Герметический способ вскрытия пакетов тепловыделяющих элементов

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

357596

Союз Соввтокик

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 08.Х.1966 (№ 990916/26-, 25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 31.Х 1972. -Бюллетень № 33

Дата опубликования описания 25.1.1973

М, Кл. G 2lc 19/34

Комитет ло делам изобретений и открытий лри Совете Министров

СССР

УДК 621.039.5(088.8) Авторы изобретения

Г. П. Новоселов, А. T. Агеенков, С. Е. Бибиков и Е. М. Валуев

Заявитель

1""ГЕРМЕТИЧЕСКИЙ СПОСОБ ВСКРЫТИЯ ПАКЕТОВ

ТЕПЛОВЫДЕЛЯ1ОЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ

Изобретение относится к методам регенерации отработанного ядерного топлива.

Известный термический способ вскрытия пакетов ТВЭЛ с окисным топливом и оболочками из нержавеющей стали заключается в следующем. Сборку ТВЭЛ нагревают в инертной среде до температуры выше температуры плавления нержавеющей стали (1400 — 1500 С) и затем отделяют расплавленную сталь от твердого топлива. Чтобы применить этот способ для вскрытия оксидных ТВЭЛ с циркониевыми оболочками нужно, чтобы процесс осуществлялся при температуре выше 1860=С— температуры плавления циркониевого сплава.

Однако при такой температуре цирконий хорошо смачивает двуокись урана и интенсивно взаимодействует с ней, что не позволяет отделить топливо от расплава. Кроме того, процесс вскрытия ТВЭЛ при температуре выше 1850 С связан с большими техническими трудностями, Предлагаемый способ заключается в том, что сборку ТВЭЛ предварительно помещают в контейнер из железа (Ст, 3), которое служит твердой присадкой. Вес контейнера составляет 15 — 25% от веса циркониевых деталей сборки. Сборку в контейнере нагревают в вакууме или в аргоне до температуры 1000—

1300 С. При температуре около 1000 С начинается контактное плавление циркониевого сплава и железа в местах соприкосновения сборки ТВЭЛ с контейнером, затем полностью расплавляются все конструкционные детали сборок и контейнер. В результате взаимодействия циркониевого сплава с твердой присадкой при температуре около 1000 С образуется расплав, обладающий новыми физико-химическими свойствами.

lp При этом температура плавления полученного сплава (1000 С) значительно ниже температуры плавления конструкционного материала оболочки (1850 С), а полученный расплав при температуре до 1300 С не смачивает окисное ядерное топливо и практически с ним не взаимодействует.

Эти свойства полученного сплава позволяют осуществить процесс вскрытия окисных ТВЭЛ с циркониевыми оболочками и достаточно полно отделить топливо от сплава фильтрованием при температуре 1000 — 1300 С.

После расплавления всех металлических деталей сборки и контейнера продукты плавки

25 отстаивают и расплав отфильтровывают от твердой двуокиси урана.

Предлагаемый способ может быть применен для вскрытия сборок ТВЭЛ типа ВВЭР и для отделения топлива от конструкционных мате30 риалов на радиохимических заводах, 357596

Предмет изобретения

Составитель А. Исаев

Техред А. Евдонов

Редактор И. Орлова

Корректоры: Е. Сапунова и Л. Кириллова

Заказ 190/4 Изд. № 1686 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, %-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Термический способ вскрытия пакетов тепловыделяющих элементов с отделением топлива от конструкционных материалов путем нагрева в атмосфере инертного газа до температуры плавления оболочек, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности проведения процесса при более низких температурах, исключения смачиваемости двуокиси урана, пакет тепловыделяющих элементов помещают в контейнер, выполненный из железа в количестве 15 — 25о/о от веса конструкционных деталей пакета тепловыделяющих элементов и выполняющий роль твердой присадки, и ведут процесс вскрытия в вакууме или инертной среде при температуре 1000 — 1300 С.