(57)【要約】      （修正有）【課題】ガラス固化体など発熱する放射性廃棄物から発生する熱エネルギを効率的に電気エネルギに変換して利用することのできる放射性廃棄物の収納容器を提供する。【解決手段】放射性廃棄物の収納容器１０は、発熱する放射性廃棄物を収納する容器本体１１と、この容器本体の外側を覆って設けられて、前記放射性廃棄物から発生した熱の前記容器本体の外表面からの放散を遮断する被覆断熱部１２と、前記被覆断熱部の表裏を貫いて配設され、前記容器本体側に位置付けられた一端と、外部に露出させた他端との温度差により発電する熱電素子１３とを備え、前記放射性廃棄物から発生する熱を前記被覆断熱部の断熱効果により内部に閉じ込めて前記容器本体外表面と前記被覆断熱部外表面との温度差を大とすることを特徴とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱する放射性廃棄物を収納する容器本体と、
この容器本体の外側を覆って設けられて、前記放射性廃棄物から発生した熱の前記容器本体の外表面からの放散を遮断する被覆断熱部と、
前記被覆断熱部の表裏を貫いて配設され、前記容器本体側に位置付けられた一端と、外部に露出させた他端との温度差により発電する熱電素子と
を備え、
前記放射性廃棄物から発生する熱を前記被覆断熱部の断熱効果により内部に閉じ込めて前記容器本体外表面と前記被覆断熱部外表面との温度差を大とすることを特徴とする放射性廃棄物の収納容器。
【請求項２】
前記発熱する放射性廃棄物は、ガラス固化体である、請求項１に記載の放射性廃棄物の収納容器。
【請求項３】
前記容器本体は、炭素鋼製のオーバーパックである、請求項１に記載の放射性廃棄物の収納容器。
【請求項４】
前記被覆断熱部の材料は、ジルコニアセラミックスである、請求項１に記載の放射性廃棄物の収納容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱する放射性廃棄物を収納して貯蔵又は処分する放射性廃棄物の収納容器に係り、特に放射性廃棄物から発生する熱エネルギを電気エネルギに変換する機能を有する放射性廃棄物の収納容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子炉の運転或いは使用済燃料の再処理に伴って発生する放射性廃棄物の中には、放射線を発すると共に発熱するものがある。特に使用済燃料の再処理に伴なって発生する高レベル放射性廃液をホウケイ酸ガラスで固化したガラス固化体は、１本あたり１〜３ｋＷ程度の熱を放射する。このような発熱の量は時間の経過と共に、ガラス固化体内の放射性物質が崩壊してエネルギが減少することに伴って徐々に低下していくが、放射性物質の中には寿命の相当長いものが含まれるので、相当の長期間にわたり発熱が継続する。
【０００３】
このため、現在の地層処分計画においては、ガラス固化体を、その製造後、数十年にわたり冷却しながら貯蔵し、発熱量が十分に低下した後に、オーバーパックと呼ばれる一般には炭素鋼製の厚肉円筒容器に密封収納し、深度数百ｍ以上の深地下に穿たれた処分孔にオーバーパックごと埋設処分（地層処分）することとされている。
一方、上記数十年間の貯蔵期間中においてガラス固化体の発熱による熱エネルギを有効利用することも検討されており、例えば貯蔵庫に貯蔵中のガラス固化体の近傍に熱電素子を配置してガラス固化体の表面温度と周囲（常温）との温度差を利用して発電を行うことが提唱されている（例えば特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開平５−１５００９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで上記地層処分後においても、ガラス固化体は、その発熱量が相当低下しつつもなお発熱している。このため、処分後においてかかる発熱の効果により処分孔周囲の温度が上昇すると高温により前述のオーバーパックの腐食が促進されて貫通孔が空くことが懸念される。するとこの貫通孔からオーバーパック内に地下水が浸入して、オーバーパック内部のガラス固化体が該ガラス固化体に含まれる放射性物質と一緒に該地下水にごく僅かずつ溶け出し、放射性物質が外部に漏洩する可能性も否定はできない。
【０００５】
またガラス固化体等から発生する熱は有効利用可能なエネルギであるから、これを処分後においても取り出して利用することが望ましいことはいうまでもない。しかし従来の研究では特に処分後においてこのような熱を除去し有効利用することは困難であると考えられていた。その理由は、ガラス固化体の埋設処分が地下数百ｍ以上の深地下において行われ、埋設処分に使用した坑道なども処分後に埋め戻されて人が直接アクセスすることができないので、冷却媒体の循環による冷却等は非現実的だからである。
【０００６】
また特許文献１に記載される発明のようにガラス固化体の周囲に熱電素子を配置し、熱エネルギを電気エネルギに変換して熱を除去する方法も処分後のガラス固化体については有効とはいえない。以下の３つの理由により熱電素子１個あたりの電気発生量が極めて小となり該電気エネルギの利用が実用的でなくなるからである。第１に処分時においてはガラス固化体の発熱量そのものが相当に低下しているからである。第２に熱電素子を直接ガラス固化体に接触させることができず、熱電素子接触面における単位表面積あたりの熱量が相当に低下する為である。前述のように処分に際しては、ガラス固化体をオーバーパックと呼ばれる厚肉円筒容器に密封収納して該オーバーパックごと埋設処分するので、熱電素子はガラス固化体に直接接触させるのではなく、現状の計画では約２０ｃｍの厚みを有するオーバーパック外表面に接触させることになる。オーバーパックの外表面積はガラス固化体（直径約４５ｃｍ）のそれに比較して当然大になるので、オーバーパック外表面から放散される単位表面積（すなわち熱電素子の接触する単位面積）あたりの熱エネルギが減少するのである。第３に、前述のように処分場全体の温度がガラス固化体の発熱により上昇し（現状の計画では８０℃程度）、オーバーパック外表面（現状の計画では１００℃以下）との温度差が極めて小となり、熱エネルギから電気エネルギへの熱電素子の変換効率が極めて低下するためである。
【０００７】
上記の事情を考慮し、本発明においては、ガラス固化体など発熱する放射性廃棄物から発生する熱エネルギを効率的に電気エネルギに変換して利用することのできる放射性廃棄物の収納容器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１の発明によっては、発熱する放射性廃棄物を収納する容器本体と、この容器本体の外側を覆って設けられて、前記放射性廃棄物から発生した熱の前記容器本体の外表面からの放散を遮断する被覆断熱部と、前記被覆断熱部の表裏を貫いて配設され、前記容器本体側に位置付けられた一端と、外部に露出させた他端との温度差により発電する熱電素子とを備え、前記放射性廃棄物から発生する熱を前記被覆断熱部の断熱効果により内部に閉じ込めて前記容器本体外表面と前記被覆断熱部外表面との温度差を大とすることを特徴とする放射性廃棄物の収納容器が提供される。
【０００９】
前記発熱する放射性廃棄物は、ガラス固化体であってもよく（請求項２）、前記容器本体は、炭素鋼製のオーバーパックであってもよい（請求項３）。
前記被覆断熱部の材料は、ジルコニアセラミックスであってもよい（請求項４）。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明においては、ガラス固化体等の発熱する放射性廃棄物を収納する容器本体を熱を遮断する被覆断熱部で覆い、該被覆断熱部の一部に被覆断熱部の表裏を貫通する熱電素子をはめ込み、熱電素子の一端が容器本体の外表面に接触し、他端が外部に露出するように配設した。本構成による効果は、ガラス固化体等の放射性廃棄物の発熱量が少なくとも、熱電素子が発熱するガラス固化体等に直接接していなくとも、少数の熱電素子で十分な電力を効率良く得られることである。すなわち、被覆断熱部の断熱効果により容器本体外表面からの熱の放散が遮断され、ガラス固化体等の放射性廃棄物から発生する熱を収納容器内に閉じ込めて蓄積させるので、容器本体外表面の温度が上昇して外部との温度差が大となる。加えて、収納容器から放散する熱量の殆どが断熱材のない熱電素子の接触面のみに集中するので、単位面積あたりの熱量が増加する。これら２つの効果により、熱電素子によるエネルギ効率を上昇させることができ、少数の熱電素子で十分な電力を効率良く得られるのである。
【００１１】
放射性廃棄物がガラス固化体であれば、他の放射性廃棄物に比較して発熱量が比較的大であるため、熱エネルギの有効利用が一層容易であり（請求項２）、また、収納容器を現在の処分計画において想定されている炭素鋼製のオーバーパックとすることにより、現在のガラス固化体の処分計画上適切な処分容器とすることができるとともにある程度の放射線遮蔽効果をも有することができる（請求項３）。
【００１２】
また、被覆断熱部の材料をジルコニアセラミックスとすることにより、長期間安定で耐水性に優れ、高い断熱効果を有する被覆断熱部とすることができる（請求項４）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１に示す本発明の第１の実施例である収納容器１０は、ガラス固化体（放射性廃棄物）Ｇを収納して地層処分するための処分容器である。なお、ガラス固化体の形状寸法は、直径約４５ｃｍ、高さ約１.５ｍである。収納容器１０は、ガラス固化体Ｇを収納する炭素鋼製のオーバーパック（容器本体）１１と、その周囲を覆いガラス固化体から発生する熱を遮断して外部への放散を防止する断熱部（被覆断熱部）１２と、断熱部１２に穿たれた孔部１２ｅにはめ込まれ、熱エネルギを電気エネルギに変換する熱電素子１３等を備える。
【００１４】
オーバーパック１１は、有底の厚肉円筒形状物であるオーバーパック本体１１ａとオーバーパック本体１１ａ上部の開放端１１ｄを塞ぐ厚肉円盤状の蓋部１１ｂとを備える。オーバーパック本体１１ａ内部の空間部１１ｃの形状寸法はガラス固化体Ｇ一体のみを収納できる程度の大きさとする。
オーバーパック１１の材料としては、特に限定されるものではないが、地層処分環境において比較的耐食性に優れ、均一腐食を生じ孔食を生じない炭素鋼が好適に使用できる。また、オーバーパック１１の厚みは、特に限定されるものではないが、材料が炭素鋼の場合、地層処分上要求される厚さ、具体的には、周囲の岩盤からの圧力に耐える耐圧性、及び周囲の地下水の放射線分解を防止するためのガンマ線遮蔽性能等により設定される厚さとして、蓋、側面、底部のいずれも約２０ｃｍとすれば良いと考えられる。
【００１５】
断熱部１２は、有底円筒形状の断熱部本体１２ａと、断熱部本体１２ａ上部の開放端１２ｄを塞ぐ厚肉円盤状の蓋部１２ｂとを備える。断熱部本体１２ａ内部の空間部１２ｃの形状寸法はオーバーパック１１を１基のみ収納できる程度の大きさとする。
断熱部１２は、オーバーパック１１外表面から外部に放散する熱を遮断し、内部に閉じ込める機能を有する。断熱部１２には、例えばその表から裏まで貫通する孔部１２ｅが複数穿たれており、該孔部１２ｅには、後述する熱電素子１３がその一端面（高温面）１３ａがオーバーパック１１外表面に接触し、他端面が外部に露出して放熱面１３ｂを形成するように嵌入されている。また、断熱部１２の上面には、前述のようにオーバーパック１１を収納した後に断熱部１２上部の開放端１２ｄを塞ぐ蓋部１２ｂが設置され、断熱部本体１２ａと蓋部１２ｂとの間に隙間を生じることなく嵌め合いにより固定できる構造となっている。
【００１６】
断熱部１２の材料としては、断熱性、耐熱性、強度、長期安定性及び耐水性に優れた材料であれば特に限定されるものではないが、例えば有機材料としてウレタン、無機材料としては正方晶と単斜晶からなるジルコニアセラミックスが好適に使用できる。またその厚みについては、ガラス固化体からの発熱量と断熱部１２の外表面温度（後述するベントナイト層Ｂ、Ｃの保護の観点から１００℃以下に制限される）と断熱部１２の熱伝導度等を考慮すると共に、断熱部１２が厚くなりすぎて収納容器１０全体の口径や高さが大きくなりすぎ、結果として処分孔の掘削量の増大化を招くことのないよう両者のバランスを考慮して設定する。
【００１７】
熱電素子１３は公知のものであるので詳細な説明は省略するが、熱電素子１３の一端（高温面）１３ａが高温側熱源に接触すると共に他端が放熱面１３ｂを形成する構造を有し、該高温面１３ａと放熱面１３ｂ間の温度差による熱起電力を利用して熱エネルギと電気エネルギの直接変換を行うものである。これにより可動部のない単純な発電、すなわち、小型で長寿命の発電ができる。なお、このとき、放熱面１３ｂを断熱部１２外表面とが同一面を形成するようにし、収納容器１０を、後述する処分孔Ｈにベントナイト層Ｂ,Ｃと共に設置した状態で、放熱面１３ｂとベントナイト層Ｂ,Ｃとが接触するようにする。
【００１８】
熱電素子１３の設置数及び配置については、ガラス固化体からの発熱による収納容器１０内部の温度分布を考慮し、収納容器１０全体としてガラス固化体の発熱量を電気エネルギに可能な限り高い効率で変換でき、かつ熱電素子の数を可能な限り少なくすることができるように設定する。なお、図１及び図２中においては熱電素子１３の電気出力端子を図示していないが、高温面１３ａと放熱面１３ｂとがそれぞれプラス（＋）、マイナス（−）の電気出力端子を兼ねていてもよく、あるいはそれぞれ電線により外部に引き出すようにしても良い。
【００１９】
収納容器１０へのガラス固化体の収納方法は、以下のように行う。まず、遮蔽機能を有するセル（図示せず）において、遠隔操作によりガラス固化体Ｇをオーバーパック本体１１ａ内の空間部１１ｃに収納する。その後に、オーバーパック本体１１の開放端１１ｄに蓋部１１ｂを設置し、該蓋部１１ｂをオーバーパック本体１１ａに遠隔溶接して空間部１１ｃを密閉する。次に遠隔操作によりオーバーパック１１を断熱部本体１２ａの空間部１２ｃに収納し、蓋部１２ｂを断熱部本体１２ａの開放端１２ｄにはめ合いにより固定する。
【００２０】
次に収納容器１０の処分方法を図２を参照して説明する。
図２はガラス固化体Ｇを収納した処分容器１０が地下の処分孔Ｈに埋設された状態を示す。地下数百ｍ以上の深さの岩盤中に有底円筒形状の処分孔Ｈが穿たれ、該処分孔Ｈにベントナイトと呼ばれる一種の粘土製の有底円筒状容器（以下、「ベントナイト容器Ｂ」という）が配設される。ベントナイト容器Ｂは、周囲の岩盤から地下水が浸入して収納容器１０のオーバーパック１１の腐食が開始する時期を遅延させる機能を果たすものである。
【００２１】
ベントナイト容器Ｂの中央部には収納容器１０を略密着収納するための空間部Ｓが穿たれており、該空間部Ｓに収納容器１０を収納し収納容器１０の上側にベントナイト製の蓋Ｃを被せ、さらに該処分孔Ｈに至る坑道（図示せず）もベントナイト又は岩盤と同じ材質の岩、土、砂等により埋め戻され、処分が完了する。
次に、本収納容器１０の作用を説明する。
【００２２】
ガラス固化体Ｇから発生する熱は、断熱部１２の断熱効果により収納容器１０から外部に放散されず、ガラス固化体Ｇ及びオーバーパック１１内に蓄積される。このためオーバーパック１１内部の温度が上昇し、オーバーパック１１外表面とガラス固化体Ｇの熱が伝わらない外部との温度差が大となる。また収納容器１０から放散する殆ど全ての熱量が、熱電素子１３の高温面１３ａに集中するので、単位面積あたりの熱量、すなわち、熱エネルギ密度が大となる。このため、熱電素子１３の高温面１３ａと放熱面１３ｂとの間の温度差が大となり、かつ、熱電素子１３に集中する熱エネルギ密度も大となるので熱電素子１３の起電力が大きくなり熱電素子１３の１個あたりの発電量と変換効率が向上できる。
【００２３】
また地層処分後、ガラス固化体Ｇから発生する熱エネルギの殆どは、収納容器１０の上記作用により効率的に電気エネルギに変換され収納容器１０外側のベントナイト容器Ｂ或いは蓋Ｃ（以下、双方を合わせて「ベントナイト層Ｂ，Ｃ」という）などへ伝わることがない。すなわち、ガラス固化体の発生する熱が電気変換されることでガラス固化体が適切に除熱されながら、周囲のベントナイト層や更にその外側の岩盤の温度が上昇することがない。このため、ベントナイト層や岩盤が高温に晒されてその性質や機能が変質することがない。
【００２４】
上述のように熱エネルギから変換させて生成した電気エネルギの使用方法には様々の方法が考えられるが、例えば図３に示すように熱電素子１３の出力端子の一端１３ｃをオーバーパック１１に接触させ、他の出力端子１３ｄをベントナイト層Ｂ、Ｃに接触させてオーバーパック１１とベントナイト層Ｂ、Ｃとの間に電位差を作り出してもよい。なお、図３における電気の出力端子１３ｃ、１３ｄは、熱電素子１３の高温面１３ａと放熱面１３ｂとにそれぞれ一致させ、該両端がオーバーパック１１、及びベントナイト層Ｂ、Ｃと接触することにより熱の授受だけでなく電気エネルギの授受も行うようにしてある。熱電素子の数や配置を調節して温度差により生じる起電力を調節し、かかる電位差が適切な範囲にあるように調整する。すると、オーバーパック１１外表面が金属状態のまま、或いは酸化物被膜（不働態）を形成して安定な状態となり、いずれの状態においても腐食が進行しない状態を形成することができる。尚、オーバーパック１１の外表面が最初から不働態であるならば、上記オーバーパック１１が溶け出したりしない電位に保つようにしておけば十分である。
【００２５】
以下により詳しく説明する。地層処分条件における地下の環境は、ｐＨ値が７〜８、オーバーパック１１側電位は、ベントナイト層Ｂ、Ｃ側に対して、０〜−０．５Ｖ程度になるとされている。図４（「材料環境学入門」（腐食防食協会編）、１９頁）に示すように、ｐＨを７、電位差Ｅｈを０とした条件（Ｐ付近）では、炭素鋼の状態は腐食領域にあり遅い速度ながら腐食が進行することになる。このオーバーパック１１側電位を、例えば０.１５Ｖ〜０.２Ｖ程度下げて、該電位が−０.６５Ｖ〜−０.７Ｖとなるように状態を移行させると、図４中Ｑで示す金属領域（金属状態領域）に状態が移行するが、炭素鋼はその状態では金属状態で安定に存在するので腐食が進行しない。逆に例えば０.５Ｖ〜１.５Ｖ程度上げると図４中Ｒで示す領域に状態が移行し、炭素鋼はその状態では表面に酸化物皮膜を形成してそれ以上の腐食が進行しない（不働態）。
【００２６】
前述したように、腐食によりオーバーパック１１に貫通孔が発生すると、地下水がオーバーパック内部にまで浸入してガラス固化体と接触し、ガラス固化体に含有される放射性物質を徐々に溶かし出して外部に漏洩させる危険がある。従ってオーバーパック１１の腐食を防止することが重要であるが、通常は、腐食速度と耐用期間とを考慮して腐食しろを設定することにより対応している。しかし上述のような電気化学的手段によりオーバーパック１１の腐食の進行を防止できればより好ましいことはいうまでもない。かかる電気化学反応のための電力を地下数百ｍの地層中に処分されたオーバーパック１１に外部から供給することは困難であるが、収納容器１０によっては上記電力を収納容器自体が発生して供給することができるので、このような電気化学反応による防食が可能になる。
【００２７】
以上で第１の実施例にかかる収納容器１０の説明を終了するが、本実施例には様々の別態様があることはいうまでもない。以下にかかる別態様の例を示す。
第１の実施例においてはオーバーパック１１を炭素鋼製としたが、地層処分環境下において腐食の進行し難い材料であればこれに限定されず、例えば炭素鋼にチタン被覆を施したものや銅なども好適に使用できる。
【００２８】
第１の実施例においては、熱電素子を複数としたが、ガラス固化体から発生する熱エネルギを適切に電気エネルギに変換できる場合には１個でもよい。
第１の実施例においては、発生した電気を電気化学的な防食反応に使用してオーバーパックの腐食を防ぐこととしたが、例えば図５に示すように熱電素子の出力端子１３ｃ、１３ｄから電線を接続し、処分孔Ｈとは離れた場所まで導き、ニクロム等の発熱体１４に接続して電気エネルギを再び熱エネルギに戻して放熱させてもよい。処分孔Ｈ近傍の温度が上昇してオーバーパック１１の腐食反応が促進されることを防止することができる。
【００２９】
第１の実施例においては、ガラス固化体を収納容器に収納し、地層処分することとしたが、例えば、使用済燃料を収納容器に収納して直接処分することもできる。
ところで上述の第１の実施例は、本発明の収納用器を地層処分容器として使用した場合の実施例であるが、本発明の収納容器は、ガラス固化体の地層処分を行う前の数十年間におよぶ貯蔵における貯蔵容器としても使用することができる。
【００３０】
ガラス固化体を従来技術の貯蔵容器に収納して貯蔵を行う場合、通常はかかる貯蔵容器の外側を空冷して間接的にガラス固化体を冷却することが行われる。その場合、例えば自然空冷システムにおいては、貯蔵容器表面に多数の冷却用フィン等を設置しなくては十分な冷却ができないので構造が複雑になりやすい。或いは強制空冷や水冷方式の場合にはブロワ、冷却水循環ポンプ等の設備やそれを作動させるための余分なエネルギが必要になり、貯蔵コストの上昇を招く。加えて放射性廃棄物から発生する熱は大気中に無駄に捨てられてしまう。
【００３１】
本発明の収納容器を貯蔵容器として使用する場合には、ガラス固化体から発生する熱の殆どを電気エネルギに変換して取り出すことができるので、上記の冷却フィンやブロワ或いは冷却水循環ポンプ等冷却のための設備が不要になり、それらを作動させるための余分なエネルギもまた不要になるという優れた効果が得られる。
以下本発明をガラス固化体の貯蔵容器に採用した場合の実施例を第２の実施例として図６を参照しつつ説明する。
【００３２】
第２の実施例にかかる収納容器２０の基本的構成は第１の実施例とほぼ同様であるが、（１）地上に設置されること、（２）容器本体に複数のガラス固化体を収納すること（但し、コスト評価によりその妥当性が確認できれば一体でもよい）、（３）容器本体は熱伝導度に優れる金属製の、有底薄肉円筒形状物と薄肉円盤状の蓋部等から構成されること、（４）被覆断熱部は遮蔽を兼ねる厚いコンクリートであることにおいて第１実施例と異なる。これらは、本収納容器の使用目的が貯蔵であり処分ではないこと、及びコスト低減のために、なるべく多数のガラス固化体を一つの収納容器２０に収納すると共に、収納容器２０の構成材料を安価なものとすることを目的とするために生じる相違である。
【００３３】
収納容器２０はガラス固化体Ｇを、例えば１段７体ずつ３段２１体収納するキャニスタ（容器本体）２１と、キャニスタ２１の全面を覆ってキャニスタ２１から放散される熱を遮断するキャニスタ収納部（被覆断熱部）２２と、キャニスタ収納部２２に複数穿たれた貫通孔２２ｃ内に一端（高温面）２３ａがキャニスタ２１に接触し、他端（放熱面）２３ｂから該貫通孔２２ｃを通して外部に放熱ができるように嵌入された熱電素子２３等を備える。
【００３４】
キャニスタ２１は、有底の薄肉円筒形状の金属製容器であるキャニスタ本体２１ａと該本体２１ａ上部の開放端２１ｄを塞ぐ蓋部２１ｂとを備える。内部には図示しない３段の棚段とガラス固化体Ｇの固定枠とがありガラス固化体Ｇを一段に７体ずつ３段で２１体を収納することができるようになっている。なお、ガラス固化体Ｇは、以下のように水平配置される。すなわち、キャニスタ２１本体２１ａの中心軸上に一体のガラス固化体が載置され、該中心軸と中心の一致する六角形のそれぞれの頂点の位置に一体ずつ計６体、すなわち全部で１段あたり７体のガラス固化体が載置される。なお、図６中においては互いに重なるガラス固化体Ｇがあるために、一部のガラス固化体Ｇが記載されていない。
【００３５】
蓋部２１ｂは、キャニスタ上部の開放端２１ｄに溶接又はボルト締めされて、ガラス固化体Ｇを収納したキャニスタ本体２１ａを密封することができる構造を有する。
キャニスタ２１の材料は特に限定しないが、熱伝導度、コスト、強度及び長時間にわたり高温下において荷重のかかる状態に耐えられること、すなわちクリープ特性に優れた材料であることが要求され、例えば、ＳＵＳ３１６等のオーステナイト系ステンレス鋼が好適に使用できる。
【００３６】
キャニスタ収納部２２は、第１の実施例に記載の断熱部１２に相当するものであり、有底円筒形状を有しキャニスタ２１を収納するキャニスタ収納部本体２２ａと、キャニスタ２１の収納後にキャニスタ収納部本体２２ａ上部の開放端２２ｄを塞ぐ蓋部２２ｂを有する。キャニスタ収納部２２には、熱電素子２３をはめ込むためにキャニスタ収納部２２を表から裏まで貫通する貫通孔２２ｃを複数備える。
【００３７】
キャニスタ収納部２２の厚さは、その断熱性能、２１体のガラス固化体Ｇから発生する総熱量、キャニスタ収納部２２外表面の許容温度等及び要求される放射線の遮蔽性能等を考慮して決定する。また材質は、特に限定するものではないが、断熱性、加工性、遮蔽性能、コスト等を考慮してコンクリートが好適に使用できる。
前述の貫通孔２２ｃには、第１の実施例同様、キャニスタ２１の外表面とキャニスタ収納部２２の外部との温度差を利用して熱エネルギを電気エネルギに変換する熱電素子２３が嵌入され、熱電素子２３の高温面２３ａがキャニスタ２１の外表面に接触し、他端の放熱面２３ｂから貫通孔２２ｃを通して外部へ熱を放散させる構造となっている。熱電素子２３及びその数や配置、電気出力端子（図示せず）等については第１実施例と同様なので説明を省略する。
【００３８】
本収納容器２０の使用方法を以下に説明する。
すなわち、遮蔽機能のある遠隔セル内において、ガラス固化体Ｇ２１体を収納容器２０のキャニスタ本体２１ａ内部に収納、固定した後、蓋部２１ｂを溶接又はボルト締めにより固定する。そして、かかるキャニスタ２１をキャニスタ収納部本体２２ａ内に収納する。このとき、熱電素子２３の高温面２３ａがキャニスタ２１に接触する。さらにキャニスタ収納部本体２２ａの開放端２２ｄを蓋部２２ｂにより塞ぐ。その後、該収納容器２０を図示しない貯蔵エリアに搬出、固定して貯蔵を行う。このとき各熱電素子２３の電気出力端子（図示せず）を貯蔵エリアの図示しないバッテリーに接続して熱電素子２３により発電される電気を一端貯蔵し、放射線計測機器、照明、施設運転・管理用コンピュータ等の電源として使用する。
【００３９】
本収納容器２０の作用は、ガラス固化体Ｇから発生する熱をキャニスタ収納部２２の断熱効果により内部に蓄積させ、キャニスタ２１の外表面温度を上げて、外部との温度差を大とし、キャニスタ２１の外表面に接触する複数の熱電素子２３の発電効率を向上させてガラス固化体の熱を効率的に電気エネルギに変換することにおいて第１実施例と同様である。熱エネルギが効率的に電気エネルギに変換される結果、通常の自然空冷式の貯蔵容器では必要となる、冷却機能を向上させるための複雑な形状の冷却フィンを不要とすることができる。また、強制空冷方式や水冷方式では必要となる空気や冷却水を強制的に循環させる設備やそれを作動させるための余分のエネルギを必要としない。
【００４０】
本実施例においては貯蔵対象物をガラス固化体としたが、使用済燃料を、本収納容器に収納して貯蔵することも可能である。
なお、ここで説明した実施形態は一つの例であって、本発明はこれのみに限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲において変更を加えうることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１の実施例であるガラス固化体の地層処分に使用する収納容器の構造を示す略断面図である。
【図２】図１の収納容器を地層処分した状態を示す説明図である。
【図３】図１の収納容器により発生する電気を電気化学反応に利用してオーバーパックの腐食を防止するためのシステムの概略を示す説明図である。
【図４】電気化学反応により腐食を防止することが出来ることを示す鉄のｐＨ−Ｅｈ線図である。
【図５】図１の収納容器により発生する電気を離れた場所で熱に戻し収納容器を収容した処分孔近傍の温度が上昇しないようにした除熱システムの概略説明図である。
【図６】本発明の第２の実施例であるガラス固化体の貯蔵に使用する収納容器の構造を示す略断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０,２０  収納容器
１１  オーバーパック（容器本体）
１２  断熱部（被覆断熱部）
１３,２３  熱電素子
１３ａ,２３ａ  高温面
１３ｂ,２３ｂ  放熱面
２１  キャニスタ（容器本体）
２２  キャニスタ収納部（被覆断熱部）
【図１】
2006138717.tif 000003
【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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