Design study of mechanical disassembly system for FBR fuel reprocessing

FBR燃料再処理用機械式解体システムの開発

遠矢 優一; 鷲谷 忠博 ; 小泉 健治 ; 森田 眞一

Toya, Yuichi; Washiya, Tadahiro; Koizumi, Kenji; Morita, Shinichi

実用化戦略調査研究の一環として、日本原子力研究開発機構(JAEA)では高速炉酸化物燃料の再処理における合理的な解体システムを検討している。解体技術として、レーザビーム方式及び機械方式の2種類について検討を進めた結果、レーザビーム方式ではYAGレーザを適用することにより良好な切断性能及び設備の小型化が確保できることを確認したが、レーザ切断時における燃料ピンの損傷や溶着の発生が課題とされた。そこで、溶着を回避できる機械式解体方式に着目した。機械式解体システムでは、燃料集合体ラッパ管及び燃料ピン束の切断に切断砥石を使用し、ラッパ管を引抜くことで燃料ピンと分離する。模擬燃料集合体を用いた基礎試験を実施し、切断砥石の切断性能及び耐久性、並びにラッパ管の引抜性能を評価した結果、本システムが適用可能であることを確認した。また、実プラントにおける本装置の構造概念を確立した。

Japan Atomic Energy Agency (JAEA) has been leading feasibility study on commercialized fast reactor cycle systems in Japan. In this study, we have proposed a new disassembly technology by mechanical disassembly system that consists of a mechanical cutting step and a wrapper tube pulling step. In the mechanical tool system, high durability mechanical cutter cuts the wrapper tube (Slit-Cut (S/C) operation in circle direction), and then the wrapper tube is pulled out and removed from the fuel assembly. Then the fuel pins are cut (Crop-Cut (C/C) operation at entrance nozzle side) and the entrance nozzle is removed. The fuel pins are transported to the shearing machine in next process. The Fundamental tests were carried out with simulated FBR fuel pins and wrapper tube, and cutting performance and wrapper tube pulling performance has been confirmed by engineering scale. As the results, we established the disassembly procedure and the fundamental design of mechanical disassembly system.