(57)【要約】【課題】本発明は、冷却水の液面が変動した場合でも気相における放射性物質の濃度の上昇を抑制可能な核燃料プール被覆用フロート部材を提供することを目的とする。【解決手段】核燃料プール内に貯えられた冷却水２の液面２ａに、冷却水２の液面２ａを覆うように複数配置される核燃料プール被覆用フロート部材１０であって、非磁性材料よりなり、冷却水２に浮いた状態で姿勢が定まるフロート本体１１と、フロート本体１１の外周部に設けられた磁石１２と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
核燃料プール内に貯えられた冷却水の液面に、該冷却水の液面を覆うように複数配置される核燃料プール被覆用フロート部材であって、
非磁性材料によって形成され、前記冷却水の液面に浮いた状態で姿勢が定まるフロート本体と、
前記フロート本体の外周部に設けられた磁石と、
を備える核燃料プール被覆用フロート部材。
【請求項２】
前記フロート本体は、前記冷却水の液面に浮くフロート部と、
前記フロート部の外周部に設けられた錘部と、
含み、
前記錘部は、前記フロート部と同じ非磁性材料で構成されている請求項１記載の核燃料プール被覆用フロート部材。
【請求項３】
前記フロート部は、内部に中空部を有しており、
前記錘部は、前記中空部を区画する前記フロート部の内面の一部と接触するように、前記中空部に配置されており、
前記冷却水の液面を覆うように複数の前記フロート本体が配置された状態で、前記磁石は、前記錘部により前記冷却水の液面に浮いた状態で姿勢が定まった前記フロート部同士が接触する部分の内側に形成された前記中空部に設けられるとともに、前記フロート部の内面の周方向に配置されている請求項２記載の核燃料プール被覆用フロート部材。
【請求項４】
前記磁石は、前記フロート部の外面の周方向に配置されている請求項２記載の核燃料プール被覆用フロート部材。
【請求項５】
前記フロート本体は、フロート部と、該フロート部の内部に区画された中空部と、を含み、
前記フロート部の外周部に設けられ、前記冷却水の液面に浮いた状態の前記フロート本体の姿勢を定める錘部を含み、
前記錘部は、前記フロート部の材料とは異なる非磁性材料で構成されている請求項１記載の核燃料プール被覆用フロート部材。
【請求項６】
前記錘部は、前記中空部を区画する前記フロート部の内面の一部と接触するように、前記中空部に配置されており、
前記冷却水の液面を覆うように複数の前記フロート本体が配置された状態で、前記磁石は、前記錘部により前記冷却水の液面に浮いた状態で姿勢が定まった前記フロート部同士が接触する部分の内側に位置する前記中空部に設け、かつ前記フロート部の内面の周方向に配置されている請求項５記載の核燃料プール被覆用フロート部材。
【請求項７】
前記フロート部の外形は、略球形状とされており、
前記冷却水の液面を覆うように複数の前記フロート本体が配置された状態で、前記フロート部同士が接触する部分の前記フロート部の外面の形状は、鉛直方向に対して平行な平面であり、
前記磁石は、前記平面を区画する前記フロート部の内面に配置されている請求項３記載の核燃料プール被覆用フロート部材。
【請求項８】
前記冷却水の液面を覆うように複数の前記フロート本体が配置された状態で、前記フロート部同士が接触する部分の外形が六角柱形状である請求項２または３記載の核燃料プール被覆用フロート部材。
【請求項９】
前記フロート本体の前記非磁性材料は、耐食性を有する金属材料である請求項１ないし８のうち、いずれか１項記載の核燃料プール被覆用フロート部材。
【請求項１０】
前記金属材料は、チタンである請求項９記載の核燃料プール被覆用フロート部材。
【請求項１１】
前記フロート本体は、外形が球形状であり、ゴムによって形成されており、
前記フロート本体は、外形が半球形状とされた２つの半割体で構成されており、
前記２つの半割体のうち、一方の半割体のみ空洞部を有する請求項１記載の核燃料プール被覆用フロート部材。
【請求項１２】
前記フロート本体は、中央部に開口部を有するリング状の浮き輪部と、前記開口部を塞ぐ板部と、を含み、
前記磁石は、前記浮き輪部の外周部に配置されている請求項１記載の核燃料プール被覆用フロート部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、核燃料プール被覆用フロート部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所では、発電用の蒸気を生成する原子炉に付帯して、使用済燃料の貯蔵及び冷却のための燃料プールが設置されている。
燃料プールでは、使用済燃料からの崩壊熱を冷却するために、予め海水または空気にて冷却した冷却水をプール水として貯溜すると共に、燃料プール内においてプール水を循環させている。上記冷却水には、使用済燃料から溶け出した放射性物質（例えば、トリチウム）が含まれており、放射性物質が含まれた冷却水が蒸発すると、気相中の放射性物質の濃度が高くなり問題となる。
【０００３】
特許文献１には、連続酸洗装置の各酸洗槽の酸液面の全面に、多数の小径ボールを浮かべることで、酸液の蒸発を抑制する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５８−１８５７８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、燃料プール内には、一部が冷却水に浸漬された各種構造物が配置されている。そのため、クレーン等を用いて、上記構造物を移動させると冷却水の液面が変動（波が発生）する。
また、燃料プールの内外に使用済燃料を移動させる場合にも冷却水の液面の変動が発生する。
【０００６】
特許文献１に開示された多数の小径ボールが冷却水の液面に浮かべた場合、冷却水の液面が変動すると、小径ボールが回転して、放射性物質を含む冷却水に浸漬された小径ボールの外面が気相に露出される。このように、冷却水に浸漬された小径ボールの外面が気相に露出されると、小径ボールの外面から放射性物質を含む冷却水が蒸発して、気相における放射性物質の濃度が高くなる可能性があった。
【０００７】
また、特許文献１に開示された多数の小径ボールは、小径ボール同士が離間しやすい（特に、冷却水の液面が変動すると離間しやすい）ため、小径ボールで覆えない冷却水の液面が多く存在してしまう。このため、小径ボール間の隙間から露出された冷却水の液面から冷却水が蒸発して、気相における放射性物質の濃度が高くなる可能性があった。
【０００８】
そこで、本発明は、冷却水の液面が変動した場合でも気相における放射性物質の濃度の上昇を抑制することの可能な核燃料プール被覆用フロート部材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】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る核燃料プール被覆用フロート部材は、核燃料プール内に貯えられた冷却水の液面に、該冷却水の液面を覆うように複数配置される核燃料プール被覆用フロート部材であって、非磁性材料によって形成され、前記冷却水の液面に浮いた状態で姿勢が定まるフロート本体と、前記フロート本体の外周部に設けられた磁石と、を備える。
【００１０】
本発明によれば、非磁性材料によって形成され、冷却水の液面に浮いた状態で姿勢が定まるフロート本体と、フロート本体の外周部に設けられた磁石と、を備えることで、磁石の磁力により、互いに隣り合う位置に配置された核燃料プール被覆用フロート部材同士を連結することが可能となる。
これにより、クレーン等により各種構造物や使用済燃料を移動させる際に冷却水の液面が変動した場合でも、核燃料プール被覆用フロート部材同士が離間しにくくなるので、複数の核燃料プール被覆用フロート部材間から露出される冷却水の液面の面積を少なくすることが可能となる。よって、複数の核燃料プール被覆用フロート部材間から露出された液面から蒸発する冷却水の量を少なくすることが可能となるので、気相における放射性物質の濃度の上昇を抑制することができる。
【００１１】
また、磁石の磁力により、互いに隣り合う位置に配置された核燃料プール被覆用フロート部材同士を連結することで、各核燃料プール被覆用フロート部材が回転しにくくなるので、放射性物質を含む冷却水が付着したフロート部の外面が気相に露出されることを抑制可能となる。これにより、フロート部の外面に付着した冷却水が蒸発することを抑制可能となるので、気相における放射性物質の濃度の上昇を抑制することができる。
【００１２】
また、上記本発明の一態様に係る核燃料プール被覆用フロート部材において、前記フロート本体は、前記冷却水の液面に浮くフロート部と、前記フロート部の外周部に設けられた錘部と、含み、前記錘部は、前記フロート部と同じ非磁性材料で構成されていてもよい。
【００１３】
このような構成とされた錘部を有することで、燃料プールの底面と対向する位置に常に錘部が配置されることになる。これにより、冷却水の液面が変動した場合でも、錘部が設けられた側のフロート部が冷却水に浸漬された状態を維持（つまり、核燃料プール被覆用フロート部材の姿勢を維持）することが可能となる。
つまり、冷却水の液面が変動した際に、核燃料プール被覆用フロート部材の回転を抑制することが可能となるので、気相における放射性物質の濃度の上昇を抑制することができる。
【００１４】
また、フロート部と同じ非磁性材料で錘部を構成することで、錘部とフロート部とを一括形成することが可能となる。これにより、錘部とフロート部とを別々に製造する場合と比較して、核燃料プール被覆用フロート部材の製造を簡便に行うことができる。
さらに、錘部の重さを調整することにより、冷却水に対してフロート部をどの程度沈めるかを調整することができる。
【００１５】
また、上記本発明の一態様に係る核燃料プール被覆用フロート部材において、前記フロート部は、内部に中空部を有しており、前記錘部は、前記中空部を区画する前記フロート部の内面の一部と接触するように、前記中空部に配置されており、前記冷却水の液面を覆うように複数の前記フロート本体が配置された状態で、前記磁石は、前記錘部により前記冷却水の液面に浮いた状態で姿勢が定まった前記フロート部同士が接触する部分の内側に形成された前記中空部に設けられるとともに、前記フロート部の内面の周方向に配置されていてもよい。
【００１６】
このように、フロート部が中空部を有することで、フロート部の重量の軽量化を図ることができるとともに、中空部に磁石を配置させることができる。
また、中空部に磁石を配置することで、冷却水により磁石が劣化することを抑制できる。
【００１７】
また、上記本発明の一態様に係る核燃料プール被覆用フロート部材において、前記磁石は、前記フロート部の外面の周方向に配置されていてもよい。
【００１８】
このように、フロート部の外周面の周方向に磁石を配置させることで、磁石同士が直接引き付けあうことになるので、中空部に磁石を配置させる場合と比較して、磁力の弱い磁石を用いることができる。
【００１９】
また、上記本発明の一態様に係る核燃料プール被覆用フロート部材において、前記フロート本体は、フロート部と、該フロート部の内部に区画された中空部と、を含み、前記フロート部の外周部に設けられ、前記冷却水の液面に浮いた状態の前記フロート本体の姿勢を定める錘部を含み、前記錘部は、前記フロート部の材料とは異なる非磁性材料で構成されていてもよい。
【００２０】
このように、フロート部とは異なる非磁性材料で構成された錘部を有することで、錘部の重さを容易に調整することが可能となる。これにより、冷却水に対するフロート部の浸漬具合を容易に調整することができる。
【００２１】
また、上記本発明の一態様に係る核燃料プール被覆用フロート部材において、前記錘部は、前記中空部を区画する前記フロート部の内面の一部と接触するように、前記中空部に配置されており、前記冷却水の液面を覆うように複数の前記フロート本体が配置された状態で、前記磁石は、前記錘部により前記冷却水の液面に浮いた状態で姿勢が定まった前記フロート部同士が接触する部分の内側に位置する前記中空部に設け、かつ前記フロート部の内面の周方向に配置されていてもよい。
【００２２】
このように、フロート部が中空部を有することで、フロート本体の重量の軽量化を図ることができるとともに、中空部に磁石を配置することができる。
また、中空部に磁石を配置することで、冷却水により磁石が劣化することを抑制できる。
【００２３】
また、上記本発明の一態様に係る核燃料プール被覆用フロート部材において、前記フロート部の外形は、略球形状とされており、前記冷却水の液面を覆うように複数の前記フロート本体が配置された状態で、前記フロート部同士が接触する部分の前記フロート部の外面の形状は、鉛直方向に対して平行な平面であり、前記磁石は、前記平面を区画する前記フロート部の内面に配置されていてもよい。
【００２４】
このように、フロート部の外形が略球形状の場合において、フロート部の外面のうち、フロート部同士が接触する部分の外面の形状を平面にすることで、核燃料プール被覆用フロート部材同士が点接触ではなく、２つの平面で接触することになる。
これにより、磁力により引き付けられた核燃料プール被覆用フロート部材間から露出される冷却水の液面の面積を少なくすることが可能となるので、気相における放射性物質の濃度の上昇をさらに抑制することができる。
【００２５】
また、上記本発明の一態様に係る核燃料プール被覆用フロート部材において、前記冷却水の液面を覆うように複数の前記フロート本体が配置された状態で、前記フロート部同士が接触する部分の外形が六角柱形状であってもよい。
【００２６】
このように、冷却水の液面を覆うように複数のフロート本体が配置された状態で、フロート部同士が接触する部分の外形を六角柱形状とすることで、フロート部の６つの側面と他の６つのフロート部のそれぞれ１つの側面とが隙間なく接触することが可能となる。つまり、複数の核燃料プール被覆用フロート部材間から露出される冷却水の液面の面積をさらに少なくすることが可能となる。
これにより、外形が球形状のフロート部を用いた核燃料プール被覆用フロート部材と比較して、気相における放射性物質の濃度の上昇をさらに抑制することができる。
【００２７】
また、上記本発明の一態様に係る核燃料プール被覆用フロート部材において、前記フロート本体の前記非磁性材料は、耐食性を有する金属材料であってもよい。
【００２８】
このように、フロート本体の非磁性材料として耐食性を有する金属材料を用いることで、冷却水により腐食を抑制した上で、フロート本体の強度を十分に確保することができる。
【００２９】
また、上記本発明の一態様に係る核燃料プール被覆用フロート部材において、前記金属材料は、チタンであってもよい。
【００３０】
このように、軽量なチタンを用いることで、冷却水に対するフロート本体の浸漬具合を容易に調節することができる。
【００３１】
また、上記本発明の一態様に係る核燃料プール被覆用フロート部材において、前記フロート本体は、外形が球形状であり、ゴムによって形成されており、前記フロート本体は、外形が半球形状とされた２つの半割体で構成されており、前記２つの半割体のうち、一方の半割体のみ空洞部を有してもよい。
【００３２】
このような構成とされたフロート本体を有することで、他方の半割体が錘として機能するため、冷却水に対するフロート本体の姿勢（具体的には、他方の半割体が冷却水に浸漬され、一方の半割体が気相に露出されるという姿勢）を維持することができる。
また、フロート本体の材料として、ゴムを用いることで、非磁性の金属材料を用いる場合と比較して、コストを低減できるとともに、フロート本体同士が衝突した際の衝撃を緩和することができる。
【００３３】
また、上記本発明の一態様に係る核燃料プール被覆用フロート部材において、前記フロート本体は、中央部に開口部を有するリング状の浮き輪部と、前記開口部を塞ぐ板部と、を含み、前記磁石は、前記浮き輪部の外周部に配置されていてもよい。
【００３４】
このような構成とすることで、錘部を設けることなく、冷却水の液面が変動した場合でも、核燃料プール被覆用フロート部材の上下が反転することを抑制可能になるとともに、核燃料プール被覆用フロート部材同士が離間することがなくなるため、気相における放射性物質の濃度の上昇を抑制することができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、放射性物質を含む冷却水の液面が変動した場合でも気相における放射性物質の濃度の上昇を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る核燃料プール被覆用フロート部材が冷却水の液面に複数配置された核燃料プールの平面図である。
【図２】図１に示す構造体のＡ１−Ａ２線方向の断面図である。
【図３】図１に示す核燃料プール被覆用フロート部材をフロート部の中心位置を通過するようにＸＹ平面で切断した際の核燃料プール被覆用フロート部材の断面図である。
【図４】第１の実施形態の第１変形例に係る核燃料プール被覆用フロート部材の断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る核燃料プール被覆用フロート部材の断面図であり、冷却水の液面に核燃料プール被覆用フロート部材が複数連結された状態を模式的に示す図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る核燃料プール被覆用フロート部材の断面図であり、冷却水の液面に核燃料プール被覆用フロート部材が複数連結された状態を模式的に示す図である。
【図７】本発明の第４の実施形態に係る核燃料プール被覆用フロート部材の断面図であり、冷却水の液面に核燃料プール被覆用フロート部材が複数連結された状態を模式的に示す図である。
【図８】図７に示す核燃料プール被覆用フロート部材のＢ１−Ｂ２線方向の断面図である。
【図９】本発明の第４の実施形態の変形例に係る核燃料プール被覆用フロート部材の断面図であり、冷却水の液面に核燃料プール被覆用フロート部材が複数連結された状態を模式的に示す図である。
【図１０】本発明の第５の実施形態に係る核燃料プール被覆用フロート部材が冷却水の液面に複数配置された核燃料プールの平面図である。
【図１１】図１０に示す構造体のＣ１−Ｃ２線方向の断面図である。
【図１２】本発明の第５の実施形態の変形例に係る核燃料プール被覆用フロート部材が冷却水の液面に複数配置された核燃料プールの平面図である。
【図１３】本発明の第６の実施形態に係る核燃料プール被覆用フロート部材が冷却水の液面に複数配置された核燃料プールの平面図である。
【図１４】本発明の第６の実施形態の変形例に係る核燃料プール被覆用フロート部材が冷却水の液面に複数配置された核燃料プールの平面図である。
【図１５】本発明の第７の実施形態に係る核燃料プール被覆用フロート部材が冷却水の液面に複数配置された核燃料プールの平面図である。
【図１６】図１５に示す構造体のＤ１−Ｄ２線方向の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、図面を参照して本発明を適用した実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、本発明の実施形態の構成を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さや寸法等は、核燃料プール被覆用フロート部材の寸法関係とは異なる場合がある。
【００３８】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る核燃料プール被覆用フロート部材が冷却水の液面に複数配置された核燃料プールの平面図である。図１において、Ｘ方向は核燃料プール１の長さ方向、Ｙ方向はＸ方向に対して直交する核燃料プール１の幅方向、Ｚ方向はＸＹ平面（Ｘ方向及びＹ方向を含む仮想平面）に対して直交する鉛直方向をそれぞれ示している。また、図１に示すＯ１は、後述するフロート部１４の中心位置（以下、「中心位置Ｏ１」という）を示している。
【００３９】
図１を参照するに、核燃料プール１内には、冷却水２が溜められている。核燃料プール１は、冷却水２を循環させる冷却水循環機構（図示せず）を有する。冷却水循環機構（図示せず）は、核燃料プール１内から回収され、かつ温度が上昇した冷却水２を冷却し、再度、核燃料プール１内に冷却した冷却水２を供給する。
冷却水循環機構（図示せず）は、核燃料プール１内の冷却水２を回収する際に使用するフィルタ（図示せず）を有する。
【００４０】
核燃料プール１には、一部が冷却水２に浸漬された複数の構造物３（例えば、燃料取扱装置、燃料貯蔵ラック、各種センサ、注水用配管等）が配置されている。複数の構造物３は、冷却水２の液面２ａよりも上方に延出した部分を有する。
核燃料プール１内の冷却水２には、使用済核燃料（図示せず）が浸漬されている。上述した構造物３及び使用済核燃料は、クレーン等により移動される場合があり、構造物３及び使用済核燃料が移動すると、冷却水２の液面２ａが変動して波が立つ場合がある。
【００４１】
第１の実施形態の核燃料プール被覆用フロート部材１０は、複数の構造物３及び使用済核燃料（図示せず）が配置された核燃料プール１内に貯えられた冷却水２の液面２ａを覆うように敷き詰められている。
複数の核燃料プール被覆用フロート部材１０は、他の核燃料プール被覆用フロート部材１０と接触するとともに、核燃料プール１の枠部１Ａの内側、及び複数の構造物３の外周部と接触している。
【００４２】
図２は、図１に示す構造体のＡ１−Ａ２線方向の断面図である。図２では、核燃料プール１の底の図示を省略する。また、図２において、図１に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
図３は、図１に示す核燃料プール被覆用フロート部材をフロート部の中心位置を通過するようにＸＹ平面で切断した際の核燃料プール被覆用フロート部材の断面図である。図３において、図２に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。また、図３では、錘部１５の形状の一例を示すため、切断面には位置しない錘部１５を点線で図示する。
【００４３】
図２及び図３を参照するに、第１の実施形態の核燃料プール被覆用フロート部材１０は、フロート本体１１と、磁石１２と、を有する。
フロート本体１１は、フロート部１４と、錘部１５と、を有する。フロート部１４は、内部に球形状とされた中空部１７を有する球体である。フロート部１４は、上半分が気相Ｇに露出され、下半分が冷却水２に浸漬された状態で、冷却水２の液面２ａに浮いている。
このように、フロート部１４が中空部１７を有することで、フロート部１４の重量の軽量化を図ることができるとともに、中空部１７内に磁石１２及び錘部１５を配置させることが可能となる。
フロート本体１１は、非磁性材料で構成されている。非磁性材料としては、例えば、チタン（Ｔｉ）等の金属材料を用いることができる。
【００４４】
錘部１５は、冷却水２の液面２ａに浮かぶフロート本体１１（フロート部１４）の姿勢を維持するための部材であり、中空部１７に配置されている。このように、中空部１７に錘部１５を配置させることにより、冷却水２に起因する錘部１５の劣化を抑制することができる。
【００４５】
錘部１５は、図２に示す状態の中空部１７の下端を区画するフロート部１４の内面１４ｂの一部（フロート部１４の下端部）と接触するように設けられている。
このように、フロート本体１１の内側の下端部分に錘部１５を設けることで、冷却水２の液面２ａが変動した場合でも、核燃料プール１の底面と対向する位置に常に錘部１５が位置することになるので、核燃料プール被覆用フロート部材１０の回転を抑制することが可能となる。これにより、冷却水２に濡れたフロート部１４の外面１４ａが気相Ｇに露出されることが抑制されるので、気相Ｇにおける放射性物質（例えば、トリチウム）の濃度の上昇を抑制することができる。
【００４６】
錘部１５は、フロート部１４と同じ非磁性材料で形成されている。
このように、フロート部１４と同じ非磁性材料で錘部１５を形成することにより、錘部１５とフロート部１４とを一括形成することが可能となる。これにより、錘部１５とフロート部１４とを別々に製造する場合と比較して、核燃料プール被覆用フロート部材１０の製造を簡便に行うことができる。
【００４７】
さらに、冷却水２に対してフロート部１４の最大外径となる位置（中心位置Ｏ１を通過するＸＹ平面が通過するフロート部１４の位置）と冷却水２の液面２ａの位置とが一致するように、錘部１５の重さを調整することで、複数の核燃料プール被覆用フロート部材１０間から露出される冷却水２の液面２ａの面積を小さくすることが可能となる。これにより、気相Ｇにおける放射性物質（例えば、トリチウム）の濃度の上昇をさらに抑制することができる。
【００４８】
磁石１２は、Ｓ極１２Ａ及びＮ極１２Ｂを有する。磁石１２は、中空部１７に複数（図３の場合、一例として４つ）設けられている。このように、中空部１７に磁石１２を配置させることで、冷却水２に起因する磁石１２の劣化を抑制できる。
【００４９】
複数の磁石１２は、冷却水２の液面２ａに浮いた状態で姿勢が定まったフロート部１４同士が接触する各フロート部１４の外周部の内面１４ｂに設けられている。複数の磁石１２は、フロート部１４の内面１４ｂの周方向に離間した状態で配置されている。複数の磁石１２は、例えば、半分の磁石１２のＳ極１２Ａとフロート部１４の内面１４ｂとを接触させ、残りの半分の磁石１２のＮ極１２Ｂとフロート部１４の内面１４ｂとが接触するように配置させてもよい。
【００５０】
複数の磁石１２は、フロート部１４の内面１４ｂに対して固定（例えば、接着）されている。複数の磁石１２は、冷却水２の液面２ａに浮いた状態で姿勢が定まったフロート部１４の中心位置Ｏ１を挟んで、ＸＹ平面方向において対向配置されている。
上記磁石１２は、比較的弱めの磁力であることが好ましい。具体的には、磁石１２の磁力は、例えば、１ｋＧ以上２０ｋＧ以下が好ましい。
また、具体的な磁石１２としては、例えば、フェライト磁石を用いることが可能である。
【００５１】
このように、冷却水２の液面２ａに浮いた状態で姿勢が定まったフロート部１４同士が接触する各フロート部１４の外周部の内面１４ｂに複数の磁石１２を設けることで、磁石１２の異なる極同士が引き合うことで、互いに隣り合う位置に配置された核燃料プール被覆用フロート部材１０同士を連結することができる。
【００５２】
上述した核燃料プール被覆用フロート部材１０の外径は、例えば、冷却水循環機構（図示せず）に設けられたフィルタ（図示せず）を通過しない程度の大きさにするとよい。具体的には、核燃料プール被覆用フロート部材１０の外径の大きさは、フィルタ（図示せず）のメッシュサイズを考慮した上で、例えば、５ｃｍ〜１０ｃｍの範囲内で設定することが可能である。
【００５３】
第１の実施形態の核燃料プール被覆用フロート部材１０によれば、非磁性材料よりなり、冷却水２の液面２ａに浮いた状態で姿勢が定まるフロート本体１１と、フロート本体１１の外周部に設けられた磁石１２と、を備えることで、磁石１２の磁力により、互いに隣り合う位置に配置された核燃料プール被覆用フロート部材１０同士（フロート部１４同士）を連結することが可能となる。
【００５４】
これにより、クレーン等（図示せず）により構造物３や使用済燃料（図示せず）を移動させた際、冷却水２の液面２ａが変動した場合でも、核燃料プール被覆用フロート部材１０同士が離間しにくくなるので、複数の核燃料プール被覆用フロート部材１０間から露出される冷却水２の液面２ａの面積を少なくすることが可能となる。よって、複数の核燃料プール被覆用フロート部材１０間から露出された液面２ａから蒸発する冷却水２の量を少なくすることが可能となるので、気相Ｇにおける放射性物質（例えば、トリチウム）の濃度の上昇を抑制することができる。
【００５５】
また、磁石１２の磁力により、互いに隣り合う位置に配置された核燃料プール被覆用フロート部材１０同士を連結することで、各核燃料プール被覆用フロート部材１０が回転しにくくなるので、放射性物質を含む冷却水２が付着したフロート部１４の外面１４ａが気相Ｇに露出されることを抑制可能となる。これにより、フロート部１４の外面１４ａに付着した冷却水２が蒸発することを抑制可能となるので、気相Ｇにおける放射性物質の濃度の上昇を抑制することができる。
【００５６】
なお、第１の実施形態では、一例として、複数の磁石１２の数が４つの場合を例に挙げて説明したが、複数の磁石１２の数は、２つ以上であればよい。
【００５７】
図４は、第１の実施形態の第１変形例に係る核燃料プール被覆用フロート部材の断面図である。図４に示す核燃料プール被覆用フロート部材２０の切断位置は、図３に示す第１の実施形態の核燃料プール被覆用フロート部材１０の切断位置に対応している。また、図４において、図３に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。
【００５８】
図４を参照するに、第１の実施形態の第１変形例に係る核燃料プール被覆用フロート部材２０は、複数の磁石１２に替えて、複数（図２の場合、一例として２つ）の磁石２１を有すること以外は、核燃料プール被覆用フロート部材１０と同様に構成されている。
【００５９】
磁石２１は、フロート部１４の内面１４ｂの周方向に配置されたＳ極２１Ａ及びＮ極２１Ｂを有すること以外は磁石１２と同様に構成されている。つまり、第１変形例では、各磁石１２のＳ極２１Ａ及びＮ極２１Ｂのそれぞれがフロート部１４の内面１４ｂと接触している。
【００６０】
このような構成とされた核燃料プール被覆用フロート部材２０は、先に説明した第１の実施形態の核燃料プール被覆用フロート部材１０と同様な効果を得ることができる。
【００６１】
なお、図３及び図４に示す磁石１２，２１の数は、一例であり、図３及び図４に示す磁石１２，２１の数に限定されない。
【００６２】
（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態に係る核燃料プール被覆用フロート部材の断面図であり、冷却水の液面に核燃料プール被覆用フロート部材が複数連結された状態を模式的に示す図である。図１５において、図２に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。
【００６３】
図５を参照するに、第２の実施形態の核燃料プール被覆用フロート部材２５は、第１の実施形態の核燃料プール被覆用フロート部材１０を構成するフロート本体１１に替えて、フロート本体２６を有すること以外は、核燃料プール被覆用フロート部材１０と同様に構成されている。
【００６４】
フロート本体２６は、第１の実施形態のフロート本体１１を構成するフロート部１４に替えて、フロート部２７を有すること以外は、フロート本体１１と同様に構成されている。
フロート部２７の外形は、略球体とされている。フロート部２７の外面２７ａは、冷却水にフロート部２７が浮いた状態において、フロート部２７同士が接触する部分にＺ方向（鉛直方向）に対して平行な平面２７ｂを有する。
平面２７ｂは、フロート部２７の周方向に設けられている。平面２７ｂは、リング状の面である。複数の磁石１２は、平面２７ｂを区画するフロート部２７の内面２７ｃに配置されている。
【００６５】
第２の実施形態の核燃料プール被覆用フロート部材２５によれば、フロート部２７の外形が略球形状の場合において、フロート部２７同士が接触する部分の外面２７ａの形状をＺ方向に対して平行な平面２７ｂにするとともに、平面２７ｂを区画するフロート部２７の内面２７ｃに磁石１２を配置することにより、フロート部２７同士（核燃料プール被覆用フロート部材２５同士）が磁力で接触した際に、点接触ではなく、２つの平面２７ｂで面接触することになる。
これにより、球形状とされたフロート部２７同士が点接触する場合と比較して、連結された核燃料プール被覆用フロート部材２５間から露出される冷却水２の液面２ａの面積を少なくすることが可能となるので、気相Ｇにおける放射性物質の濃度の上昇をさらに抑制できる。
【００６６】
（第３の実施形態）
図６は、本発明の第３の実施形態に係る核燃料プール被覆用フロート部材の断面図であり、冷却水の液面に核燃料プール被覆用フロート部材が複数連結された状態を模式的に示す図である。図６において、図２に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
【００６７】
図６を参照するに、第３の実施形態の核燃料プール被覆用フロート部材３０は、第１の実施形態の核燃料プール被覆用フロート部材１０を構成するフロート本体１１に替えて、フロート本体３１及び錘部３３を有すること以外は、核燃料プール被覆用フロート部材１０と同様に構成されている。
【００６８】
フロート本体３１は、第１の実施形態で説明したフロート部１４及び中空部１７で構成されている。
錘部３３は、第１の実施形態で説明した錘部１５と同じ位置に設けられている。錘部３３は、フロート部１４とは別体とされており、かつフロート部１４とは異なる非磁性材料で構成されている。
フロート部１４の非磁性材料としてチタン（Ｔｉ）を用いる場合、錘部３３の非磁性材料としては、例えば、ゴム、プラスチック、表面を非導電性材料で被覆した金属等を用いることが可能である。
【００６９】
第３の実施形態の核燃料プール被覆用フロート部材３０によれば、フロート部１４とは別体とされ、かつフロート部１４とは異なる非磁性材料で構成された錘部３３を有することで、錘部３３の重さを容易に調整することが可能となる。これにより、冷却水に対するフロート部１４の浸漬具合を容易に調整することができる。
【００７０】
なお、第３の実施形態において、フロート部１４は、図５に示すリング状の平面２７ｂを含んでもよい。
【００７１】
（第４の実施形態）
図７は、本発明の第４の実施形態に係る核燃料プール被覆用フロート部材の断面図であり、冷却水の液面に核燃料プール被覆用フロート部材が複数連結された状態を模式的に示す図である。図７において、図２に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
図８は、図７に示す核燃料プール被覆用フロート部材のＢ１−Ｂ２線方向の断面図である。図８において、図７に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
【００７２】
図７及び図８を参照するに、第４の実施形態の核燃料プール被覆用フロート部材４０は、複数の磁石１２をフロート部１４の外面１４ａに設けたこと以外は、第１の実施形態の核燃料プール被覆用フロート部材１０と同様に構成されている。複数の磁石１２は、フロート部１４の外面１４ａの周方向に配置されている。
このため、磁石１２の異なる極（Ｓ極１２ＡとＮ極１２Ｂ）が直接くっつくことで、磁力により、互いに隣り合う核燃料プール被覆用フロート部材４０が連結される。
【００７３】
第４の実施形態の核燃料プール被覆用フロート部材４０によれば、フロート部１４の外面１４ａの周方向に磁石１２を配置することで、磁石１２の異なる極が直接くっつくことになる。このため、中空部１７内に磁石１２を配置させる場合と比較して、磁力の弱い磁石１２を用いることが可能となる。
【００７４】
なお、第４の実施形態において、フロート部１４は、図５に示すリング状の平面２７ｂを含んでもよい。
また、第４の実施形態の核燃料プール被覆用フロート部材３０において、フロート部１４の外面１４ａの周方向に磁石１２を配置してもよい。
【００７５】
図９は、本発明の第４の実施形態の変形例に係る核燃料プール被覆用フロート部材の断面図であり、冷却水の液面に核燃料プール被覆用フロート部材が複数連結された状態を模式的に示す図である。図９において、図７に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
【００７６】
図９を参照するに、第４の実施形態の変形例の核燃料プール被覆用フロート部材４２は、第４の実施形態の核燃料プール被覆用フロート部材４０を構成するフロート本体１１に替えて、フロート本体４６を有すること以外は、核燃料プール被覆用フロート部材４０と同様に構成されている。
【００７７】
フロート本体４６は、フロート部１４と一体形成された錘部１５をフロート部１４の外面１４ａに設けたこと以外は、フロート本体１１と同様に構成されている。フロート本体４６を構成する非磁性材料としては、例えば、耐食性に優れたチタン（Ｔｉ）を用いることが好ましい。
【００７８】
第４の実施形態の変形例の核燃料プール被覆用フロート部材４２によれば、フロート部１４の外側に錘部１５を設けることで、作業者が目視する際の目印として錘部１５を利用することが可能となるので、複数の核燃料プール被覆用フロート部材４２に設けられた錘部１５が冷却水２に浸漬されているか否かを確認することができる。
【００７９】
（第５の実施形態）
図１０は、本発明の第５の実施形態に係る核燃料プール被覆用フロート部材が冷却水の液面に複数配置された核燃料プールの平面図である。図１０では、核燃料プール被覆用フロート部材４５を構成する６つの磁石４７を点線で図示する。図１０において、図１に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
図１１は、図１０に示す構造体のＣ１−Ｃ２線方向の断面図である。図１１において、図１０に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
【００８０】
図１０及び図１１を参照するに、第５の実施形態の核燃料プール被覆用フロート部材４５は、フロート本体４６と、６つの磁石４７と、を有する。
フロート本体４６は、内部に中空部５３が形成されたフロート部５１と、錘部５２と、中空部５３と、を有する。フロート部５１は、上部５１Ａと、下部５１Ｂと、を有する。
【００８１】
上部５１Ａは、他の核燃料プール被覆用フロート部材４５と接触する部分であり、平坦な上端部５１Ｃを有する。上部５１Ａは、下部５１Ｂ側に位置する部分が冷却水２に浸漬されており、フロート部５１の上端部５１Ｃ側に位置する部分が気相Ｇに露出（言い換えれば、冷却水２から露出）されている。
上部５１Ａの外形は、六角柱形状とされている。上部５１Ａの内部には、中空部５３のうち、六角柱形状とされた空間が配置されている。
上部５１Ａの外面５１ａは、上部５１Ａの周方向に配置された６つの側面５１ｃで構成されている。上部５１Ａは、磁石４７が配置される６つの内面５１ｂを有する。
【００８２】
下部５１Ｂは、上部５１Ａと一体に構成されており、六角錐形状とされている。下部５１Ｂは、フロート部５１が冷却水２に浮かんだ状態で、上部５１Ａから核燃料プール１に向かうにつれて、幅が狭くなるような形状とされている。下部５１Ｂ内には、中空部５３の一部が配置されている。
【００８３】
錘部５２は、下部５１Ｂの内側に設けられており、下部５１Ｂの下部を埋め込むように配置されている。錘部５２は、下部５１Ｂと一体に構成されている。錘部５２は、フロート部５１と同じ非磁性材料（例えば、チタン（Ｔｉ））で構成されている。
【００８４】
３つの磁石４７は、それぞれＳ極４７Ａ及びＮ極４７Ｂを有する。１つの磁石４７を構成するＳ極４７Ａ及びＮ極４７Ｂは、互いに隣り合う位置に配置された２つの内面１５ｂに設けられている。６つの磁石４７は、６つの内面５１ｂに設けられており、上部５１Ａの周方向に配置されている。
【００８５】
フロート本体４６内に設けられたＳ極４７Ａは、該フロート本体４６と接触する他のフロート本体４６に設けられたＮ極４７Ｂを引き寄せることで、２つのフロート本体４６を連結する。
一方、フロート本体４６内に設けられたＮ極４７Ｂは、該フロート本体４６と接触する他のフロート本体４６に設けられたＳ極４７Ａを引き寄せることで、２つのフロート本体４６を連結する。
【００８６】
第５の実施形態の核燃料プール被覆用フロート部材４５によれば、複数のフロート部５１が冷却水２の液面２ａに浮いた状態において、フロート部５１同士が接触する部分の外形を六角柱形状とすることで、フロート部５１の外面５１ａを構成する６つの側面５１ｃと、他の６つのフロート部５１の１つの側面５１ｃとが隙間なく接触することが可能となる。
【００８７】
これにより、外形が球形とされた複数の核燃料プール被覆用フロート部材を用いる場合と比較して、複数の核燃料プール被覆用フロート部材４５から露出される冷却水２の液面２ａの面積が少なくなるため、液面２ａを介した冷却水２の蒸発に起因する放射性物質の気相Ｇへの移動をさらに抑制することができる。つまり、気相Ｇにおける放射性物質の濃度の上昇をさらに抑制することができる。
【００８８】
なお、第５の実施形態では、錘部５２とフロート部５１を同一の非磁性材料を用いて、一体形成した場合を例に挙げて説明したが、例えば、錘部５２とフロート部５１とを別体とし、錘部５２とフロート部５１とを異なる非磁性材料を用いて構成してもよい。
【００８９】
図１２は、本発明の第５の実施形態の変形例に係る核燃料プール被覆用フロート部材が冷却水の液面に複数配置された核燃料プールの平面図である。図１２において、図１０に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。
【００９０】
図１２を参照するに、第５の実施形態の変形例に係る核燃料プール被覆用フロート部材５５は、フロート部５１、錘部５２、及び中空部５３を含むフロート本体４６に替えて、フロート部５７、錘部５２、及び中空部５８を含むフロート本体５６を有すること以外は、第５の実施形態の核燃料プール被覆用フロート部材４５と同様に構成されている。
フロート部５７は、フロート本体４６を構成する上端部５１Ｃに替えて、上端部５７Ａを有すること以外は、フロート本体４６と同様に構成されている。上端部５７Ａは、上に突き出た略半球形状とされている。上端部５７Ａの内側には、中空部５８の一部が配置されている。
【００９１】
第５の実施形態の変形例に係る核燃料プール被覆用フロート部材５５によれば、フロート部５７の上端部５７Ａの形状を略半球形状とすることにより、上端部５７Ａが衝撃を受けた際のフロート部５７の破損を抑制することができる。
【００９２】
なお、第５の実施形態の変形例では、錘部５２とフロート部５７を同一の非磁性材料を用いて、一体形成した場合を例に挙げて説明したが、例えば、錘部５２とフロート部５７とを異なる非磁性材料を用いて構成してもよい。
【００９３】
（第６の実施形態）
図１３は、本発明の第６の実施形態に係る核燃料プール被覆用フロート部材が冷却水の液面に複数配置された核燃料プールの平面図である。図１３において、図２に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
【００９４】
図１３を参照するに、第６の実施形態の核燃料プール被覆用フロート部材６０は、第１の実施形態の核燃料プール被覆用フロート部材１０を構成するフロート本体１１に替えて、フロート本体６１を有すること以外は、核燃料プール被覆用フロート部材１０と同様に構成されている。
【００９５】
フロート本体６１は、外形が球形状とされたゴム（例えば、汎用合成ゴムの一種であるポリブタジエン）よりなる球体である。フロート本体６１は、球体の半割体である第１の半割体６２（他方の半割体）と、中空部６４を含む第２の半割体６３（一方の半割体）と、を有する。
【００９６】
第１の半割体６２は、核燃料プール被覆用フロート部材６０が冷却水２に浮いた状態で、フロート本体６１の下部を構成している。第１の半割体６２は、ゴムが充填されることで形成されており、空洞部を有していない。第１の半割体６２は、例えば、ゴム製の球体を２分割することで形成する。
このような構成とされた第１の半割体６２は、中空部６４を含む第２の半割体６３よりも重量が重いため、冷却水２の液面２ａに浮いた状態の核燃料プール被覆用フロート部材６０の姿勢を維持する錘部として機能する。
【００９７】
第２の半割体６３は、第１の半割体６２と同じゴム材料で構成されている。第２の半割体６３は、内部に半球体形状とされた中空部６４を有する。第２の半割体６３の下端は、第１の半割体６２の上端に固定されている。
磁石１２は、第２の半割体６３の下端部に配置されている。磁石１２は、冷却水２及び気相Ｇに露出されていない。
【００９８】
第６の実施形態の核燃料プール被覆用フロート部材６０によれば、ゴム製の第１の半割体６２と、第１の半割体６２と同じゴムで形成されるとともに、内部に中空部６４を有し、第１の半割体６２の上端に設けられた第２の半割体６３と、備えたフロート本体６１を備えることにより、第１の半割体６２が錘部として機能するため、冷却水２に対するフロート本体６１の姿勢（具体的には、第１の半割体６２が冷却水２に浸漬され、第２の半割体６３が気相Ｇに露出されるという姿勢）を維持することができる。
また、フロート本体６１の材料として、ゴムを用いることで、フロート本体６１同士が衝突した際の衝撃を緩和することができるとともに、核燃料プール被覆用フロート部材６０のコストを低減することができる。
【００９９】
なお、第６の実施形態の核燃料プール被覆用フロート部材６０を構成する磁石２１の数は、１つ以上であればよい。
【０１００】
図１４は、本発明の第６の実施形態の変形例に係る核燃料プール被覆用フロート部材が冷却水の液面に複数配置された核燃料プールの平面図である。図１３において、図２に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
【０１０１】
図１４を参照するに、第６の実施形態の変形例に係る核燃料プール被覆用フロート部材７０は、第６の実施形態の核燃料プール被覆用フロート部材６０を構成するフロート本体６１に替えて、フロート本体７１を有すること以外は、核燃料プール被覆用フロート部材６０と同様に構成されている。
【０１０２】
フロート本体７１は、磁石１２の外面１２ａ（ＸＹ平面に対して直交する面）を露出するリング状の側面７１ａを有すること以外は、フロート本体６１と同様に構成されている。側面７１ａは、ＸＹ平面に対して直交する平面である。側面７１ａは、外面１２ａに対して面一とされている。
【０１０３】
第６の実施形態の核燃料プール被覆用フロート部材６０によれば、フロート本体７１が磁石１２の外面１２ａを露出する側面７１ａを有することで、核燃料プール被覆用フロート部材６０同士が平面で接触することになるので、先に説明した第２の実施形態の核燃料プール被覆用フロート部材２５と同様な効果を得ることができる。
【０１０４】
（第７の実施形態）
図１５は、本発明の第７の実施形態に係る核燃料プール被覆用フロート部材が冷却水の液面に複数配置された核燃料プールの平面図である。図１５において、図２に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
図１６は、図１５に示す構造体のＤ１−Ｄ２線方向の断面図である。図１６において、図２及び図１５に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
【０１０５】
図１５及び図１６を参照するに、第７の実施形態に係る核燃料プール被覆用フロート部材８０は、フロート本体８１と、磁石１２と、を有する。
フロート本体８１は、中央部に開口部８３Ａを有するリング状の浮き輪部８３と、開口部８３Ａを塞ぐ板部８５と、を有する。
【０１０６】
浮き輪部８３は、その内部にリング状の中空部８４を有する。浮き輪部８３は、液面２ａ上に浮いている。浮き輪部８３は、球体ではなく、リング形状とされているため、冷却水２の液面２ａが変動した場合でも浮き輪部８３の上下が反転する可能性が低い。
つまり、浮き輪部８３は、冷却水２に浮かぶフロート本体８１の姿勢を維持する機能を有する。したがって、このような構成とされた浮き輪部８３を備えることで、錘部が不要となる。
【０１０７】
板部８５は、円形とされた板材である。板部８５は、浮き輪部８３の開口部８３Ａを塞ぐように、浮き輪部８３に設けられている。
このように、浮き輪部８３の開口部８３Ａを塞ぐ板部８５を有することにより、開口部８３Ａに露出された液面２ａから放射性物質を含んだ冷却水２が蒸発することがなくなるため、気相Ｇにおける放射性物質の濃度が高くなることを抑制できる。
上記構成とされたフロート本体８１の材料としては、非磁性材料を用いる。非磁性材料としては、例えば、チタン、プラスチック、ゴム、耐食性材料で被覆した金属等を用いることが可能である。
【０１０８】
磁石１２は、中空部８４内にリング状に配置されている。磁石１２は、中空部８４の外側に配置されている。核燃料プール被覆用フロート部材８０を構成するＳ極１２Ａは、他の核燃料プール被覆用フロート部材８０を構成するＮ極１２Ｂとの間に働く磁力により、２つの核燃料プール被覆用フロート部材８０を連結している。
また、核燃料プール被覆用フロート部材８０を構成するＮ極１２Ｂは、他の核燃料プール被覆用フロート部材８０を構成するＳ極１２Ａとの間に働く磁力により、２つの核燃料プール被覆用フロート部材８０を連結している。
【０１０９】
第７の実施形態の核燃料プール被覆用フロート部材８０によれば、錘部を設けることなく、冷却水２の液面２ａが変動した場合でも、核燃料プール被覆用フロート部材８０の上下が反転することを抑制できる。
【０１１０】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【０１１１】
１…核燃料プール、１Ａ…枠部、２…冷却水、２ａ…液面、３…構造物、１０，２０，３０，４０，４２，４５，５５，６０，７０，８０…核燃料プール被覆用フロート部材、１１，２６，３１，４３，４６，５６，６１，７１，８１…フロート本体、１２，２１，４７…磁石、１２ａ，１４ａ，２７ａ，５１ａ…外面、１２Ａ，２１Ａ，４７Ａ…Ｓ極、１２Ｂ，２１Ｂ，４７Ｂ…Ｎ極、１４，２７，５１，５７…フロート部、１４ｂ，２７ｃ，５１ｂ…内面、１５，３３，５２…錘部、１７，５３，５８，８４…中空部、２７ｂ…平面、５１ｃ，７１ａ…側面、５１Ｃ，５７Ａ…上端部、６２…第１の半割体、６３…第２の半割体、８３Ａ…開口部、８３…浮き輪部、８５…板部、Ｇ…気相、Ｏ１…中心位置
【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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