(57)【要約】【課題】使用済燃料の冷却期間が長期間にわたっても、応力腐食割れ（ＳＣＣ）の発生を防止することができるコンクリートキャスクを提供する。【解決手段】使用済燃料が内部に密閉状態で収容されている金属製のキャニスタ２と、このキャニスタ２を内部に収容するコンクリート製の容器本体１と、容器本体１の内周面とキャニスタ２の外周面との間に設けられてキャニスタ２を冷却する空気が通される冷却通路３と、を有するコンクリートキャスク１０であって、通電することでキャニスタ２の表面を加熱して応力腐食割れを抑制する誘導加熱コイル１１が、冷却通路３、冷却通路３に繋がる上部冷却空間６や下部冷却空間７、および容器本体１の、少なくとも一部に設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用済燃料が収容されている金属製のキャニスタと、このキャニスタを内部に収容するコンクリート製の容器本体と、容器本体の内周面とキャニスタの外周面との間に設けられてキャニスタを冷却する空気が通される冷却通路と、を有するコンクリートキャスクであって、
通電することでキャニスタの表面を加熱して応力腐食割れを抑制する誘導加熱コイルが、冷却通路、冷却通路に繋がる冷却空間、および容器本体の、少なくとも一部に設けられていることを特徴とするコンクリートキャスク。
【請求項２】
誘導加熱コイルが、冷却通路または容器本体の内周部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のコンクリートキャスク。
【請求項３】
誘導加熱コイルが、キャニスタの上面部と容器本体の蓋部内側との間の上部冷却空間または容器本体の蓋部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のコンクリートキャスク。
【請求項４】
誘導加熱コイルが、キャニスタの底面部と容器本体の底面部内側との間の下部冷却空間または容器本体の底面部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のコンクリートキャスク。
【請求項５】
誘導加熱コイルが、容器本体に埋め込まれていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のコンクリートキャスク。
【請求項６】
キャニスタの表面部の温度を検知する温度検知センサと、温度検知センサが接続された制御部と、が備えられ、制御部は、キャニスタの表面部において応力腐食割れが生じる可能性がある温度になると誘導加熱コイルに通電することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のコンクリートキャスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコンクリートキャスクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
原子炉から取り出された使用済核燃料（以下、使用済燃料と称す）を貯蔵あるいは搬送する専用容器はキャスクと呼ばれる。このキャスクの種類としては、極めて厚肉の金属製円筒内に使用済燃料を密閉状態で収容する、いわゆる金属キャスクと、前記金属製円筒より薄肉のキャニスタと呼ばれる金属製容器内に使用済燃料を密閉状態で収容し、このキャニスタを、厚肉円筒形状のコンクリート製の容器本体内に収容する、いわゆるコンクリートキャスクとがある。金属キャスクの金属製円筒やコンクリートキャスクのキャニスタの材料としては、ステンレス等のさび難い金属が用いられる。
【０００３】
コンクリートキャスクは、キャニスタがコンクリート製の容器本体内に収納されるため、キャニスタの金属厚みを金属キャスクの金属厚みより大幅に薄くできて、使用する金属量を大幅に低減できる。したがって、コンクリート製の容器本体とキャニスタとを含めたコンクリートキャスク全体の製造コストを金属キャスクよりも低減することが可能である。コンクリートキャスクは、例えば、特許文献１、２などに開示されている。
【０００４】
使用済燃料は崩壊熱を発するため、コンクリートキャスクでは、崩壊熱による過度な温度上昇を抑制すべく、図１５、図１６に簡略的に示すように、容器本体１０１の内周面とキャニスタ１０２の外周面との間に略円筒形状の冷却通路１０３からなる隙間を有する状態で配置され、この冷却通路１０３の下端部に通じる空気導入路１０４や、冷却通路１０３の上端部に通じる空気排出路１０５が、容器本体１０１を径方向に貫通して設けられている。そして、冷却用の空気が、空気導入路１０４を通して冷却通路１０３の下端部に導入された後、キャニスタ１０２から放出される崩壊熱で温められながら（すなわち、この崩壊熱を吸収しながら）上方に自然循環し、冷却通路１０３の上端部に接続された空気排出路１０５から排出される。
【０００５】
なお、図１５、図１６に簡略的に示すように、空気導入路１０４や空気排出路１０５は、途中に屈曲部などが設けられており、空気導入路１０４や空気排出路１０５を通して、放射線が漏れ出さない（もしくは漏れ難くなる）よう構成されている。なお、図１５、図１６において、１０４ａは空気導入口、１０５ａは空気排出口、１０１ａは容器本体１０１の蓋部である。
【０００６】
また、図１７は、使用済燃料（燃料棒）の貯蔵期間と発熱量との関係を示すもので、具体的には、原子炉を停止した後の冷却期間（年）に対する燃料１体当たりの発熱量（ｋＷ／体）を示している。この図１７に示すように、冷却期間が極めて短い場合には、使用済燃料の発熱量が大きいが、その後は、使用済燃料の発熱量が急激に減少する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１４１８８３公報
【特許文献２】特開２００７−１０８０５２公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、コンクリートキャスクの貯蔵場所が沿岸部およびその周辺の海水雰囲気にある場合には、コンクリートキャスクの冷却通路１０３に、海水の塩分を含んだ空気が導入されることとなる。冷却通路１０３に導入された空気に、塩分が含まれ、かつキャニスタ１０２の表面部で結露するなどして湿度が高い環境であると、塩分が湿気の水分中に溶解し、溶解した塩化物イオンによってキャニスタ１０２に錆や腐食が発生して応力腐食割れ（ＳＣＣ：Stress Corrosion Cracking）を生じる可能性がある。
【０００９】
すなわち、図１７に示すように、使用済燃料の冷却期間がまだ短くて、数年（例えば、５年以内）である場合には、使用済燃料の発熱量が大きく、キャニスタ１０２の表面温度が高くて乾燥した状態であるので、塩化物イオンが発生せず、したがって、応力腐食割れは生じない。しかしながら、使用済燃料の冷却期間が比較的長くなって、例えば１０年近く経過すると、使用済燃料の発熱量が小さくなるため、キャニスタ１０２の表面温度が低くなって結露などが発生するなどして湿度が高くなり、キャニスタ１０２の表面で塩化物イオンが発生して応力腐食割れ（ＳＣＣ）を生じる恐れがある。
【００１０】
本発明は上記課題を解決するもので、使用済燃料の冷却期間が長期間にわたっても、応力腐食割れ（ＳＣＣ）の発生を抑制できるコンクリートキャスクを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明は、使用済燃料が収容されている金属製のキャニスタと、このキャニスタを内部に収容するコンクリート製の容器本体と、容器本体の内周面とキャニスタの外周面との間に設けられてキャニスタを冷却する空気が通される冷却通路と、を有するコンクリートキャスクであって、通電することでキャニスタの表面を加熱して応力腐食割れを抑制する誘導加熱コイルが、冷却通路、冷却通路に繋がる冷却空間（上部冷却空間や下部冷却空間）、および容器本体の、少なくとも一部に設けられていることを特徴とする。
【００１２】
この構成により、誘導加熱コイルが、冷却通路、冷却通路に繋がる冷却空間、および容器本体の、少なくとも一部に設けられているので、使用済燃料の発熱量が小さくなった際に、誘導加熱コイルに通電することにより、キャニスタの表面温度が低くなって容器本体とキャニスタとの間の空間の空気が結露したりこの箇所が多湿となったりすることを防止でき、ひいては、容器本体の内部に導入された空気に塩分が含まれている場合でも、キャニスタの表面で塩化物イオンが発生して応力腐食割れを生じることを抑制できる。
【００１３】
誘導加熱コイルは、冷却通路または容器本体の内周部に設けられていると好適である。この構成によれば、誘導加熱コイルに通電することで、冷却通路に臨むキャニスタの外周面表面が加熱されて、この箇所で空気が結露したりこの箇所が多湿となったりすることを防止でき、ひいては、容器本体の内部に導入された空気に塩分が含まれている場合でも、キャニスタの外周面表面で塩化物イオンが発生して応力腐食割れを生じることを抑制できる。
【００１４】
また、誘導加熱コイルを、キャニスタの上面部と容器本体の蓋部内側との間の上部冷却空間または容器本体の蓋部に設けてもよい。この構成によれば、誘導加熱コイルに通電することで、キャニスタの上面部表面が加熱されて、この箇所で空気が結露したりこの箇所が多湿となったりすることを防止でき、ひいては、容器本体の内部に導入された空気に塩分が含まれている場合でも、キャニスタの上面部表面で塩化物イオンが発生して応力腐食割れを生じることを抑制できる。
【００１５】
また、誘導加熱コイルを、キャニスタの底面部と容器本体の底面部内側との間の下部冷却空間または容器本体の底面部に設けてもよい。この構成によれば、誘導加熱コイルに通電することで、キャニスタの底面部表面が加熱されて、この箇所で空気が結露したりこの箇所が多湿となったりすることを防止でき、ひいては、容器本体の内部に導入された空気に塩分が含まれている場合でも、キャニスタの底面部表面で塩化物イオンが発生して応力腐食割れを生じることを抑制できる。
【００１６】
また、誘導加熱コイルを、容器本体に埋め込んでもよい。この場合には、容器本体により誘導加熱コイルが保護され、塩分を含んだ空気が誘導加熱コイルに接触して晒されることを防止できるとともに、冷却空気の流れを誘導加熱コイルで阻害することがなくて、冷却性能を良好に維持できる。また、誘導加熱コイルを所定位置に固定したり支持したりする取付用部材などを設けなくても済む。
【００１７】
また、キャニスタの表面部の温度を検知する温度検知センサと、温度検知センサが接続された制御部と、を備え、制御部により、キャニスタの表面部において応力腐食割れが生じる可能性がある温度になると誘導加熱コイルに通電するように構成すると好適である。この構成によれば、キャニスタの表面部において応力腐食割れが生じる温度まで下降していない場合には、誘導加熱コイルに通電されないため、崩壊熱が比較的大きい場合には、容器本体の内部に導入された空気が誘導加熱コイルによって間接的に加熱されることがなく、キャニスタから出る崩壊熱を、容器本体の内部に導入された空気により良好に吸収することができる。一方、キャニスタの表面部において応力腐食割れが生じる可能性がある温度になると誘導加熱コイルに通電され、応力腐食割れを生じることを抑制できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、通電することでキャニスタの表面を加熱して応力腐食割れを抑制する誘導加熱コイルを、冷却通路、冷却通路に繋がる冷却空間、および容器本体の、少なくとも一部に設けることにより、使用済燃料の発熱量が小さくなった際でも、キャニスタの表面温度が低くなって冷却空気が結露するなどして湿度が高くなることを防止できて、キャニスタの表面で塩化物イオンが発生して応力腐食割れを生じることを抑制でき、ひいてはコンクリートキャスクの信頼性を向上させることができる。また、本発明によれば、キャニスタの表面部内部の渦電流によりジュール熱が発生して内部から発熱するので、導電線の抵抗により発熱させる場合よりも高い効率で迅速な加熱が可能となる。
【００１９】
また、誘導加熱コイルを、冷却通路または容器本体の内周部に設け、この誘導加熱コイルに通電することで、キャニスタの外周面表面などを加熱できて、キャニスタの外周面表面などで塩化物イオンが発生して応力腐食割れを生じることを抑制できる。
【００２０】
また、誘導加熱コイルを、キャニスタの上面部と容器本体の蓋部内側との間の上部冷却空間または容器本体の蓋部に設け、この誘導加熱コイルに通電することで、キャニスタの上面部表面を加熱できて、キャニスタの上面部表面で塩化物イオンが発生して応力腐食割れを生じることを抑制できる。
【００２１】
また、誘導加熱コイルを、キャニスタの底面部と容器本体の底面部内側との間の下部冷却空間または容器本体の底面部に設け、この誘導加熱コイルに通電することで、キャニスタの底面部表面を加熱できて、キャニスタの底面部表面で塩化物イオンが発生して応力腐食割れを生じることを抑制できる。
【００２２】
また、誘導加熱コイルを容器本体に埋め込むことにより、誘導加熱コイルがコンクリート製の容器本体で覆われるため、海水の塩分を含んだ空気が誘導加熱コイルに直接接触して晒されることを防止でき、塩分による誘導加熱コイルの損傷を最小限に抑えることができる。さらに、冷却通路の冷却空気の流れを誘導加熱コイルで阻害することがなくて、冷却性能を良好に維持できる。また、誘導加熱コイルを所定位置に固定したり支持したりする取付用部材などを設けなくても済むとともに、取付用部材の劣化などについても考慮しなくて済む。また、例えば、検査などのために容器本体からキャニスタを取り出す場合でも、誘導加熱コイルにキャニスタなどが当接して損傷することを防止でき、ひいてはコンクリートキャスクの信頼性を向上させることができる。
【００２３】
また、キャニスタの表面部の温度を検知する温度検知センサと、制御部と、を備え、制御部により、キャニスタの表面部において応力腐食割れが生じる可能性がある温度になると誘導加熱コイルを通電するように構成することにより、キャニスタの表面部において応力腐食割れが生じる温度まで下降していない場合には、誘導加熱コイルに通電されないため、キャニスタから出る崩壊熱を、容器本体の内部に導入された空気により良好に吸収することができる。一方、キャニスタの表面部において応力腐食割れが生じる可能性がある温度になると誘導加熱コイルに通電され、応力腐食割れを生じることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態に係るコンクリートキャスクの正面断面図である。
【図２】同コンクリートキャスクの部分切欠斜視図である。
【図３】同コンクリートキャスクの平面断面図である。
【図４】同コンクリートキャスクの平面断面図（変形例１）である。
【図５】同コンクリートキャスクの平面断面図（変形例２）である。
【図６】同コンクリートキャスクの平面断面図（変形例３）である。
【図７】同コンクリートキャスクの平面断面図（変形例４）である。
【図８】同コンクリートキャスクの平面断面図（変形例５）である。
【図９】本発明の他の実施の形態に係るコンクリートキャスクの要部正面断面図である。
【図１０】同コンクリートキャスクの要部平面断面図である。
【図１１】同コンクリートキャスクの要部正面断面図（変形例６）である。
【図１２】本発明のさらに他の実施の形態に係るコンクリートキャスクの要部正面断面図である。
【図１３】同コンクリートキャスクの要部平面断面図である。
【図１４】同コンクリートキャスクの要部正面断面図（変形例７）である。
【図１５】従来のコンクリートキャスクの部分切欠斜視図である。
【図１６】同従来のコンクリートキャスクの正面断面図である。
【図１７】コンクリートキャスクの炉停止後の冷却期間に対する燃料１体当たりの発熱量（ｋＷ／体）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態に係るコンクリートキャスクを図面に基づき説明する。
図１、図２における１０は本発明の実施の形態（第１の実施の形態）に係るコンクリートキャスクである。コンクリートキャスク１０は、使用済燃料（使用済核燃料）が内部に密閉状態で収容されている金属製円筒形状のキャニスタ２と、このキャニスタ２を内部に収容するコンクリート製円筒形状の容器本体１と、後述する冷却通路３と、を有する。キャニスタ２の金属材料としては、ステンレス等のさび難い金属材が用いられている。
【００２６】
キャニスタ２内に密閉状態で収容されている使用済燃料は崩壊熱を発するため、コンクリートキャスク１０では、崩壊熱による過度な温度上昇を抑制すべく、容器本体１の内周面とキャニスタ２の外周面との間に略円筒形状の冷却通路３の隙間が設けられている。また、この冷却通路３の下端部に通じる空気導入路４や、冷却通路３の上端部に通じる空気排出路５が、容器本体１を径方向（半径方向）に貫通してそれぞれ複数設けられる。そして、空気導入路４を通して冷却通路３の下端部に導入された冷却用の空気が、キャニスタ２から出る崩壊熱で温められながら（すなわち、キャニスタ２からの崩壊熱を吸収してキャニスタ２を冷却しながら）上方に自然循環し、冷却通路３の上端部に接続された空気排出路５からコンクリートキャスク１０の外部などに排出される。
【００２７】
なお、キャニスタ２は、有底筒形状で上面部が開口されている本体部２ａに、使用済燃料（使用済核燃料）が収容され、この後、蓋部２ｂが本体部２ａに溶接などにより固着され、内部が密閉された構造である。例えば、本体部２ａは、矩形の板金を湾曲させ、湾曲させた両端部同士を溶接して円筒形の周面を形成し、この円筒部に底面部が溶接して接合されて製造される。蓋部２ｂは外周リング状部と中央円盤部とから構成される場合が多く、外周リング状部と中央円盤部とも溶接などにより固着される場合が多いが、これに限るものではない。また、図１、図２における２ｃはキャニスタ２の外周面で上下方向に沿って略直線状に延びるように設けられた外周溶接部、２ｄはキャニスタ２の本体部２ａと蓋部２ｂとを接合する上面溶接部である。
【００２８】
また、図１に示すように、空気導入路４や空気排出路５は、途中に屈曲部などが設けられており、空気導入路４や空気排出路５を通して、キャニスタ２からの放射線が漏れ出さない（もしくは漏れ出難くなる）よう構成されている。また、図１において、１ａは容器本体１の蓋部、４ａは空気導入口、５ａは空気排出口である。また、６はキャニスタ２の上面部と容器本体１の蓋部内側との間に設けられて冷却通路３の上端部に繋がる上部冷却空間、７はキャニスタ２の底面部と容器本体１の底面部内側との間に設けられて冷却通路３の下端部に繋がる下部冷却空間、８は容器本体１の底面部上に載せられて、キャニスタ２を下方から支持するキャニスタ支持体である。なお、キャニスタ支持体８を設けることなく、容器本体１の底面部でキャニスタ２を下方から直接支持する構造としてもよい。
【００２９】
コンクリートキャスク１０には、通電することでキャニスタ２の表面を加熱して応力腐食割れを抑制する誘導加熱コイル１１が設けられている。図１に示すコンクリートキャスク１０では、誘導加熱コイル１１が、キャニスタ２の外周を巻回する状態で（但し、キャニスタ２の外周面には直接には接触していない状態で）、冷却通路３の領域に配設されている。
【００３０】
誘導加熱コイル１１は、外部に設けられた制御部１２を介して電源（交流電源）１３に接続され、制御部１２には、キャニスタ２の表面部の温度を検知する熱電対などからなる温度検知センサ１４も接続されている。そして、制御部１２は、キャニスタ２の表面部において応力腐食割れ（ＳＣＣ：Stress Corrosion Cracking）が生じる可能性がある温度（例えば、キャニスタ２の表面部において、空気中の水分が水滴（液体）になる可能性がある温度（１００℃以下））になると、誘導加熱コイル１１に通電する。温度検知センサ１４は、コンクリートキャスク１０において内部に導入された空気が最初に接触して、最も低温となり易いキャニスタ２の下部（下端部近傍箇所など）や底面部に取り付けると好適であるが、これに代えて、冷却通路３（例えば、冷却通路３の下部や下端部など）に配置して循環する空気の温度を検知し、この温度が、キャニスタ２の表面部において応力腐食割れを生じる温度以下になると誘導加熱コイル１１に通電する（いわゆるフィードバック制御により通電する）よう構成してもよい。
【００３１】
なお、誘導加熱コイル１１を冷却通路３の領域に配設する取付手法としては、例えば、図３に示すように、磁性を帯び難い取付用部材１５に誘導加熱コイル１１を巻回し、この取付用部材１５を容器本体１の内周面（もしくは、図４に示すように、キャニスタ２の外周面）に取付けるとよい。あるいは、図５、図６に示すように、キャニスタ２の外周面と容器本体１の内周面との間（すなわち冷却通路３）に配設される、例えばスペーサとしても機能するとともに磁性を帯び難い取付用部材１６（１６Ａ、１６Ｂ）に、誘導加熱コイル１１を組み付けて、この取付用部材１６を冷却通路３に配設してもよい。この取付用部材１６としては、図５に示すように、平面視して略コ字状断面が連なる形状（隣接する箇所が内周側と外周側とに交互に開口するいわゆるエコハット形状）の取付用部材１６Ａを用いてもよいし、図６に示すようにいわゆるＩ字形状の断面部を有する取付用部材１６Ｂを用いてもよいが、これに限るものではない。
【００３２】
また、誘導加熱コイル１１を、冷却通路３の領域に設ける代わりに、容器本体１の内周部に誘導加熱コイル１１を埋め込んでもよい。また、この場合に、図７に示すように、誘導加熱コイル１１（詳しくは、誘導加熱コイル１１のコイル状部分）が容器本体１の内周部表面から露出しないように埋め込むとさらに好適であるが、これに限るものではなく、誘導加熱コイル１１の一部（例えば内周側部分）が露出する状態で埋め込んでもよい。
【００３３】
上記構成において、温度検知センサ１４により検知したキャニスタ２の表面部の温度が、キャニスタ２の表面部において応力腐食割れが生じる可能性がある温度（例えば、１００℃）よりも高い場合には、誘導加熱コイル１１に通電されない。すなわち、使用済燃料の冷却期間がまだ短くて数年である場合など、まだ、使用済燃料の発熱量が大きくてキャニスタ２の表面温度が高くて応力腐食割れが生じる温度よりも高い場合には、誘導加熱コイル１１に通電されず、したがって、キャニスタ２は加熱されない。これにより、崩壊熱が比較的大きい状態では、キャニスタ２および冷却通路３の空気が加熱されず、キャニスタ２から出る崩壊熱を冷却通路３の冷却空気により良好に吸収することができる。
【００３４】
また、温度検知センサ１４により検知したキャニスタ２の表面部の温度が、応力腐食割れが生じる可能性がある温度以下になると、誘導加熱コイル１１に通電される。これにより、誘導加熱コイル１１の内側を上下に通る磁界（図１において、太点線で簡略的に示す）が発生してキャニスタ２の表面部に渦電流が発生して加熱され、キャニスタ２の表面部において、水滴などが付着するなどして湿度が高い状態となることが防止される。
【００３５】
ここで、応力腐食割れ（ＳＣＣ）は、上記のような温度や湿度、塩分濃度の条件に加えて、引張応力が作用している箇所で生じる傾向がある。円筒形状であるキャニスタ２は、矩形の板金を湾曲させ、湾曲させた両端部同士を溶接して円筒形の周面を形成するため、湾曲させた両端部同士を溶接した略直線状の外周溶接部２ｃや、有底円筒形状の本体部２ａに使用済燃料を収納した後に、キャニスタ２の本体部上面を閉じる蓋部２ｂとの上面溶接部２ｄとが、応力腐食割れ（ＳＣＣ）を生じる可能性が高まる可能性がある。しかし、上記構成によれば、キャニスタ２の表面部の温度が、応力腐食割れが生じる可能性がある温度になると、誘導加熱コイル１１に通電され、側面溶接部２ｃや上面溶接部２ｃを含めたキャニスタ２の表面部で水滴などが付着したり湿度が高い状態となったりすることが防止される。したがって、冷却空気に塩分が含まれている場合でもキャニスタ２の表面部で塩化物イオンが発生して応力腐食割れ（ＳＣＣ）を生じることを抑制でき、ひいてはコンクリートキャスク１０の信頼性を向上させることができる。
【００３６】
また、本構成によれば、キャニスタ２の表面部内部の渦電流によりジュール熱が発生して内部から発熱するので、導電線の抵抗により発熱させる場合よりも高い効率で迅速な加熱が可能となる。また、周波数を変えることで表面からどのくらいの深さまで加熱するかも制御する（コントロールする）ことができ、周波数を高めると表皮効果により渦電流がキャニスタ２の表面部に集中し、表面部だけを発熱することが可能となる。例えば、数百ヘルツ（例えば二百ヘルツ）以上の周波数で通電すれば好適であるが、これに限るものではない。なお、誘導加熱コイル１１に通電して、誘導加熱する方法としては、電磁誘導加熱または高周波誘導加熱の何れの方法によって加熱してもよい。
【００３７】
また、誘導加熱コイル１１を容器本体１に埋め込んだ場合には、誘導加熱コイル１１を所定位置に固定したり支持したりする取付用部材などを設けなくても済んで、製造コストを低減することが可能となる。また、誘導加熱コイル１１がコンクリート製の容器本体１で覆われて、海水の塩分を含んだ空気が誘導加熱コイル１１に接触し難くなり（すなわち、晒され難くなり）、塩分による誘導加熱コイル１１の損傷を最小限に抑えることができて、信頼性を向上させることができる。また、冷却通路３の冷却空気の流れを誘導加熱コイル１１などで阻害することがなくて、冷却性能を良好に維持できる。さらに、例えば、検査などのために容器本体１からキャニスタ２を取り出す場合でも、誘導加熱コイル１１にキャニスタ２などが当接して損傷することを防止でき、ひいてはコンクリートキャスク１０の信頼性を向上させることができる利点もある。なお、誘導加熱コイル１１の誘導加熱部分（コイル状部分）の全体を容器本体１に埋め込むと特に好適であり、この場合には、誘導加熱コイル１１が海水の塩分を含んだ空気で晒されないなどの利点を良好に得られるが、これに限るものではなく、誘導加熱コイル１１の誘導加熱部分（コイル状部分）の一部を容器本体１に埋め込んだ場合には、その埋込部分が海水の塩分を含んだ空気で晒されない利点がある。
【００３８】
また、上記実施の形態では、容器本体１内に鉄筋などの磁性を帯びるものがない場合を示したが、容器本体１内に、鉄筋１８などの磁性を帯びて加熱される可能性があるものがある場合には、図８に示すように、容器本体１の内周部表面などに磁気を遮蔽する磁気シールド１７を施し、冷却通路３における磁気シールド１７よりも内周側に誘導加熱コイル１１を配設してもよい。さらに、キャニスタ２の上面部に臨む容器本体１の蓋部内側や、キャニスタ２の底面部に臨む容器本体１の底面部内側にも磁気シールド１７を施して（設けて）もよい。なお、磁気シールド１７としては、強透磁性体材料、電磁鋼鈑や磁性体シートなどを用いればよいが、これに限るものではない。
【００３９】
このように、容器本体１内に、鉄筋１８などの磁性を帯びて加熱される可能性があるものがある場合に、容器本体１の内側となる面に磁気シールド１７を設けることにより、誘導加熱コイル１１に通電した場合に発生する磁力が、容器本体１内にある鉄筋などの磁気を帯びるものを加熱すること防止され、ひいてはコンクリートキャスク１０としての信頼性が向上する。
【００４０】
なお、容器本体１内に、鉄筋１８などの磁気を帯びて加熱される可能性があるものが存在しない場合でも、誘導加熱コイル１１に通電した場合に発生する磁力が容器本体１から外部に万一漏れることを防止すべく、念のために、容器本体１（容器本体１の内面側領域や外面側領域や中間部など）に磁気シールド１７を設けてもよい。
【００４１】
図９、図１０は本発明の他の実施の形態に係るコンクリートキャスク２０の要部正面断面図および要部平面断面図である。図９、図１０に示すように、このコンクリートキャスク２０では、誘導加熱コイル２１が、キャニスタ２の上面部と容器本体１の蓋部１ａの内側との間の上部冷却空間６に設けられている。誘導加熱コイル２１は、例えば、容器本体１の蓋部１ａの内側やキャニスタ２の上面部に、取付用部材２２を介して取り付けるなどして上部冷却空間６に設けるとよいがこれに限るものではない。また、誘導加熱コイル２１としては、図１０に示すように、渦巻き形状のものを用いると好適であるが、これに限るものではない。また、図８に示す場合と同様に、容器本体１内に鉄筋１８などの磁性を帯びて加熱される可能性があるものがある場合には、容器本体１の蓋部１ａの下面などに磁気を遮蔽する磁気シールド１７を施してもよい（図示せず）。
【００４２】
誘導加熱コイル２１を、上部冷却空間６に設ける代わりに、図１１に示すように、容器本体１の蓋部１ａに誘導加熱コイル２１を埋め込んでもよい。なお、この場合には、図１１に示すように、誘導加熱コイル２１（詳しくは、誘導加熱コイル２１のコイル状部分）が容器本体１の蓋部１ａ下面から露出しないように埋め込むと好適であるが、これに限るものではなく、誘導加熱コイル２１の一部（例えば下部）が容器本体１の蓋部１ａの下面から露出する状態で埋め込んでもよい。
【００４３】
なお、上記の実施の形態で述べたような誘導加熱コイル１１を、冷却通路３や容器本体１の内周部に設けることなく、誘導加熱コイル２１だけを上部冷却空間６や容器本体１の蓋部１ａに設けてもよいが、これに限るものではなく、上記の実施の形態で述べたような誘導加熱コイル１１を、冷却通路３や容器本体１の内周部に設け、かつ、誘導加熱コイル２１を上部冷却空間６や容器本体１の蓋部１ａに設けてもよい。
【００４４】
なお、図９〜図１１では省略して示しているが、この実施の形態においても、上記実施の形態と同様に、誘導加熱コイル２１は、外部に設けられた制御部１２を介して、電源（交流電源）１３に接続され、制御部１２には、キャニスタ２の表面部（例えば、キャニスタ２の上面部表面）の温度を検知する熱電対などからなる温度検知センサ（図示せず、ただし、図１に示す温度検知センサ１４を共用してもよい）も接続されている。そして、制御部１２は、キャニスタ２の表面部において応力腐食割れが生じる可能性がある温度になると誘導加熱コイル２１に通電する。
【００４５】
なお、キャニスタ２は、有底筒形状で上面部が開口されている本体部２ａに、使用済燃料（使用済核燃料）が収容され、この後、蓋部２ｂが本体部２ａに溶接などにより固着され、内部が密閉される構造である。また、蓋部２ｂは外周リング状部と中央円盤部とから構成される場合が多く、外周リング状部と中央円盤部とも溶接（上面溶接部２ｄ）などにより固着される場合が多いが、これに限るものではない。溶接で蓋部２ｂと本体部２ａと（並びに外周リング状部と中央円盤部と）が固着されている場合（すなわち溶着されている）には、上面溶接部２ｄに引張応力が作用している領域がある。したがって、冷却通路３を通して上部冷却空間６に導入された空気に、塩分が含まれ、かつキャニスタ２の表面部で結露するなどして湿度が高い環境であると、塩分が湿気の水分中に溶解し、溶解した塩化物イオンによってキャニスタ２に錆や腐食が発生して応力腐食割れ（ＳＣＣ）を生じる可能性がある。
【００４６】
しかしながら、上記構成によれば、キャニスタ２の表面部の温度が、結露温度以下になると、誘導加熱コイル２１に通電されるため、誘導加熱コイル１１を通る磁界が発生してキャニスタ２の表面部（この実施の形態ではキャニスタ２の上面部）に渦電流が発生して加熱され、冷却空気が結露するなどして湿度が高くなることが防止される。したがって、冷却空気に塩分が含まれている場合でも、上記した上面溶接部２ｄを含むキャニスタ２の上面部で塩化物イオンが発生して応力腐食割れ（ＳＣＣ）を生じることをより良好に抑制でき、ひいてはコンクリートキャスク２０の信頼性を向上させることができる。
【００４７】
また、誘導加熱コイル２１を容器本体１の蓋部１ａに埋め込んだ場合には、誘導加熱コイル１１を所定位置に固定したり支持したりする取付用部材などを設けなくても済んで、製造コストを低減することが可能となる。また、誘導加熱コイル２１がコンクリート製の容器本体１で覆われこととなるため、海水の塩分を含んだ空気が誘導加熱コイル２１に接触し難くなり、塩分による誘導加熱コイル２１の損傷を最小限に抑えることができて、信頼性を向上させることができる。また、上部冷却空間６の空気の流れを誘導加熱コイル２１などで阻害することがなくて、冷却性能を良好に維持できる。さらに、例えば、検査などのために容器本体１からキャニスタ２を取り出す場合でも、誘導加熱コイル１１にキャニスタ２などが当接して損傷することを防止でき、ひいてはコンクリートキャスク２０の信頼性を向上させることができる利点もある。
【００４８】
図１２、図１３は本発明のその他の実施の形態に係るコンクリートキャスク３０の要部正面断面図および要部平面断面図である。図１２、図１３に示すように、このコンクリートキャスク３０では、誘導加熱コイル３１が、キャニスタ２の底面部と容器本体１の底面部内側との間の下部冷却空間７に設けられている。誘導加熱コイル３１は、例えば、容器本体１の底部の内側（上面部）やキャニスタ２の底面部に、取付用部材３２を介して取り付けるなどして下部冷却空間７に設けるとよいがこれに限るものではない。また、図８に示す場合と同様に、容器本体１内に鉄筋１８などの磁性を帯びて加熱される可能性があるものがある場合には、容器本体１の底面部上面などに磁気を遮蔽する磁気シールド１７を施してもよい（図示せず）。
【００４９】
また、誘導加熱コイル３１を、下部冷却空間７に設ける代わりに、図１３に示すように、容器本体１の底面部に誘導加熱コイル３１を埋め込んでもよい。なお、この場合には、図１３に示すように、誘導加熱コイル３１（詳しくは、誘導加熱コイル３１のコイル状部分）が容器本体１の底面部上面から露出しないように埋め込むと好適であるが、これに限るものではなく、誘導加熱コイル３１の一部（例えば上部）が容器本体１の底面部上面から露出する状態で埋め込んでもよい。
【００５０】
なお、上記の実施の形態で述べたような誘導加熱コイル１１を、冷却通路３や容器本体１の内周部に設けることなく、誘導加熱コイル３１だけを下部冷却空間７や容器本体１の底面部に設けてもよいが、これに限るものではなく、上記の実施の形態で述べたような誘導加熱コイル１１を、冷却通路３や容器本体１の内周部に設け、かつ、誘導加熱コイル３１誘導加熱コイル２１を下部冷却空間７や容器本体１の底面部に設けてもよい。さらに、誘導加熱コイル２１を上部冷却空間６や容器本体１の蓋部１ａに設けてもよい。
【００５１】
なお、図１２、図１３などでは省略して示しているが、この実施の形態においても、上記実施の形態と同様に、誘導加熱コイル３１は、外部に設けられた制御部１２を介して、電源（交流電源）１３に接続され、制御部１２には、キャニスタ２の表面部（例えば、キャニスタ２の底面部表面）の温度を検知する熱電対などからなる温度検知センサ（図示せず、ただし、図１に示す温度検知センサ１４を共用してもよい）も接続されている。そして、制御部１２は、キャニスタ２の表面部において応力腐食割れが生じる温度になると誘導加熱コイル３１に通電する。
【００５２】
上記構成によれば、キャニスタ２の表面部（底面部など）の温度が、応力腐食割れが生じる可能性がある温度になると、誘導加熱コイル３１に通電されるため、誘導加熱コイル３１を通る磁界が発生してキャニスタ２の表面部（この実施の形態ではキャニスタ２の底面部）に渦電流が発生して加熱され、冷却空気が結露することが防止される。したがって、冷却空気に塩分が含まれている場合でも、キャニスタ２の底面部で塩化物イオンが発生して応力腐食割れ（ＳＣＣ）を生じることを抑制でき、ひいてはコンクリートキャスク１０の信頼性を向上させることができる。特に、この場合には、誘導加熱コイル３１に通電していない状態では低温となり易い、キャニスタ２の底面部や下部冷却空間７を良好に加熱することができる利点がある。
【００５３】
上記実施の形態では、キャニスタ２の表面部（底面部など）の温度を検知する熱電対などからなる温度検知センサ１４を設けた場合を述べたが、これに限るものではなく、温度センサを設けずに、あらかじめ、試験などを行って、結露温度に達する期間を調べておき、この期間に達する際や、これ以前に誘導加熱コイル１１、２１、３１に通電するよう構成してもよい。
【００５４】
また、上記実施の形態では、キャニスタ２の側面溶接部２ｃや上面溶接部２ｄにおいて、引張応力が作用している領域が残っていても、誘導加熱コイル１１、２１、３１により加熱することで、溶解した塩化物イオンによってキャニスタ２に錆や腐食が発生して応力腐食割れ（ＳＣＣ）を生じることを防止している場合を述べた。しかしながら、これに限るものではなく、より確実に応力腐食割れを防止すべく、キャニスタ２の側面溶接部２ｃや上面溶接部２ｄなどの溶接部において、引張応力が作用している領域が残らないように処理したり、残らない構造を付加したりしてもよいことは申すまでもない。
【符号の説明】
【００５５】
１      容器本体
２      キャニスタ
３      冷却通路
４      空気導入路
５      空気排出路
６      上部冷却空間
７      下部冷却空間
８      キャニスタ支持体
１０、２０、３０    コンクリートキャスク
１１、２１、３１    誘導加熱コイル
１２    制御部
１３    電源（交流電源）
１４    温度検知センサ
１５、１６、１６Ａ、１６Ｂ、２２、３２    取付用部材
１７    磁気シールド
１８    鉄筋
【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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