(57)【要約】【課題】一次蓋と二次蓋との間の空間の圧力を監視するための密封監視装置の設置空間に、雨水、ほこりなどが侵入することを防止することができる構造を備える放射性物質の貯蔵容器を提供すること。【解決手段】貯蔵容器１００は、放射性物質を収容する容器本体１と、容器本体１の開口を密封する一次蓋２と、一次蓋２の外側に設置され、一次蓋２との間の空間Ｓ１の圧力を一次蓋２及び容器本体１とともに保持する二次蓋３と、二次蓋３に設置され、空間Ｓ１の圧力を監視するための密封監視装置４と、密封監視装置４が設置される二次蓋３内の設置空間Ｓ２を覆う保護カバー５とを備える。設置空間Ｓ２を密封するためのシール部材６が、保護カバー５と二次蓋３との間に設置される。【選択図】図３
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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容器本体と、
前記容器本体の開口を密封する一次蓋と、
前記一次蓋の外側に設置され、前記一次蓋との間の空間の圧力を前記一次蓋及び前記容器本体とともに保持する二次蓋と、
前記二次蓋に設置され、前記空間の圧力を監視するための密封監視装置と、
前記密封監視装置が設置される前記二次蓋内の設置空間を覆う保護カバーと、
を備え、
前記設置空間を密封するためのシール部材が、前記保護カバーと前記二次蓋との間に設置されている、放射性物質の貯蔵容器。
【請求項２】
請求項１に記載の放射性物質の貯蔵容器において、
前記密封監視装置は、前記空間の圧力を測定する圧力センサを有しており、
前記圧力センサの信号を前記設置空間の外部に取り出すためのケーブルが接続される接続端子が、前記保護カバーに取り付けられている、放射性物質の貯蔵容器。
【請求項３】
請求項１または２に記載の放射性物質の貯蔵容器において、
前記設置空間の体積をｖ、前記空間の体積をＶとしたとき、ｖ／Ｖが０．１よりも小さい、放射性物質の貯蔵容器。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の放射性物質の貯蔵容器において、
前記保護カバーが、前記二次蓋の外面と面一の位置にある、または、前記二次蓋の外面よりも内方の位置にある、放射性物質の貯蔵容器。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の放射性物質の貯蔵容器において、
前記シール部材が、金属ガスケットである、放射性物質の貯蔵容器。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の放射性物質の貯蔵容器であって、放射性物質の輸送にも用いられる、輸送兼用貯蔵容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性物質の貯蔵容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１，２に開示されているように、放射性物質の貯蔵容器は、放射性物質を収容する容器本体と、容器本体の開口を密封する一次蓋と、一次蓋の外側に設置される二次蓋とを備えている。
【０００３】
ここで、特許文献１，２に開示されているような上記貯蔵容器では、一次蓋の密封機能が万が一損なわれたとしても、放射性物質が容器本体の外部に放出しないように、容器本体内の圧力は、負圧（大気圧よりも低い圧力）とされている。これに対して、一次蓋と二次蓋との間の空間の圧力は正圧（大気圧よりも高い圧力）とされる。万が一、一次蓋の密封機能が損なわれたとしても、一次蓋と二次蓋との間の空間から容器本体内へ、当該空間のガスが流出することで、ただちに放射性物質が容器本体の外部に放出することを防止することができる。
【０００４】
そこで、管理者は、一次蓋と二次蓋との間の空間の圧力が所定の圧力よりも低下していないか監視することで、一次蓋の密封機能が正常に維持されているかを監視する。例えば特許文献１，２は、下記の装置を用いて当該空間の圧力を連続監視することで、一次蓋の密封機能が維持されているかを常に確認することが開示される。
【０００５】
特許文献１では、一次蓋と二次蓋との間の空間の圧力は、圧力検出器、圧力伝播管、およびバルブなどで構成される圧力監視系と称されている装置を用いて監視されている。また、特許文献２では、上記空間の圧力は、密封監視装置と称されている装置を用いて監視されている。
【０００６】
ここで、特許文献１に開示の上記装置（圧力監視系）、および特許文献２に開示の上記装置（密封監視装置）は、いずれも二次蓋に設置され、カバー部材で、外部からの落下物などから保護される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１６−２１７８９０号公報
【特許文献２】特開２００５−２７４２３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
一方、近年、放射性物質の貯蔵容器を貯蔵するための施設の簡素化が検討されている。そこで、本願発明者らは、当該施設の簡素化（例えば、屋根を設置しない施設にする等）がなされた場合において生じる従来の貯蔵容器の問題点を種々検討したところ、カバー部材と二次蓋との間から、雨水、ほこりなどが、前記した装置（圧力監視系、密封監視装置）の設置空間内に侵入し、それが原因で当該装置が故障する可能性があることを見出した。
本発明は、上記知見に基づいてなされたものであって、その目的は、一次蓋と二次蓋との間の空間の圧力を監視するための密封監視装置の設置空間に、雨水、ほこりなどが侵入することを防止することができる構造を備える放射性物質の貯蔵容器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る放射性物質の貯蔵容器は、放射性物質を収容する容器本体と、前記容器本体の開口を密封する一次蓋と、前記一次蓋の外側に設置され、前記一次蓋との間の空間の圧力を前記一次蓋及び前記容器本体とともに保持する二次蓋と、前記二次蓋に設置され、前記空間の圧力を監視するための密封監視装置と、前記密封監視装置が設置される前記二次蓋内の設置空間を覆う保護カバーとを備える。前記設置空間を密封するためのシール部材が、前記保護カバーと前記二次蓋との間に設置されている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、貯蔵施設の簡素化がなされた場合であっても、それに耐え得る放射性物質の貯蔵容器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る貯蔵容器の側面図である。
【図２】図１に示す貯蔵容器の平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】保護カバーの変形例を示すための図３に相当する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１３】
図１〜３を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る放射性物質の貯蔵容器１００について説明する。貯蔵容器１００は、放射性物質（例えば使用済燃料）を収容する容器本体１と、容器本体１の開口を密封する一次蓋２（図３参照）と、一次蓋２の外側に設置され、一次蓋２との間の空間Ｓ１の圧力を一次蓋２とともに保持する二次蓋３（図３参照）とを備えている。なお、容器本体１（貯蔵容器１００）は、縦置き設置されてもよいし、横置き設置されてもよい。図１，２は、縦置き設置された容器本体１（貯蔵容器１００）を示す。また、貯蔵容器１００は、放射性物質の貯蔵専用の貯蔵容器であってもよいし、放射性物質の輸送にも用いられる輸送兼用の貯蔵容器（輸送兼用貯蔵容器）であってもよい。
【００１４】
容器本体１は、例えば有底筒形状とされ、その材質は、炭素鋼などの金属、コンクリートなどである。炭素鋼などの金属、コンクリートなどで容器本体１が形成されることで、容器本体１は、放射線遮蔽機能を有する。容器本体１の内部には、例えば格子状に形成された金属製のバスケット（不図示）が配置される。また、容器本体１の外周部には、ハンドリング用の複数のトラニオン９が取り付けられる。
【００１５】
一次蓋２は、容器本体１の開口を密封する蓋であって、放射性物質の密封を維持するため、金属ガスケット２８を有する（図３参照）。金属ガスケット２８は、容器本体１と一次蓋２の外周縁部との間に設置される。また、二次蓋３は、一次蓋２との間の空間Ｓ１の圧力を一次蓋２及び容器本体１とともに保持する蓋であって、当該空間Ｓ１の圧力を保持するため、金属ガスケット２９を有する（図３参照）。金属ガスケット２９は、金属ガスケット２８よりも外側において、容器本体１と二次蓋３の外周縁部との間に設置される。
【００１６】
なお、一次蓋２および二次蓋３の材質は、例えば炭素鋼などの金属である。一次蓋２および二次蓋３が炭素鋼などの金属で形成されることで、一次蓋２および二次蓋３は、放射線遮蔽機能を有する。また、二次蓋３の内部には、中性子遮蔽材が入れられてもよい。また、一次蓋２および二次蓋３の材質は、コンクリートであってもよい。
【００１７】
次に、図３に示すように、貯蔵容器１００は、一次蓋２と二次蓋３との間の空間Ｓ１の圧力を監視するための密封監視装置４を有する。この密封監視装置４は、例えば、二次蓋３の上面に設けられた凹部３ａに設置される。
【００１８】
例えば金属ガスケット２８の不具合などにより、一次蓋２の密封機能が万が一損なわれたとしても、放射性物質が外部に放出しないように、容器本体１内の圧力は、負圧（大気圧よりも低い圧力）とされる。これに対して、一次蓋２と二次蓋３との間の空間Ｓ１の圧力は正圧（大気圧よりも高い圧力）とされる。万が一、一次蓋２の密封機能が損なわれると、空間Ｓ１から容器本体１内へ、当該空間Ｓ１のガスが流出し、その結果、空間Ｓ１の圧力は低下することになる。管理者は、空間Ｓ１の圧力が所定の圧力よりも低下していないかを、密封監視装置４を用いて連続監視することで、一次蓋２の密封機能が正常に維持されているかを常に確認することができる。なお、一次蓋２と二次蓋３との間の空間Ｓ１、および容器本体１内には、ヘリウムガスなどの不活性ガスが充填される。
【００１９】
密封監視装置４は、空間Ｓ１の圧力を測定する圧力センサ４ａ、ならびに、配管およびバルブなどの付属品から構成される。二次蓋３の凹部３ａの底には、空間Ｓ１に連通する細孔１３（ガス圧導入路）が設けられ、密封監視装置４を構成する配管は、この細孔１３に接続される。空間Ｓ１の圧力（ガス）は、細孔１３および配管を介して、圧力センサ４ａに導かれる。
【００２０】
圧力センサ４ａの信号を外部に取り出すためのケーブル１２は、ダクト１８に挿入され、監視盤１９に接続される（図１，２参照）。圧力センサ４ａの信号は、ケーブル１２およびダクト１８を介して、監視盤１９に入力される。このような構成により、一次蓋２と二次蓋３との間の空間Ｓ１の圧力（ガス圧力）が常時監視されることで、一次蓋２の密封機能が損なわれていないか（容器本体１内が密封状態に維持されているか）を常時確認することが可能になる。
【００２１】
ここで、密封監視装置４が設置される二次蓋３内の設置空間Ｓ２を覆う保護カバー５が、係止部材８にて二次蓋３に取り付けられる。保護カバー５は、外部からの落下物などから設置空間Ｓ２を保護するための部材であって、係止部材８は、例えばボルトである。保護カバー５の材質は、例えば炭素鋼、ステンレス鋼などの金属である。保護カバー５の材質が、炭素鋼、ステンレス鋼などの金属とされることで、密封監視装置４は、外部からの落下物などの衝撃による損傷から保護される。また、このように保護カバー５が金属製とされることで、保護カバー５の上方における放射線遮蔽効果は、他の部位と遜色のない、同じ効果を備えることができる。
【００２２】
なお、圧力センサ４ａが故障すると、一次蓋２の密封機能が損なわれていないかの監視はそもそも正確になされない。そのため、１つの密封監視装置４が１つの圧力センサ４ａを備える場合、図２に示すように、通常、予備を含めて２つの密封監視装置４が二次蓋３に設置されてもよい。また、１つの密封監視装置４が予備を含めて２つの圧力センサ４ａを備える場合には、１つの密封監視装置４が二次蓋３に設置されてもよい。放射線の遮蔽欠損部をできるだけ少なくするという観点からは、予備を含めて２つの圧力センサ４ａを備える１つの密封監視装置４が二次蓋３に設置されるとよい。
【００２３】
ここで、保護カバー５と二次蓋３との間には、設置空間Ｓ２を密封するためのシール部材６が設置されている。当該シール部材６により、密封監視装置４の設置空間Ｓ２に、雨水、ほこりなどが侵入することが防止される。なお、シール部材６は、保護カバー５の下面と二次蓋３との間に設置されてもよいし、保護カバー５の側面と二次蓋３との間に設置されてもよい。
【００２４】
シール部材６としては、例えば、ゴムＯリング、金属ガスケットなどが用いられる。ゴムＯリングは、水密機能を有するので、シール部材６としてゴムＯリングが用いられることで、雨水、ほこりなどが、密封監視装置４の設置空間Ｓ２に侵入することが防止される。
【００２５】
一方、金属ガスケットは、水密機能に加えて透過性の高いヘリウムガスに対する気密機能をも有する。シール部材６として金属ガスケットが用いられることで、雨水、ほこりなどが、密封監視装置４の設置空間Ｓ２に侵入することが防止されることに加えて、設置空間Ｓ２においても、空間Ｓ１と同様の気密状態が維持される。
【００２６】
ここで、密封監視装置４を構成する圧力センサ４ａ、配管、およびバルブ内には、空間Ｓ１内のガス（例えば、ヘリウムガス）が導入される。仮に、密封監視装置４を構成する配管同士の接続部分から、その設置空間Ｓ２へガスが漏れても、シール部材６として金属ガスケットが用いられていれば、当該漏れたガスは、設置空間Ｓ２にとどまり、保護カバー５と二次蓋３との間から外部に漏れることはない。空間Ｓ１の圧力と、設置空間Ｓ２の圧力とが平衡に達すると、密封監視装置４からのガス漏れは止まる。
【００２７】
すなわち、シール部材６として金属ガスケットが用いられていると、密封監視装置４からのガス漏れに起因する空間Ｓ１の圧力低下は抑えられる。空間Ｓ１の圧力低下の大小で、一次蓋２の密封機能（シール性）が維持されているかが密封監視装置４により監視されるので、一次蓋２の金属ガスケット２８および二次蓋３の金属ガスケット２９以外の原因による空間Ｓ１の圧力低下は、極力小さいほうがよい。
【００２８】
シール部材６として金属ガスケットが用いられると、密封監視装置４の気密性が多少劣っていたとしても、これに起因しての空間Ｓ１の圧力低下は抑えられ、密封監視装置４による一次蓋２のシール性の監視は適切に維持される。そのため、従来は、例えば６０年間という長期の耐用年数が密封監視装置４に要求されていたが、シール部材６として金属ガスケットが用いられることでその必要はなくなり、密封監視装置４を構成する圧力センサ４ａ、配管、バルブなどを簡素化することが可能となる。換言すれば、密封監視装置４のシール性能（例えば、密封監視装置４を構成する配管同士の接続部分のシール性能など）のグレードを落とすことが可能となる。
【００２９】
また、図３に示したように、本実施形態では、密封監視装置４が設置される二次蓋３内の設置空間Ｓ２へ、圧力センサ４ａの信号取り出し部から雨水、ほこりなどが侵入しないように、ケーブル１２が接続される接続端子７が、保護カバー５に取り付けられている（埋設されている）。この構成によると、圧力センサ４ａの信号取り出し部から設置空間Ｓ２へ雨水、ほこりなどが侵入することが防止される。
【００３０】
なお、雨水、ほこりなどが設置空間Ｓ２に侵入することをより防止するために、接続端子７部分が樹脂などで固められていてもよい。さらには、雨水、ほこりなどの設置空間Ｓ２への侵入をより確実に阻止するために、接続端子７として、ハーメチックシールと呼ばれる接続端子が用いられてもよい。ハーメチックシールは、電子部品、電機部品を容器などの中に密封するための接続端子である。ハーメチックシールは、外気を完全に遮断する気密封止構造を有し、電子部品、電機部品を空気中の湿気やほこり、熱などから保護するために、ガラス・セラミック・銀ろう・金属で封着されてなる。また、接続端子７を用いずに、保護カバー５などからのケーブル１２の取り出し部（例えば、ケーブル１２を通す孔）とケーブル１２の空間が樹脂などで固められていてもよい。
【００３１】
さらには、圧力センサ４ａの信号取り出しが、有線（ケーブル１２）ではなく、無線で行われてもよい。この場合、設置空間Ｓ２内に、無線の発信器が設置され、例えば監視盤１９内に、無線の受信器が設置される。圧力センサ４ａの信号取り出しが無線でされれば、圧力センサ４ａの信号取り出し部というものが、そもそも不要となり、保護カバー５などに孔などを設ける必要がない。なお、無線よりも有線の方が、信号の信頼性が高いので、圧力センサ４ａの信号取り出しは、有線（ケーブル１２）とされることが好ましい。また、圧力センサ４ａの信号取り出しは、機器のメンテナンス性を考慮して、ケーブル１２が接続される接続端子７が、保護カバー５に取り付けられることが好ましい。
【００３２】
ここで、シール部材６などにより、密封監視装置４の設置空間Ｓ２が密封されていることを条件に、密封監視装置４を構成する圧力センサ４ａ、配管、バルブなどが簡素化された場合、密封監視装置４による一次蓋２のシール性の監視がより適切に維持されるには、設置空間Ｓ２の体積は、一次蓋２と二次蓋３との間の空間Ｓ１の体積よりもできるだけ小さい方が好ましい。具体的には、設置空間Ｓ２の体積をｖ、空間Ｓ１の体積をＶとしたとき、ｖ／Ｖが０．１よりも小さい値とされていることが好ましい。密封監視装置４からのガスの漏えいに起因して、空間Ｓ１の圧力が低下しても、ｖ／Ｖが０．１よりも小さい値とされていると、密封監視装置４による一次蓋２のシール性の監視に影響が出る程度に、空間Ｓ１の圧力が低下することはほぼない。
【００３３】
次に、図３に示したように、本実施形態では、二次蓋３の外面３ｂと面一となるように、保護カバー５が二次蓋３に取り付けられている。この構成によると、後述する図４に示す保護カバー２５のように、二次蓋３の外面３ｂよりも外側に保護カバー２５が突出させられる場合よりも、設置空間Ｓ２の体積を小さくすることができる。なお、設置空間Ｓ２の体積をより小さくするために、二次蓋３の外面３ｂよりも内方の位置に、保護カバー５の全体が位置させられてもよい。
【００３４】
また、後述する図４に示す保護カバー２５では、ケーブル１２が接続される接続端子７は、保護カバー２５の側面に取り付けられている。これに対して、保護カバー２５の側面ではなく上面に接続端子７が取り付けられると、図３に示す保護カバー５のように、二次蓋３の外面３ｂと面一に位置する保護カバーとすることができ、その結果、前記したように、設置空間Ｓ２の体積を小さくすることができる。
【００３５】
なお、保護カバー５が、二次蓋３の外面３ｂと面一の位置にある、または、二次蓋３の外面３ｂよりも内方の位置にあると、貯蔵容器１００を輸送するときに追加で設置する三次蓋（不図示、輸送用の三次蓋）を、二次蓋３の外側にそのまま簡単に取り付けることができる。すなわち、従来、輸送時と貯蔵時とで保護カバーを取り替えていた作業が不要となり、輸送時と貯蔵時のいずれにおいても同一の保護カバーを利用できるというメリットがある。
【００３６】
また、貯蔵容器１００の貯蔵時において、一次蓋２の外側に設置された二次蓋３、および容器本体１の上端部全体を、上方から覆う三次蓋（不図示、貯蔵用の三次蓋）が、さらに設置されてもよい。この構成によると、密封監視装置４の設置空間Ｓ２に、雨水、ほこりなどが侵入することがより防止される。
【００３７】
図４は、保護カバーの変形例を示すための図３に相当する図である。なお、図４において、図３に示す機器、部材と同じ機器、部材には、同一の符号を付している。
【００３８】
前記したように、図３に示す保護カバー５は、二次蓋３の外面３ｂと面一の位置にある。これに対して、図４に示す実施形態の保護カバー２５は、二次蓋３の外面３ｂよりも外側に突出させられている。保護カバー２５は、ハット形状（凸形状）とされ、その上面に取っ手２６が取り付けられている。ケーブル１２が接続される接続端子７は、保護カバー５の側面に取り付けられている。
【００３９】
二次蓋３の外面３ｂよりも外側に保護カバー５が突出させられていると、密封監視装置４の点検を行う作業者は、保護カバー５を外しやすいので、その点検作業を行いやすい。
【００４０】
また、二次蓋３の外面３ｂよりも外側に保護カバー２５を突出させると、保護カバー２５の上面部の厚さを厚くし易い。保護カバー２５の上面部の厚さが厚くされると、保護カバー２５の、落下物などから密封監視装置４を保護する機能、および放射線の遮蔽機能が十分に確保される。さらに、ケーブル１２が接続される接続端子７を保護カバー２５の側面に取り付けることができるため、落下物などが接続端子７の上に落下することにより、接続端子７の破損及びケーブル１２の断線の可能性を低減することができる。なお、保護カバー２５の材質は、保護カバー５と同様、例えば炭素鋼、ステンレス鋼などの金属とされる。
【符号の説明】
【００４１】
１：容器本体
２：一次蓋
３：二次蓋
３ｂ：二次蓋の外面
４：密封監視装置
４ａ：圧力センサ
５：保護カバー
６：シール部材
７：接続端子
１２：ケーブル
１００：貯蔵容器（放射性物質の貯蔵容器）
Ｓ１：空間（一次蓋と二次蓋との間の空間）
Ｓ２：設置空間（密封監視装置の設置空間）
【図１】
2019027870.tif 000003
【図２】
2019027870.tif 000004
【図３】
2019027870.tif 000005
【図４】
2019027870.tif 000006