、一方
、駆動装置によって容器に回転を与えるので硝酸溶液全
体の温度を均一に維持させ乍ら加熱することができ、均
質な核物質の生成が可能となった。
ば、核物質を含有する硝酸溶液をマイクロ波によって加
熱するだけでなく、容器の底部に設けたヒータによって
も硝酸溶液を加熱するため、溶液に対流が発生し、一方
、駆動装置によって容器に回転を与えるので硝酸溶液全
体の温度を均一に維持させ乍ら加熱することができ、均
質な核物質の生成が可能となった。
また、脱硝反応の終了時点も光量検出器によって適確に
検出することが出来、これによってマイクロ波発振およ
びヒータの通電を瞬時に停止することが出来るので、核
物質の適酸化状態への進行を阻止することができる。
検出することが出来、これによってマイクロ波発振およ
びヒータの通電を瞬時に停止することが出来るので、核
物質の適酸化状態への進行を阻止することができる。
第１図は従来の転換装置の構成を示す断面図、第２図は
同装置を用いて生成したケーキの性状を示す図、第３図
は本発明による転換装置の一実施例の構成を示す断面図
、第４図ａおよびｂは同実施例を構成する容器の他の形
状を示す図である。 １・・−・・・硝酸溶液、２，１５・・・・・・容器、
３，１３・・・・・・包囲体、１１・・・・・・マイク
ロ波発振器、１４・・−・・−風胴、１６・・・・・・
ヒータ、１８・・・・・・ターンテーブル、２０・・・
・・・モータ、２１・・・・・・光量検出器、２３・・
・・・・排風機、２４・・・・・・スクラバー。
同装置を用いて生成したケーキの性状を示す図、第３図
は本発明による転換装置の一実施例の構成を示す断面図
、第４図ａおよびｂは同実施例を構成する容器の他の形
状を示す図である。 １・・−・・・硝酸溶液、２，１５・・・・・・容器、
３，１３・・・・・・包囲体、１１・・・・・・マイク
ロ波発振器、１４・・−・・−風胴、１６・・・・・・
ヒータ、１８・・・・・・ターンテーブル、２０・・・
・・・モータ、２１・・・・・・光量検出器、２３・・
・・・・排風機、２４・・・・・・スクラバー。
Claims (1)
- １ 核物質を含有する硝酸溶液を注入すると共にこの溶
液にマイクロ液の照射が可能な容器と５この容器の底部
に付加したヒータと、前記容器を回転させる駆動装置と
、前記硝酸溶液の反応に伴う発光現象を検出する光量検
出器とを具備し、前記硝酸溶液にマイクロ液を照射して
加熱すると共にヒータの加熱によって前記硝酸溶液に対
流を起こさせ、さらに、容器の回転によってマイクロ波
の照射ムラを少なくして前記硝酸溶液を均一に加熱しな
がら脱硝し、脱硝反応の終了時点を前記光量検出器によ
って検出し、均質な核物質を生成するように構成した転
換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54065934A JPS5823337B2 (ja) | 1979-05-28 | 1979-05-28 | 転換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54065934A JPS5823337B2 (ja) | 1979-05-28 | 1979-05-28 | 転換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55158133A JPS55158133A (en) | 1980-12-09 |
| JPS5823337B2 true JPS5823337B2 (ja) | 1983-05-14 |
Family
ID=13301277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54065934A Expired JPS5823337B2 (ja) | 1979-05-28 | 1979-05-28 | 転換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5823337B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5924738B2 (ja) * | 1980-12-16 | 1984-06-12 | 株式会社東芝 | 核燃料転換装置 |
| JPS5930652B2 (ja) * | 1981-04-16 | 1984-07-28 | 株式会社東芝 | マイクロ波加熱脱硝装置 |
| JPS5926928A (ja) * | 1982-07-31 | 1984-02-13 | Res Inst For Prod Dev | チタン酸アルカリ金属の製造法 |
| JPS5945929A (ja) * | 1982-08-31 | 1984-03-15 | Toshiba Corp | マイクロ波脱硝装置 |
| JPH0631843B2 (ja) * | 1983-12-28 | 1994-04-27 | 株式会社興研 | ヨウ素含廃血液用開放型高周波加熱濃縮装置 |
| JPH0795111B2 (ja) * | 1985-10-01 | 1995-10-11 | 動力炉・核燃料開発事業団 | マイクロ波加熱脱硝方法および装置 |
| JP5531341B2 (ja) * | 2009-10-20 | 2014-06-25 | 独立行政法人日本原子力研究開発機構 | ハイブリッド加熱法による金属酸化物粒子の製造方法 |
-
1979
- 1979-05-28 JP JP54065934A patent/JPS5823337B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55158133A (en) | 1980-12-09 |
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