(57)【要約】【課題】貯蔵ピット内に貯留された水の抵抗を利用して使用済み燃料貯蔵ラックの移動を抑制する使用済み燃料貯蔵設備において、貯蔵ラックの移動抑制効果をより高めることが可能な使用済み燃料貯蔵設備を提供することを目的とする。【解決手段】使用済み燃料貯蔵設備は、略水平な底面と、該底面から略垂直に立ち上がった内壁とを有して構成され、内部に水が貯留された使用済み燃料貯蔵ピットと、使用済み核燃料の集合体を収容して前記使用済み燃料貯蔵ピット内の水中に、前記使用済み燃料貯蔵ピットの前記底面に対して移動可能に設置された使用済み燃料貯蔵ラックと、前記使用済み燃料貯蔵ピットの前記内壁又はその近傍に設けられ、該使用済み燃料貯蔵ラックが前記使用済み貯蔵ピット内の水中で移動することにより生ずる前記水の流れを抑制する水流抑制部材と、を備え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】
略水平な底面と、該底面から略垂直に立ち上がった内壁とを有して構成され、内部に水が貯留された使用済み燃料貯蔵ピットと、
使用済み核燃料の集合体を収容して前記使用済み燃料貯蔵ピット内の水中に、前記使用済み燃料貯蔵ピットの前記底面に対して移動可能に設置された使用済み燃料貯蔵ラックと、
前記使用済み燃料貯蔵ピットの前記内壁又はその近傍に設けられ、該使用済み燃料貯蔵ラックが前記使用済み貯蔵ピット内の水中で移動することにより生ずる前記水の流れを抑制する水流抑制部材と、
を備えることを特徴とする使用済み燃料貯蔵設備。
【請求項２】
請求項１記載の使用済み燃料貯蔵設備において、
前記水流抑制部材は、前記使用済み燃料貯蔵ピットの前記内壁又はその近傍から前記使用済み燃料貯蔵ピットの内側に向かって突出するとともに略水平な長手方向に延在する複数のフィン状部材である、使用済み燃料貯蔵設備。
【請求項３】
請求項２記載の使用済み燃料貯蔵設備において、前記フィン状部材が、該フィン状部材の先端が水平に対して下向きとなるように突出してなる使用済み燃料貯蔵設備。
【請求項４】
請求項１記載の使用済み燃料貯蔵設備において、
前記水流抑制部材は、前記使用済み燃料貯蔵ピットの前記内壁又はその近傍から前記使用済み燃料貯蔵ピットの内側に向かって突出するとともに略鉛直な長手方向に延在する複数のフィン状部材である、使用済み燃料貯蔵設備。
【請求項５】
請求項１記載の使用済み燃料貯蔵設備において、
前記水流抑制部材は、前記使用済み燃料貯蔵ピットの前記内壁又はその近傍から前記使用済み燃料貯蔵ピットの内側に向かって突出するとともに略水平な長手方向に延在する複数のフィン状部材、及び、前記使用済み燃料貯蔵ピットの前記内壁又はその近傍から前記使用済み燃料貯蔵ピットの内側に向かって突出するとともに略鉛直な長手方向に延在する複数のフィン状部材である、使用済み燃料貯蔵設備。
【請求項６】
請求項２ないし５何れか一項記載の使用済み燃料貯蔵設備において、
前記フィン状部材が、所定の弾性を有した弾性フィン状部材である、使用済み燃料貯蔵設備。
【請求項７】
請求項２ないし５何れか一項記載の使用済み燃料貯蔵設備において、
前記フィン状部材が、剛性を有した剛性フィン状部材である、使用済み燃料貯蔵設備。
【請求項８】
請求項２ないし５何れか一項記載の使用済み燃料貯蔵設備において、
前記フィン状部材が、所定の弾性を有した弾性フィン状部材と、剛性を有した剛性フィン状部材とである、使用済み燃料貯蔵設備。
【請求項９】
請求項２又は３記載の使用済み燃料貯蔵設備において、
前記フィン状部材が、所定の弾性を有した弾性フィン状部材と、剛性を有した剛性フィン状部材とであり、前記弾性フィン状部材と前記剛性フィン状部材とが上下の配列に関し交互に設けられ、かつ、前記剛性フィン状部材の前記内壁又はその近傍からの突出長さが、前記弾性フィン状部材の前記内壁又はその近傍からの突出長さよりも小さい、使用済み燃料貯蔵設備。
【請求項１０】
略水平な底面と、該底面から略垂直に立ち上がった内壁とを有して構成され、内部に水が貯留された使用済み燃料貯蔵ピットと、
使用済み核燃料の集合体を収容して前記使用済み燃料貯蔵ピット内水中に、前記使用済み燃料貯蔵ピットの前記底面に対して移動可能に設置される使用済み燃料貯蔵ラックと、
前記使用済み燃料貯蔵ラックの外側面部に設けられ、該使用済み燃料貯蔵ラックが前記使用済み貯蔵ピット内の水中で移動することにより生ずる前記水の流れを抑制する水流抑制部材と、
を備えることを特徴とする使用済み燃料貯蔵設備。
【請求項１１】
請求項１０記載の使用済み燃料貯蔵設備において、
前記水流抑制部材は、前記使用済み燃料貯蔵ラックの前記外側面部から外方に突出して略水平な長手方向に延在する複数のフィン状部材である使用済み燃料貯蔵設備。
【請求項１２】
請求項１ないし９の何れか一項記載の使用済み燃料貯蔵設備において、
前記使用済み燃料貯蔵ラックが、外側面部に、該使用済み燃料貯蔵ラックが前記使用済み貯蔵ピット内の水中で移動することにより生ずる前記水の流れを抑制する水流抑制部材を備えることを特徴とする使用済み燃料貯蔵設備。
【請求項１３】
請求項１２記載の使用済み燃料貯蔵設備において、
前記水流抑制部材は、前記使用済み燃料貯蔵ラックの前記外側面部から外方に突出して略水平な長手方向に延在する複数のフィン状部材である使用済み燃料貯蔵設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に水が貯留された使用済み燃料貯蔵ピットと、使用済み核燃料の集合体を収容して前記使用済み燃料貯蔵ピット内に設置された使用済み燃料貯蔵ラックと、を備えてなる使用済み燃料貯蔵設備に関わり、特に、ピット内に貯留された前記水の抵抗を利用して、前記使用済み燃料貯蔵ピット内での前記使用済み燃料貯蔵ラックの移動を抑制する使用済み燃料貯蔵設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば原子力発電所で発生した使用済み核燃料（使用済み核燃料棒）は、核燃料集合体として角管内に収容した状態で使用済み燃料貯蔵ラックの鉛直セル内に収容され、さらに該使用済み燃料貯蔵ラックを、内部に水が貯留された使用済み燃料貯蔵ピット内に設置することで保管・貯蔵される。なお、使用済み燃料貯蔵ピットは使用済み燃料プールと称される場合もある。
【０００３】
従来、使用済み燃料貯蔵ラック（以下、「貯蔵ラック」と略称する場合有り。）は、サポートを介して使用済み燃料貯蔵ピット（以下、「貯蔵ピット」と略称する場合有り。）の側壁あるいは底面に固定されている。しかしながら、このように貯蔵ラックを貯蔵ピットに固設した場合には、大地震発生時等にサポート荷重が大きくなって貯蔵ラックを支持しきれなくなるおそれがある。
【０００４】
このため、例えば特許文献１に開示されているような装置を利用し、貯蔵ラックを滑動部材を介して床面上（この場合、貯蔵ピットの底面上）に載置することで、貯蔵ラックを固定せずに貯蔵する方法が提案されている。このように貯蔵ラックを貯蔵ピットの側壁や底面に固定せずに貯蔵した燃料貯蔵設備は、貯蔵ラックが貯蔵ピットの底面に相対的に滑動可能に載置され、地震発生時には、水平方向に移動する貯蔵ラックの移動を貯蔵ピット内に貯留された水の抵抗によって抑制しようとするものである。
【０００５】
このように貯蔵ラックを貯蔵ピットに固定せずに可動状態に支持することにより、地震等が生じた場合に、貯蔵ラックを貯蔵ピットに対して固定する構成よりも貯蔵ラックに生ずる応力を低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−７０９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のように、貯蔵ラックを貯蔵ピット内に水平方向滑動自在に設置し、地震発生時の貯蔵ラックの移動を貯蔵ピット内の水による抵抗で抑制するようにした場合には以下の問題が生ずる。
【０００８】
設計上想定される加速度レベルの地震動に対しては、貯蔵ラックと貯蔵ピットの壁面との間に充分な距離が確保できるため、地震の揺れにより貯蔵ラックが動いたとしても、貯蔵ラックの移動は貯蔵ピット内の水の抵抗により十分に抑制され、該貯蔵ラックがピット壁面に衝突するようなことはない。しかしながら、設計想定を超えるような非常に大きな地震が発生した場合には、貯蔵ラックが貯蔵ピット壁面に衝突する惧れがある。貯蔵ラックの貯蔵ピット壁面への衝突は、例え軽度なものとは言え、貯蔵ラックや貯蔵ピットのダメージを招くことが懸念される。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、貯蔵ピット内に貯留された水の抵抗を利用して使用済み燃料貯蔵ラックの移動を抑制する使用済み燃料貯蔵設備において、貯蔵ラックの移動抑制効果をより高めることが可能な使用済み燃料貯蔵設備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】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用している。
すなわち、本発明の一態様に係る使用済み燃料貯蔵設備は、略水平な底面と該底面から略垂直に立ち上がった内壁とを有して構成され、内部に水が貯留された使用済み燃料貯蔵ピットと、使用済み核燃料の集合体を収容して前記使用済み燃料貯蔵ピット内の水中に、前記使用済み燃料貯蔵ピットの前記底面に対して移動可能に設置された使用済み燃料貯蔵ラックと、前記使用済み燃料貯蔵ピットの前記内壁又はその近傍に設けられ、該使用済み燃料貯蔵ラックが前記使用済み貯蔵ピット内の水中で移動することにより生ずる前記水の流れを抑制する水流抑制部材と、を備える。
【００１１】
この構成によれば、使用済み燃料貯蔵ピット内に載置された使用済み燃料貯蔵ラックが地震等により貯蔵ピット内で移動した際に、この移動によってピット内で生ずる水流、すなわち移動する貯蔵ラックによって押し退けられる水の移動が水流抑制部材によって抑えられる。このため、貯蔵ラックの移動を抑制する水の抵抗力を増すことができる。
【００１２】
また、前記水流抑制部材は、前記使用済み燃料貯蔵ピットの前記内壁又はその近傍から前記使用済み燃料貯蔵ピットの内側に向かって突出するとともに略水平な長手方向に延在する複数のフィン状部材であってもよい。
【００１３】
この構成によれば、貯蔵ラックが移動することにより生ずる水流、特に上下方向に生ずる水流を、簡単な構成で効率的に抑制することができる。
【００１４】
また、フィン状部材は、該フィン状部材の先端が水平に対して下向きとなるように突出させることができる。
【００１５】
この構成では、貯蔵ピットの内壁に沿って降下する水の循環がフィン状部材により妨げられることが低減される。
【００１６】
また、水流抑制部材は、使用済み燃料貯蔵ピットの内壁又はその近傍から使用済み燃料貯蔵ピットの内側に向かって突出するとともに略鉛直な長手方向に延在する複数のフィン状部材であってもよい。
【００１７】
この構成によれば、貯蔵ラックが移動することにより生ずる水流、特に横方向に生ずる水流を、簡単な構成で効率的に抑制することができる。
【００１８】
また、水流抑制部材は、使用済み燃料貯蔵ピットの内壁又はその近傍から使用済み燃料貯蔵ピットの内側に向かって突出しするとともに略水平な長手方向に延在する複数のフィン状部材、及び、使用済み燃料貯蔵ピットの内壁又はその近傍から使用済み燃料貯蔵ピットの内側に向かって突出するとともに略鉛直な長手方向に延在する複数のフィン状部材であってもよい。
【００１９】
この構成によれば、貯蔵ラックが移動することにより生ずる上下方向の水流及び横方向の水流の双方を効率的に抑制することができる。
【００２０】
また、フィン状部材は、所定の弾性を有した弾性フィン状部材とすることができる。
【００２１】
この構成によれば、フィン状部材が水流抑制作用を発揮する一方で、仮に使用済み燃料貯蔵ラックが該フィン状部材に衝突した場合に、その衝撃が緩衝される。
【００２２】
一方で、フィン状部材が、剛性を有した剛性フィン状部材とすることもできる。
【００２３】
この構成では、使用済み燃料貯蔵ラックが該フィン状部材に当接した状態でも貯蔵ラック外面と貯蔵ピット内壁との間に間隙が確保される。
【００２４】
さらに、フィン状部材として、所定の弾性を有した弾性フィン状部材と、剛性を有した剛性フィン状部材との双方を設けてもよい。
【００２５】
この構成では、上述した、弾性フィン状部材による貯蔵ラック当接時の緩衝作用と、剛性フィン状部材による貯蔵ラックと内壁との間の間隙確保作用との双方が得られる。
【００２６】
さらに、前記弾性フィン状部材及び前記剛性フィン状部材が略水平な長手方向に延在するフィン状部材である場合には、弾性フィン状部材と剛性フィン状部材とを上下の配列に関し交互に設け、かつ、剛性フィン状部材の前記内壁又はその近傍からの突出長さを、弾性フィン状部材の前記内壁又はその近傍からの突出長さよりも小さくしてもよい。
【００２７】
その場合には、上述した貯蔵ラック衝突時の緩衝作用、及び間隙確保作用の双方が最大限効果的に発揮される。
【００２８】
さらに、本発明の他の態様に係る使用済み燃料貯蔵設備は、略水平な底面と該底面から略垂直に立ち上がった内壁とを有して構成され、内部に水が貯留された使用済み燃料貯蔵ピットと、使用済み核燃料の集合体を収容して前記使用済み燃料貯蔵ピット内水中に、前記使用済み燃料貯蔵ピットの前記底面に対して移動可能に設置された使用済み燃料貯蔵ラックと、前記使用済み燃料貯蔵ラックの外側面部に設けられ、該使用済み燃料貯蔵ラックが前記使用済み貯蔵ピット内の水中で移動することにより生ずる前記水の流れを抑制する水流抑制部材と、を備える。
【００２９】
この構成によれば、使用済み燃料貯蔵ピット内に載置された使用済み燃料貯蔵ラックが地震等により貯蔵ピット内で移動しようとする際に、この移動によってピット内で生ずる水流、すなわち移動する貯蔵ラックによって押し退けられる水の移動が水流抑制部材によって抑えられる。このため、貯蔵ラックの移動を抑制する水の抵抗力を増すことができる。
【００３０】
また、水流抑制部材は、前記使用済み燃料貯蔵ラックの前記外側面部から外方に突出して略水平な長手方向に延在する複数のフィン状部材とすることができる。
【００３１】
この構成によれば、貯蔵ラックが移動することにより生ずる水流、特に上下方向に生ずる水流を、簡単な構成で効率的に抑制することができる。
【００３２】
さらに、本発明の別の態様に係る使用済み燃料貯蔵設備は、前記使用済み燃料貯蔵ピットの前記内壁又はその近傍に設けられ、該使用済み燃料貯蔵ラックが前記使用済み貯蔵ピット内の水中で移動することにより生ずる前記水の流れを抑制する水流抑制部材と、前記使用済み燃料貯蔵ラックの外側面部に設けられ、該使用済み燃料貯蔵ラックが前記使用済み貯蔵ピット内の水中で移動することにより生ずる前記水の流れを抑制する水流抑制部材と、を備える。
【００３３】
この構成によれば、使用済み燃料貯蔵ピットの内壁又はその近傍に設けた水流抑制部材と、使用済み燃料貯蔵ラックの外側面部に設けた水流抑制部材との双方により、さらに優れた水流抑制作用を得ることができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の使用済み燃料貯蔵設備によれば、水流抑制部材により、使用済み燃料ラックが大地震などにより使用済み燃料ピット内で移動する際に生ずる水の移動、すなわち水流を抑制することができ、これにより、使用済み燃料ラックの燃料ピット内での移動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１発明の第一実施形態による使用済み燃料貯蔵設備を、一部断面で示す立面図である。
【図２】図１に示す実施形態による使用済み燃料貯蔵設備の作用を説明する一部断面立面図である。
【図３】本発明の第１発明の第二実施形態による使用済み燃料貯蔵設備を、一部断面で示す立面図である。
【図４】本発明の第１発明の第三実施形態による使用済み燃料貯蔵設備を、一部断面で示す立面図である。
【図５】図４に示す実施形態による使用済み燃料貯蔵設備の作用を説明する一部断面立面図である。
【図６】本発明の第１発明の第四実施形態による使用済み燃料貯蔵設備を、一部断面で示す立面図である。
【図７】図６のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図８】本発明の第２発明の一実施形態による使用済み燃料貯蔵設備を、一部断面で示す立面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明を添付の図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の第１発明による使用済み核燃料貯蔵設備の第一実施形態を示している。
図１に示すように、本発明に係る使用済み燃料貯蔵設備６０は、使用済み燃料貯蔵ピット（以下、「貯蔵ピット」）１０と、使用済み燃料貯蔵ラック（以下、「貯蔵ラック」）２０とを備えてなる。
【００３７】
貯蔵ピット１０は、略水平な底面１と、底面１から略垂直に立ち上がった内壁２とで囲まれた大きな内部空間であり、内部には水Ｗが貯留され、いわゆるプールを形成するものである。なお、貯蔵ピット（使用済み燃料貯蔵ピット）１０は、当分野において使用済み燃料貯蔵プールと称される場合もある。
【００３８】
貯蔵ラック２０は、使用済み核燃料の集合体を収容して貯蔵ピット１０内に、前記底面１上に支持される形態に収容されている。従って、貯蔵ラック２０は水中に位置している。貯蔵ピット１０の深さは、例えば貯蔵ラック２０の高さのおおよそ２倍程度である。
【００３９】
このように、貯蔵ラック２０は、貯蔵ピット１０の前記底面１上に支持されるが、該底面１に不動状態に固定されてはおらず、底面１に対し滑動可能となるように支持されている。貯蔵ラック２０を底面１に対して滑動可能に支持する構成は、特に限定されず、図示はしないが、例えば、貯蔵ラック２０の支持脚２１の下端であって底面１と接触する底部に滑動部材を取り付け、貯蔵ラック２０に横方向の力が働いた際に底面１上を滑動するように構成することができる。また、底面１上に、摩擦係数の小さい滑らかな表面を有した板状部材を敷設してもよい。このような支持形態により、貯蔵ラック２０は、床面１上を水平方向の全方向に滑動することができ、従って、外力を受けた際には、該貯蔵ラック２０はその外力を受けた方向に移動できる。
【００４０】
図１に示すように、貯蔵ピット１０の内壁２の近傍には、水流抑制部材３０が設けられている。本実施形態において、この水流抑制部材３０は、貯蔵ピット１０の内壁２の近傍から貯蔵ピット１０の内側に向かって突出する複数の弾性フィン状部材３１から構成されている。これら弾性フィン状部材３１は、内壁２に沿う形態で略水平となる長手方向に延在し、平行かつ略一定間隔で上下方向に配設されている。
【００４１】
本実施形態において、弾性フィン状部材３１は金属製、例えばアルミニウム製の板状の部材である。これらフィン状部材３１はこの場合、支持フレーム３３に取り付けられている。支持フレーム３３は、例えば、内壁２に略ぴったりと当接するように構成された金属製の枠体であり、複数の弾性フィン状部材３１はこの支持フレーム３２に、例えば溶接等により強固に取り付けられている。
【００４２】
弾性フィン状部材３１の幅（すなわち突出長さ）及び厚さは、所定の弾性が得られるよう設定されている。すなわち、後述するように、この弾性フィン状部材３１には、貯蔵ラック２０が移動した際に当たる場合が想定される。弾性フィン部材３１の弾性は、このように、貯蔵ラック２０が当たった場合に、該弾性フィン状部材３１が、ある程度の曲げ抵抗を発揮しつつ幅方向に曲がる程度に設定される。一方で、貯蔵ラック２０が当たった際に、該弾性フィン状部材３１が極めて容易に曲げ変形する程度の弾性では、該弾性フィン状部材３１による後述する作用、具体的には、水流抑制作用及び衝突時緩衝作用が十分に発揮されない。従って、弾性フィン状部材３１の弾性はこのような作用が発揮されるよう設定される。
【００４３】
弾性フィン状部材３１の長手方向における長さは、取付けの都合の許す限り長い方がよい。すなわち、内壁２の周方向において該弾性フィン状部材３１が設けられない部位は極力存在しないか、少ないことが好ましい。
【００４４】
本実施形態において、各弾性フィン状部材３１は、図示のように、該フィン先端が水平に対して若干下向きとなるように突出している。
【００４５】
壁面２に対するこの水流抑制部材３０（弾性フィン状部材３１）を設ける位置としては、図に示すように、壁面２における、少なくとも貯蔵ラック２０と対応する部分である。
【００４６】
上記のような構成を有する使用済み燃料貯蔵設備６０は以下の工程により構成される。
【００４７】
貯蔵ラック２０は貯蔵ピット１０の底面１上を滑動できる構成とされている。地上にて、前記支持フレーム３３を組み立て、該支持フレーム３３に複数の弾性フィン状部材３１を溶接して取り付ける。このようにして複数の弾性フィン状部材が取り付けられた支持フレーム３３を、貯蔵ピット１０の上方に設置してある揚重設備にて懸吊し、貯蔵ピット１０内に設置する。これで、使用済み燃料貯蔵設備６０は完成する。支持フレーム３３は内壁２にほぼぴったりと沿う構成であるため、弾性フィン状部材３１は、ほとんど内壁２から突出した構成と同様の構成となる。
【００４８】
次に、上記構成からなる使用済み燃料貯蔵設備６０の作用について説明する。
図１は、該使用済み燃料貯蔵設備６０の安定時の状態である。この状態では、貯蔵ラック２０は貯蔵ピット１０の略中央、あるいは中央に近い位置に位置している。貯蔵ピット１０内の水Ｗは、貯蔵ラック２０内に収納された使用済み核燃料棒の熱により温められる。従って、水Ｗは、貯蔵ラック２０周囲の部分では上昇し、その後、内壁２の近傍を下降する大きな自然対流を形成している。これにより、貯蔵ラック２０に収納された使用済み核燃料棒は冷却状態に維持される。
【００４９】
さて、例えば地震の発生等により、貯蔵ラック２０に大きな外力、特に水平方向の力が働いたとする。貯蔵ラック２０は、上記説明したように底面１上に滑動可能に載置されている。このため、外力の加わった貯蔵ラック２０は、その力の方向に移動しようとする。但し、貯蔵ラック２０は、付与された外力の大きさによるが、容易には大きな距離は移動しない。周囲に存在する水Ｗの抵抗があるためである。
【００５０】
しかしながら、非常に大きい地震が生じた場合には、上記の場合と状況が異なる。貯蔵ラック２０には大きな力が付与され、底面１上を大きく移動しようとする。水Ｗの抵抗はあるが、大きな運動エネルギーを与えられた貯蔵ラック２０は水Ｗを押し退けて移動しようとする。
【００５１】
上記の状況にあって、上記の実施形態に示した構成を有する使用済み燃料貯蔵設備６０では、貯蔵ラック２０が移動するときに該貯蔵ラック２０によって押し退けられる水Ｗの移動は弾性フィン状部材３１によって抑制される。このため、水Ｗは貯蔵ラック２０の移動に抗することができ、結果的に貯蔵ラック２０の移動は抑制される。
【００５２】
それでも、想定を超える大きな地震が発生した場合には、貯蔵ラック２０が内壁２に向って移動し、最終的に、弾性フィン状部材３１に衝突することも想定される。このような場合でも、弾性フィン状部材３１は、上述したように所定の弾性を備えているので、図２に示すように変形し、これにより貯蔵ラック２０の衝突時の衝撃を緩衝する。これにより、貯蔵ラック２０が弾性フィン状部材３１に衝突した場合の貯蔵ラック２０へのダメージを極力軽減できる。
【００５３】
このように、上記実施形態の使用済み燃料貯蔵設備６０によれば、貯蔵ラック２０が滑動可能に貯蔵ピット２０内に収容される使用済み燃料貯蔵設備６０において、大きな地震発生時においても、弾性フィン状部材３１（水流抑制部材３０）が貯蔵ピット２０の移動時に生ずる水Ｗの移動（水流）を抑制するため、これにより貯蔵ピット２０の移動を抑制することができる。
【００５４】
また、非常に大きな地震等により、貯蔵ピット２０が弾性フィン状部材３１に衝突するに至った場合には、弾性フィン状部材３１が弾性変形することにより衝突の衝撃は緩衝され、よって、衝突による貯蔵ラック２０のダメージは軽減される。
【００５５】
さらに、弾性フィン状部材３１は、先端が水平に対して下向きとなるように突出している。このため、貯蔵ピット２０の周囲から上昇しその後内壁２に沿って降下する水Ｗの流れが、この弾性フィン状部３１によって阻害されることを抑制できる。
【００５６】
また、弾性フィン状部材３１が水平に対して下向きに、すなわち傾斜して取り付けられているため、貯蔵ラック２０がこの弾性フィン状部材３１に当たった場合に、弾性フィン状部材３１には下向きの曲げモーメントが生じ、これにより、弾性フィン状部材３１は、揃って下向き曲げ変形する。このように弾性フィン状部材３１が曲がることにより、このように曲がった弾性フィン状部材３１は面として貯蔵ラック２２の外側面２２に当接し、貯蔵ラック２２へのダメージは軽減される。
【００５７】
なお、弾性フィン状部材３１の材質は特に限定されるものではないが、上述した作用を発揮するための機能要求並びに設置上の条件に鑑みれば金属であることが好ましい。
【００５８】
次に、図３は本発明の第１の発明の第二実施形態による使用済み燃料貯蔵設備７０を示している。本図において、上記第一実施形態と同じ構成要素には同一参照符号を付してその説明を省略する。
【００５９】
第二実施形態の設備７０は、水流抑制部材３０が複数の剛性フィン状部材３２とされている。剛性フィン状部材３２は、この場合、金属製、例えばアルミニウム製の板状の部材である。剛性フィン状部材３２は、先の第一実施形態と同様、支持フレーム３３に、例えば溶接等により強固に取り付けられている。
【００６０】
剛性フィン状部材３２は、先の実施形態で示した弾性フィン状部材３２に比して板厚が大きく、かつ内壁２（詳細には、支持フレーム３３）からの突出長さは小さい。このため剛性フィン状部材３２は所定の剛性を有している。すなわち、先の実施形態において説明した状況と同様に、この剛性フィン状部材３２には、貯蔵ラック２０が移動した際に当たる場合が想定される。ここでの剛性は、このように、貯蔵ラック２０が当たった場合にも、該剛性フィン状部材３２が実質的に変形しないという意図のもとで定められたものである。但し、剛性フィン状部材３２は、金属よりなるものである以上、如何なる力が付与されても一切の弾性変形を生じないということは技術常識として有り得ない。すなわち、ここで言う剛性とは、この剛性フィン状部材３２が、該フィン状部材３２を変形させるための意図的な弾性を付与されておらず、貯蔵ラック２０の衝突時においてもその形態をほぼ維持するという意味においてのものである。
【００６１】
その他の構成は先の第一実施形態のものと同様である。
【００６２】
次に、上記構成からなる使用済み燃料貯蔵設備７０の作用について説明する。
地震の発生等により、貯蔵ラック２０に大きな外力、特に水平方向の力が働くと、貯蔵ラック２０は内壁２に向けて移動しようとする。周囲の水Ｗがこの移動に抗するが、非常に大きい地震が生じた場合には、貯蔵ラック２０は水Ｗを押し退けて移動しようとする。しかしながら、貯蔵ラック２０によって押し退けられる水Ｗの移動は剛性フィン状部材３２によって抑制され、このため、水Ｗは貯蔵ラック２０の移動に抗することができ、結果的に貯蔵ラック２０の移動が抑制される。
【００６３】
さらに想定を超える大きな地震が発生した場合には、貯蔵ラック２０が内壁２に向って移動し、剛性フィン状部材３２に衝突することも想定される。このような場合、剛性フィン状部材３２はほとんど変形しないため、貯蔵ラック２０は多少ダメージを受けるかも知れない（使用済み核燃料棒が損傷されるわけではない）。本実施形態による設備７０は、上述の如き多少のリスクを有するが、次のような優位点を有する。
【００６４】
上記のように、非常に大きな地震等により、貯蔵ラック２０が内壁２まで移動し、剛性フィン状部材３２に当たったとする。この状況において、剛性フィン状部材３２は先の弾性フィン状部材３１のようには変形しないため、貯蔵ラック２０の外側面２２と貯蔵ピット１０の内面２との間に、こられ剛性フィン状部材３２による間隙が維持される。このため、このような状態となったとしても、貯蔵ラック２０の外側面２２と貯蔵ピット１０の内面２との間に水Ｗの循環流路が確保される。
【００６５】
次に、図４は第１の発明の第三実施形態による使用済み燃料貯蔵設備８０を示している。本図において、上記第一実施形態及び第二実施形態と同じ構成要素には同一参照符号を付してその説明を省略する。
【００６６】
第三実施形態は、基本的には、上記第一実施形態と第二実施形態とを組み合わせたものである。すなわち、水流抑制部材３０として、弾性フィン状部材３１及び剛性フィン状部材３２の双方を備えている。
【００６７】
この場合、弾性フィン状部材３１と剛性フィン状部材３２とは、図示の如く、上下方向に関して交互に配置されている。また、弾性フィン状部材３１の突出長さは剛性フィン状部材３２の突出長さよりも小さくなっている。
【００６８】
その他の構成は、上記第一実施形態及び第二実施形態と同じである。
【００６９】
本第三実施形態による使用済み燃料貯蔵設備８０は、上記説明した第一実施形態による設備６０の作用と、第二実施形態による設備７０の作用との双方を作用を得られる。すなわち、強い外力により貯蔵ラック２０が内壁２に対して移動したときには、貯蔵ラック２０、まず、突出長さの大きい弾性フィン状部材３１に当たる。弾性フィン状部材３１は変形し、これにより衝突の衝撃が緩衝される。
【００７０】
貯蔵ラック２０の移動がさらに続いた場合、貯蔵ラック２０は次に剛性フィン状部材３２に当たって止まる。この状態を図５に示す。但し、貯蔵ラック２０が２０は、剛性フィン状部材３２に当たる前に、弾性フィン状部材３１の緩衝作用を受けているため、その際の衝撃エネルギーは、第二実施形態のものよりも小さい。しかも、貯蔵ラック２０が剛性フィン状部材３２に当たって止まるため、水の循環経路は確保される。
【００７１】
この第三実施形態において、図示（図４）例のものでは、剛性フィン状部材３２においても弾性フィン状部材３１と同様に下向きのものとしたが、このように、両フィン状部材３１，３２の突出長さを違え、かつ双方を交互に配する場合には、剛性フィン状部材３２については特に下向きとしなくともよい。内壁２の近傍を伝って降下する水は、結局のところ突出長の大きい弾性フィン状部材３１によって案内されるためである。
【００７２】
また、上記各実施形態においては、弾性フィン状部材３１及び／又は剛性フィン３２を、水平に対して下向きに設置する構成としたが、本発明においては、これらフィン状部材は必ず下向きに設置しなければならないものではない。これらフィン状部材の下向きに設置した場合には、上述した作用が得られる一方、上下のフィン状部材間に空気が入り込んだ場合には、この空気が逃げず、そこに溜まることも想定される。従って、フィン状部材３０の随所に空気逃がし用の孔を形成することも考えらえる。
【００７３】
次に、図６及び図７は、本発明の第１の発明の第四実施形態による使用済み燃料貯蔵設備９０を示すものである。
本図において、上述の各実施形態と同じ構成要素には同一参照符号を付してその説明を省略する。
【００７４】
先の三つの実施形態では、水流抑制部材３０（弾性フィン状部材３１、剛性フィン状部材３２）は全て、貯蔵ピット１０の内壁２の近傍から貯蔵ピット１０の内側に向かって突出して略水平な長手方向に延在する構成としていた。本第四実施形態では、このように水平な長手方向を有した水流抑制部材３０に加え、図６及び図７に示すように、貯蔵ピット１０の内壁２の近傍から貯蔵ピット１０の内側に向かって突出して略垂直な長手方向に延在する水流抑制部材４０を備える。
【００７５】
本実施形態において、長手方向垂直とされた水流抑制部材４０は、図６に示すように、内壁２における下方、すなわち底面１に近い領域に設けられている。すなわち、貯蔵ラック２の高さとの関係で説明すれば、内壁２において、底面２の近傍から貯蔵ラック２の高さの約半分の高さまでは、長手方向垂直とされた水流抑制部材４０が設けられ、それより上位の部位には、長手方向水平とされた水流抑制部材３０が設けられている。
【００７６】
長手方向垂直とされた水流抑制部材４０は、長手方向水平とされた水流抑制部材３０と同様、支持フレーム３３に強固に固定されている。水流抑制部材３０と水流抑制部材４０は共通の支持フレーム３３に取り付けられていてよい。
【００７７】
既に説明した長手方向水平とされた水流抑制部材３０に係る種々の構成は、下向き突出に関する事項を除けば、この水流抑制部材４０にも同様に適用可能である。すなわち、水流抑制部材４０は、弾性フィン状部材又は剛性フィン状部材、あるいはその両方とすることができる。また、弾性フィン状部材及び剛性フィン状部材の双方を用いる構成の場合には、双方を交互（この場合、左右交互）に配設してもよく、かつ両フィン状部材の突出長を変えてもよい。
【００７８】
以下、この第四実施形態による使用済み燃料貯蔵設備９０の作用を説明する。
地震の発生等により、貯蔵ラック２０に大きな外力、特に水平方向の力が働いた際には、周囲の水Ｗが移動しようとする貯蔵ラック２０の抵抗となるが、非常に大きい地震が生じた場合には、貯蔵ラック２０は水Ｗを押し退けて移動しようとする。
【００７９】
この際、押し退けられる水Ｗが逃げる方向は上下左右の全方向である。押し退けられて上下方向に逃げる水流は長手方向を水平とされた水流抑制部材３０の抵抗に会い、かつ、左右に逃げる水流は、長手方向を垂直とされた水流抑制部材４０の抵抗に会う。このように、水Ｗは貯蔵ラック２０が移動しようとするとき、貯蔵ラック２０によって容易には押し退けられず、従って、貯蔵ラック２０の移動に抗することができる。結果、貯蔵ラック２０の移動は抑制される。
【００８０】
本実施形態のものでは、このように、貯蔵ラック２０が移動する際に生ずる水流を縦方向及び横方向の双方で抑制するので、貯蔵ラック２０の移動抑制作用はさらに強まる。
【００８１】
非常に強い外力の発生により貯蔵ラック２０がこれら水流抑制部材３０、４０に当たった際の作用は、上記各実施形態において既に説明したものと同じである。
【００８２】
なお、以上説明した第１発明に関する各実施形態では、水流抑制部材３０を設置する領域を、上方部においては、貯蔵ラック２０の略上端に対応する位置までのものとして説明したが、水流抑制部材３０は貯蔵ラック２０の上端レベルを超えた上位位置にまで設けてもよい。
【００８３】
また、上記各実施形態では、水流抑制部材３０あるいは水流抑制部材４０を支持フレーム３３に取り付けた構成としたが、可能であれば、水流抑制部材を内壁２に直接設けてもよい。例えば、前記剛性フィン状部材３２のように弾性を要求されない水流抑制部材とする場合であれば、貯蔵ピット１０の建設時に、コンクリートからなる内壁２自体を、板状あるいはリッジ（畝）状に突出する突出部を形成した形状としておくことも考えられる。
【００８４】
次に、図８は、本発明の第２発明に係る使用済み燃料貯蔵設備１００の一実施形態を示すものである。
第１発明では、水流抑制部材３０あるいは水流抑制部材４０が貯蔵ピット１０の内壁２に対応する部分に設けられたが、第２発明では、図に示すように、水流抑制部材５０が貯蔵ラック２０の外側面２２の部分に設けられる。
【００８５】
水流抑制部材５０は、貯蔵ラック２０の外側面２２のフレームに強固に取付けられている。該水流抑制部材５０の構成、並びに、実施形態としての種々の特徴は、第１発明において説明した前記水流抑制部材３０又は４０と同様である。
【００８６】
すなわち、この水流抑制部材５０は、貯蔵ラック２０の外側面２２の部位から外方に突出する弾性フィン状部材又は剛性フィン状部材、あるいはその両方とすることができる。また、弾性フィン状部材及び剛性フィン状部材の双方を用いる構成の場合には、双方を交互に配設してもよく、かつ両フィン状部材の突出長を変えてもよい。
【００８７】
なお、図８では、貯蔵ラック２０の外側面２２に設けた水流抑制部材５０を、貯蔵ピット１０の内壁２の部分に設けた前記水流抑制部材３０，４０と同様に、水平に対して下向きに突出する構成を示したが、貯蔵ラック２０の周囲の水Ｗは貯蔵ラック２０が発生する熱により上昇流を形成することを考慮して、水流抑制部材５０を水平に対して上向きに突出するように構成してもよい。
【００８８】
この第２発明によっても、上記第１発明と同様に、例えば大きな地震が発生し、それにより貯蔵ラック２０が水中で移動するような状況において、貯蔵ラック２０の外側面２２に設けた水流抑制部材５０が水流を抑制し、これにより貯蔵ラック２０に移動は抑制される。
【００８９】
それでも貯蔵ラック２０の移動距離が大きく、内壁２に当たった場合の水流抑制部材５０の作用は、それぞれの構成に応じて、既に説明した前記水流抑制部材３０，４０と同様である。
【００９０】
次に、本発明の他の態様（第３発明）について説明する。第３発明に関する図示は省略するが、この発明は、図１ないし図７に示した第１発明による構成と図８に示した第２発明による構成とを組み合わせたものである。従って以下では、これら図１ないし図８に示した部材（及びその参照符号）を用いて第３発明を説明する。なお、この第３発明は、既に説明した第１発明の変形実施形態と解釈することもできる。
【００９１】
本発明の第３発明に係る使用済み燃料貯蔵設備は、貯蔵ピット１０の内壁２の部分に、例えば図１、図３、図４、図６に示したように前記水流抑制部材３０若しくは水流抑制部材４０又はその双方が設けられ、かつ、貯蔵ラック２０の外側面２２の部分に、例えば図８に示したように水流抑制部材５０が設けられた構成を備える。
【００９２】
第３発明による使用済み燃料貯蔵設備では、貯蔵ピットの内壁又はその近傍と、貯蔵ラックの外周面部との双方に設けられた水流抑制部材による水流抑制作用はさらに高まり、貯蔵ラック２０の移動はさらに抑制される。また、特に内壁２側の水流抑制部材３０と貯蔵ラック２０側の水流抑制部材５０の双方を弾性フィン状部材とした場合には、貯蔵ラック２０が内壁２に寄って双方が衝突した場合の緩衝作用は増強され、貯蔵ラック２０のダメージ回避はさらに良好なものとなる。
【００９３】
なお、本発明全体に言える付加的な効果として、大きな地震等が発生した場合には貯蔵ピット２０内の水Ｗ自体がスロッシング（揺動）を生じ、このスロッシングが貯蔵ラック２０を移動させる要因となることもあるが、本発明によれば、水流抑制部材がこのスロッシングを抑制する作用があり、この観点からも貯蔵ラック２０の移動はさらに抑制される。
【００９４】
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の精神を逸脱しない範囲での設計変更等も含まれる。
【符号の説明】
【００９５】
１  ・・・底面
２  ・・・内壁
１０  ・・・使用済み燃料貯蔵ピット
２０  ・・・使用済み燃料貯蔵ラック
２１  ・・・支持脚
２２  ・・・外側面
３０  ・・・水流抑制部材
３１  ・・・弾性フィン状部材
３２  ・・・剛性フィン状部材
３３  ・・・支持フレーム
４０  ・・・水流抑制部材
５０  ・・・水流抑制部材
６０  ・・・使用済み燃料貯蔵設備（第１発明、第一実施形態）
７０  ・・・使用済み燃料貯蔵設備（第１発明、第二実施形態）
８０  ・・・使用済み燃料貯蔵設備（第１発明、第三実施形態）
９０  ・・・使用済み燃料貯蔵設備（第１発明、第四実施形態）
１００  ・・・使用済み燃料貯蔵設備（第２発明）
Ｗ  ・・・水
【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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