(57)【要約】【課題】放射化した程度に応じた分別を容易に行える核燃料用キャスクを提供する。【解決手段】内部にキャニスタを収納する空間部５が、筒状の側壁部２と該側壁部２の一端を塞いで着脱可能な蓋部３と前記側壁部２の他端を塞ぐ底面部４との壁部材により形成されている核燃料用キャスク１であって、前記壁部材の少なくとも一部が、所定値を超えて放射化される部分と、所定値以下に放射化される部分に分割されていることを特徴とする。【選択図】図１
2006126211.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部放射性物質収納容器を収納する空間部が、筒状の側壁部と、該側壁部の一端を塞ぐ底面部と、前記側壁部の他端を塞ぐ着脱可能な蓋部とからなる壁部材により形成されている放射性物質収納容器であって、
前記壁部材の少なくとも一部が、所定値を超えて放射化される部分と、所定値以下に放射化される部分に分割されていることを特徴とする放射性物質収納容器。
【請求項２】
前記所定値以下に放射化される部位が、一般廃棄物として取り扱うことができることを特徴とする請求項１記載の放射性物質収納容器。
【請求項３】
前記壁部材の少なくとも一部が鉛直方向に分割されていることを特徴とする請求項１または２に記載の放射性物質収納容器。
【請求項４】
前記壁部材の少なくとも一部が、周方向に分割されていることを特徴とする請求項１または２に記載の放射性物質収納容器。
【請求項５】
前記壁部材の少なくとも一部が、鉛直方向及び周方向に分割されていることを特徴とする請求項１または２に記載の放射性物質収納容器。
【請求項６】
前記壁部材の所定値以上に放射化される部分が、鉛直方向において複数に分割されていることを特徴とする請求項１乃至５記載の放射性物質収納容器。
【請求項７】
前記壁部材の所定値以上に放射化される部分が、周方向において複数に分割されていることを特徴とする請求項１乃至６に記載の放射性物質収納容器。
【請求項８】
前記壁部材の所定値以下に放射化される部分が、鉛直方向において複数に分割されていることを特徴とする請求項１乃至７記載の放射性物質収納容器。
【請求項９】
前記壁部材の所定値以下に放射化される部分が、周方向において複数に分割されていることを特徴とする請求項１乃至８に記載の放射性物質収納容器。
【請求項１０】
前記壁部材を鉛直方向において分割する鉛直方向分割境界面が、半径方向において隣り合う壁部材の他の鉛直方向分割境界面に対して高さが異なることを特徴とする請求項1乃至９記載の放射性物質収納容器。
【請求項１１】
前記壁部材を周方向において分割する周方向境界面が、半径方向において隣り合う壁部材の他の周方向分割境界面に対して位置がずれていることを特徴とする請求項１乃至１０に記載の放射性物質収納容器。
【請求項１２】
前記側壁部の壁部材は、プレキャストコンクリートとされていることを特徴とする請求項１乃至１１に記載の放射性物質収納容器。
【請求項１３】
前記壁部材の分割境界面には、滑り止めが設けられていることを特徴とする請求項１乃至１２に記載の放射性物質収納容器。
【請求項１４】
前記分割境界面の滑り止めは、凹凸部の係合であることを特徴とする請求項１３に記載の放射性物質収納容器。
【請求項１５】
前記凹凸部の係合は、周方向及び鉛直方向に設けられていることを特徴とする請求項１４に記載の放射性物質収納容器。
【請求項１６】
前記壁部材が分割された各分割体の周囲には、枠体が設けられていることを特徴とする請求項１乃至１５記載の放射性物質収納容器。
【請求項１７】
前記凹凸部が係合する部分には、熱変形量を許容する隙間を設けたことを特徴とする請求項１４乃至１６に記載の放射性物質収納容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用済み核燃料が収容される放射性物質収納容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射性物質収納容器とは、使用済み核燃料等を収納するキャスクと呼ばれる容器の他、各種の放射性廃棄物を収納する容器を包含する。
原子炉で所定の燃焼を終えた使用済み核燃料は、原子力発電所の冷却ピットで所定期間冷却された後、貯蔵用のキャスクに収容されて長期貯蔵される。
図１０は、核燃料用キャスクの従来例としてコンクリートキャスクの構成例を示す部分断面斜視図である。コンクリートキャスク１００は、内部にキャニスタ１０１を収納するための空間部１０２を備えているコンクリート製の容器である。キャニスタ１０１は、内部放射性物質収納容器の一例である。空間部１０２は、円筒状の側壁部１０３と、該側壁部１０３の一端を塞ぐようにして一体に設けられた底面壁部１０４と、キャニスタ１０１の出入口として側壁部１０３の上部に形成された他端開口を塞ぐ蓋部１０５とにより形成されており、その周囲はコンクリート製の壁面で囲まれている。なお、蓋部１０５はボルト１０６等により固定される着脱可能な部分であり、空間部１０２の壁面には、鋼板よりなるライナ１０７が設けられている。
【０００３】
キャニスタ１０１は有底円筒形の収納容器であり、使用済み核燃料１０８を所定位置に収納するためのバスケット１０９が収納されている。またその開口には遮蔽ブロック１１０、一次蓋１１１、二次蓋１１２が設けられ、密閉可能となっている。なお、遮蔽ブロック１１０と一次蓋１１１とが一体の構造となったキャニスタもある。バスケット１０９は、多数の細長い使用済み核燃料１０８をキャニスタ１０１内部に収容できるようにした構造体で、細長い筒状のセル１１３により構成され、各セル１１３に使用済み核燃料１０８が収容されている。使用済み核燃料１０８は、上端の上部ノズル１１４と下端の図示しない下部ノズルとの間に多数の燃料棒１１５が収容されたものである。
【０００４】
コンクリートキャスク１００とキャニスタ１０１との間には隙間が設けられており、この隙間は空気導入口１１６と空気排出口１１７とに通じている。上記のコンクリートキャスク１００においては、キャニスタ１０１を介して内部に貯蔵した使用済み核燃料１０８から放射される中性子を、コンクリートキャスク１００の空間部１０２を形成するコンクリートの層で遮って、外部に放射線が放出されないようにしている。
【０００５】
従来の、使用済み核燃料を貯蔵するコンクリートキャスクでは、コンクリートの壁面を周方向に分割したキャスク本体の間に断熱層を設けて内外の温度差を低減させてひび割れの発生を抑える技術（例えば、特許文献１参照。）や、複層にしたキャスク本体の間に緩衝材を設け、熱膨張によって生じた変形を緩衝材で逃がして亀裂の発生を抑える技術（例えば、特許文献２参照。）がある。
【特許文献１】特開２００１−１１６８９５号公報  （第３−４頁、第１−２図）
【特許文献２】特開２００２−７１８８７号公報  （第２−３頁、第１−４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般に、コンクリートキャスクの空間部を形成する側壁部においては、キャニスタに近い部分ほど放射化の程度が強く、キャニスタから遠ざかるにつれて放射化の程度が弱くなっており、コンクリートキャスクの側壁部には、内側と外側とで放射化の程度に差がある。しかしながら、従来のコンクリートキャスクにおいては核燃料用キャスク本体がコンクリート製の一体構造となっているために、使用済み核燃料を所定期間貯蔵後、コンクリートキャスクを処理する際に放射化した程度に応じた分別が困難で、処理にかかるコストが嵩むといった問題があった。すなわち、放射化の程度が強い内側の側壁部は、放射能対策を施した高コストの処理が必要となるのに対し、放射化が全くないかあるいは所定の基準値以下とされた極めて弱い側壁部の外側については、低コストの一般廃棄物として取り扱うことが可能になると考えられるので、分別を容易にして高コストの処理量を低減することが望まれる。
【０００７】
また、亀裂進展防止のために分割されているコンクリートキャスクも公知であるが、分割の程度や位置が放射化の差を考慮したものではないために、放射化した部分と放射化していない部分との分別が困難であった。また、従来の核燃料用キャスクにおいては搬送に大掛かりな機械が必要で、運搬コストが嵩むといった問題があった。また、核燃料用キャスクを製造するのに専用の大規模な設備が必要で、生産性も良くなかった。
【０００８】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、放射化した程度に応じた分別を容易に行える核燃料用キャスクの提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するための手段として、次のような構成を採用する。すなわち本発明に係る請求項１記載の放射性物質収納容器は、内部放射性物質収納容器を収納する空間部が、筒状の側壁部と、該側壁部の一端を塞ぐ底面部と、前記側壁部の他端を塞ぐ着脱可能な蓋部とからなる壁部材により形成されている放射性物質収納容器であって、前記壁部材の少なくとも一部が、所定値以上に放射化される部分と、所定値以下に放射化される部分に分割されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項１に係る発明においては、壁部材の少なくとも一部が、所定値以上に放射化される部分と、所定値以下に放射化される部分に分割されていることによって、解体時に放射化した程度に応じた分別が可能となる。
【００１１】
請求項２記載の放射性物質収納容器は、前記所定値以下に放射化される部位が、一般廃棄物として取り扱うことができることを特徴とする。
【００１２】
請求項２に係る発明においては、所定値以下に放射化される部位が一般廃棄物として取り扱うことができるため、処理コスト及び廃棄コストを低減することができる。
【００１３】
請求項３の放射性物質収納容器は、前記壁部材が鉛直方向において、所定値以上に放射化される部分と、所定値以下に放射化される部分に分割されていることを特徴とする。請求項４の放射性物質収納容器は、前記壁部材が、周方向において、所定値以上に放射化される部分と、所定値以下に放射化される部分に分割されていることを特徴とする。また、請求項５の放射性物質収納容器は、鉛直方向及び周方向において、所定値以上に放射化される部分と、所定値以下に放射化される部分に分割されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項３、請求項４または請求項５に係る発明においては、側壁部、底面部または蓋部を分割することにより、それぞれの部位毎に、解体時に放射化した程度に応じた分別が可能となる。
【００１５】
請求項６記載の放射性物質収納容器は、所定値以上に放射化される部分が、鉛直方向において複数に分割されていることを特徴とする。また、請求項７記載の放射性廃棄物質収納容器は、所定値以上に放射化される部分が、周方向において複数に分割されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項６または請求項７に係る発明においては、複数分割された所定値以上に放射化される部分の各々が軽量化される。
【００１７】
請求項８記載の放射性物質収納容器は、所定値以下に放射化される部分が、鉛直方向において複数に分割されていることを特徴とする。また、請求項９記載の放射性廃棄物質収納容器は、所定値以下に放射化される部分が、周方向において複数に分割されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項８または請求項９に係る発明においては、複数分割された所定値以上に放射化される部分の各々が軽量且つコンパクトとなり、ハンドリングが容易となる。また、搬送を容易に行える。の各々が軽量化される。
【００１９】
請求項１０記載の発明は、前記壁部材を鉛直方向において分割する鉛直方向分割境界面が、半径方向において隣り合う壁部材の他の鉛直方向分割境界面に対して高さが異なることを特徴とする。
【００２０】
請求項１０に係る発明においては、壁部材の鉛直方向分割境界面が、半径方向において隣り合う壁部材の他の鉛直方向分割境界面に対して高さが異なるので、鉛直方向における壁部材の間を直線状に飛散する中性子が、途中で壁部材に衝突して止められる。
【００２１】
請求項１１記載の発明は、前記壁部材を周方向において分割する周方向境界面が、半径方向において隣り合う壁部材の他の周方向分割境界面に対して位置がずれていることを特徴とする。
【００２２】
請求項１１に係る発明においては、壁部材の周方向分割境界面が、半径方向において隣り合う壁部材の他の分割境界面に対して位置がずれているので、周方向における壁部材の間を直線状に飛散する中性子が、途中で壁部材に衝突して止められる。
【００２３】
請求項１２記載の発明は、前記側壁部の壁部材は、プレキャストコンクリートとされていることを特徴とする。
【００２４】
請求項１２に係る発明においては、側壁部の壁部材が複数のプレキャストコンクリートによって形成されていることによって、量産品が適用できて、放射性物質収納容器の分割構造が容易に実現される。また、搬送が容易である。
【００２５】
請求項１３記載の発明は、前記壁部材の分割境界面には、滑り止めが設けられていることを特徴とする。
【００２６】
請求項１３に係る発明においては、壁部材の分割境界面に滑り止めが設けられることによって、放射性物質収納容器の形状が崩れずに保たれ、従来設けられている温度測定用の貫通孔や放射線測定用の貫通孔がずれることがない。また、衝撃によって放射性物質収納容器本体の形状がバラバラになることがない。
【００２７】
請求項１４に記載の発明は、前記分割境界面の滑り止めは、凹凸部の係合であることを特徴とする。
【００２８】
請求項１４に係る発明においては、凹部と凸部とが係合し合うことで滑り止めになり、放射性物質収納容器の形状が崩れずに保たれ、従来設けられている温度測定用の貫通孔や放射線測定用の貫通孔がずれることがない。また、壁部材間の境界面を屈曲させて凸部または凹部を設けたことによって、直線状に飛散する中性子が凸部または凹部に衝突して、外部に漏れ出ないように阻止する。
【００２９】
請求項１５に記載の発明は、前記凹凸部の係合は、周方向及び鉛直方向に設けられていることを特徴とする。
【００３０】
請求項１５に係る発明においては、周方向及び鉛直方向に対して凹部または凸部を設けることで、周方向の滑りを阻止して且つ厚さ方向の滑りを阻止する。
【００３１】
請求項１６に記載の発明は、前記壁部材が分割された各分割体の周囲には、枠体が設けられていることを特徴とする。
【００３２】
請求項１６に係る発明においては、分割体の各々の周囲に枠体を設けたことにより、精度の良い枠の中にコンクリートを打設して分割体が製造される。また、放射性物質収納容器が補強される。また、枠体を型枠として転用することで、プレキャストコンクリートの大量生産を行える。
【００３３】
請求項１７に記載の発明は、前記凹凸部が係合する部分には、熱変形量を許容する隙間を設けたことを特徴とする。
【００３４】
請求項１７に係る発明においては、凹凸部が係合する部分に隙間が設けられていることで、放射性物質収納容器が熱変形を起こしても変位量を拘束されない。
【発明の効果】
【００３５】
本発明に係る放射性物質収納容器によれば、放射性物質収納容器を放射化進行方向へ複数に分割することにより、解体時に、核燃料用キャスクの放射化に応じた分別が可能となるので、解体及び分割作業が容易となる。また、十分に放射化していない放射性物質収納容器のリサイクルが可能なため、製造コストが抑えられる。また、放射化した物質は処理にかかるコストが高いため、放射化した部分のみを処分施設に運搬し、その他は産業廃棄物として安価に廃棄できるので放射性物質収納容器の後処理にかかる費用が抑えられる。
【００３６】
また、本発明に係る放射性物質収納容器によれば、側壁部が、周方向及び鉛直方向に複数分割されていることにより、分割された側壁部の壁部材の各々が軽量且つコンパクトとなり、ハンドリングが容易となるので、搬送にかかるコストが抑えられる。
【００３７】
また、本発明に係る放射性物質収納容器によれば、壁部材の鉛直方向分割境界面が、半径方向において隣り合う壁部材の他の鉛直方向分割境界面に対して高さが異なることによって、鉛直方向における壁部材の間を直線状に飛散する中性子が、途中で壁部材に衝突して止められるので、中性子が外部に漏洩することが阻止される。
【００３８】
また、本発明に係る放射性物質収納容器によれば、壁部材の周方向分割境界面が、半径方向において隣り合う壁部材の他の周方向分割境界面に対して位置がずれていることによって、周方向における壁部材の間を直線状に飛散する中性子が、途中で壁部材に衝突して止められるので、中性子が外部に漏洩することが阻止される。
【００３９】
また、本発明に係る放射性物質収納容器によれば、壁部材をプレキャストコンクリートとしたことによって、量産品が適用できて搬送が容易であるので、製造コストを抑えることができ、また、搬送にかかるコストを抑えることができる。また、プレキャストコンクリートによって製造されたブロックを工場で作っておいて搬送先で組み立てることができるので、放射性物質収納容器の生産性を上げることができ、また、品質が向上される。
【００４０】
また、本発明に係る放射性物質収納容器によれば、複数に分割された放射性物質収納容器の分割境界面に滑り止めが設けられることによって、放射性物質収納容器の形状が崩れずに保たれ、従来の放射性物質収納容器に設けられている温度測定用の貫通孔や放射線測定用の貫通孔がずれることがないので、測定器具を容易に挿入でき、位置合わせの作業の手間が省ける。また、放射性物質収納容器の形状が保持される。
【００４１】
また、本発明に係る放射性物質収納容器によれば、側壁部の壁部材間の分割境界面を屈曲させて凹凸部を設けたことによって、直線状に飛散する中性子が凸部または凹部に衝突して、外部に漏れ出ないように阻止される。また、凸部と凹部とが係合し合うことで滑り止めにもなり、放射性物質収納容器の形状が崩れずに保たれ、従来設けられている温度測定用や放射線測定用の貫通孔がずれることがない。従って、放射線による汚染が外部に広がることを阻止でき、放射性物質収納容器の形状が保持される。
【００４２】
また、本発明に係る放射性物質収納容器によれば、周方向及び鉛直方向に凹凸部を設けることで、周方向の滑りを阻止して且つ厚さ方向の滑りを阻止するので従来設けられている温度測定用や放射線測定用の貫通孔がずれることがなく、且つキャスク本体の形状が保たれる。
【００４３】
また、本発明に係る放射性物質収納容器によれば、各分割体の周囲に枠体を設けたことにより、分割された放射性物質収納容器の各分割体の製造における寸法精度が高まるので、各放射性物質収納容器部材間の境界の隙間を小さくでき、中性子の漏洩を抑えられる。また、枠体で補強されることにより放射性物質収納容器の強度が高まることで、外的な力がかかっても破損せずに内部の使用済み核燃料を保護する。また、枠体を型枠として転用することで、プレキャストコンクリートの大量生産を行えるので、製造コストが抑えられる。
【００４４】
また、本発明に係る放射性物質収納容器によれば、分割された放射性物質収納容器間に隙間が設けられていることで、放射性物質収納容器が熱変形を起こしても変位量を拘束されないのでクラックが生じない。また、クラックの生成が抑えられることで、中性子の漏洩を抑えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
本発明に係る放射性物質収納容器の第１の実施形態を、図１を用いて説明する。図１（ａ）に示された放射性物質収納容器である核燃料用キャスク１は、円筒状とされており、側部である側壁部２と、上部の蓋部３と、下部の底面部４とから構成されている。これら側壁部２、蓋部３及び底面部４からなる壁部材に囲まれた核燃料用キャスク１の内部には使用済み核燃料を貯蔵した内部放射性物質の一例であるキャニスタを収納するための空間部５が形成されている。側壁部２の上部には円形の凹所６が設けられており、この凹所６に蓋部３を載置して、この蓋部３を図示しないボルト等により固定している。
【００４６】
側壁部２は、プレキャストコンクリートである側壁片７が複数組み上げられることによって形成されており、側壁部２の周囲をライナ８が囲んでいる。側壁部２は、半径方向に２層となるように同心円状に分割されて、なおかつ鉛直方向に対して本実施の形態では１１個に分割されて輪切りにされている。また、半径方向に重なったドーナツ状の部材がさらに周方向へ複数に分割されている。各側壁片７には、凹凸部９が設けられている。つまり、各側壁片７の上面には凸部が設けられており、対応する側壁片７の下面には凹部が設けられていて、それぞれが係合して固定されている。
【００４７】
蓋部３は、コンクリートで形成されていて、核燃料用キャスク１の製造工場や貯蔵場所で打設される。蓋部３は核燃料用キャスク１の上部を構成しており、使用済み核燃料及びキャニスタを封入すると共に、上方への中性子の漏洩を防いでいる。
【００４８】
底面部４は、コンクリートで形成されていて、核燃料用キャスク１の製造工場や貯蔵場所で打設される。また、底面部４は核燃料用キャスクの下部構造を構成していて、地面上に設置されて核燃料用キャスク１を支持している。また、キャニスタの重量を支持しつつ中性子が下方へ漏洩して、地面及び土壌が放射線に汚染されることを防いでいる。
【００４９】
上記のように構成された核燃料用キャスク１においては、キャニスタ内に貯蔵された使用済み核燃料から放出される中性子を、コンクリートによって遮蔽し、外部への漏洩を防いでいる。このとき、核燃料用キャスク１の内部に収納されるキャニスタから放出される放射線によって受ける核燃料用キャスク１の放射化の度合いはキャニスタに近い内側の方が強く、キャニスタから遠ざかる程放射化の度合いは小さくなっていく。放射化進行方向は、一般に側壁部２及び蓋部３及び底面部４の厚さ方向であり、核燃料用キャスク１の中心から外に向かっての方向である。
【００５０】
上記の核燃料用キャスク１においては、側壁部２を厚さ方向（半径方向）に複数に分割したことにより、核燃料用キャスク１を処理する際に放射化した程度に応じて分別が可能となる。これにより、分別作業の工程が簡素化されて、廃棄時に全ての側壁部２を廃棄する必要がなく、放射化のレベルが規定より低い側壁片７のリサイクルが可能なため、解体及び廃棄のコストが抑えられる。また、放射化した物質は処理にかかるコストが高いため、所定のレベル以上に放射化した部分のみを処分施設に運搬し、その他は一般的な産業廃棄物として安価に廃棄できるので核燃料用キャスクの後処理にかかる費用が抑えられる。このとき、収納する核燃料の放射化の範囲が予め分かっていれば、側壁部２の分割は図１に示すように２層で良いが、収納する核燃料によって放射化の範囲が異なるため、より多くの核燃料の放射化に対して適応させるためには、側壁部２は単に２層に分割するよりも何層かに分割させておいた方が好ましい。
【００５１】
また、図１（ｂ）には図１（ａ）のＡ部分が抜き出されて示されている。図１（ｂ）において、外側の側壁片７Ａよりも内側の側壁片７Ｂの方が大きさは小さくなっている。これは、放射化のレベルが高い部材を廃棄するのにはコストが高くかかるので、廃棄する部分をなるべく少なくするためにこのように外側の側壁片７Ａよりも内側の側壁片７Ｂの方が小さい構成としている。また、凹凸部９は外側の側壁片７Ａと内側の側壁片７Ｂとで周方向に平行に延びている。
【００５２】
また、側壁部２を周方向及び鉛直方向に分割したことにより、側壁片７の各々が軽量且つコンパクトとなるので、ハンドリングが容易となり搬送にかかるコストが抑えられる。このとき、分割された核燃料用キャスク１の大きさは、一つ一つが小さければ小さい程搬送や取り扱いは容易となるが、その分製造コストも上がるので、相反する中の最適なものが好ましい。
【００５３】
また、核燃料用キャスク１の少なくとも一部が分割された複数のプレキャストコンクリートによって形成されていることにより、量産品が適用できて、核燃料用キャスクの分割構造が容易に実現され、搬送が容易となるので製造コスト及び搬送にかかるコストを抑えることができる。また、プレキャストコンクリートによって製造されたブロックを工場で作っておいて搬送先で組み立てることができるので、核燃料用キャスク１の生産性を上げることができる。また、品質が向上する。
【００５４】
しかし、側壁部２を複数に分割したことによって、各々の分割された側壁片７の境界間に隙間が生じ、この隙間から中性子が漏洩して放射線汚染が外部に広がる恐れがある。そこで、側壁片７の分割境界面を屈曲させて凹凸部９を設けた。これにより、直線状に飛散する中性子が凹凸部９に衝突して、外部に漏れ出ないように阻止される。また、凸部と凹部とが係合し合うことで滑り止めにもなり、温度測定用や放射線測定用の貫通孔（図示せず）がずれることがなく、核燃料用キャスク１の形状が崩れずに保たれる。
【００５５】
なお、本実施形態においては、側壁片７の分割境界面に設けた凹凸部９を周方向に平行としたが、これにかえて図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すようにしても構わない。図２（ｂ）は図２（ａ）に示した核燃料用キャスク１のＡ部分を抜き出したものである。図２（ｂ）に示す側壁片７Ｃ及び側壁片７Ｄは、上部の分割境界面に設けた凹凸部９が半径方向へ一直線状となるような構成とされている。
【００５６】
次に、本発明に係る核燃料用キャスクの第２の実施形態を図３、図４を用いて説明する。なお、上記実施形態において既に説明した構成要素には同一符号を付してその説明は省略する。
【００５７】
図３は、本実施形態における核燃料用キャスク１の正断面図である。側壁部２は、側壁片７が複数組み上げられることによって形成されている。側壁片７の鉛直方向の間には、鉛直方向分割境界面１０が形成されている。内側の鉛直方向分割境界面１０Ａと外側の鉛直方向分割境界面１０Ｂとで、鉛直方向分割境界面１０の高さが異なる構成とされている。
側壁部２の内部にはキャニスタを収納するための空間部５が形成されている。空間部５の上部には蓋部３が設けられており、空間部５の下部には底面部４が設けられている。また、側壁部２の周囲をライナ８が囲んでいる。また、側壁部２は、半径方向に２層となるように同心円状に分割されて、なおかつ鉛直方向に対して分割されて輪切りにされている。また、半径方向に重なったドーナツ状の部材がさらに周方向へ複数に分割されている。
【００５８】
また、図３におけるＡ−Ａ部分の断面図を図４に示す。側壁片７の周方向の間には、周方向分割境界面１１が形成されている。内側の周方向分割境界面１１Ａと外側の周方向分割境界面１１Ｂとで周方向分割境界面１１の位置がずれている構成とされている。
【００５９】
このような構成とすることで、側壁片７の鉛直方向分割境界面１０においては、直線状に飛散する中性子が、内側の鉛直方向分割境界面１０Ａを通ったとしても、外側の側壁片７Ｆに衝突して、外側の鉛直方向境界面１０Ｂに到達しないので、中性子が外部に漏洩することが阻止される。また、側壁片７の周方向分割境界面１１においては、直線状に飛散する中性子が、内側の周方向分割境界面１１Ａを通ったとしても、外側の側壁片７Ｆに衝突して、外側の周方向境界面１１Ｂに到達しないので、中性子が外部に漏洩することが阻止される。
【００６０】
次に、本発明に係る核燃料用キャスクの第３の実施形態を図５に示す。図５は本実施形態における分割された側壁片７（分割体）の断面の拡大図である。側壁片７の各々の周囲を鋼板枠１２（枠体）が囲っている。
【００６１】
側壁片７の各々の周囲を金属によって形成された板である鋼板枠１２が囲むことで、製造時に、精度良く形作られた鋼板枠１２の内部にコンクリートを打設することができるので分割された側壁部２の各々の寸法精度を高くできる。これにより、分割したことによって生じる側壁部２の境界間の隙間を小さくできるので中性子の漏洩量を減少させることができる。また、側壁片７が鋼板枠１２によって補強されるので、それぞれの側壁片７の強度が高まり、外的要因から内部のキャニスタ及び使用済み核燃料をより強固に保護できる。また、精度良く製作された鋼板枠１２を型枠として転用することにより、プレキャストコンクリートを大量生産することもできる。
【００６２】
次に、本発明に係る核燃料用キャスクの第４の実施形態を図６に示して説明する。
【００６３】
第４の実施形態は、第１の実施形態の核燃料用キャスクにおいて蓋部及び底面部が鉛直方向に複数分割された核燃料用キャスクである。
【００６４】
核燃料用キャスク１が全体に渡って複数に分割された分割部材１３（分割体）によって形成されており、蓋部３及び底面部４が鉛直方向に複数に分割されている。蓋部３及び底面部４が鉛直方向に分割されていることで、蓋部３及び底面部４においても放射化に応じた分別作業の工程が容易となり、廃棄時に全ての核燃料用キャスクを廃棄する必要がなく、十分に放射化していない部分の蓋部３及び底面部４のリサイクルが可能なため、解体及び廃棄のコストが抑えられる。また、放射化した物質は処理にかかるコストが高価なため、放射化した部分のみを処分施設に運搬し、その他は産業廃棄物として安価に廃棄できるので蓋部３及び底面部４の後処理にかかる費用が抑えられる。
【００６５】
なお、本実施形態においては、蓋部３及び底面部４をそれぞれ３層の分割部材１３に分割しているが、分割形態は３層でなくとも良く、より多くの異なる放射化の範囲の核燃料に対して適応させるためにより多く分割しても良いし、予め放射化の範囲が分かっていれば２層だけの分割でも良い。
【００６６】
次に、本発明にかかる核燃料用キャスクの第５の実施形態を図７及び図８に示して説明する。図７は複数に分割された側壁片７が組み立てられて構成している側壁部２の平断面図であり、図８は取り出した側壁片７の斜視図である。
【００６７】
第５の実施形態は、複数に分割された側壁部２である側壁片７のそれぞれが、鉛直方向に対して凹凸部９を設け、且つ周方向に対して凹凸部９を設けている。また、核燃料用キャスク１には温度測定用や放射線測定用の測定器具を挿入するための図示しない貫通孔（図示せず）が設けてある。
【００６８】
このように、側壁片７のそれぞれの部材が鉛直方向に対して凹凸部９を設け、且つ周方向に対して凹凸部９を設けていることで、周方向と厚さ方向の両方の滑りを阻止できるので、核燃料用キャスク１の形状が保持されると共に貫通孔の位置がずれることがない。そのため、位置合わせを行わずに容易に測定器具を挿入できるので測定の際の手間が省ける。
【００６９】
次に、本発明にかかる核燃料用キャスクの第６の実施形態を図９に示して説明する。
【００７０】
第６の実施形態は側壁片７のそれぞれに、凹凸部９が係合する部分において隙間１４が設けられている。
【００７１】
側壁片７の凹凸部９が係合する部分に隙間１４が設けられていることで、側壁片７が熱変形を起こしても変位量を拘束されないのでクラックが生じない。そのため、クラックからの中性子の漏洩が抑えられて、また、核燃料用キャスクの劣化も抑えられる。
【００７２】
なお、それぞれの実施形態に示した発明を複数組み合わせた核燃料用キャスクとしても良く、例えば、第３実施形態と第５実施形態の発明を組み合わせて鉛直方向と周方向の両方に凹凸部９を設けた側壁部２に対してそれぞれの周囲を鋼板枠１２で囲っても良い。また、その組み合わせ方も用途に合わせて自由に組み合わせて良い。また、本実施形態においては核燃料用キャスク１を円筒状としたが、必ずしも円筒状でなくとも良く、中空の角柱状としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の第１の実施形態における核燃料用キャスクの正断面図及び一部の斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における核燃料用キャスクの正断面図及び一部の斜視図である。
【図３】本発明における第２の実施形態における核燃料用キャスクの正断面図である。
【図４】本発明における第２の実施形態における核燃料用キャスクの平断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態における核燃料用キャスクの一部の断面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態における核燃料用キャスクの正断面図である。
【図７】本発明の第５の実施形態における核燃料用キャスクの平断面図である。
【図８】本発明の第５の実施形態における核燃料用キャスクの一部の拡大図である。
【図９】本発明の第６の実施形態における核燃料用キャスクの一部の断面図である。
【図１０】従来の核燃料用キャスクの部分断面斜視図である。
【符号の説明】
【００７４】
１  核燃料用キャスク
２  側壁部
３  蓋部
４  底面部
９  凹凸部
１２  鋼板枠
１３  分割部材
１４  隙間
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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