JPH0256134B2

JPH0256134B2 -

Info

Publication number: JPH0256134B2
Application number: JP14479485A
Authority: JP
Inventors: Etsuo Tomita; Toyohiko Horikawa; Takao Hanawa; Katsuo Anho
Original assignee: Hitachi Engineering Co Ltd Ibaraki; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Industry and Control Solutions Co Ltd
Priority date: 1985-07-03
Filing date: 1985-07-03
Publication date: 1990-11-29
Also published as: JPS627428A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は同位元素の選択的分離方法と装置に係
り、特にウラン等金属蒸気を溶融液体として回収
する同位体元素の回収装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a method and apparatus for selectively separating isotopes, and more particularly to an isotope element recovery apparatus for recovering metal vapor such as uranium as a molten liquid.

[Background of the invention]

ウラン金属蒸気にレーザーを照射して、着目成
分である ²³⁵Uを選択的に励起，解離することに
より分離する同位元素の選択的分離方法は特公昭
57−13331に示されている。ここに示された同位
元素の選択的分離方法においては、ウラン金属を
電子銃等により加熱しウラン金属蒸気を発生さ
せ、このウラン金属蒸気にレーザーエネルギーの
適用により選択的に ²³⁵Uをイオン化し、電場の
印加により該蒸気と異つた方向に偏向加速して
²³⁵Uを解離し、 ²³⁵U蒸気とその他の蒸気を別々
に捕集することにより同位元素を選択的に分離す
る方法と装置について記載されているが、解離さ
れた ²³⁵U蒸気とその他蒸気の回収方法について
は記載されていない。 A selective isotope separation method in which uranium metal vapor is irradiated with a laser to selectively excite and dissociate ²³⁵ U, the component of interest, was developed by Tokko Sho.
57-13331. In the selective isotope separation method shown here, uranium metal is heated with an electron gun or the like to generate uranium metal vapor, and laser energy is applied to this uranium metal vapor to selectively ionize ²³⁵ U. By applying an electric field, the vapor is deflected and accelerated in a different direction.
^A method and apparatus for selectively separating isotopes by dissociating ²³⁵ U and collecting ²³⁵ U vapor and other vapors separately is described. The method is not described.

[Purpose of the invention]

本発明の目的は、同位体元素の効率的な回収装
置を提供すること、特にウラン金属蒸気のイオン
化された ²³⁵Uとイオン化されていないその他の
蒸気成分を効率的に回収を行える同位体回収装置
を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an efficient recovery device for isotope elements, and in particular, an isotope recovery device that can efficiently recover ionized ²³⁵ U of uranium metal vapor and other non-ionized vapor components. Our goal is to provide the following.

[Summary of the invention]

本発明では、２種以上の同位元素を含む蒸気中
の分離対象の物質をイオン化して電磁気的に他の
物質から分離する手段を有する同位体元素の回収
装置において、回収される同位体元素を溶融液体
として回収する手段を設けるとともに、該溶融液
体として回収する手段の回収面に凹凸を形成して
特定の箇所に溶融液体を集めて回収するようにし
たことを特徴とする。ウラン金属蒸気の回収の場
合であれば、ウラン金属蒸気にレーザー照射後イ
オン化した ²³⁵Uとイオン化されていないその他
蒸気を、個別に回収する時に、ウラン金属蒸気を
溶融液体にし、この溶融液体をある特定の場所に
集めるために、回収装置の表面を凹凸状に成形
し、溶融液体を効率的・連続的に回収するように
したことを特徴とする。 In the present invention, in an isotope element recovery apparatus having a means for ionizing a substance to be separated in vapor containing two or more types of isotopes and electromagnetically separating it from other substances, the isotope element to be recovered is The present invention is characterized in that a means for recovering the molten liquid is provided, and a recovery surface of the means for recovering the molten liquid is formed with unevenness so that the molten liquid is collected at a specific location. In the case of recovery of uranium metal vapor, when the uranium metal vapor is irradiated with a laser and the ionized ²³⁵ U and other non-ionized vapors are recovered separately, the uranium metal vapor is made into a molten liquid, and this molten liquid is In order to collect the molten liquid at a specific location, the surface of the recovery device is formed into an uneven shape so that the molten liquid can be efficiently and continuously recovered.

[Embodiments of the invention]

以下本発明の実施例を第１図により説明する。
第１図は、同位元素の選択的分離装置を示す。真
空中において、水冷るつぼ１内のウラン金属２
は、電子銃３より照射された電子ビーム４により
局部加熱されウラン金属蒸気５を発生させる。ウ
ラン金属蒸気５に対して、 ²³⁵Uを選択的にイオ
ン化するためにレーザー６を照射する。イオン化
された ²³⁵Uは、電極７によつて発生された磁場
により、偏向加速し分離して製品ウラン回収装置
８により回収する。蒸気の残りの成分は、直進さ
せ廃品ウラン回収装置９により回収する。製・廃
品ウランを回収する回収装置は、ウラン金属蒸気
をウラン金属の溶融液体にして連続的に回収する
ために、ウラン金属の融点よりは高温，沸点より
は低温に保持する必要がある。ウラン金属の融点
は、1405Kと高温であるため、回収装置は、
1405K以上において耐熱性と耐ウラン性を有する
モリブデン・タングステン等の金属の使用が必要
である。回収装置は第２図及び第３図，第４図に
詳細に示す様に、回収装置に凹凸状に成形・加工
した溶融液体収集部１４を設けてある。電子銃に
より水冷るつぼから蒸気されたウラン金属蒸気
は、ウラン金属の融点より高温・沸点より低温に
制御された回収装置により溶融液体となり、溶融
液体集収部の凹凸状に沿つて効率的連続的に回収
できる。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIG.
FIG. 1 shows an apparatus for selective isotope separation. In a vacuum, uranium metal 2 in a water-cooled crucible 1
is locally heated by the electron beam 4 irradiated from the electron gun 3 to generate uranium metal vapor 5. The uranium metal vapor 5 is irradiated with a laser 6 to selectively ionize ²³⁵ U. The ionized ²³⁵ U is deflected and accelerated by the magnetic field generated by the electrode 7, separated, and recovered by the product uranium recovery device 8. The remaining components of the steam are recovered by a waste uranium recovery device 9 which allows the vapor to proceed straight. The recovery equipment for recovering manufactured and scrap uranium must be kept at a temperature higher than the melting point of uranium metal and lower than its boiling point in order to convert uranium metal vapor into molten liquid uranium metal and continuously recover it. Since the melting point of uranium metal is as high as 1405K, the recovery equipment is
It is necessary to use metals such as molybdenum and tungsten that have heat resistance and uranium resistance above 1405K. As shown in detail in FIGS. 2, 3, and 4, the recovery device is provided with a molten liquid collection portion 14 formed and processed into an uneven shape. The uranium metal vapor vaporized from the water-cooled crucible by an electron gun becomes a molten liquid by a recovery device controlled at a temperature higher than the melting point and lower than the boiling point of the uranium metal, and efficiently and continuously flows along the irregularities of the molten liquid collecting section. It can be recovered.

〔Effect of the invention〕

本発明によれば、２種以上の同位体元素を含む
蒸気、特にウラン金属蒸気を溶融液体で連続的に
回収できるので、回収の効率向上の効果がある。
さらに、液体収集部の交換ができるので、異なる
種類の金属の回収にも容易に対応でき、また回収
装置のメンテンナンスの期間が短縮できるので、
回収装置の効率向上の効果がある。 According to the present invention, vapor containing two or more types of isotopic elements, especially uranium metal vapor, can be continuously recovered in the form of a molten liquid, which has the effect of improving recovery efficiency.
Furthermore, since the liquid collection part can be replaced, it is easy to handle the collection of different types of metals, and the maintenance period for the collection equipment can be shortened.
This has the effect of improving the efficiency of the collection device.

[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明の実施例を示す装置構成図、第
２図は回収装置の詳細図、第３図，第４図は第２
図の変形例を示す図である。１……水冷るつぼ、２……ウラン金属、３……
電子銃、４……電子ビーム、５……ウラン金属蒸
気、６……レーザー、７……電極、８……製品ウ
ラン回収装置、９……廃品ウラン回収装置、１０
……溶融液体、１１……真空容器、１２……冷却
用水配管、１３……冷却水、１４……溶融液体集
収部。 Fig. 1 is a device configuration diagram showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a detailed view of the recovery device, and Figs.
It is a figure which shows the modification of a figure. 1...Water-cooled crucible, 2...Uranium metal, 3...
Electron gun, 4... Electron beam, 5... Uranium metal vapor, 6... Laser, 7... Electrode, 8... Product uranium recovery device, 9... Waste uranium recovery device, 10
... Molten liquid, 11 ... Vacuum container, 12 ... Cooling water piping, 13 ... Cooling water, 14 ... Molten liquid collecting section.

Claims

[Claims]

1. In an isotopic element recovery device having means for electromagnetically separating an isotopic element to be separated from other isotopic elements by ionizing the isotopic element in vapor containing two or more types of isotopic elements, the isotope to be recovered is In addition to providing a means for recovering body elements as a molten liquid,
An isotope element recovery device characterized in that the recovery surface of the means for recovering the molten liquid is formed with unevenness so that the molten liquid is collected and recovered at a specific location.