(57)【要約】【課題】現行の放射性物質の貯蔵施設は、その特徴として（１）使用済燃料を封入した金属キャスクが比較的狭隘な敷地に多量に貯蔵されていること。（２）金属キャスクの過度な温度上昇を避けるため、自然冷却により効率的に熱を施設外に放出するための大きな開口部（吸気口及び排気塔）設けられていることが挙げられる。上記の特徴に加え、放射線に対する遮へい設計が重要となる。【解決手段】放射性物質又は使用済燃料の貯蔵施設の吸気口からのストリーミングを低減させるために、排気塔部に可動翼列型のスリット板からなる遮へいルーバを設置したことを特徴とする。翼列型スリットについては、各々を平行に配置することにより、極力空気の流れを阻害しないようにする。スリット板は、目標とする線量レベルに応じてスリット板角度を変化させ、遮へい効果を調節することが可能である。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性物質を内蔵した密封容器を貯蔵する貯蔵室を備え、前記貯蔵室に外部から取り入れた空気を前記貯蔵室に取り入れる吸気口及び前記貯蔵室内の空気を外部に排出する排気塔を有し、
前記排気塔内にスリット板を備える放射性物質の貯蔵施設において、
前記スリット板が可動翼列型であることを特徴とする放射性物質の貯蔵施設。
【請求項２】
請求項１に記載の放射性物質の貯蔵施設において、
前記スリット板は、複数の平板スリットを段毎に平行になるよう配置した構造の遮へいルーバを有することを特徴とする放射性物質の貯蔵施設。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の放射性物質の貯蔵施設において、
前記スリット板は波型スリット板から構成される遮へいルーバを有することを特徴とする放射性物質の貯蔵施設。
【請求項４】
請求項１から請求項３いずれかに記載の放射性物質の貯蔵施設において、
前記放射性物質の貯蔵施設に放射線量測定装置を設け、
前記可動翼の可動は、前記貯蔵室内の貯蔵容器の割合または、放射線量測定装置から得られる線量測定値により設定するものとしたことを特徴とする放射性物質の貯蔵施設。
【請求項５】
放射性物質を内蔵した密封容器を貯蔵する貯蔵室を備え、前記貯蔵室に外部から取り入れた空気を前記貯蔵室に取り入れる吸気口及び前記貯蔵室内の空気を外部に排出する排気塔を有し、
前記放射性物質の貯蔵施設に放射線量測定装置を設け、
前記排気塔内にスリット板を備える放射性物質の貯蔵施設において、
前記スリット板が可動翼列型であり、
前記可動翼の可動は、前記貯蔵室内の貯蔵容器の割合または、放射線量測定装置から得られる線量測定値から線量測定値が一定の値になるように設定することを特徴とする放射性物質の貯蔵施設の運用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性物質の貯蔵施設における遮へいルーバに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現行の放射性物質の貯蔵施設は、その特徴として
（１）使用済燃料を封入した金属キャスクが比較的狭隘な敷地に多量に貯蔵されていること。
（２）金属キャスクの過度な温度上昇を避けるため、自然冷却により効率的に熱を施設外に放出するための大きな開口部（吸気口及び排気塔）が設けられていることが挙げられる。上記の特徴に加え、当該施設は、現行の原子力発電所，原子力燃料再処理施設と比較し敷地境界が近く、敷地境界において法定線量目標値を遵守する上で、金属キャスクから発生する中性子及びガンマ線等の放射線に対する遮へい設計が重要となる。
【０００３】
特開２００２−４０１９１号公報にはダクト放射線遮へい構造に関し、翼板ユニットを設けた技術について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−４０１９１号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】日本原子力学会和文論文誌，vol.6，No.2，p.225-238（2007）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述のように放射性物質の貯蔵施設においては、敷地境界における目標線量を遵守する上で吸気口及び排気塔からの放射線ストリーミングが問題となる。放射線ストリーミングを低減させるには、排気塔軸方向に対し、ルーバを垂直に配置すれば良いが、この場合、空気の流れを阻害してしまい除熱効率が低下するため、現在はスリット板の枚数を増やすといった対応が採られている。従って本発明の目的は、排気塔における空気の流れを確保しつつ、ストリーミングを低減させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、放射性物質又は使用済燃料の貯蔵施設の吸気口からのストリーミングを低減させるために、排気塔部に可動翼列型のスリット板からなる遮へいルーバを設置したことを最も主要な特徴とする。翼列型スリットについては、各々を平行に配置することにより、極力空気の流れを阻害しないようにする。スリット板は、目標とする線量レベルに応じてスリット板角度を変化させ、遮へい効果を調節することが可能である。
【０００８】
また、スリットは鉄，レジンの二層構造とし、翼型スリット板の表面及び排気塔内側表面の微視的構造は、鋸刃型加工とする（図２）。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の可動翼列型スリットを採用した場合（図１）、排気塔における空気の流れを大きく阻害することなく、図３に示す現行のものと比較し、排気塔からのストリーミングが低減され、敷地境界における線量を減少させることが可能である。
【００１０】
特に、スリット板角度を変化させることにより遮へい効果を調節可能であることが最たる特徴である。スリット板の層数を変化させずに遮へい性能を自在に変化させることは、貯蔵施設の標準化に繋がり、経済性を高めることができる。
【００１１】
漏洩放射線量について、近似的に以下の式が成立する。
【００１２】
線量∝Ｓ′／Ｓ（Ｓ及びＳ′については図４参照）。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】金属キャスク方式中間貯蔵施設の概要図。
【図２】排気塔内部の翼列型スリット。
【図３】スリット拡大図。
【図４】金属キャスク方式中間貯蔵施設の概要図（平板スリット）。
【図５】漏洩放射線量について。
【図６】金属キャスク方式中間貯蔵施設の概要図（波板スリット）。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に本発明の実施形態について図面を参照し説明する。
【実施例１】
【００１５】
原子力発電所等で一定期間使用された核燃料を貯蔵する施設は、使用済燃料の崩壊熱による金属キャスクの過度な温度上昇を避けるため、自然冷却により効率的に熱を施設外に放出するための大きな開口部（排気塔）が設けられている。また、使用済燃料を封入した金属キャスクが比較的狭隘な敷地に多量に貯蔵されていることから、当該施設の敷地境界における目標線量を遵守する上で、前記排気塔からの放射線ストリーミングに対する遮へい設計が重要となる。具体的には排気塔における十分な空気の流れを確保しつつ、放射線ストリーミングを低減させる設計が求められている。
【００１６】
図１は本発明の可動翼列型スリット板を有する遮へいルーバを採用したキャスク方式中間貯蔵施設の概要図である。当該施設は施設内に使用済燃料１を封入した金属キャスク２を貯蔵し、また、外部から空気を施設内に取り込むための吸気口３，２から放出される崩壊熱を施設外に排気するための排気塔４を有し、排気塔４内部に可動翼列型スリット板６の集合体５を配置する。金属キャスクにより温められた金属キャスク周辺の空気は上昇し、前記排気塔から施設外に放出され、また、外気が吸気口より取り入れられる。この空気の循環による自然冷却によりキャスクは冷却される。図２は排気塔４内部の断面図及び側面図の拡大図である。各スリット板６は回転棒７に連結しており、この回転棒７を自由に回転できる構造で排気塔に接続する。敷地境界における放射線量の測定結果及び、貯蔵施設の躯体表面温度の測定結果に応じ、施設外の管理室より回転棒７を回転させることで、スリット板角度を調節する。目標値に対し、測定される放射線量レベルが高い場合、スリット板を排気塔軸方向に対し垂直に近づくように傾け、測定される躯体温度が高い場合、空気流量を増加させるため、スリット板を排気塔軸方向に平行に近づくよう傾けることで漏洩放射線量を調節する。スリット板の角度調節において、各スリット板は連動しており、常に各スリット板は平行を保つ。これは空気の流れの阻害効果（空気の圧力損失効果）を最小限に抑えるためである。
【００１７】
施設からの放射線ストリーミングによる漏洩放射線量は図５に示すＳ，Ｓ′を用いて近似的に線量∝Ｓ′／Ｓとなることが確認されている（空気の圧力損失について、定量的な知見，評価結果はないが、Ｓ′／Ｓの現象に伴い圧力損失も大きくなる傾向がある）。以上の放射線量調節機能は、同じ敷地内に、同施設を増設するケースを考えた場合、非常に有用である。敷地境界における放射線量は敷地内全ての当該施設からの放射線量の合計値であり、本発明を適用した場合、新設される施設以外の既存の施設からの放射線量をコントロールできることは建設計画の自由度を高めることができると考えられる。
【００１８】
また、スリット板６は鉄（γ線の遮へいに有効な遮へい体），レジン（中性子の遮へいに有効な遮へい体）の二層構造とし、スリット板６の表面及び排気塔４内側表面の微視的構造は、図３に示す鋸刃型加工とすることにより更なるストリーミング低減を図ることが可能である。
【実施例２】
【００１９】
図２のように、複数の平板スリットを段毎に平行になるよう配置した構造の遮へいルーバを有するキャスク方式中間貯蔵施設。
【実施例３】
【００２０】
図６のように波型スリット板から構成される遮へいルーバを有するキャスク方式中間貯蔵施設。
【００２１】
〔実施例２〕〔実施例３〕の効果について、該施設からの漏洩放射線量は前述のように、近似的に線量∝Ｓ′／Ｓと表せることから、現行の平板スリットを排気塔軸方向に平行に配置したものと比較し、漏洩線量の低減を図ることが可能である。〔実施例１〕と比較した場合、固定型でスリット回転機能が無い分、低コストで建設可能である。
【実施例４】
【００２２】
最大金属キャスク収容数に対するそのときの金属キャスク収容数の割合と、図５に示すスリット仰角θが以下の関係になるよう調節する。
（ｉ）０〜４割の金属キャスクが収納されている場合：２０度
（ii）４〜７割の金属キャスクが収納されている場合：３０度
（iii）７〜９割の金属キャスクが収納されている場合：４０度
（iv）９〜１０割の金属キャスクが収納されている場合：５０度
【００２３】
尚、敷地内に同施設を増設した場合は数値を見直す。
【００２４】
このように、放射性物質を内蔵した密封容器を貯蔵する貯蔵室を備え、前記貯蔵室に外部から取り入れた空気を前記貯蔵室に取り入れる吸気口及び前記貯蔵室内の空気を外部に排出する排気塔を有し、前記放射性物質の貯蔵施設に放射線量測定装置を設け、前記排気塔内にスリット板を備える放射性物質の貯蔵施設において、前記スリット板が可動翼列型であり、前記可動翼の可動は、前記貯蔵室内の貯蔵容器の割合または、放射線量測定装置から得られる線量測定値から線量測定値が一定の値になるように設定する放射性物質の貯蔵施設の運用方法により排気塔における空気の流れを確保しつつ、ストリーミングを低減させることである。これは手動で行ってもよいし、放射線量測定装置から取り込んだ測定値に基づいて制御を行う制御装置によって行ってもよい。
【実施例５】
【００２５】
放射性物質の貯蔵施設（例えば排気塔部）に放射線量測定装置を設け、施設内の金属キャスク収容数に関わらず、常に線量測定値が一定の値になるようスリット仰角θを調節する。
【実施例６】
【００２６】
排気塔部に温度測定装置を設け、漏えい放射線量に関わらず、常に施設外に放出される空気温度が一定の値を下回るようスリット仰角θを調節する。
【符号の説明】
【００２７】
１  使用済燃料
２  金属キャスク
３  吸気口
４  排気塔
５  集合体
６  スリット板
７  回転棒
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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