(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面十字形の中実芯体から断面十字形に突出した４つの制御要素ブレード（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）を有する、沸騰水形原子炉の制御要素の解体方法において、互いに反対方向に向かって延びる制御要素ブレード（６ａ、６ｃ）を、各々長手方向に延び長手中心軸線（Ａ）の近くに配置された切断線（Ｓ）に沿って、ロール切断法により残りの２つの制御要素ブレード（６ｂ、６ｄ）から切り離すことを特徴とする解体方法。
【請求項２】
制御要素ブレード（６ａ、６ｃ）の両面に、各々対向して押し当てたロールカッタ（４）によりロール切断を行うことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の方法を実施するための装置において、
断面十字形の中実芯体から断面十字形に突出した４つの制御要素ブレード（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）を有する制御要素（６）を軸方向相対移動可能に受けるためのガイド（２０）と、
互いに反対方向に向かって延びる制御要素ブレード（６ａ、６ｃ）の両面に各々押し当てられる少なくとも２つのロールカッタ（４）を備えた切断ユニット（２）とを
備えることを特徴とする沸騰水形原子炉の制御要素の解体装置。
【請求項４】
各々対を成して対向して位置する４つのロールカッタ（４）を備えることを特徴とする請求項３記載の装置。
【請求項５】
ロールカッタ（４）が液圧で或いは電気機械式に押し当てられることを特徴とする請求項３又は４記載の装置。
【請求項６】
切断ユニット（２）が、作業位置において制御要素（６）を包囲するフレーム（８）に配置されたことを特徴とする請求項３から５の１つに記載の装置。
【請求項７】
切断ユニット（２）の両側で案内（２０）すべく、長手中心軸線（Ａ）に向けられた４つの案内ローラ（２２）を備えることを特徴とする請求項３から６の１つに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、沸騰水形原子炉の制御要素の解体方法と装置に関する。
【０００２】
原子炉の放射性汚染部品を廃棄処理する際、多くの場合、最終貯蔵のために要する所要場所を小さくすべく、汚染部品を細かく解体する必要がある。解体は、例えば燃料集合体貯蔵槽内において水中で行われる。
【０００３】
独国特許第２９４２４０６号明細書は、例えば沸騰水形原子炉の燃料集合体のチャネルボックスを、その角に沿って軸方向に、ロールカッタによって切断することを開示する。その際、平らな帯板が生じ、該帯板は更に、最終貯蔵のための所要場所を一層小さくすべく、長手方向に対し直角に切断される。
【０００４】
沸騰水形原子炉の制御要素を解体する際、制御要素ブレード内に中性子吸収体が存在するため、特に問題が生ずる。中性子吸収体は、制御要素の形態に応じ、例えば炭化硼素ＢＣ4が詰められた吸収管であるか、ハフニウムＨｆから成る吸収ブレードであり、これらを水槽内に露出させてはならない。
【０００５】
基本的には、制御要素ブレードを、軸方向に沿う切断で、断面十字形をなす中実の鋼鉄製芯体から分離することが知られている。分離した制御要素ブレードは、一層緻密化すべく、独国特許第１９７００６５１号明細書に開示の方法で、コイル状に巻回する。
【０００６】
しかし、制御要素ブレードの十字交点近くにおける軸方向に沿った切断による解体は、技術的に問題がある。このため米国特許第５０５５２３６号明細書は、制御要素を中心軸線に沿って軸方向に２つの半部の形に鋸引き切断することを提案している。これに伴い生ずる半部は、互いに直角を成す２つの制御要素ブレードを有する。
【０００７】
本発明の課題は、二次廃棄物を大幅に減らし、中性子吸収材料の放出を十分に防止できる沸騰水形原子炉の制御要素の解体方法を提供することにある。本発明の他の課題は、その方法を実施するための装置を提供することにある。
【０００８】
第１の課題は、請求項１に記載の特徴を有する方法によって解決される。その特徴に基づいて、両側に向かって延びる制御要素ブレードを、各々長手方向に延び長手中心軸線の近くに配置した切断線に沿って、ロール切断法で、残りの２つ制御要素ブレードから切り離す。即ち、分割線又は切断線が制御要素の断面十字形の芯体内を延びているので、中性子吸収材料を含む部分の破損、従って中性子吸収材料の放出を確実に防止できる。更に切断のためにロール切断法を利用することで、例えば切削加工の際に切り屑の形で生ずるような二次廃棄物の発生も、実際上防止できる。
【０００９】
２つの制御要素ブレードの分離後、これら制御要素ブレードを、分離していない制御要素ブレード上に置き、これによって、速度制限装置なしに、最終貯蔵場所を節約する緻密化が行える。
【００１０】
本発明の有利な実施態様では、ロール切断を、制御要素ブレードの両側平坦面で、各々対向して押し当てたロールカッタによって行う。かくして、各ロールカッタにとって必要な切込み深さは半分になり、切断に必要な押圧力が減少する。
【００１１】
第２の課題は、本発明に基づき、請求項３に記載の特徴を有する装置によって解決される。その利点は、方法について上述した利点と同じように生ずる。
【００１２】
本発明に基づく装置の有利な実施態様を、その従属請求項に示す。
【００１３】
以下図示の実施例を参照し、本発明を詳細に説明する。
【００１４】
図１において、本発明に基づく装置は４つのロールカッタ４を備えた切断ユニット２を有する。前記ロールカッタ４は、作業位置において、制御要素６の両側に向かって延びる制御要素ブレード６ａ、６ｃに、各々対を成して押し当てられる。切断ユニット２はフレーム８に配置され、該フレーム８は制御要素６を包囲し、切断時に生ずる押圧力を閉鎖構造で支える。制御要素６の長手中心軸線の方向での制御要素６と切断ユニット２との相対運動は、切断ユニット２を静止し、制御要素６を、例えば昇降装置によって移動させるか、静止した制御要素６に沿って装置全体を送ることで行う。
【００１５】
図１から、制御要素６が、断面十字形の中実芯体１０から断面十字形に突出した４つの制御要素ブレード６ａ〜６ｄを有することが解る。各制御要素ブレード６ａ〜６ｄの空洞内に、中性子吸収体、例えば炭化硼素ＢＣ4を詰めた吸収管１２（制御要素ブレード６ａ、６ｂ参照）が入れられ、異なった形態では、ハフニウムＨｆから成る吸収ブレード１４が入れられている（制御要素ブレード６ｃ、６ｄ参照）。
【００１６】
図２は、本発明に基づく装置の作用を解り易く示す。ロールカッタ４は、制御要素６の芯体１０の範囲で、制御要素６の両側制御要素ブレード６ａ、６ｃの両側平坦面に、各々対を成して矢印１６の方向に向けて押し当てられている。長手中心軸線Ａに対し垂直な送り運動に伴い、長手方向に延びる切断線Ｓ、即ち紙面に対し垂直で、長手中心軸線Ａに対し平行に延びる切断線Ｓに沿って、十字交点ないし長手中心軸線Ａの近傍で、ロール切断が実施される。
【００１７】
対向して位置する両ロールカッタ４の送り距離は、それら刃先が正に接触しないように制限されている。各被切断制御要素ブレード６ａ、６ｃの平坦面に対し垂直なロールカッタ４の送り運動は、この実施例では液圧シリンダにより行われる。特に、制御要素６の材料特性が軸方向位置毎に異なっているにも係わらず、制御要素ブレード６ａ、６ｃの全長にわたりほぼ一定の切断速度が得られるように、ロールカッタ４を押し当てる力を制御する。液圧シリンダによるロールカッタ４の機械式の送り装置に代えて、部分切断過程ごとに力を監視して送り距離を設定できる電気機械式の送り装置が利用できる。
【００１８】
各切断個所で、２つのロールカッタ４が少なくともほぼ同じ押圧力を加えるので、必要な切込み深さは半分に減少し、制御要素ブレードの両側からのほぼ同じ材料排除によって、曲がりを十分に防止できる。
【００１９】
図示のロールカッタ４の対をなす配置に代えて、切断すべき両側の各制御要素ブレード６ａ、６ｃに対し、唯一のロールカッタ４を利用してもよい。該ロールカッタ４には、制御要素ブレード６ａ、６ｃに平面的に当てられる切刃無し対向ロールが付属する。
【００２０】
制御要素６や切断ユニットの確実な案内を可能にすべく、図３の如く、制御要素６の長手方向に見て切断ユニットの両側に、ガイド２０を設け得る。該ガイド２０は、長手中心軸線Ａに対し対角線的に向いた４つの案内ローラ２２から成っている。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に基づく装置の全体の概略図。
【図２】制御要素にロールカッタを押し当てた状態の制御要素の概略断面図。
【図３】制御要素に案内ローラが接している状態の制御要素の概略断面図。
【符号の説明】
【００２２】
２  切断ユニット、４  ロールカッタ、６  制御要素、６ａ〜６ｄ  制御要素ブレード、８  フレーム、１０  芯体、１２  吸収管、１４  吸収ブレード、１６  矢印、２０  ガイド、２２  案内ローラ、Ｓ  切断線、Ａ  長手中心軸線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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