(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレーム炉におけるフッ化工程で生じたガスを回収するラインとは別に、前記フレーム炉の底部に残留した不揮発性の固体フッ化物粉末をフッ化残渣回収容器により回収するフッ化残渣回収装置であって、
前記フッ化残渣回収容器は、前記フレーム炉の下流側に直列に接続された第１及び第２のフッ化残渣回収容器からなり、
前記フレーム炉と前記第１のフッ化残渣回収容器との間を仕切る第１の仕切り弁と、
前記第１のフッ化残渣回収容器と前記第２のフッ化残渣回収容器との間を仕切る第２の仕切り弁と、
前記第２のフッ化残渣回収容器の下流側に設けられた第３の仕切り弁と、
前記第１から第３の仕切り弁の開閉を制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記フレーム炉の底部に堆積したフッ化残渣が所定量になると、前記第１の仕切り弁を開とし、前記フレーム炉で蓄積されたフッ化残渣を前記第１のフッ化残渣回収容器に移送させ、残渣移送後、前記第１の仕切り弁を閉とし、前記第２の仕切り弁を開とし、前記第１のフッ化残渣回収容器内のフッ化残渣を前記第２のフッ化残渣回収容器に移送させ、残渣移送後、前記第２の仕切り弁を閉とし、前記第３の仕切り弁を開とし、前記第２のフッ化残渣回収容器内のフッ化残渣を酸化物転換工程へ移送させることを特徴とするフッ化残渣回収装置。
【請求項２】
請求項１に記載のフッ化残渣回収装置において、さらに、
前記第１のフッ化残渣回収容器に接続される第１のガス置換装置および第４の仕切り弁と、
前記第２のフッ化残渣回収容器に接続される第２のガス置換装置および第５の仕切り弁とを備え、
前記制御手段は、前記第１のフッ化残渣回収容器にフッ化残渣を移送後、前記第４の仕切り弁を開とし、前記第１のガス置換装置により、前記第１のフッ化残渣回収容器内のガスを不活性ガスに置換し、
前記第５の仕切り弁を開とし、前記第２のガス置換装置により、前記第２のフッ化残渣回収容器内のガスを不活性ガスに置換した後、前記第２の仕切り弁を開とし、前記第１のフッ化残渣回収容器内のフッ化残渣を前記第２のフッ化残渣回収容器に移送させることを特徴とするフッ化残渣回収装置。
【請求項３】
フレーム炉におけるフッ化工程で生じたガスを回収するラインとは別に、前記フレーム炉の底部に残留した不揮発性の固体フッ化物粉末をフッ化残渣回収容器により回収するフッ化残渣回収装置であって、
前記フッ化残渣回収容器は、前記フレーム炉の下流側に並列に接続された第１及び第２のフッ化残渣回収容器からなり、
前記フレーム炉と前記第１のフッ化残渣回収容器との間を仕切る第１の仕切り弁と、
前記第１のフッ化残渣回収容器の下流側に設けられた第２の仕切り弁と、
前記フレーム炉と前記第２のフッ化残渣回収容器との間を仕切る第３の仕切り弁と、
前記第２のフッ化残渣回収容器の下流側に設けられた第４の仕切り弁と、
前記第１から第４の仕切り弁の開閉を制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記フレーム炉の底部に堆積したフッ化残渣が所定量になると、前記第１の仕切り弁を開とし、前記フレーム炉で蓄積されたフッ化残渣を前記第１のフッ化残渣回収容器に移送させ、残渣移送後、前記第１の仕切り弁を閉とし、前記第２の仕切り弁を開とし、前記第１のフッ化残渣回収容器内のフッ化残渣を酸化物転換工程へ移送させ、前記第３の仕切り弁を開とし、前記フレーム炉で蓄積されたフッ化残渣を前記第２のフッ化残渣回収容器に移送させ、残渣移送後、前記第３の仕切り弁を閉とし、前記第４の仕切り弁を開とし、前記第２のフッ化残渣回収容器内のフッ化残渣を酸化物転換工程へ移送させることを特徴とするフッ化残渣回収装置。
【請求項４】
請求項３に記載のフッ化残渣回収装置において、さらに、
前記第１のフッ化残渣回収容器に接続される第１のガス置換装置および第５の仕切り弁と、
前記第２のフッ化残渣回収容器に接続される第２のガス置換装置および第６の仕切り弁とを備え、
前記制御手段は、前記第１のフッ化残渣回収容器にフッ化残渣を移送後、前記第５の仕切り弁を開とし、前記第１のガス置換装置により、前記第１のフッ化残渣回収容器内のガスを不活性ガスに置換し、
前記第２のフッ化残渣回収容器にフッ化残渣を移送後、前記第６の仕切り弁を開とし、前記第２のガス置換装置により、前記第２のフッ化残渣回収容器内のガスを不活性ガスに置換することを特徴とするフッ化残渣回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力発電所から発生する使用済核燃料の再処理に用いるフッ化物残渣回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、原子力発電所から発生する使用済核燃料の再処理技術の主流は、溶媒抽出法を用いたＰＵＲＥＸ法であり、この方法では製品であるＵ、ＭＯＸ（またはＰｕ）は高精製度で回収される。しかし、ＰＵＲＥＸ法は主工程において溶媒抽出という大型の分離体系を必要とすることや大量の液体廃棄物が発生することから再処理コストが高い傾向であるとされ、経済性を向上させるために施設の小型化や廃棄物量の低減を図る必要がある。
【０００３】
一方、乾式再処理法のひとつに、１９８０年代まで開発が継続されたフッ化物揮発法がある。この方法は小型の設備で高精製度のＵを回収できるという利点があるが、Ｐｕの精製が難しいという課題がある。
【０００４】
そこで、溶媒抽出法の上流にフッ化物揮発法によるＵの分離精製工程を設けることで、溶媒抽出法設備を小型化するとともに、Ｐｕの精製が難しいというフッ化物揮発法の課題を補う相補的なハイブリット再処理法であるＦＬＵＯＲＥＸ法の開発が行われている（例えば、特許文献１，非特許文献１参照）。
【０００５】
ＦＬＵＯＲＥＸ法では、使用済核燃料の大部分を占めるＵの内、９０％以上をフッ化工程においてフッ化反応により気体状のＵＦ６に転換して揮発させ、分離する。即ち、脱被覆工程で、使用済核燃料を粉体状にする。この粉体状の酸化物と高濃度のＦ２ガスを塔状のフレーム炉に導入し、１２００℃程度の温度で燃料中のＵをＵＦ６に転換する。このＵＦ６は蒸留器や吸着材によって精製することができる。この製品ＵはＵ濃縮に用いるＵＦ６の化学形態であるため、転換施設を介することなくＵ濃縮、転換施設で使用でき、燃料として再利用できる。Ｕの大部分を除去した残りの１０％以下のＵとＰｕおよび不揮発性のＦＰのフッ化物は、酸化物転換工程において水蒸気と反応させ酸化物に転換した後、硝酸に溶解し、溶媒抽出法の手法を用いて精製する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２５７９８０号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】火力原子力発電  Ｖｏｌ．５４  Ｎｏ．１２  （Ｄｅｃ．２００３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
フッ化工程で生成した不揮発性のフッ化物であるフッ化残渣を回収し、次工程である酸化物転換工程へ送る際には、水分を含む空気の混入、フッ素ガスの漏洩および次工程で使用する水蒸気のフッ化工程への混入を防止する必要がある。これは、フッ化工程ではフッ素を利用するため、水分を含む空気および水蒸気の混入により生成されたフッ化水素（ＨＦ）による材料腐食への影響を小さくする必要がある。また、ＨＦは生体に対して極めて浸透性が強いので、例え希薄でもＨＦの吸入やＨＦに接触することのないように漏洩防止が必要とされている。また、放射線防護の観点から放射性粉体であるフッ化残渣の漏洩防止も必要である。したがって、フッ素雰囲気であるフッ化工程から酸化物転換工程へのフッ化残渣の回収において、放射性物質及びフッ素雰囲気と系外との隔離を可能とするフッ化残渣回収装置が必要である。
【０００９】
また、稼働率向上の観点から、フッ化処理を中断することなくフッ化残渣を回収することが必要である。
【００１０】
本発明の目的は、フッ素雰囲気であるフッ化工程から不揮発性Ｕ、Ｐｕ及びＦＰのフッ化物の放射性粉体を回収するに当たり、フッ素雰囲気系外へのフッ素ガス、放射性物質の漏えいを防止することができるとともに、フッ素雰囲気系内へ湿分が混入しＦ２ガスとの反応によりＨＦ生成及びＨＦによる材料腐食を防止できるフッ化物残渣回収装置を提供することにある。また、フッ化処理を中断することなくフッ化物残渣を回収することのできるフッ化物残渣回収装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、フレーム炉におけるフッ化工程で生じたガスを回収するラインとは別に、前記フレーム炉の底部に残留した不揮発性の固体フッ化物粉末をフッ化残渣回収容器により回収するフッ化残渣回収装置であって、前記フッ化残渣回収容器は、前記フレーム炉の下流側に直列に接続された第１及び第２のフッ化残渣回収容器からなり、前記フレーム炉と前記第１のフッ化残渣回収容器との間を仕切る第１の仕切り弁と、前記第１のフッ化残渣回収容器と前記第２のフッ化残渣回収容器との間を仕切る第２の仕切り弁と、前記第２のフッ化残渣回収容器の下流側に設けられた第３の仕切り弁と、前記第１から第３の仕切り弁の開閉を制御する制御手段を備え、前記制御手段は、前記フレーム炉の底部に堆積したフッ化残渣が所定量になると、前記第１の仕切り弁を開とし、前記フレーム炉で蓄積されたフッ化残渣を前記第１のフッ化残渣回収容器に移送させ、残渣移送後、前記第１の仕切り弁を閉とし、前記第２の仕切り弁を開とし、前記第１のフッ化残渣回収容器内のフッ化残渣を前記第２のフッ化残渣回収容器に移送させ、残渣移送後、前記第２の仕切り弁を閉とし、前記第３の仕切り弁を開とし、前記第２のフッ化残渣回収容器内のフッ化残渣を酸化物転換工程へ移送させるようにしたものである。  
かかる構成により、フッ素雰囲気であるフッ化工程から不揮発性Ｕ、Ｐｕ及びＦＰのフッ化物の放射性粉体を回収するに当たり、フッ素雰囲気系外へのフッ素ガス、放射性物質の漏えいを防止することができるとともに、フッ素雰囲気系内へ湿分が混入しＦ２ガスとの反応によりＨＦ生成及びＨＦによる材料腐食を防止できるものとなる。
【００１２】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記第１のフッ化残渣回収容器に接続される第１のガス置換装置および第４の仕切り弁と、前記第２のフッ化残渣回収容器に接続される第２のガス置換装置および第５の仕切り弁とを備え、前記制御手段は、前記第１のフッ化残渣回収容器にフッ化残渣を移送後、前記第４の仕切り弁を開とし、前記ガス置換装置により、前記第１のフッ化残渣回収容器内のガスを不活性ガスに置換し、前記第５の仕切り弁を開とし、前記第２のガス置換装置により、前記第２のフッ化残渣回収容器内のガスを不活性ガスに置換した後、前記第２の仕切り弁を開とし、前記第１のフッ化残渣回収容器内のフッ化残渣を前記第２のフッ化残渣回収容器に移送させるようにしたものである。
【００１３】
（３）上記目的を達成するために、本発明は、フレーム炉におけるフッ化工程で生じたガスを回収するラインとは別に、前記フレーム炉の底部に残留した不揮発性の固体フッ化物粉末をフッ化残渣回収容器により回収するフッ化残渣回収装置であって、前記フッ化残渣回収容器は、前記フレーム炉の下流側に並列に接続された第１及び第２のフッ化残渣回収容器からなり、前記フレーム炉と前記第１のフッ化残渣回収容器との間を仕切る第１の仕切り弁と、前記第１のフッ化残渣回収容器の下流側に設けられた第２の仕切り弁と、前記フレーム炉と前記第２のフッ化残渣回収容器との間を仕切る第３の仕切り弁と、前記第２のフッ化残渣回収容器の下流側に設けられた第４の仕切り弁と、前記第１から第４の仕切り弁の開閉を制御する制御手段を備え、前記制御手段は、前記フレーム炉の底部に堆積したフッ化残渣が所定量になると、前記第１の仕切り弁を開とし、前記フレーム炉で蓄積されたフッ化残渣を前記第１のフッ化残渣回収容器に移送させ、残渣移送後、前記第１の仕切り弁を閉とし、残渣移送後、前記第１の仕切り弁を閉とし、前記第２の仕切り弁を開とし、前記第１のフッ化残渣回収容器内のフッ化残渣を酸化物転換工程へ移送させ、前記第３の仕切り弁を開とし、前記フレーム炉で蓄積されたフッ化残渣を前記第２のフッ化残渣回収容器に移送させ、残渣移送後、前記第３の仕切り弁を閉とし、前記第４の仕切り弁を開とし、前記第２のフッ化残渣回収容器内のフッ化残渣を酸化物転換工程へ移送させるようにしたものである。  
かかる構成により、フッ素雰囲気であるフッ化工程から不揮発性Ｕ、Ｐｕ及びＦＰのフッ化物の放射性粉体を回収するに当たり、フッ素雰囲気系外へのフッ素ガス、放射性物質の漏えいを防止することができるとともに、フッ素雰囲気系内へ湿分が混入しＦ２ガスとの反応によりＨＦ生成及びＨＦによる材料腐食を防止できるものとなる。
【００１４】
（４）上記（３）において、好ましくは、前記第１のフッ化残渣回収容器に接続される第１のガス置換装置および第５の仕切り弁と、前記第２のフッ化残渣回収容器に接続される第２のガス置換装置および第６の仕切り弁とを備え、前記制御手段は、前記第１のフッ化残渣回収容器にフッ化残渣を移送後、前記第５の仕切り弁を開とし、前記第１のガス置換装置により、前記第１のフッ化残渣回収容器内のガスを不活性ガスに置換し、前記第２のフッ化残渣回収容器にフッ化残渣を移送後、前記第６の仕切り弁を開とし、前記第２のガス置換装置により、前記第２のフッ化残渣回収容器内のガスを不活性ガスに置換するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、フッ素雰囲気であるフッ化工程から不揮発性Ｕ、Ｐｕ及びＦＰのフッ化物の放射性粉体を回収するに当たり、フッ素雰囲気系外へのフッ素ガス、放射性物質の漏えいを防止することができるとともに、フッ素雰囲気系内へ湿分が混入しＦ２ガスとの反応によりＨＦ生成及びＨＦによる材料腐食を防止できるものとなる。また、フッ化処理を中断することなくフッ化残渣を回収することができ、稼働率を向上させることができるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態によるフッ化物残渣回収装置の構成図である。
【図２】本発明の第２の実施形態によるフッ化物残渣回収装置の構成図である。
【図３】本発明の第３の実施形態によるフッ化物残渣回収装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
最初に、図１を用いて、本発明の第１の実施形態によるフッ化物残渣回収装置の構成及び動作について説明する。  
図１は、本発明の第１の実施形態によるフッ化物残渣回収装置の構成図である。
【００１８】
図１は、本実施形態によるフッ化物残渣回収装置で用いるＦＬＵＯＲＥＸ法の概略系統を示している。
【００１９】
使用済核燃料粉体は、粉体供給ライン１を介してフレーム炉４に供給される。なお、使用済核燃料粉体のキャリアガスとしてＡｒガスをＡｒガス供給ライン２より供給する。使用済核燃料粉体をフッ化させるためのＦ２ガスは、Ｆ２ガス供給ライン３よりフレーム炉４に供給する。
【００２０】
フレーム炉４に使用済核燃料粉体とＦ２ガスを導入し、フッ化反応により粉体中の大部分のＵを気体状のＵＦ６に転換し揮発させ分離する。また、粉体中の一部のＦＰもフッ化反応により気体状のフッ化物に転換し揮発され分離される。揮発したＵＦ６等のガスは、ＵＦ６精製工程Ａ１にて精製され、次工程のＵＦ６回収系Ａ２に移送する。
【００２１】
フレーム炉４のフッ化反応にてＵの大部分は揮発するが、不揮発性Ｕ、Ｐｕ及びＦＰのフッ化物は、残渣としてフッ化残渣回収容器７Ａ，７Ｂに回収される。回収されたフッ化残渣は、酸化物転換工程Ｂ１へ移送される。フッ化残渣は、酸化物転換工程Ｂ１で水蒸気を反応させ酸化物に転換した後、溶媒抽出工程Ｂ２で硝酸に溶解し、溶媒抽出法の手法を用いて精製する。精製物は、ＭＯＸ回収工程Ｂ３で回収される。
【００２２】
ここで、フレーム炉４で生成した不揮発性のフッ化物であるフッ化残渣は、フッ化残渣回収容器７Ａ，７Ｂで回収され、次工程である酸化物転換工程Ｂ１へ送る際には、水分を含む空気の混入、フッ素ガスの漏洩を防止する必要がある。これは、フレーム炉４ではフッ素を利用するため、水分を含む空気および水蒸気の混入により生成されたフッ化水素による腐食生成物による使用済核燃料のフッ化挙動への影響及び材料腐食への影響を小さくする必要がある。また、酸化物転換工程での酸化物転換反応で使用する水蒸気および反応で生成するＨＦガスの上流側のフッ化工程への逆流を防止する必要がある。フッ素ガスが空気中へ漏洩するとフッ化水素が生成するが、フッ化水素は生体に対して極めて浸透性が強いので、例え希薄でもフッ化水素の吸入やフッ化水素に接触することのないようにフッ素ガスの漏洩防止が必要とされている。また、放射線防護の観点から放射性粉体であるフッ化残渣の漏洩防止も必要である。したがって、フッ素雰囲気であるフレーム炉４から酸化物転換工程へのフッ化残渣の回収において、放射性物質及びフッ素雰囲気と系外との隔離を可能とするフッ化残渣回収装置が必要である。
【００２３】
また、稼働率向上の観点から、フッ化処理を中断することなくフッ化残渣を回収することが必要である。
【００２４】
従来の構成では、フッ化残渣回収容器は、一つのみ用いられていた。それに対して、本実施形態では、２つのフッ化残渣回収容器７Ａ，７Ｂを用いるとともに、それら、処理の流れ方向に直列に配置している。さらに、本実施形態では、フレーム炉４とフレーム炉で生成したフッ化残渣を回収するフッ化残渣回収容器７Ａとを隔離する仕切り弁８Ａと、フッ化残渣回収容器７Ａとフッ化残渣回収容器７Ｂとを隔離する仕切り弁８Ｂと、フッ化残渣回収容器７Ｂと酸化物転換工程とを隔離する仕切り弁８Ｃとを有し、仕切り弁８Ａ，８Ｂ，８Ｃを制御する制御装置１０を備えている。
【００２５】
フレーム炉４でのフッ化反応運転中、フレーム炉４で生成したフッ化残渣はフレーム炉４の底部に堆積する。制御装置１０は、堆積したフッ化残渣の量を検出して、それが所定量に達した時点で、仕切り弁８Ａを開とし、フレーム炉４で蓄積されたフッ化残渣をフッ化残渣回収ラインを通じてフッ化残渣回収容器７Ａに移送させる。残渣移送後、制御装置１０は、仕切り弁８Ａを閉とし、フレーム炉４とフッ化残渣回収容器７Ａを隔離した後、仕切り弁８Ｂを開とし、フッ化残渣回収容器７Ａ内のフッ化残渣をフッ化残渣回収容器７Ｂへ移送させる。残渣移送後、制御装置１０は、仕切り弁８Ｂを閉とし、フッ化残渣回収容器７Ａとフッ化残渣回収容器７Ｂを隔離した後、仕切り弁８Ｃを開とし、フッ化残渣回収容器７Ｂ内のフッ化残渣を酸化物転換工程へ移送させる。残渣移送後、制御装置１０は、仕切り弁８Ｃを閉とする。フッ化残渣の移送は、例えば、ロータリーフィーダー、スクリューフィーダーなどを用いて行う。
【００２６】
本実施形態によれば、フッ化残渣移送経路を開放せずに、フレーム炉４から酸化物転換工程へ移送することができ、系外からの水分を含む空気の系内への混入および系内から系外へのフッ素ガスの漏洩を防止することができる。また、放射性物質の系外への漏洩を防止することができる。
【００２７】
フッ化残渣のフレーム炉４から酸化物転換工程への移送処理中、常に仕切り弁８Ａ，８Ｂ，８Ｃのいずれかが、閉となっているため、酸化物転換工程からの水蒸気の逆流を防止することができる。
【００２８】
フレーム炉４でのフッ化反応運転を停止させることなく、フレーム炉４で生成したフッ化残渣を酸化物転換工程へ移送させることが可能となる。
【００２９】
また、後述の実施形態に比べて、構成をシンプルとすることができる。
【００３０】
以上により、フッ素雰囲気であるフッ化工程から不揮発性Ｕ、Ｐｕ及びＦＰのフッ化物の放射性粉体を回収するに当たり、上記特徴を有することにより、フッ素雰囲気系外へのフッ素ガス、放射性物質の漏えいを防止することができるとともに、フッ素雰囲気系内へ湿分が混入しＦ２ガスとの反応によりＨＦ生成及びＨＦによる材料腐食を防止できる。
【００３１】
また、フッ素雰囲気であるフッ化工程から不揮発性Ｕ、Ｐｕ及びＦＰのフッ化物の放射性粉体を回収するに当たり、上記特徴を有することにより、フッ化処理を中断することなく放射性粉体を回収することができ、稼働率を向上させることができる。
【００３２】
次に、図２を用いて、本発明の第２の実施形態によるフッ化物残渣回収装置の構成及び動作について説明する。  
図２は、本発明の第２の実施形態によるフッ化物残渣回収装置の構成図である。なお、図１と同一符号は、同一部分を示している。
【００３３】
本実施形態においても、ＦＬＵＯＲＥＸ法の概略系統は、図１に示したものと同様である。
【００３４】
本実施形態では、２つのフッ化残渣回収容器７Ａ，７Ｂを用いるとともに、それら、処理の流れ方向に並列に配置している。さらに、本実施形態では、フレーム炉４とフレーム炉で生成したフッ化残渣を回収するフッ化残渣回収容器７Ａと同じくフッ化残渣を回収するフッ化残渣回収容器７Ｂへのフッ化残渣の移送を切り替える切換え弁９と、フレーム炉４とフッ化残渣回収容器７Ａとを隔離する仕切り弁８Ａと、フレーム炉４とフッ化残渣回収容器７Ｂとを隔離する仕切り弁８Ｃと、フッ化残渣回収容器７Ａと酸化物転換工程とを隔離する仕切り弁８Ｂと、フッ化残渣回収容器７Ｂと酸化物転換工程とを隔離する仕切り弁８Ｄと、切換え弁９、仕切り弁８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄを制御する制御装置１０Ａとを備えている。
【００３５】
フレーム炉４でのフッ化反応運転中、フレーム炉４で生成したフッ化残渣はフレーム炉４の底部に堆積する。制御装置１０Ａは、堆積したフッ化残渣の量を検出して、それが所定量に達した時点で、切換え弁９を残渣回収容器７Ａへの移送側に切換え、かつ仕切り弁８Ａを開とし、フレーム炉４で蓄積されたフッ化残渣をフッ化残渣回収ライン６Ａを通じてフッ化残渣回収容器７Ａに移送させる。残渣移送後、制御装置１０Ａは、切換え弁９、仕切り弁８Ａを閉とし、フレーム炉４とフッ化残渣回収容器７Ａを隔離する。次に、制御装置１０Ａは、仕切り弁８Ｂを開とし、フッ化残渣回収容器７Ａ内のフッ化残渣を酸化物転換工程へ移送させる。残渣移送後、制御装置１０Ａは、仕切り弁８Ｂを閉とする。フッ化残渣回収容器７Ａから酸化物転換工程へのフッ化残渣移送処置中、制御装置１０Ａは、切換え弁９を残渣回収容器７Ｂへの移送側に切換え、かつ仕切り弁８Ｃを開とし、フレーム炉４で蓄積されたフッ化残渣をフッ化残渣回収ライン６Ｃを通じてフッ化残渣回収容器７Ｂに移送させる。残渣移送後、制御装置１０Ａは、切換え弁９、仕切り弁８Ｃを閉とし、フレーム炉４とフッ化残渣回収容器７Ｂを隔離する。次に、制御装置１０Ａは、仕切り弁８Ｄを開とし、フッ化残渣回収容器７Ａ内のフッ化残渣を酸化物転換工程へ移送させる。残渣移送後、制御装置１０Ａは、仕切り弁８Ｄを閉とする。フッ化残渣回収容器７Ａを通じてフッ化残渣を酸化物転換工程へ移送する運転と、フッ化残渣回収容器７Ｂを通じてフッ化残渣を酸化物転換工程へ移送する運転とを交互に運転する。フッ化残渣の移送は、例えば、ロータリーフィーダー、スクリューフィーダーなどを用いて行う。
【００３６】
なお、以上の例では、２系統を並列としているが、３系統以上を並列とした構成も可能である。
【００３７】
本実施形態によれば、フッ化残渣移送経路を開放せずに、フレーム炉４から酸化物転換工程へ移送することができ、系外からの水分を含む空気の系内への混入および系内から系外へのフッ素ガスの漏洩を防止することができる。また、放射性物質の系外への漏洩を防止することができる。
【００３８】
フッ化残渣のフレーム炉４から酸化物転換工程への移送処理中、常に仕切り弁８Ａ、８Ｂ、８Ｃのいずれかが、閉となっているため、酸化物転換工程からの水蒸気の逆流を防止することができる。
【００３９】
フレーム炉４でのフッ化反応運転を停止させることなく、フレーム炉４で生成したフッ化残渣を酸化物転換工程へ移送させることが可能となる。
【００４０】
また、図１に示した例と比較し、多数のフッ化残渣回収容器を接続する際に優位となる。
【００４１】
以上により、フッ素雰囲気であるフッ化工程から不揮発性Ｕ、Ｐｕ及びＦＰのフッ化物の放射性粉体を回収するに当たり、上記特徴を有することにより、フッ素雰囲気系外へのフッ素ガス、放射性物質の漏えいを防止することができるとともに、フッ素雰囲気系内へ湿分が混入しＦ２ガスとの反応によりＨＦ生成及びＨＦによる材料腐食を防止できる。
【００４２】
また、フッ素雰囲気であるフッ化工程から不揮発性Ｕ、Ｐｕ及びＦＰのフッ化物の放射性粉体を回収するに当たり、上記特徴を有することにより、フッ化処理を中断することなく放射性粉体を回収することができ、稼働率を向上させることができる。
【００４３】
なお、フッ化残渣回収容器の形状を回収された放射性物質による臨界とならない形状，容量とすることにより、臨界事故を防止する。ここでは、複数個のフッ化残渣回収容器を接続することができるため、任意の臨界管理上の容量、形状とすることができる。
【００４４】
次に、図３を用いて、本発明の第３の実施形態によるフッ化物残渣回収装置の構成及び動作について説明する。  
図３は、本発明の第３の実施形態によるフッ化物残渣回収装置の構成図である。なお、図１と同一符号は、同一部分を示している。
【００４５】
本実施形態においても、ＦＬＵＯＲＥＸ法の概略系統は、図１に示したものと同様である。
【００４６】
本実施形態では、２つのフッ化残渣回収容器７Ａ，７Ｂを用いるとともに、それら、処理の流れ方向に直列に配置している。さらに、本実施形態では、フレーム炉４とフレーム炉で生成したフッ化残渣を回収するフッ化残渣回収容器７Ａとを隔離する仕切り弁８Ａと、フッ化残渣回収容器７Ａとフッ化残渣回収容器７Ｂとを隔離する仕切り弁８Ｂと、フッ化残渣回収容器７Ｂと酸化物転換工程とを隔離する仕切り弁８Ｃと、さらにはフッ化残渣回収容器７Ａに接続されるガス置換装置１１Ａおよび仕切り弁８Ｆと、フッ化残渣回収容器７Ｂに接続されるガス置換装置１１Ｂおよび仕切り弁８Ｇと、仕切り弁８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｆ，８Ｇを制御する制御装置１０Ｂとを備えている。
【００４７】
フレーム炉４でのフッ化反応運転中、フレーム炉４で生成したフッ化残渣はフレーム炉４底部に堆積する。制御装置１０Ｂは、堆積したフッ化残渣の量を検出して、それが所定量に達した時点で、仕切り弁８Ａを開とし、フレーム炉４で蓄積されたフッ化残渣をフッ化残渣回収ライン６を通じてフッ化残渣回収容器７Ａに移送させる。残渣移送後、制御装置１０Ｂは、仕切り弁８Ａを閉とし、フレーム炉４とフッ化残渣回収容器７Ａを隔離した後、仕切り弁８Ｆを開とし、ガス置換装置１１Ａにより、フッ化残渣回収容器７Ａ内のガスを不活性ガスに置換し、仕切り弁８Ｆを閉とする。次に、制御装置１０Ｂは、仕切り弁８Ｇを開とし、ガス置換装置１１Ｂにより、フッ化残渣回収容器７Ｂ内のガスを不活性ガスに置換し、仕切り弁８Ｇを閉とする。次に制御装置１０Ｂは、仕切り弁８Ｂを開とし、フッ化残渣回収容器７Ａ内のフッ化残渣をフッ化残渣回収容器７Ｂへ移送させる。残渣移送後、制御装置１０Ｂは、仕切り弁８Ｂを閉とし、フッ化残渣回収容器７Ａとフッ化残渣回収容器７Ｂを隔離した後、仕切り弁８Ｃを開とし、フッ化残渣回収容器７Ｂ内のフッ化残渣を酸化物転換工程へ移送させる。残渣移送後、制御装置１０Ｂは、仕切り弁８Ｃを閉とする。フッ化残渣の移送は、例えば、ロータリーフィーダー、スクリューフィーダーなどを用いて行う。
【００４８】
本実施形態によれば、フッ化残渣移送経路を開放せずに、フレーム炉４から酸化物転換工程へ移送することができ、系外からの水分を含む空気の系内への混入および系内から系外へのフッ素ガスの漏洩を防止することができる。また、放射性物質の系外への漏洩を防止することができる。
【００４９】
フッ化残渣のフレーム炉４から酸化物転換工程への移送処理中、常に仕切り弁８Ａ，８Ｂ，８Ｃのいずれかが、閉となっているため、酸化物転換工程からの水蒸気の逆流を防止することができる。
【００５０】
さらには、フッ化残渣回収容器に含まれるフッ素ガス、水蒸気を除去することができ、フッ化工程から酸化物転換工程へのフッ素ガスの混入および酸化物転換工程から上流側への水蒸気の逆流をより低減することが可能となる。
【００５１】
フレーム炉４でのフッ化反応運転を停止させることなく、フレーム炉４で生成したフッ化残渣を酸化物転換工程へ移送させることが可能となる。
【００５２】
以上により、フッ素雰囲気であるフッ化工程から不揮発性Ｕ、Ｐｕ及びＦＰのフッ化物の放射性粉体を回収するに当たり、上記特徴を有することにより、フッ素雰囲気系外へのフッ素ガス、放射性物質の漏えいを防止することができるとともに、フッ素雰囲気系内へ湿分が混入しＦ２ガスとの反応によりＨＦ生成及びＨＦによる材料腐食を防止できる。
【００５３】
また、フッ素雰囲気であるフッ化工程から不揮発性Ｕ、Ｐｕ及びＦＰのフッ化物の放射性粉体を回収するに当たり、上記特徴を有することにより、フッ化処理を中断することなく放射性粉体を回収することができ、稼働率を向上させることができる。
【００５４】
なお、フッ化残渣回収容器の形状を回収された放射性物質による臨界とならない形状，容量とすることにより、臨界事故を防止する。ここでは、複数個のフッ化残渣回収容器を接続することができるため、任意の臨界管理上の容量、形状とすることができる。
【符号の説明】
【００５５】
１…粉体供給ライン
２…Ａｒガス供給ライン
３…Ｆ２ガス供給ライン
４…フレーム炉
５…ＵＦ６ガス精製ライン
６，６Ａ，６Ｂ…フッ化残渣回収ライン
７Ａ，７Ｂ…フッ化残渣回収容器
８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ，８Ｆ，８Ｇ…仕切り弁
９…切換え弁
１１Ａ，１１Ｂ…ガス置換装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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