(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
健全燃料集合体を収納する空間から隔離された空間であって、前記健全燃料集合体と区別して取り扱われる必要がある特別燃料集合体を液体と共に収納できる特別燃料集合体収納空間と、
前記健全燃料集合体を収納する空間から隔離された空間、かつ、前記特別燃料集合体収納空間とは別の空間であって、気体及び液体を溜めるための流体溜め空間と、
前記特別燃料集合体収納空間と前記流体溜め空間とを連通する空間連通手段と、
前記流体溜め空間から前記特別燃料集合体収納空間へ前記空間連通手段を介して流体が移動する際の抵抗を増加させて、前記流体溜め空間から前記特別燃料集合体収納空間へ前記空間連通手段を介して移動する前記空気の量を抑制する気体移動抑制手段と、を備えることを特徴とする特別燃料集合体収納缶。
【請求項２】
前記空間連通手段は、一方の端部が前記特別燃料集合体収納空間に開口し、他方の端部が前記流体溜め空間に開口する管状部材からなることを特徴とする請求項１に記載の特別燃料集合体収納缶。
【請求項３】
前記管状部材は、曲がった部分を有し、
前記気体移動抑制手段は、前記管状部材の曲がった部分を含むことを特徴とする請求項２に記載の特別燃料集合体収納缶。
【請求項４】
前記管状部材は、環状または螺旋状に形成され、
前記気体移動抑制手段は、前記管状部材の環状若しくは螺旋状に形成される部分を含むことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の特別燃料集合体収納缶。
【請求項５】
前記特別燃料集合体収納空間は、一方向に長い形状の容器である特別燃料集合体収納空間形成部材の内部に設けられ、
前記流体溜め空間は、一方向に長い形状の容器である流体溜め空間形成部材の内部に設けられ、
前記流体溜め空間形成部材の長手方向に沿う前記流体溜め空間形成部材の中心線は、前記特別燃料集合体収納空間形成部材の長手方向に沿う前記特別燃料集合体収納空間形成部材の中心線に対して傾斜することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の特別燃料集合体収納缶。
【請求項６】
健全燃料集合体を収納する空間から隔離された空間であって、前記健全燃料集合体と区別して取り扱われる必要がある特別燃料集合体を液体と共に収納できる特別燃料集合体収納空間と、
前記健全燃料集合体を収納する空間から隔離された空間、かつ、前記特別燃料集合体収納空間とは別の空間であって、気体及び液体を溜めるための流体溜め空間と、
前記特別燃料集合体収納空間と前記流体溜め空間とを連通する空間連通手段とを備え、
前記特別燃料集合体収納空間は、一方向に長い形状の容器である特別燃料集合体収納空間形成部材の内部に設けられ、
前記流体溜め空間は、一方向に長い形状の容器である流体溜め空間形成部材の内部に設けられ、
前記流体溜め空間形成部材の長手方向に沿う前記流体溜め空間形成部材の中心線は、前記特別燃料集合体収納空間形成部材の長手方向に沿う前記特別燃料集合体収納空間形成部材の中心線に対して傾斜することを特徴とする特別燃料集合体収納缶。
【請求項７】
前記空間連通手段は、一方の端部が前記特別燃料集合体収納空間に開口し、他方の端部が前記流体溜め空間に開口する管状部材からなることを特徴とする請求項６に記載の特別燃料集合体収納缶。
【請求項８】
前記特別燃料集合体収納空間と前記流体溜め空間とが、１つの筒状部材の内部に設けられることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の特別燃料集合体収納缶。
【請求項９】
前記特別燃料集合体収納空間と前記流体溜め空間とは、前記１つの筒状部材の内部に仕切り板が設けられることで形成されることを特徴とする請求項８に記載の特別燃料集合体収納缶。
【請求項１０】
筒状に形成される胴本体と、
前記胴本体の一方の端部に設けられるキャスク底部と、
前記胴本体の他方の端部に設けられるキャスク蓋部と、
前記胴本体と、キャスク底部と、キャスク蓋部と、で囲まれる空間に設けられて、燃料集合体がそれぞれ１体ずつ装荷される複数のセルと、
を備え、前記複数のセルのうちの少なくとも１つは、
健全燃料集合体を収納する空間から隔離された空間であって、前記健全燃料集合体と区別して取り扱われる必要がある特別燃料集合体を液体と共に収納できる特別燃料集合体収納空間と、
前記健全燃料集合体を収納する空間から隔離された空間、かつ、前記特別燃料集合体収納空間とは別の空間であって、気体及び液体を溜めるための流体溜め空間と、
前記特別燃料集合体収納空間と前記流体溜め空間とを連通する空間連通手段と、 
前記流体溜め空間から前記特別燃料集合体収納空間へ前記空間連通手段を介して流体が移動する際の抵抗を増加させて、前記流体溜め空間から前記特別燃料集合体収納空間へ前記空間連通手段を介して移動する前記空気の量を抑制する気体移動抑制手段と、
を備える特別燃料集合体収納缶を収納できる大きさに形成されることを特徴とするキャスク。
【請求項１１】
筒状に形成される胴本体と、
前記胴本体の一方の端部に設けられるキャスク底部と、
前記胴本体の他方の端部に設けられるキャスク蓋部と、
前記胴本体と、キャスク底部と、キャスク蓋部と、で囲まれる空間に設けられて、燃料集合体がそれぞれ１体ずつ装荷される複数のセルと、
を備え、前記複数のセルのうちの少なくとも１つは、
健全燃料集合体を収納する空間から隔離された空間であって、前記健全燃料集合体と区別して取り扱われる必要がある特別燃料集合体を液体と共に収納できる特別燃料集合体収納空間と、
前記健全燃料集合体を収納する空間から隔離された空間、かつ、前記特別燃料集合体収納空間とは別の空間であって、気体及び液体を溜めるための流体溜め空間と、
前記特別燃料集合体収納空間と前記流体溜め空間とを連通する空間連通手段と、を備え、
前記特別燃料集合体収納空間は、一方向に長い形状の容器である特別燃料集合体収納空間形成部材の内部に設けられ、
前記流体溜め空間は、一方向に長い形状の容器である流体溜め空間形成部材の内部に設けられ、
前記流体溜め空間形成部材の長手方向に沿う前記流体溜め空間形成部材の中心線は、前記特別燃料集合体収納空間形成部材の長手方向に沿う前記特別燃料集合体収納空間形成部材の中心線に対して傾斜することを特徴とするキャスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダメージを受けていると見受けられるリサイクル燃料の燃料集合体を収納する特別燃料集合体収納缶、及び、特別燃料集合体収納缶を収納するキャスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
原子炉で用いられた燃料集合体は、キャスクと呼ばれる容器に収納されて、輸送されたり貯蔵されたりする。ここで、安全を確保するために、燃料集合体は慎重に取り扱われる。例えば、特許文献１には、燃料集合体が装荷されるセルの４辺を中性子吸収材充填板で囲む技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−４０１９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、燃料集合体は、ダメージを受けないように慎重に取り扱われている。しかしながら、燃料集合体をさらに安全に取り扱うためには、ダメージを受けていると見受けられる燃料集合体をどのように輸送するのかを想定しておく必要がある。以下、ダメージを受けていると見受けられ、健全な燃料集合体と区別して取り扱われる必要がある燃料集合体を特別燃料集合体という。
【０００５】
特許文献１に開示されている技術は、臨界安全性の確保はできるが、特別燃料集合体を輸送することは想定されていない。よって、仮に特許文献１に開示されているキャスクに特別燃料集合体を収納する場合、特別燃料集合体は、特別燃料集合体収納缶と呼ばれる密閉容器に収納され、特別燃料集合体収納缶ごとキャスクに収納される必要がある。これは、特別燃料集合体からガスや固形物が漏洩した場合を想定しておく必要があるためである。特別燃料集合体が特別燃料集合体収納缶に収納されることにより、万が一特別燃料集合体からガスや固形物が漏洩しても、前記ガスや固形物は特別燃料集合体収納缶内に留まり、キャスク内全体に拡散しない。
【０００６】
ここで、特別燃料集合体を含む燃料集合体は、放射性物質の崩壊熱によって発熱する。よって、特別燃料集合体収納缶内に特別燃料集合体と共に収納された液体（純粋やほう酸水などの原子力施設で用いられる水）は、特別燃料集合体から熱を受けて膨張しようとする。しかしながら、特別燃料集合体収納缶内は、上述のように密閉された空間であるため、特別燃料集合体収納缶内の液体は膨張できずに圧力が上昇する。この特別燃料集合体収納缶内にある液体の圧力の上昇を抑制するための方法として、特別燃料集合体を収納する空間にあらかじめ気体（空気）を導入しておく方法が考えられるが、より安全に特別燃料集合体を輸送するためには、特別燃料集合体が液体から露出するおそれも考慮しておく必要がある。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、より安全に特別燃料集合体収納缶内にある液体の圧力の上昇を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る特別燃料集合体収納缶は、ダメージを受けていないと見受けられる燃料集合体である健全燃料集合体を収納する空間から隔離された空間であって、ダメージを受けていると見受けられる燃料集合体である特別燃料集合体を液体と共に収納できる特別燃料集合体収納空間と、前記健全燃料集合体を収納する空間から隔離された空間、かつ、前記特別燃料集合体収納空間とは別の空間であって、気体及び液体を溜めるための流体溜め空間と、前記特別燃料集合体収納空間と前記流体溜め空間とを連通する空間連通手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
特別燃料集合体を含め、燃料集合体は放射性物質の崩壊熱によって発熱する。よって、特別燃料集合体を収納する特別燃料集合体収納空間内の液体である水も特別燃料集合体から熱を受け取って温度が上昇する。すると、特別燃料集合体収納空間の水は膨張する。そして、特別燃料集合体収納空間内の水の一部は、空間連通手段を介して流体溜め空間に移動する。この時、流体溜め空間内の気体である空気は圧縮される。ここで、仮に、流体溜め空間内に気相部が無い場合、特別燃料集合体収納缶は、特別燃料集合体収納空間及び流体溜め空間内の水がそれ以上膨張できずに、前記水の圧力が上昇する。しかしながら、本発明に係る特別燃料集合体収納缶は、流体溜め空間に気相部があるため、水の代わりに空気が圧縮されることにより、水の圧力の上昇を抑制できる。
【００１０】
また、本発明に係る特別燃料集合体収納缶は、特別燃料集合体収納空間内に気体が溜められる部分である気相部が設けられない。特別燃料集合体収納缶は、特別燃料集合体収納空間とは別の空間である流体溜め空間に気相部が設けられる。よって、特別燃料集合体収納缶は、特別燃料集合体が水から露出するおそれを抑制できる。結果として、特別燃料集合体の温度の上昇を抑制できる。かつ、キャスクとしての臨界防止性能及び放射線遮へい性能の低下も抑制できる。また、ユーザーは、特別燃料集合体収納缶をプールに沈めることにより、流体溜め空間内に空気を閉じ込めることができる。よって、特別燃料集合体収納缶は、流体溜め空間内の空気の量を調節するための手間を低減できる。また、流体溜め空間に導く空気の量を調節する場合、誤った量の空気が流体溜め空間に導入されるおそれを考慮する必要がある。しかしながら、特別燃料集合体収納缶は、流体溜め空間に導く空気の量をユーザーが調節せずとも、一定量の空気を流体溜め空間に導ける。よって、特別燃料集合体収納缶は、ユーザーの手間を低減できる。また、特別燃料集合体収納缶は、ユーザーによる誤操作も低減できる。
【００１１】
本発明の好ましい態様としては、前記空間連通手段は、一方の端部が前記特別燃料集合体収納空間に開口し、他方の端部が前記流体溜め空間に開口する管状部材からなることが望ましい。また、本発明の好ましい態様としては、前記管状部材は、曲がった部分を有することが望ましい。
【００１２】
ここで、本発明に係る空間連通手段は、流体が流体溜め空間から特別燃料集合体収納空間に向かって流れる際に、鉛直方向下側に向かって流れる部分を有するように姿勢が維持される必要がある。これにより、本発明に係る特別燃料集合体収納缶は、流体溜め空間から特別燃料集合体収納空間への空気の移動を抑制できる。空間連通手段の形状が曲がった部分を有すると、空間連通手段が直線のみの場合よりも、空間連通手段は、流体が流体溜め空間から特別燃料集合体収納空間に向かって流れる際に、鉛直方向下側に向かって流れる部分を有する姿勢の数が増加する。よって、上記構成により、本発明に係る特別燃料集合体収納缶は、流体溜め空間から特別燃料集合体収納空間への空気の移動をより好適に抑制できる。
【００１３】
本発明の好ましい態様としては、前記管状部材は、環状または螺旋状に形成されることが望ましい。
【００１４】
ここで、特別燃料集合体収納缶を収納するキャスクは、燃料集合体を安全に輸送できるように設計され、かつ、取り扱われている。しかしながら、燃料集合体をより安全に輸送するためにはキャスクが落下した場合を想定しておく必要がある。しかしながら、上記構成により、本発明に係る特別燃料集合体収納缶の空間連通手段は、キャスクが仮に落下して、キャスクが転がった場合であっても、流体が流体溜め空間から特別燃料集合体収納空間に向かって流れる際に鉛直方向下側に向かって流れる部分を有する。よって、仮にキャスクが落下した場合であっても、特別燃料集合体収納缶は、流体溜め空間から特別燃料集合体収納空間へ向かう空気の移動を抑制できる。
【００１５】
本発明の好ましい態様としては、前記流体溜め空間から前記特別燃料集合体収納空間へ前記空間連通手段を介して流体が移動する際の抵抗を増加させて、前記流体溜め空間から前記特別燃料集合体収納空間へ前記空間連通手段を介して移動する前記空気の量を抑制する気体移動抑制手段を備えることが望ましい。
【００１６】
上記構成により、本発明に係る特別燃料集合体収納缶は、流体溜め空間から特別燃料集合体収納空間へ向かう空気の移動を抑制できる。
【００１７】
本発明の好ましい態様としては、前記特別燃料集合体収納空間は、一方向に長い形状の容器である特別燃料集合体収納空間形成部材の内部に設けられ、前記流体溜め空間は、一方向に長い形状の容器である流体溜め空間形成部材の内部に設けられ、前記流体溜め空間形成部材の長手方向に沿う前記流体溜め空間形成部材の中心線は、前記特別燃料集合体収納空間形成部材の長手方向に沿う前記特別燃料集合体収納空間形成部材の中心線に対して傾斜することが望ましい。
【００１８】
上記構成により、本発明に係る特別燃料集合体収納缶は、空間連通手段が流体溜め空間に開口する部分が、流体溜め空間の中で鉛直方向下側に配置されるように配置されることができる。気体である空気は液体である水よりも密度が低い。よって、空気は水よりも鉛直方向上側に溜まる。これにより、特別燃料集合体収納缶は、空間連通手段が流体溜め空間に開口する部分と、流体溜め空間内の水面との距離をより大きく確保できる。これにより、特別燃料集合体収納缶は、流体溜め空間から特別燃料集合体収納空間に向かって空気が空間連通手段を通過するおそれをより好適に抑制できる。
【００１９】
本発明の好ましい態様としては、前記特別燃料集合体収納空間と前記流体溜め空間とが、１つの筒状部材の内部に設けられることが望ましい。
【００２０】
上記構成により、本発明に係る特別燃料集合体収納缶は、構造もシンプルになる。よって、本発明に係る特別燃料集合体収納缶は、より製造されやすくなる。また、特別燃料集合体収納缶は、筒状部材の外部に流体溜め空間形成部材が設けられないため外形がシンプルになる。これにより、特別燃料集合体収納缶は、キャスク内に設けられる特別燃料集合体収納缶を収納するための両用セルに挿入されやすくなる。
【００２１】
本発明の好ましい態様としては、前記特別燃料集合体収納空間と前記流体溜め空間とは、前記１つの筒状部材の内部に仕切り板が設けられることで形成されることが望ましい。
【００２２】
仕切板は、例えば、筒状容器や空間連通手段としての管状部材の組み合わせよりも一般的に構造が単純である。よって、本発明に係る特別燃料集合体収納缶は、仮にキャスクが落下した場合に受ける外力に対して、強度を得やすい。
【００２３】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るキャスクは、筒状に形成される胴本体と、前記胴本体の一方の端部に設けられるキャスク底部と、前記胴本体の他方の端部に設けられるキャスク蓋部と、前記胴本体と、キャスク底部と、キャスク蓋部と、で囲まれる空間に設けられて、燃料集合体がそれぞれ１体ずつ装荷される複数のセルと、を備え、前記複数のセルのうちの少なくとも１つは、ダメージを受けていないと見受けられる燃料集合体である健全燃料集合体を収納する空間から隔離された空間であって、ダメージを受けていると見受けられる燃料集合体である特別燃料集合体を液体と共に収納できる特別燃料集合体収納空間と、前記健全燃料集合体を収納する空間から隔離された空間、かつ、前記特別燃料集合体収納空間とは別の空間であって、気体及び液体を溜める流体溜め空間と、前記特別燃料集合体収納空間と前記流体溜め空間とを連通する空間連通手段と、を備える特別燃料集合体収納缶を収納できる大きさに形成されることを特徴とする。
【００２４】
本発明に係るキャスクは、上述の特別燃料集合体収納缶を内部に収納できる。よって、本発明に係るキャスクは、特別燃料集合体収納缶の流体溜め空間に気相部があるため、水の代わりに空気が圧縮されることにより、特別燃料集合体収納缶内にある水の圧力の上昇を抑制できる。また、本発明に係るキャスクは、特別燃料集合体収納缶の特別燃料集合体収納空間内に気相部が設けられない。特別燃料集合体収納缶は、特別燃料集合体収納空間とは別の空間である流体溜め空間に気相部が設けられる。よって、特別燃料集合体収納缶を収納する本発明に係るキャスクは、特別燃料集合体が水から露出するおそれを抑制できる。結果として、特別燃料集合体収納缶は、空気より伝熱性に優れる水に接している特別燃料集合体の温度の上昇を抑制でき、かつ、キャスクとしての臨界防止性能及び放射線遮へい性能の低下も抑制できる。
【００２５】
また、ユーザーは、特別燃料集合体収納缶をプールに沈めることにより、流体溜め空間内に空気を閉じ込めることができる。よって、特別燃料集合体収納缶を収納する本発明に係るキャスクは、流体溜め空間内の空気の量を調節するための手間を低減できる。また、流体溜め空間に導く空気の量を調節する場合、誤った量の空気が流体溜め空間に導入されるおそれを考慮する必要がある。しかしながら、特別燃料集合体収納缶は、流体溜め空間に導く空気の量をユーザーが調節せずとも、一定量の空気を流体溜め空間に導ける。よって、特別燃料集合体収納缶を収納する本発明に係るキャスクは、ユーザーの手間を低減できる。また、特別燃料集合体収納缶を収納する本発明に係るキャスクは、ユーザーによる誤操作も低減できる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は、より安全に収納缶内にある液体の圧力の上昇を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、実施形態１のキャスクを示す斜視図である。
【図２】図２は、胴中心線に直交する仮想の平面で実施形態１のバスケットを切って示す断面図である。
【図３】図３は、実施形態１の収納缶を示す正面図である。
【図４】図４は、収納缶中心線に直交するＡ−Ａ断面で実施形態１の収納缶を切って示す断面図である。
【図５】図５は、実施形態１の収納缶を示す側面図である。
【図６】図６は、蓋取付部と蓋とを示す断面図である。
【図７】図７は、プールに沈められる前の実施形態１の収納缶を模式的に示す説明図である。
【図８】図８は、プール内の水が特別燃料集合体収納空間に流れ込んでいる最中の実施形態１の収納缶を模式的に示す説明図である。
【図９】図９は、プール内の水が特別燃料集合体収納空間に流れ込んだ後の実施形態１の収納缶を模式的に示す説明図である。
【図１０】図１０は、特別燃料集合体を収納した実施形態１の収納缶を模式的に示す説明図である。
【図１１】図１１は、横倒しされた実施形態１の収納缶を模式的に示す説明図である。
【図１２】図１２は、横倒しされた実施形態２の収納缶を模式的に示す説明図である。
【図１３】図１３は、横倒しされた実施形態２の他の収納缶を示す側面図である。
【図１４】図１４は、横倒しされた実施形態３の収納缶を模式的に示す説明図である。
【図１５】図１５は、横倒しされた実施形態４の収納缶の連通管を、収納缶中心線に直交する仮想面で切って模式的に示す断面図である。
【図１６】図１６は、収納缶中心線を含む仮想平面で実施形態５の収納缶を切って示す断面図である。
【図１７】図１７は、実施形態５の収納缶のスリットを模式的に示す説明図である。
【図１８】図１８は、横倒しされた実施形態５の他の収納缶を、収納缶中心線を含む仮想面で切って模式的に示す断面図である。
【図１９】図１９は、収納缶中心線を含む仮想平面で実施形態６の収納缶を切って示す断面図である。
【図２０】図２０は、収納缶中心線を含む仮想平面で横倒しされた実施形態６の収納缶を切って示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に、本発明に係るバスケット及びキャスクの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２９】
（実施形態１）
図１は、実施形態１のキャスクを示す斜視図である。図２は、胴中心線に直交する仮想の平面で実施形態１のバスケットを切って示す断面図である。図１に示す実施形態１のキャスク１０は、燃料集合体ＦＲを収納する容器である。キャスク１０は、燃料集合体ＦＲを輸送するための容器でもよいし、燃料集合体ＦＲを貯蔵するための容器でもよい。キャスク１０は、胴本体１１と、下部緩衝体１２と、上部緩衝体１３と、キャスク底部１４と、キャスク蓋部１５と、バスケット１６とを含んで構成される。胴本体１１は、筒状に形成される。キャスク底部１４は、胴本体１１の一方の端部に隙間なく設けられる。キャスク蓋部１５は、胴本体１１の他方の端部に隙間なく設けられる。
【００３０】
バスケット１６は、胴本体１１と、キャスク底部１４と、キャスク蓋部１５とで囲まれる空間に設けられる。バスケット１６は、図１及び図２に示すように複数のセル１７が設けられる。キャスク１０は、各セル１７に１体ずつ燃料集合体ＦＲが収納される。キャスク１０は、プール内に沈められた状態でセル１７内に燃料集合体ＦＲが挿入される。その後、キャスク１０は、プールから引き上げられる。キャスク１０は、図１に示す胴本体１１の胴中心線ＣＬ０１が鉛直方向に沿い、キャスク底部１４がキャスク蓋部１５よりも鉛直方向下側に配置された姿勢で、バスケット１６内の水が排出される。
【００３１】
図２に示すように、セル１７は、例えば、角パイプによって形成される。バスケット１６は、複数の角パイプが胴本体１１の胴中心線ＣＬ０１方向に向かって胴本体１１に挿入されることで、複数のセル１７が構成される。バスケット１６は、複数のセル１７のうちの少なくとも１つが両用セル１８として形成される。本実施形態では、バスケット１６は、両用セル１８を１つ備える。両用セル１８は、ダメージが見受けられる特別燃料集合体ＦＲＬを収納する場合と、ダメージが見受けられない健全燃料集合体ＦＲＨを収納する場合との２つの場合がある。特別燃料集合体ＦＲＬが両用セル１８に収納される場合、キャスク１０は、収納缶１と呼ばれる特別燃料集合体ＦＲＬ用の容器が用いられる。特別燃料集合体収納缶としての収納缶１は、両用セル１８に挿入される。そして、特別燃料集合体ＦＲＬは、収納缶１の中に収納される。以下に、収納缶１の構成を説明する。
【００３２】
図３は、実施形態１の収納缶を示す正面図である。図４は、収納缶中心線に直交するＡ−Ａ断面で実施形態１の収納缶を切って示す断面図である。図５は、実施形態１の収納缶を示す側面図である。収納缶１は、図３及び図４に示す特別燃料集合体収納空間２０と、流体溜め空間２５とを備える。特別燃料集合体収納空間２０は、特別燃料集合体を収納する空間である。特別燃料集合体収納空間２０は、図３及び図４に示す筒状部材２１と、図３に示す底部２２とによって囲まれる空間である。
【００３３】
筒状部材２１は、図４に示すように、第１面２１ａと、第２面２１ｂと、第３面２１ｃと、第４面２１ｄとを含む角状の筒である。筒状部材２１は、一方向に長い形状である。第１面２１ａと第３面２１ｃとは、互いに対向する。第２面２１ｂと第４面２１ｄとは、互いに対向する。この筒状部材２１の中心線を特別燃料集合体収納空間形成部材中心線ＣＬ０２という。ここで、特別燃料集合体収納空間形成部材中心線ＣＬ０２は、筒状部材２１を長手方向で無数に切った際の各断面の図芯をつなぐ仮想の線である。特別燃料集合体収納空間形成部材中心線ＣＬ０２は、筒状部材２１の長手方向に沿う仮想線である。図３に示す底部２２は、筒状部材２１の２つの開口のうち、一方の端部に取り付けられる。筒状部材２１の２つの開口のうちの他方の端部は、開口端である。前記開口端には、後述する蓋が着脱される蓋取付部２３が形成される。健全燃料集合体ＦＲＨは、筒状部材２１の２つの開口のうちの開口端から底部２２側に向かって特別燃料集合体収納空間２０内に挿入される。蓋が開口端に取り付けられると、特別燃料集合体収納空間２０は、健全燃料集合体ＦＲＨが収納される図１に示すバスケット１６内の空間から隔離された空間となる。
【００３４】
流体溜め空間２５は、気体及び液体を溜めるための空間である。本実施形態では、気体は空気である。また、液体は水である。流体溜め空間２５は、例えば一方向に長い筒状容器２６の内部に形成される。本実施形態では、筒状容器２６は、図４及び図５に示すように、２つ設けられる。なお、筒状容器２６の個数は、１つでもよいし、３つ以上でもよい。筒状容器２６を設けるためのスペースを図２に示す両用セル１８内に確保し難い場合、収納缶１は、１つあたりの容量が小さい小型の筒状容器２６を複数備えることで、筒状容器２６全体で必要な容量を確保してもよい。筒状容器２６は、支持部材２７によって、図３及び図４に示す第２面２１ｂに取り付けられる。本実施形態では、筒状容器２６は、特別燃料集合体収納空間形成部材中心線ＣＬ０２と平行に設けられる。
【００３５】
収納缶１は、さらに、図３及び図５に示す連通管２８と、図３及び図４に示すドレン管２９とを備える。連通管２８及びドレン管２９は、管状部材である。空間連通手段としての連通管２８は、第１端部２８ａが特別燃料集合体収納空間２０に開口し、第２端部２８ｂが流体溜め空間２５に開口する。第１端部２８ａは、図３に示す第２面２１ｂに形成された孔に連結される。第２端部２８ｂは、本実施形態では、筒状容器２６の部分のうち最も底部２２側の部分に開口する。これにより、連通管２８は、特別燃料集合体収納空間２０と流体溜め空間２５とを連通する。ドレン管２９は、特別燃料集合体収納空間２０から流体を排出するための通路を形成する部材である。ドレン管２９は、第１端部２９ａが特別燃料集合体収納空間２０に開口し、第２端部２９ｂが蓋取付部２３に形成される孔に連結される。第１端部２９ａは、図３に示す第４面２１ｄに形成された孔に連結される。第２端部２９ｂは、筒状部材２１の蓋取付部２３に形成された孔に連結される。
【００３６】
図６は、蓋取付部と蓋とを示す断面図である。図６に示す蓋２４は、筒状部材２１の蓋取付部２３に取り付けられる。蓋２４は、排出孔２４ａと、導入孔２４ｂとを備える。排出孔２４ａ及び導入孔２４ｂは、特別燃料集合体収納空間形成部材中心線ＣＬ０２方向に蓋２４を貫通する。蓋２４が蓋取付部２３に取り付けられた状態で、排出孔２４ａは、蓋取付部２３に形成された孔であって、ドレン管２９の第２端部２９ｂが接続される孔と対向する。また、蓋２４が蓋取付部２３に取り付けられた状態で、導入孔２４ｂは、筒状部材２１の開口端と対向する。蓋２４は、例えば、複数のボルト２４ｃによって着脱できるように蓋取付部２３に取り付けられる。蓋２４と蓋取付部２３との間には、シール部材２４ｄが設けられる。シール部材２４ｄは、蓋２４と蓋取付部２３との間の隙間を低減する。次に、特別燃料集合体ＦＲＬを本実施形態の収納缶１に収納する方法及び特別燃料集合体ＦＲＬを収納缶１から取り出す方法を説明する。
【００３７】
図７は、プールに沈められる前の実施形態１の収納缶を模式的に示す説明図である。図８は、プール内の水が特別燃料集合体収納空間に流れ込んでいる最中の実施形態１の収納缶を模式的に示す説明図である。図９は、プール内の水が特別燃料集合体収納空間に流れ込んだ後の実施形態１の収納缶を模式的に示す説明図である。図１０は、特別燃料集合体を収納した実施形態１の収納缶を模式的に示す説明図である。図７から図１０の各図は、模式図であるため収納缶１のみを示すが、実際は、収納缶１は、図２に示すキャスク１０の両用セル１８に挿入された状態でプールに沈められる。または、収納缶１は、キャスク１０がプールに沈められた後に両用セル１８に挿入される。
【００３８】
図７に示すように、収納缶１は、まず、図６に示す蓋２４が蓋取付部２３から取り外された状態で、プールに沈められる。この時、特別燃料集合体収納空間２０及び流体溜め空間２５の内部には、空気のみがある。図８に示すように筒状部材２１の開口端がプール内に浸かると、プール内の水は、収納缶１の特別燃料集合体収納空間２０に流れ込む。特別燃料集合体収納空間２０に流れ込んだ水は、連通管２８を介して流体溜め空間２５にも導かれる。ここで、第２端部２８ｂは、流体溜め空間２５に導かれた水に浸かっている。流体溜め空間２５には、流体が流体溜め空間２５の内部から流体溜め空間２５の外部へ排出される通路が第２端部２８ｂ以外にない。よって、流体溜め空間２５内に導かれる水の量が増えるほど、流体溜め空間２５内の空気は圧縮されていく。
【００３９】
流体溜め空間２５内の空気の圧力が上昇し、流体溜め空間２５内の空気の圧力と流体溜め空間２５内の水の圧力とが等しくなると、図９に示すように、特別燃料集合体収納空間２０から流体溜め空間２５へ水が移動しなくなる。これにより、収納缶１は、流体溜め空間２５内の水の水位の変化がとまり、流体溜め空間２５内に気相部ＡＲが確保される。ここで、流体溜め空間２５内の水の水位とは、流体溜め空間２５の底部、例えば第２端部２８ｂから流体溜め空間２５内の液面までの距離である。
【００４０】
次に、収納缶１は、プールに沈められた状態のまま、図１０に示すように、特別燃料集合体収納空間２０に特別燃料集合体ＦＲＬが挿入される。そして、収納缶１は、蓋取付部２３に蓋２４が取り付けられる。これにより、特別燃料集合体収納空間２０及び流体溜め空間２５は、特別燃料集合体収納空間２０及び流体溜め空間２５の外部から隔離された空間となる。次に、収納缶１は、図１に示すキャスク１０ごとプールから引き上げられる。この時、キャスク１０は、プール内で他のセル１７に健全燃料集合体ＦＲＨが挿入され、キャスク蓋部１５が取り付けられてプールから引き上げられる。
【００４１】
ここで、特別燃料集合体ＦＲＬを含め、燃料集合体ＦＲは放射性物質の崩壊熱によって発熱する。よって、燃料集合体ＦＲは、キャスク１０内で水に浸かった状態のまま、輸送されたり、貯蔵されたりする。この時、特別燃料集合体を収納する特別燃料集合体収納空間２０内の水も特別燃料集合体から熱を受け取って温度が上昇する。すると、特別燃料集合体収納空間２０の水は膨張する。そして、特別燃料集合体収納空間２０内の水の一部は、連通管２８を介して流体溜め空間２５に移動する。この時、流体溜め空間２５内の空気は圧縮される。仮に、流体溜め空間内に気相部が無い場合、収納缶は、特別燃料集合体収納空間及び流体溜め空間内の水がそれ以上膨張できずに、前記水の圧力が上昇する。しかしながら、本実施形態の収納缶１は、流体溜め空間２５に気相部ＡＲがあるため、水の代わりに空気が圧縮されることにより、水の圧力の上昇を抑制できる。
【００４２】
ところで、流体溜め空間２５を備えない従来の収納缶では、特別燃料集合体収納空間内にある水の圧力の上昇を抑制するために、例えば、特別燃料集合体収納空間内の一部に空気が導入され、特別燃料集合体収納空間内に気相部が設けられることがある。このような従来の収納缶では、水の温度が上昇すると空気が圧縮されて水が膨張する。これにより、従来の収納缶では、水の圧力の上昇を抑制する。しかしながら、従来の収納缶を用いた場合、ユーザーは、特別燃料集合体収納空間内に導入する空気の量を調節する必要がある。特別燃料集合体収納空間内に導入される空気の量が最適な量よりも多すぎた場合に、特別燃料集合体ＦＲＬが水から露出するおそれを考慮する必要がある。仮に特別燃料集合体ＦＲＬが水から露出すると、水から露出した部分の温度が上昇しやすくなると共に、キャスクとしての臨界防止性能及び放射線遮へい性能が低下する。また、特別燃料集合体収納空間内に導入される空気の量が最適な量よりも少なすぎる場合、特別燃料集合体収納空間内にある水の圧力の上昇を十分に抑制できないおそれを考慮する必要がある。
【００４３】
しかしながら、本実施形態の収納缶１は、特別燃料集合体収納空間２０内に気相部ＡＲが設けられない。収納缶１は、特別燃料集合体収納空間２０とは別の空間である流体溜め空間２５に気相部ＡＲが設けられる。よって、収納缶１は、特別燃料集合体ＦＲＬが水から露出するおそれを抑制できる。結果として、特別燃料集合体ＦＲＬの温度の上昇を抑制でき、かつ、キャスクとしての臨界防止性能及び放射線遮へい性能の低下も抑制できる。また、ユーザーは、収納缶１をプールに沈めることにより、流体溜め空間２５内に空気を閉じ込めることができる。よって、収納缶１は、流体溜め空間２５内の空気の量を調節するための手間を低減できる。また、流体溜め空間に導く空気の量を調節する場合、誤った量の空気が流体溜め空間に導入されるおそれを考慮する必要がある。しかしながら、収納缶１は、流体溜め空間２５に導く空気の量をユーザーが調節せずとも、一定量の空気を流体溜め空間２５に導ける。よって、収納缶１は、ユーザーの手間を低減できる。また、収納缶１は、ユーザーによる誤操作も低減できる。
【００４４】
図１１は、横倒しされた実施形態１の収納缶を模式的に示す説明図である。収納缶１の姿勢は、図１に示すキャスク１０の姿勢によって変化する。キャスク１０は、キャスク底部１４が鉛直方向下側に配置される姿勢以外にも、例えば、胴中心線ＣＬ０１が鉛直方向に直交するような横倒しの姿勢になる場合がある。例えば、キャスク１０は、輸送される際に横倒しの姿勢になる。キャスク１０が横倒しの姿勢になると、収納缶１も、図１１に示すように特別燃料集合体収納空間形成部材中心線ＣＬ０２が鉛直方向に直交する横倒しの姿勢になる。この時、収納缶１は、流体溜め空間２５内の空気が特別燃料集合体収納空間２０内に導かれないような姿勢に維持される。
【００４５】
具体的には、収納缶１は、流体が第２端部２８ｂから第１端部２８ａに向かって流れる際に、鉛直方向下側に向かって流れる部分を連通管２８が有するように姿勢が維持される。空気は、水よりも密度が小さいため、水よりも鉛直方向上側に溜まる。よって、上述のように姿勢が維持されることにより、収納缶１は、流体溜め空間２５から特別燃料集合体収納空間２０に向かって空気が連通管２８を通過するおそれを抑制できる。これにより、収納缶１は、特別燃料集合体ＦＲＬが水から露出するおそれを抑制でき、結果として、特別燃料集合体ＦＲＬの温度の上昇を抑制でき、かつ、キャスクとしての臨界防止性能及び放射線遮へい性能の低下も抑制できる。ここで、キャスクの輸送中はキャスク１０が振動する。よって、より安全に特別燃料集合体ＦＲＬを輸送するためには、流体溜め空間２５から特別燃料集合体収納空間２０に向かって空気が連通管２８を通過するおそれをさらに抑制できると好ましい。以下の実施形態では、流体溜め空間２５から特別燃料集合体収納空間２０に向かって空気が連通管２８を通過するおそれをさらに抑制できる収納缶の構成を説明する。
【００４６】
（実施形態２）
図１２は、横倒しされた実施形態２の収納缶を模式的に示す説明図である。図１３は、横倒しされた実施形態２の他の収納缶を示す側面図である。図１２に示す実施形態２の特別燃料集合体収納缶としての収納缶２は、筒状容器３０と、複数の支持部材３１とを備える。複数の支持部材３１は、底部２２側に配置されるものほど特別燃料集合体収納空間形成部材中心線ＣＬ０２に直交する方向の寸法が小さく、蓋取付部２３側に配置されるものほど特別燃料集合体収納空間形成部材中心線ＣＬ０２に直交する方向の寸法が大きい。これにより、筒状容器３０は、第２面２１ｂに対して傾斜して筒状部材２１に支持される。ここで、筒状容器３０の中心線を流体溜め空間形成部材中心線ＣＬ０３という。ここで、流体溜め空間形成部材中心線ＣＬ０３は、筒状容器３０を長手方向で無数に切った際の各断面の図芯をつなぐ仮想の線である。流体溜め空間形成部材中心線ＣＬ０３は、筒状容器３０の長手方向に沿う仮想線である。これにより、流体溜め空間形成部材中心線ＣＬ０３は、図１２に示すように特別燃料集合体収納空間形成部材中心線ＣＬ０２に対して傾斜する。
【００４７】
また、収納缶２は、図１３に示すようにして、流体溜め空間形成部材中心線ＣＬ０３が特別燃料集合体収納空間形成部材中心線ＣＬ０２に対して傾斜するように、筒状容器３０が設けられてもよい。この場合、筒状容器３０は、第１面２１ａまたは第３面２１ｃに対向して設けられる。さらに、連通管２８は、第１端部２８ａが第１面２１ａまたは第３面２１ｃに形成された孔に接続される。筒状容器３０は、第２端部２８ｂから離れるほど、第４面２１ｄから第２面２１ｂに向かうように流体溜め空間形成部材中心線ＣＬ０３が特別燃料集合体収納空間形成部材中心線ＣＬ０２に対して傾斜する。この場合、複数の支持部材は、特別燃料集合体収納空間形成部材中心線ＣＬ０２に直交する方向の寸法が同一でよい。
【００４８】
上記構成により、第２面２１ｂが第４面２１ｄよりも鉛直方向上側に配置されれば、連通管２８が流体溜め空間２５に開口する部分が、流体溜め空間２５の中では鉛直方向下側に配置されることになる。上述のように、空気は水よりも鉛直方向上側に溜まる。よって、収納缶２は、図１１に示す実施形態１の収納缶１よりも、連通管２８が流体溜め空間２５に開口する部分、すなわち第２端部２８ｂと、流体溜め空間２５内の水面との距離を大きく確保できる。これにより、収納缶２は、流体溜め空間２５から特別燃料集合体収納空間２０に向かって空気が連通管２８を通過するおそれをより好適に抑制できる。
【００４９】
（実施形態３）
図１４は、横倒しされた実施形態３の収納缶を模式的に示す説明図である。図１４に示す実施形態３の特別燃料集合体収納缶としての収納缶３は、空間連通手段としての連通管４１と、気体移動抑制手段としてのスチールウール４２とを備える。連通管４１は、管状部材である。連通管４１は、特別燃料集合体収納空間２０と流体溜め空間２５とを連通する。スチールウール４２は、流体溜め空間２５から特別燃料集合体収納空間２０へ向かって流体が移動する際の流路に設けられる。スチールウール４２は、例えば、連通管４１に設けられる。スチールウール４２は、流体溜め空間２５内に設けられてもよい。この場合、スチールウール４２は、連通管４１が流体溜め空間２５に開口する部分の近傍に設けられる。また、スチールウール４２は、特別燃料集合体収納空間２０内であって、連通管４１が特別燃料集合体収納空間２０に開口する部分に設けられてもよい。
【００５０】
気体移動抑制手段は、スチールウール４２以外に、例えば、多孔板でもよいし、軽石のように多孔質海綿状となった物質でもよい。このような気体移動抑制手段は、水や空気の流体が通過する際に流体の流速を低下させる。ここで、図１に示すキャスク１０は、燃料集合体ＦＲを安全に輸送できるように設計され、かつ、取り扱われている。しかしながら、燃料集合体ＦＲをより安全に輸送するためにはキャスク１０が落下した場合を想定しておく必要がある。例えば、キャスク１０が落下してキャスク１０が胴中心線ＣＬ０１を中心に転がったと仮定すると、回転によって収納缶３の姿勢が連続して変化する。よって、流体溜め空間２５から特別燃料集合体収納空間２０へ空気が移動することを想定しておく必要がある。
【００５１】
本実施形態の収納缶３のスチールウール４２を含む気体移動抑制手段は、流体溜め空間２５から特別燃料集合体収納空間２０へ連通管４１を介して流体が移動する際の抵抗を増加させる。また、スチールウール４２を含む気体移動抑制手段は、水や空気の流体が通過する際に流体の流速を低下させる。よって、収納缶３は、キャスク１０が仮に落下して転がった時にスチールウール４２を含む気体移動抑制を通過する流体の量を低減できる。結果として、収納缶３は、キャスク１０が仮に落下して転がった時に流体溜め空間２５から特別燃料集合体収納空間２０へ移動する空気の量を低減できる。
【００５２】
また、キャスク１０が落下した場合を想定すると、流体溜め空間２５内の空気は気泡となって特別燃料集合体収納空間２０へ移動すると考えられる。スチールウール４２を含む気体移動抑制手段は、これらの気泡よりも小さい孔を有することで、これらの気泡の移動を抑制できる。このように空気は、流路にスチールウール４２や、多孔板や、多孔質海綿状となった物質があると、これらの気体移動抑制手段を通過しにくくなる。よって、キャスク１０が仮に回転した場合であっても、スチールウール４２は、流体溜め空間２５から特別燃料集合体収納空間２０へ移動する空気の量を低減できる。これにより、例えば、輸送中の振動によって仮に連通管４１内に流体溜め空間２５内の空気が導かれたとしても、気体移動抑制手段が流体溜め空間２５から特別燃料集合体収納空間２０に向かって移動する空気の量を低減する。よって、収納缶３は、流体溜め空間２５から特別燃料集合体収納空間２０に空気が導かれるおそれをより好適に抑制できる。
【００５３】
（実施形態４）
図１５は、横倒しされた実施形態４の収納缶の連通管を、収納缶中心線に直交する仮想面で切って模式的に示す断面図である。図１５に示す実施形態４の特別燃料集合体収納缶としての収納缶４は、空間連通手段としての連通管５１を備える。連通管５１は、管状部材である。連通管５１は、第１端部５１ａと、第２端部５１ｂとを含む。第１端部５１ａは、特別燃料集合体収納空間２０に開口する。第２端部５１ｂは、流体溜め空間２５に開口する。これにより、連通管５１は、特別燃料集合体収納空間２０と流体溜め空間２５とを連通する。連通管５１は、特別燃料集合体収納空間形成部材中心線ＣＬ０２を中心に回転した場合であっても、その回転角度に関わらずに、流体が第２端部５１ｂから第１端部５１ａに向かって流れる際に鉛直方向下側に向かって流れる部分を有するように曲げられて形成される。例えば、連通管５１は、特別燃料集合体収納空間形成部材中心線ＣＬ０２を中心に、筒状部材２１に巻きつくように設けられる。または、連通管５１は、筒状部材２１に巻きつけられなくても、特別燃料集合体収納空間形成部材中心線ＣＬ０２と平行な仮想線を中心とする螺旋状に曲げられて形成されてもよい。
【００５４】
上記構成により、連通管５１は、特別燃料集合体収納空間形成部材中心線ＣＬ０２を中心に回転した場合であっても、その回転角度に関わらずに、流体が第２端部５１ｂから第１端部５１ａに向かって流れる際に鉛直方向下側に向かって流れる部分を有する。よって、図１に示すキャスク１０内に収納されている収納缶４の姿勢を気にせずにユーザーがキャスク１０を横倒した場合であっても、収納缶４は、流体溜め空間２５から特別燃料集合体収納空間２０へ向かう空気の移動を抑制できる。ここで、上述のように燃料集合体ＦＲをより安全に輸送するためにはキャスク１０が落下した場合を想定しておく必要がある。本実施形態の収納缶４の連通管５１は、図１に示すキャスク１０が仮に落下して、キャスク１０が胴中心線ＣＬ０１を中心に転がった場合であっても、流体が第２端部５１ｂから第１端部５１ａに向かって流れる際に鉛直方向下側に向かって流れる部分を有する。よって、仮にキャスク１０が落下した場合であっても、収納缶４は、流体溜め空間２５から特別燃料集合体収納空間２０へ向かう空気の移動を抑制できる。
【００５５】
（実施形態５）
図１６は、収納缶中心線を含む仮想平面で実施形態５の収納缶を切って示す断面図である。図１７は、実施形態５の収納缶のスリットを模式的に示す説明図である。図１６に示す実施形態５の特別燃料集合体収納缶としての収納缶５は、筒状部材６１と、仕切板６２とを備える。仕切板６２は、筒状部材６１の内部に設けられる。仕切板６２は、特別燃料集合体収納空間形成部材中心線ＣＬ０２と平行に設けられる。これにより、収納缶５は、仕切板６２によって、筒状部材６１の内部の空間が、特別燃料集合体収納空間２０と流体溜め空間２５とに分割される。なお、特別燃料集合体収納空間形成部材は、筒状部材６１の一部及び仕切板６２である。また、流体溜め空間形成部材は、筒状部材６１の一部及び仕切板６２である。流体溜め空間２５は、蓋取付部２３側が蓋取付部２３によって閉塞され、底部２２側に空間連通手段として図１７に示すようなスリット６２ａが形成される。
【００５６】
空間連通手段としてのスリット６２ａは、仕切板６２の厚み方向に仕切板６２を貫通する。これにより、スリット６２ａは、特別燃料集合体収納空間２０と、流体溜め空間２５とを連通する。なお、空間連通手段は、スリット６２ａに限定されず、例えば、丸孔であってもよい。スリット６２ａが形成される特別燃料集合体収納空間形成部材中心線ＣＬ０２方向での位置は、底部２２近傍に限定されないが、底部２２に近い方がより好ましい。これにより、収納缶５は、流体溜め空間２５内の液面と、スリット６２ａとの距離をより大きく確保できる。よって、収納缶５は、特別燃料集合体収納空間２０から流体溜め空間２５への空気の移動をより好適に抑制できる。
【００５７】
上記構成により、収納缶５は、図３に示すような筒状容器２６及び連通管２８を備えなくても、流体溜め空間２５を確保できる。図１６に示す仕切板６２は、図３に示す筒状容器２６及び連通管２８の組み合わせよりも一般的に構造が単純である。よって、収納缶５は、仮にキャスクが落下した場合に受ける外力に対して、強度を得やすい。また、収納缶５は、構造もシンプルになるため、より製造されやすくなる。また、収納缶５は、筒状部材６１の外部に流体溜め空間形成部材が設けられないため外形がシンプルになる。これにより、収納缶５は、図２に示す両用セル１８に挿入されやすくなる。
【００５８】
図１８は、横倒しされた実施形態５の他の収納缶を、収納缶中心線を含む仮想面で切って模式的に示す断面図である。収納缶５は、図１８に示すように、筒状部材６１の内面の中で、キャスク１０が横倒しされた際に最も鉛直方向上側に配置される内面６１ａが、特別燃料集合体収納空間形成部材中心線ＣＬ０２に対して傾斜すると好ましい。これにより、流体溜め空間形成部材中心線ＣＬ０３は、特別燃料集合体収納空間形成部材中心線ＣＬ０２に対して傾斜することになる。内面６１ａは、スリット６２ａから離れるほど、特別燃料集合体収納空間形成部材中心線ＣＬ０２との間の距離が大きくなる。これにより、収納缶５が横倒しされた場合に、流体溜め空間２５内の空気は、内面６１ａに沿って鉛直方向上側に向かって移動しようとする。すなわち、流体溜め空間２５内の空気は、スリット６２ａから離れる方向に移動しようとうする。よって、収納缶５は、スリット６２ａを介して特別燃料集合体収納空間２０から流体溜め空間２５へ向かう空気の移動を抑制できる。
【００５９】
（実施形態６）
図１９は、収納缶中心線を含む仮想平面で実施形態６の収納缶を切って示す断面図である。図２０は、収納缶中心線を含む仮想平面で横倒しされた実施形態６の収納缶を切って示す断面図である。図１９及び図２０に示す実施形態６の特別燃料集合体収納缶としての収納缶６は、第１筒状部材７１と、第２筒状部材７２とを備える。第２筒状部材７２は、第１筒状部材７１よりも大きい。第１筒状部材７１は、第２筒状部材７２の内部に支持部材によって支持されて設けられる。このとき、第１筒状部材７１の側面７１ａと、第２筒状部材７２の側面７２ａとの間には隙間が設けられる。また、第１筒状部材７１の底部７１ｂと、第２筒状部材７２の底部７２ｂとの間にも隙間が設けられる。また、第２筒状部材７２の底部７２ｂとは反対側の端部は、蓋取付部２３によって閉塞される。
【００６０】
この構成により、特別燃料集合体収納空間２０は、第１筒状部材７１の内部に形成される。よって、本実施形態の特別燃料集合体収納空間形成部材は、第１筒状部材７１である。また、流体溜め空間２５は、第２筒状部材７２の内部、かつ、第１筒状部材７１の外部に形成される。すなわち、流体溜め空間２５は、第２筒状部材７２の側面７２ａと、第１筒状部材７１の側面７１ａと、第２筒状部材７２の底部７２ｂと、第１筒状部材７１の底部７１ｂとで囲まれる空間である。よって、本実施形態の流体溜め空間形成部材は、第１筒状部材７１と第２筒状部材７２である。このようにして、流体溜め空間２５は、特別燃料集合体収納空間形成部材中心線ＣＬ０２を中心に、特別燃料集合体収納空間２０を一周囲うように設けられる。
【００６１】
第１筒状部材７１の底部７１ｂは、空間連通手段としての底孔７３が形成される。底孔７３は、特別燃料集合体収納空間形成部材中心線ＣＬ０２方向に底部７１ｂを貫通する孔である。これにより、底孔７３は、特別燃料集合体収納空間２０と流体溜め空間２５とを連通する。ここで、流体溜め空間２５に導かれる水の量は、収納缶６が図２０に示すように横倒しされる際に、底孔７３が液面から露出しない量である。なお、流体溜め空間２５に導かれる水の量は、収納缶６がプールに沈められる際の深度によって調節されることができる。ここで、底孔７３は、底部７１ｂの中央、すなわち、底部７１ｂと特別燃料集合体収納空間形成部材中心線ＣＬ０２とが交わる部分に形成される。これにより、収納缶６が特別燃料集合体収納空間形成部材中心線ＣＬ０２を中心に回転したとしても、底孔７３は、流体溜め空間２５内の水から露出しない。よって、収納缶６は、特別燃料集合体収納空間２０から流体溜め空間２５への空気の移動をより好適に抑制できる。
【００６２】
また、仮に図１に示すキャスク１０が落下した場合を想定し、流体溜め空間２５内の空気が攪拌された場合であっても、攪拌された空気は、水中を鉛直方向上側に向かって移動する。攪拌された空気は、図２０に示す底孔７３近傍を鉛直方向上側に向かって通過はするが、底孔７３を介して流体溜め空間２５から特別燃料集合体収納空間２０へ向かって特別燃料集合体収納空間形成部材中心線ＣＬ０２方向に移動しようとはしない。底孔７３を介して特別燃料集合体収納空間２０へ空気が導かれる場合もあるが、特別燃料集合体収納空間２０に導かれる空気は、流体溜め空間２５内で鉛直方向上側に導かれる空気に対して僅かである。ここで、特別燃料集合体収納空間２０へ導かれる僅かな空気の低減を図る場合、収納缶６は、底孔７３に例えば、スチールウールが設けられると好ましい。この場合、収納缶６は、流体溜め空間２５から特別燃料集合体収納空間２０へ導かれる空気をより低減できる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
以上のように、本発明に係る特別燃料集合体収納缶及びキャスクは、特別燃料集合体を収納する技術に有用であり、特に、特別燃料集合体と共に収納される液体の圧力の上昇を抑制することに適している。
【符号の説明】
【００６４】
１−６  収納缶
１０  キャスク
１１  胴本体
１２  下部緩衝体
１３  上部緩衝体
１４  キャスク底部
１５  キャスク蓋部
１６  バスケット
１７  セル
１８  両用セル
２０  特別燃料集合体収納空間
２１ａ  第１面
２１ｂ  第２面
２１ｃ  第３面
２１ｄ  第４面
２１、６１  筒状部材
２２、７１ｂ、７２ｂ  底部
２３  蓋取付部
２４  蓋
２４ａ  排出孔
２４ｂ  導入孔
２４ｃ  ボルト
２４ｄ  シール部材
２５  流体溜め空間
２６、３０  筒状容器
２７  支持部材
２８ａ、２９ａ、５１ａ  第１端部
２８ｂ、２９ｂ、５１ｂ  第２端部
２８、４１、５１  連通管
２９  ドレン管
３１  支持部材
４２  スチールウール
６１ａ  内面
６２  仕切板
６２ａ  スリット
７１  第１筒状部材
７１ａ、７２ａ  側面
７２  第２筒状部材
７３  底孔
ＡＲ  気相部
ＣＬ０１  胴中心線
ＣＬ０２  特別燃料集合体収納空間形成部材中心線
ＣＬ０３  流体溜め空間形成部材中心線
ＦＲ  燃料集合体
ＦＲＨ  健全燃料集合体
ＦＲＬ  特別燃料集合体
【図１】
0005535550.tif 000002
【図２】
0005535550.tif 000003
【図３】
0005535550.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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