(57)【要約】【課題】  収納容器本体と外筒との間に形成される空間に中性子吸収材を流し込み固化させて形成される放射性物質収納容器において、収納容器本体の外面と外筒内面との双方に十分な力で伝熱フィンを面接触させ、熱伝導性を良くし、収納容器本体中央部の温度を低下させる。【解決手段】  中性子吸収材８の内部に配置する伝熱フィン７の半径方向寸法を外筒６の内面よりも高く設定するとともに、組み立て時に外筒６を押し付けたときに低い荷重でたわむ断面形状の伝熱フィン７とし、伝熱フィン７の外側を外筒６内面に接触させて良好な熱伝導性を実現した。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性物質を収容する収納容器本体と前記収納容器本体を同軸状に取り囲む外筒と前記収納容器本体に放射状に固定され前記収納容器本体および外筒により形成される空間を複数に区画する鋼製フィンと区画された各空間に充填される中性子吸収材とを有する放射性物質収納容器において、
前記収納容器本体の外面に接する底部と前記収納容器本体の半径方向に前記鋼製フィンよりも高く延び先端が前記外筒の内面に斜めに接し前記外筒を前記鋼製フィンに固定するときに前記収納容器本体側にたわむ立ち上がり部とを有し使用済み燃料からの熱を外部に逃がす伝熱フィンを前記区画された各空間に複数個配列させることを特徴とする放射性物質収納容器。
【請求項２】
放射性物質を収容する収納容器本体と前記収納容器本体を同軸状に取り囲む外筒と前記収納容器本体に放射状に固定され前記収納容器本体および外筒により形成される空間を複数に区画する鋼製フィンと区画された各空間に充填される中性子吸収材とを有する放射性物質収納容器において、
前記収納容器本体の外面に接する底部と前記収納容器本体の半径方向に前記鋼製フィンよりも高く延び先端が前記外筒の内面に斜めに接し前記外筒を前記鋼製フィンに固定するときに前記収納容器本体側にたわむ立ち上がり部とを有し使用済み燃料からの熱を外部に逃がす伝熱フィンを前記区画された各空間に複数個配列させ、
前記中性子吸収材が充填されない空間を形成する熱膨張吸収部材を前記鋼製フィンの半径方向外側端部の両側で前記外筒の内面に接して配置することを特徴とする放射性物質収納容器。
【請求項３】
請求項２に記載の放射性物質収納容器において、
前記熱膨張吸収部材が、前記収納容器本体の軸方向に延び断面が矩形状または楕円状のパイプからなることを特徴とする放射性物質収納容器。
【請求項４】
請求項２に記載の放射性物質収納容器において、
前記熱膨張吸収部材が、前記収納容器本体の軸方向に延び断面が矩形状のパイプと、前記矩形状のパイプ内部に半径方向に対して斜めに配置されたリブとからなることを特徴とする放射性物質収納容器。
【請求項５】
請求項２に記載の放射性物質収納容器において、
前記熱膨張吸収部材が、前記収納容器本体の軸方向に延びる２枚の平板と、前記２枚の平板間に半径方向に対して斜めに配置されたリブとからなることを特徴とする放射性物質収納容器。
【請求項６】
放射性物質を収容する収納容器本体と前記収納容器本体を同軸状に取り囲む外筒と前記収納容器本体に放射状に固定され前記収納容器本体および外筒により形成される空間を複数に区画する鋼製フィンと区画された各空間に充填される中性子吸収材とを有する放射性物質収納容器において、
前記収納容器本体の外面に接する底部と前記収納容器本体の半径方向に前記鋼製フィンよりも高く延び先端が前記外筒の内面に斜めに接し前記外筒を前記鋼製フィンに固定するときに前記収納容器本体側にたわむ立ち上がり部とを有し使用済み燃料からの熱を外部に逃がす伝熱フィンを前記区画された各空間に複数個配列させ、
前記伝熱フィンの底部の外周面および前記外筒の内周面に前記中性子吸収材の熱膨張を吸収する熱膨張吸収部材を取り付けることを特徴とする放射性物質収納容器。
【請求項７】
請求項６に記載の放射性物質収納容器において、
前記熱膨張吸収部材が、柔軟な耐熱性シリコン系樹脂であることを特徴とする放射性物質収納容器。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか一項に記載の放射性物質収納容器において、
前記伝熱フィンの立ち上がり部が、ほぼ１／４楕円形状であることを特徴とする放射性物質収納容器。
【請求項９】
請求項１ないし７のいずれか一項に記載の放射性物質収納容器において、
前記伝熱フィンの立ち上がり部からたわむ方向にひさしを延ばし、前記外筒の内面に接触させる曲げ部を前記ひさしの先端外周側に形成することを特徴とする放射性物質収納容器。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか一項に記載の放射性物質収納容器において、
前記伝熱フィンの収納容器本体の軸方向に複数のスリットを形成することを特徴とする放射性物質収納容器。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の放射性物質収納容器において、
前記区画された各空間に配置する前記伝熱フィンを半数ずつに分け、前記各空間の周方向中央を挟んで互いに反対向きたわむように配置することを特徴とする放射性物質収納容器。
【請求項１２】
請求項１ないし１１いずれか一項に記載の放射性物質収納容器において、
前記伝熱フィンの前記収納容器本体の外面に接する底部を隣接する伝熱フィンの底部と溶接により接合することを特徴とする放射性物質収納容器。
【請求項１３】
請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の放射性物質収納容器において、
前記伝熱フィンの前記収納容器本体の外面に接する底部の先端をＬ字状に立ち上げ、前記Ｌ字状部分と隣接する伝熱フィンの立ち上がり部とをボルトおよびナットで結合することを特徴とする放射性物質収納容器。
【請求項１４】
請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の放射性物質収納容器において、
前記伝熱フィンの前記収納容器本体の外面に接する底部を前記収納容器本体にボルトで固定することを特徴とする放射性物質収納容器。
【請求項１５】
請求項１ないし１４のいずれか一項に記載の放射性物質収納容器において、
前記伝熱フィンの前記底部の曲率を前記収納容器本体の外面の曲率にほぼ一致させたことを特徴とする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、原子力発電所から発生する使用済み燃料を輸送しまたは貯蔵する放射性物質収納容器に係り、特に、放射性物質収納容器の中性子吸収材(レジン)を充填する部分の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電施設の炉心で一定期間使用された燃料は、炉心から取り出され、使用済み燃料プールなどに一時保管される。所定期間冷却された燃料は、最終的に再処理工場に搬入されて再処理され、ウランとプルトニウムを取り出され、再資源として利用される。
【０００３】
現在、原子力発電所で発生する使用済み燃料は、電力需要の増加とともに増大しているので、国内で発生する使用済み燃料は、再処理工場が稼動しても、再処理工場での処理容量を上回り、再処理までの期間は適切に管理し貯蔵しなければならない。必要な貯蔵量は、２０１０年で４４００ｔＵ、２０２０年で７１００ｔＵと推定されている。
【０００４】
原子力発電所の敷地内または敷地外において使用済み燃料を管理し貯蔵する方式として、乾式キャスク貯蔵，ボールト貯蔵，サイロ貯蔵，コンクリートキャスク貯蔵などの乾式貯蔵方式と、水プールなどの湿式貯蔵方式とがある。
【０００５】
貯蔵コストおよび長期に亘る貯蔵安定度を考えた場合、乾式貯蔵方式が注目されている。乾式貯蔵方式のうち、現在国内で実用化されているキャスク貯蔵方式は、放射性物質収納容器である乾式キャスクの中に使用済み燃料を収納し貯蔵する方法である。
【０００６】
使用済み燃料を収納した乾式キャスクでは、使用済み燃料集合体から放出される中性子を吸収する部材を収納容器の外周部に設置する必要がある。
【０００７】
また、収納容器と外筒との間に介在させる伝熱部材の熱伝導性が悪いと、収納した使用済み燃料集合体の被覆管温度が過度に上昇し、クリープ破壊を生じる可能性があるので、構造強度の観点から十分な冷却性能が要求される。
【０００８】
半径方向に斜めに延びる銅製リブを収納容器本体の外面にボルトで取り付け、銅製リブの先端同士を鋼製外筒で溶接接続し、中性子吸収材を充填する空間を形成した放射線吸収体の構造が提案されている(例えば、特許文献１参照)。
【０００９】
収納容器本体，外筒，銅製伝熱フィンで囲まれた空間に水素原子含有成分が相対的に大きい樹脂体を配置し、外筒内面に沿って熱膨張吸収部材を配置し、前記空間の内面と樹脂体との間隙に耐熱液状樹脂を充填して固化させ、中性子吸収材の熱膨張変形量を吸収する放射線吸収体の構造も提案されている(例えば、特許文献２参照)。
【００１０】
【特許文献１】特表平９−５１２３３４号公報  (第３〜４頁  図１，図２)
【特許文献２】特開２００１−２１６８４号公報  (第４頁  図１，図２)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１の放射線吸収体の構造では、伝熱部材である銅製リブの数に対応する数の鋼製外筒板が必要となり、溶接量が膨大でコストが高い。
【００１２】
また、銅製リブの外面側の角度が鈍角(９０度以上)であり、銅製リブを収納容器本体に溶接またはボルトで固定しなければ、外筒を溶接することが極めて困難であり、収納容器本体と外筒との接続が不十分で冷却性能を確保できない。
【００１３】
特許文献２の放射線吸収体の構造では、銅製伝熱フィンと収納容器本体および外筒との接続方法が記載されていない。一般的には、銅製伝熱フィンを収納容器本体および外筒の双方に機械的に接続させまたは接触させることは困難であり、収納容器本体からの熱を外部に逃がすことは難しいと考えられる。
【００１４】
本発明の課題は、収納容器本体と外筒との間に形成される空間に中性子吸収材を流し込み固化させて形成される放射性物質収納容器において、収納容器本体の外面と外筒内面との双方に十分な力で伝熱フィンを面接触させ、熱伝導性を良くし、収納容器本体中央部の温度を低下させることである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、上記課題を達成するために、中性子吸収材の内部に配置する伝熱フィンの半径方向寸法を外筒の内面よりも高く設定するとともに、組み立て時に外筒を押し付けたとき低い荷重でたわむ断面形状の伝熱フィンとし、伝熱フィンの外側を外筒内面に接触させて良好な熱伝導性を実現した。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、中性子吸収材の内部に配置する伝熱フィンを外筒内面に確実に接触させて良好な熱伝導性を確保し、収納容器本体中央部の温度を低下させた放射性物質収納容器が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、図１ないし図１９を参照して、本発明による放射性物質収納容器の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は、本発明による放射性物質収納容器の全体構造を示す斜視図である。
【００１９】
筒状の収納容器本体１は、放射性物質の外部への漏洩を防止するために、合金鋼製の底部を有し、上部には、図示しない多数のボルトにより、一次蓋２と二次蓋４とを取り付けてある。
【００２０】
原子力発電所の燃料プールで使用済み燃料を挿入して一次蓋２で封入した後、クレーンで吊り上げてオペレーションフロアに移動させる作業での被爆量を低減させるために、一次蓋２の内部には、中性子吸収材として中性子吸収能力の高いホウ素Ｂを多量に含むレジン３を封じ込めてある。
【００２１】
収納容器本体１の外周側には、熱伝導率の高いアルミニウム合金製のボート状構造体に中性子吸収材としてのホウ素Ｂを多量に含むレジン８を鋳込んだレジンブロックを放射状に多数配置してある。
【００２２】
それらのレジン８を保持するために、溶接により、外筒６を周方向に取り付けてある。外筒６の両端には、放射性物質収納容器が万一落下した時の衝撃荷重を緩和する緩衝体を取り付けるための端板９も設けてある。
【００２３】
さらに、放射性物質収納容器をクレーンにより運搬する際に吊り具を懸けるためのトラニオン１０が、放射性物質収納容器の上部に４個設けられ、下部に２個設けられている。
【００２４】
収納容器本体１の内側には、サポートシリンダ１１が挿入され、サポートシリンダ１１の内面には、互いに直交する溝を形成してあり、バスケットプレート１２が組み込まれる。バスケットプレート１２が格子状に組まれたバスケット構造は、使用済み燃料集合体１４を収納する。
【００２５】
図２は、本発明による放射性物質収納容器の実施例１の構造を示す平断面図である。
【００２６】
バスケット構造は、ステンレス鋼とアルミニウム合金との２種類の材料で製作する。
【００２７】
バスケットプレート１２は、中性子吸収材としてＢ4Ｃを添加したステンレス鋼である。ホウ素Ｂの濃度は、重量比で約１％である。バスケットプレート１２の上側および下側からそれぞれ板幅の１／４の深さの溝を加工してあり、図２で水平方向および垂直方向のプレートを紙面に垂直な方向に積み上げ、いわゆる菓子折り構造で、使用済み燃料を挿入する格子構造を形成してある。
【００２８】
ホウ素入りステンレス鋼からなるバスケットプレート１２は、収納した燃料集合体１４の未臨界を保証する。
【００２９】
ただし、バスケットプレート１２は、オーステナイト系ステンレス鋼であり、熱伝導性が若干低いので、バスケット構造全体としての熱伝導を確保するために、熱伝導性の良好なアルミニウム合金製バスケットプレート１３をバスケット構造の中央付近に配置してある。
【００３０】
アルミニウム合金製バスケットプレート１３の熱伝導率は、約２００Ｗ／ｍ・Ｋであり、サポートシリンダ１１，収納容器本体１，伝熱フィン７，レジン８，炭素鋼などからなる鋼製フィン５，外筒６，一次蓋２，二次蓋４を介して、収納された使用済み燃料から発生する熱を外部に効率良く放熱する。
【００３１】
使用済み燃料からはγ線と中性子線とが放出される。収納容器本体１は、低合金鋼で製作されており、γ線の吸収能力を高めるために２００ｍｍ以上の厚さとしてある。一方、収納容器本体１は、中性子吸収能力は低いので、収納容器本体１の外側において中性子を効率良く吸収するため、収納容器本体１，炭素鋼フィン５，外筒６で囲まれた空間に、所定量の水素やＢ4Ｃを含有させたレジン８を充填する。
【００３２】
炭素鋼フィン５は、周方向で８個ないし１２個設置してある。炭素鋼フィン５だけでは、収納した使用済み燃料集合体１４からの熱を外筒６に逃がすことはできない。
【００３３】
そこで、レジン８の中には熱伝導率の良いアルミニウム製伝熱フィン７を多数配置する。
【００３４】
図３は、本発明による放射性物質収納容器の実施例１におけるレジン８の充填部周辺の詳細構造を示す平断面図である。
【００３５】
収納容器本体１の外面には、すみ肉溶接１６で半径方向に放射状に炭素鋼フィン５を取り付ける。伝熱フィン７の断面形状はほぼＬ字形状である。伝熱フィン７の底面の曲率を収納容器本体１の外径の曲率と一致させて、収納容器本体１からの熱伝導を良くする。または、後述するように、伝熱フィン７の底面の曲率を収納容器本体１の外径の曲率よりやや大きくに製作し、外筒６を組み立てて伝熱フィン７を収納容器本体１の外面に押し付けたときに底面がぴたりと収納容器本体１の外面に接触して熱伝導が良くなるようにする。
【００３６】
伝熱フィン７のＬ字断面の半径方向に延びた立ち上がり部の形状は半楕円状であり、頂上部を少し越えたあたりまで延ばし、ほぼ１／４楕円形状とする。伝熱フィン７の断面形状をこのような１／４楕円形状にすると、内側にたわみ易いので、外筒６の取り付け作業が容易となる。
【００３７】
図４は、収納容器本体１の半径方向における伝熱フィン７と炭素鋼フィン５との高さの関係を示す平断面図である。伝熱フィン７および外筒６の組み立て前においては、伝熱フィン７の半径方向高さは炭素鋼フィン５よりも数ｍｍ高く製作する。外筒６の端部を炭素鋼フィン５の外周側に溶接するときに、外筒６を伝熱フィン７の外側に接するように置いて、外筒６を外側から伝熱フィン７に押し付け、伝熱フィン７の１／４楕円の頂上部付近を内側にたわませ、外筒６の端部を炭素鋼フィン５の外側に接触させてから溶接し、外筒６を固定する。
【００３８】
溶接後は、図３に示したように、伝熱フィン７の１／４楕円の頂上部の外側が外筒６の内面に密着するので、使用済み燃料からの熱を収納容器本体１から外筒６に効率的に逃がすことができる。
【００３９】
次に、本発明による放射性物質収納容器の製造方法を説明する。
【００４０】
図５は、炭素鋼フィン５，伝熱フィン７，外筒６の組み立て方法の一例を示す縦断面図である。
【００４１】
サポートシリンダ１１を取り付けた収納容器本体１の中心軸ををほぼ水平状態にして、下端の端板９と炭素鋼フィン５とを溶接する。
【００４２】
収納容器本体１を横から見て、図５に示すように、炭素鋼フィン５で区切られこれから伝熱フィン７を取り付ける区画の中心を時計のほぼ１２時の位置に来るようにする。伝熱フィン７を炭素鋼フィン５で区切られたこの区画に並べる。外筒６の内側を伝熱フィン７の上に載せるようにして置く。外筒６を伝熱フィン７に押し付けるために、収納容器本体１の軸方向に長い押圧板４０，押圧子４１，押圧ブロック４２からなり、複数の押圧子４１の先端が外筒６の外面の曲率と一致する押し付け治具を準備する。
【００４３】
図６は、押し付け治具４０，４１，４２で外筒６を炭素鋼フィン５の高さまで押し付けた状態を示す縦断面図である。
【００４４】
図４に破線で示すように、油圧ジャッキなどを用いて、押し付け治具４０，４１，４２により、外筒６を炭素鋼フィン５の外側に接する高さまで押し付ける。
【００４５】
次に、図３に示すように、溶接１７により、外筒６の端部を炭素鋼フィン５に固定する。炭素鋼フィン５で区切られた各区画でこの作業を繰り返し、図２に示した形状に仕上げる。この状態では、収納容器本体１，炭素鋼フィン５，外筒６で囲まれ伝熱フィン７を配置した空間は、中性子吸収能力が低いままである。そこで、収納容器本体１，炭素鋼フィン５，外筒６で囲まれ伝熱フィン７を配置した空間に、中性子吸収材として所定量の水素やＢ4Ｃを含有させ混練した液体状態のレジン８を充填していく。
【００４６】
この空間は、伝熱フィン７により切られているので、それぞれの仕切られた区画ごとにレジン８を充填する。レジン８の充填が終了し、レジン８が十分に凝固したら、溶接により、収納容器本体１と外筒６とに上部の端板９を取り付ける。
【００４７】
この製造方法により、中性子吸収材としてのレジン８を密閉空間内に閉じ込めることができる。
【実施例２】
【００４８】
図７は、本発明による放射性物質収納容器の実施例２の構造を示す平断面図である。
【００４９】
実施例２においては、炭素鋼フィン５で区切られた１つの区画内において、区画中心を挟んで伝熱フィン７の向きを対称に配置する。
【００５０】
図２の実施例１においては、収納容器本体１，炭素鋼フィン５，外筒６で囲まれた空間に伝熱フィン７を配置する際に、伝熱フィン７の向きを周方向で同じ向きに配置している。この方式では、図５に示したような組み立て時に、押し付け治具４０，４１，４２を伝熱フィン７に押し付けると、外筒６が時計廻り方向にずれてしまい、組み立ておよび溶接が難しくなることを避けるためである。
【実施例３】
【００５１】
図８は、本発明による放射性物質収納容器の実施例３の要部の構造を示す平断面図である。
【００５２】
図２の実施例１および図７の実施例２においては、収納容器本体１，炭素鋼フィン５，外筒６で囲まれた空間に配置する伝熱フィン７は、収納容器本体１の外面に置いただけである。したがって、外筒６を伝熱フィン７の外側に押し付けたとき、伝熱フィン７の１／４楕円形状の外周側が、図上右方向に傾くように力が作用するので、最悪の場合、伝熱フィン７の収納容器本体１の外面に接触している面が浮いて離れる可能性がある。
【００５３】
実施例３においては、接触面の浮きを防止するため、伝熱フィン７の収納容器本体１に接する面の先端を隣の伝熱フィン７に溶接１８で結合させてある。
【実施例４】
【００５４】
図９は、本発明による放射性物質収納容器の実施例４の要部の構造を示す平断面図である。
【００５５】
実施例３と同様に、接触面の浮きを防止するため、伝熱フィン７の収納容器本体１の外面に接する部分の先端を半径方向に延ばし、延ばした部分をボルト１９，ナット２０により隣の伝熱フィン７と接続し固定する。
【実施例５】
【００５６】
図１０は、本発明による放射性物質収納容器の実施例５の要部の構造を示す平断面図である。
【００５７】
実施例３と同様に、接触面の浮きを防止するため、個々の伝熱フィン７の収納容器本体１に接する面の中央部付近に孔を開け、収納容器本体１にめねじを開け、ボルト２１で伝熱フィン７を固定する。
【実施例６】
【００５８】
図１１は、本発明による放射性物質収納容器の実施例６の要部の構造を示す平断面図である。伝熱フィン７の断面形状は、全体としてほぼＬ字形状である。Ｌ字の周方向に延びる面３１は、収納容器本体１の外面に接するように配置し、Ｌ字の半径方向に延びるもう１つの面３２は、ほぼ半径方向に直線とし、その先端部から周方向に向きを変えてひさし３３を延ばし、延ばしたひさし３３の先端外周側には曲げ部３４を形成し、この曲げ部３４の外側を外筒６の内面に接触させる。
【００５９】
伝熱フィン７の断面をこのような形状にすると、製作し易いという利点がある。ただし、延ばしたひさし３３をたわませる力は、図２に示した１／４楕円形状の伝熱フィン７よりも高くしなければならない。
【実施例７】
【００６０】
図１２は、本発明による放射性物質収納容器の実施例７の要部の構造を示す平断面図である。
【００６１】
上記各実施例のほぼＬ字形状をした伝熱フィン７は、収納容器本体１の外面でほぼ軸方向長さの全長に亘る長い部材である。この伝熱フィン７と接触する外筒６は、４点ベンディングロールなどを用いて曲げ加工される。曲げ加工の際に、軸方向全長に亘って直線性が確保されているとは限らない。
【００６２】
そこで、実施例７においては、伝熱フィン７の長手方向の途中に複数のスリット３５を形成する。図１２では、７個のスリットを形成してある。一般には、このスリット数が多いほど、１／４楕円形状の頂上部で外筒６と十分に接触し、伝熱性能を高く維持できる。実験の結果では、スリットの半径方向深さは、伝熱フィン７の高さの半分程度が望ましい。
【実施例８】
【００６３】
図１３は、本発明による放射性物質収納容器の実施例８の要部の構造を示す平断面図である。
【００６４】
中性子吸収材であるレジン８の熱膨張係数は、４０×１０−６ｍｍ／ｍｍ・℃程度であり、炭素鋼フィン５の熱膨張係数１２×１０−６ｍｍ／ｍｍ・℃の３倍以上である。
【００６５】
レジン８部周辺は、収納した使用済み燃料からの伝熱により、１００℃以上の高温に曝される。この環境では、レジン８と炭素鋼との熱膨張の差から、炭素鋼フィン５の外周側では、変位が０.４ｍｍ程度生じる。この変位がひずみとして炭素鋼フィン５に負荷された場合、発生応力は５００ＭＰａを超える。外筒６はその端部で炭素鋼フィン５に溶接１７により固定されているので、溶接部に変形応力が集中することになる。
【００６６】
実施例８においては、図１３に示したように、炭素鋼フィン５の半径方向外側端部の両側に、外筒６内面に接するように空間部を形成する部材３６を配置し、溶接部への変形応力の集中を排除する。
【００６７】
このように、炭素鋼フィン５の外側端部の両側だけに部材３６を配置し空間を形成するのは、炭素鋼フィン５から離れた位置におけるレジン８の熱膨張は、溶接部に対して曲げ応力として作用し、影響が小さいからである。
【００６８】
炭素鋼フィン５の外側端部の両側で外筒６の内面に接するように空間部を形成する部材としては、図１４〜図１７に示すような空間密度の高い部材を採用する。
【００６９】
図１４は、収納容器本体１の軸方向に延びる矩形状のパイプ５０とし、その内部に半径方向に対して斜めにリブ５１を配置し、その間に空間５２を形成した部材である。この部材は、レジン８の熱膨張による半径方向の伸びをリブ５１の曲がり変形で吸収する。
【００７０】
図１５は、収納容器本体１の軸方向に延びる２枚の平板５３間に半径方向に対して斜めにリブ５４を配置し、その間に空間５５を形成した部材である。この構造では、図１４に記載の熱膨張吸収部材よりも変形が容易である。
【００７１】
図１６は、単純に矩形断面のパイプ５６により空間５７を形成した部材である。
【００７２】
図１７は、単純に楕円形断面のパイプ５８により空間５９を形成した部材である。
【実施例９】
【００７３】
図１８は、本発明による放射性物質収納容器の実施例９の要部の構造を示す平断面図である。
【００７４】
図１３の実施例８に関連して説明したように、中性子吸収材であるレジン８の熱膨張係数と炭素鋼フィン５の熱膨張係数とは３倍以上違うので、収納した使用済み燃料からの伝熱によりレジン８の周辺が１００℃以上に曝された場合のレジン８と炭素鋼フィン５との熱膨張の差に起因する変位を吸収する必要がある。
【００７５】
実施例９では、外筒６の内面に弾性変形能力の高い部材３７を貼り付け、アルミニウム合金製伝熱フィン７の脚部の外周側に弾性変形能力の高い部材３８を貼り付ける。
【００７６】
図１９は、実施例１の図４に対応して、実施例９の収納容器本体１の半径方向における伝熱フィン７と炭素鋼フィン５との高さの関係、および、シリコン系樹脂３７，３８の設置状況を示す平断面図である。
【００７７】
外筒６の内面に貼り付ける部材３７は、外筒６と炭素鋼フィン５との溶接時の高熱に耐えられるものでなければならない。このような耐熱性と高い弾性変形能力とを有する材料としては、シリコン系の発泡樹脂がある。
【００７８】
一般的にはフォームと呼ばれスポンジ状構造の材料であり、変形吸収能力が高い。また、シリコン系樹脂であるので、耐熱性も良好である。
【００７９】
このシリコン樹脂板をアルミニウム合金製伝熱フィン７の脚部の外周側と外筒６の内面とに貼り付けた上で組み立て、溶接した後、レジン８を注入する。
【００８０】
放射性物質収納容器を使用中にレジン８周辺の温度が上昇しても、半径方向の熱膨張変形は、外筒６および熱フィン７に貼り付けたシリコン系樹脂３７，３８で吸収する。放射性物質収納容器の軸方向では、レジン８の上部に空間を設けておき、自由膨張させる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明による放射性物質収納容器の全体構造を示す斜視図である。
【図２】本発明による放射性物質収納容器の実施例１の構造を示す平断面図である。
【図３】本発明による放射性物質収納容器の実施例１におけるレジン８の充填部周辺の詳細構造を示す平断面図である。
【図４】収納容器本体１の半径方向における伝熱フィン７と炭素鋼フィン５との高さの関係を示す平断面図である。
【図５】炭素鋼フィン５，伝熱フィン７，外筒６の組み立て方法の一例を示す縦断面図である。
【図６】押し付け治具４０，４１，４２で外筒６を炭素鋼フィン５の高さまで押し付けた状態を示す縦断面図である。
【図７】本発明による放射性物質収納容器の実施例２の構造を示す平断面図である。
【図８】本発明による放射性物質収納容器の実施例３の要部の構造を示す平断面図である。
【図９】本発明による放射性物質収納容器の実施例４の要部の構造を示す平断面図である。
【図１０】本発明による放射性物質収納容器の実施例５の要部の構造を示す平断面図である。
【図１１】本発明による放射性物質収納容器の実施例６の要部の構造を示す平断面図である。
【図１２】本発明による放射性物質収納容器の実施例７の要部の構造を示す平断面図である。
【図１３】本発明による放射性物質収納容器の実施例８の要部の構造を示す平断面図である。
【図１４】炭素鋼フィン５の外側端部の両側で外筒６の内面に接するように空間部を形成する部材を示す断面図である。
【図１５】炭素鋼フィン５の外側端部の両側で外筒６の内面に接するように空間部を形成する部材を示す断面図である。
【図１６】炭素鋼フィン５の外側端部の両側で外筒６の内面に接するように空間部を形成する部材を示す断面図である。
【図１７】炭素鋼フィン５の外側端部の両側で外筒６の内面に接するように空間部を形成する部材を示す断面図である。
【図１８】本発明による放射性物質収納容器の実施例９の要部の構造を示す平断面図である。
【図１９】実施例９の収納容器本体１の半径方向における伝熱フィン７と炭素鋼フィン５との高さの関係、および、シリコン系樹脂３７，３８の設置状況を示す平断面図である。
【符号の説明】
【００８２】
１  収納容器本体
２  一次蓋
３  レジン(中性子吸収材)
４  二次蓋
５  炭素鋼フィン
６  外筒
７  伝熱フィン
８  レジン(中性子吸収材)
９  端板
１０  トラニオン
１１  サポートシリンダ
１２  バスケットプレート
１３  アルミニウム合金製バスケットプレート
１４  使用済み燃料集合体
１６  すみ肉溶接
１７  溶接
１８  伝熱フィン結合溶接
１９  ボルト
２０  ナット
２１  ボルト
３１  Ｌ字の周方向に延びる面
３２  Ｌ字の半径方向に延びるもう１つの面
３３  ひさし
３４  先端外周側の曲げ部
３５  スリット
３６  熱膨張吸収部材
３７  熱膨張吸収部材
３８  熱膨張吸収部材
４０  押圧板
４１  押圧子
４２  押圧ブロック
５０  パイプ
５１  リブ
５２  空間
５３  平板
５４  リブ
５５  空間
５６  パイプ
５７  空間
５８  パイプ
５９  空間
【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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【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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