(57)【要約】【課題】放射性物質乾式貯蔵建屋の屋根の構造を簡素化を図る。【解決手段】放射性物質乾式貯蔵建屋１は、３つの燃料貯蔵室２及び３つの燃料装荷室１３を有する。各燃料貯蔵室２は、天井スラブ３と床スラブ４との間に形成され、多数の収納管５を内部に配置する。天井スラブ３の上方に位置する燃料装荷室１３相互間に設けられた側壁２０は、放射性物質乾式貯蔵建屋１の屋根３０を支える。キャニスタを搬送するエアパレット式搬送車１６が通過できる開口部２３は、各側壁２０に形成される。各燃料装荷室１３は開口部２３により連絡される。キャニスタ３４を載せているエアパレット式搬送車１６は、開口部２３を通って燃料装荷室１３間を移動する。所定の収納管５の真上に到達したエアパレット式搬送車１６から、キャニスタ３４がその収納管５内に装荷される。側壁２０が屋根３０を支えているため、屋根３０の構造が簡素化される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに側壁で分離され、放射性物質を収納する複数の収納管が配置される放射性物質貯蔵室と、前記放射性物質貯蔵室に連絡され、外部の空気を前記放射性物質貯蔵室に供給する空気流入通路と、前記放射性物質貯蔵室に連絡され、前記放射性物質貯蔵室内の前記空気を排出する空気排出通路と、前記放射性物質貯蔵室の上方に形成され、エアパレットを有する放射性物質搬送手段が移動する放射性物質装荷領域と、前記放射性物質装荷領域を覆う屋根とを備え、
前記放射性物質装荷領域の床面上に、前記放射性物質搬送手段が通過できるように、前記屋根を支持する壁及び柱の一方を設置したことを特徴とする放射性物質乾式貯蔵建屋。
【請求項２】
前記壁または前記柱が、隣接する前記放射性物質貯蔵室相互間に形成される前記側壁の延長線上に配置されている請求項１記載の放射性物質乾式貯蔵建屋。
【請求項３】
前記放射性物質装荷領域に設置された前記壁は、前記放射性物質搬送手段が通過できる開口部を形成している請求項２記載の放射性物質乾式貯蔵建屋。
【請求項４】
互いに側壁で分離され、放射性物質を収納する複数の収納管が配置される放射性物質貯蔵室と、前記放射性物質貯蔵室に連絡され、外部の空気を前記放射性物質貯蔵室に供給する空気流入通路と、前記放射性物質貯蔵室に連絡され、前記放射性物質貯蔵室内の前記空気を排出する空気排出通路と、前記放射性物質貯蔵室の上方に形成され、エアパレットを有する放射性物質搬送手段が移動する放射性物質装荷領域と、前記放射性物質装荷領域を覆う屋根とを備え、前記放射性物質装荷領域の床面上に、前記放射性物質搬送手段が通過できるように、前記屋根を支持する壁及び柱の一方を設置した放射性物質乾式貯蔵建屋における放射性物質の装荷方法であって、
前記放射性物質搬送手段に前記放射性物質を載せ、この放射性物質搬送手段を、前記壁内または前記柱の相互間を通過させて前記放射性物質装荷領域内を移動させ、前記放射性物質搬送手段より前記収納管内に搬入することを特徴とする放射性物質の装荷方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放射性物質乾式貯蔵建屋に係り、特に、原子力発電所から発生する使用済燃料集合体、及び高レベル放射性廃棄物のガラス固化体等の放射性物質を貯蔵するのに好適な放射性物質乾式貯蔵建屋に関する。
【０００２】
【従来の技術】
原子力発電所から発生する使用済燃料燃料集合体は、ウラン及びプルトニウム等の再使用可能な核燃料物質を回収するために再処理される。発生した高レベル放射性廃棄物はガラス固化される。このガラス固化体は、崩壊熱による発熱量が小さくなって処分が可能になるまでの間、冷却しながら貯蔵する必要がある。また、使用済燃料集合体は、再処理されるまでの間、原子力発電所内の貯蔵プールに保管される。しかし、年々増大する使用済燃料集合体に原子力発電所内の貯蔵プールが容量不足となり、使用済燃料集合体を一時的に貯蔵できる新たな貯蔵建屋の建設が望まれている。
【０００３】
これらの目的に対応した放射性物質乾式貯蔵建屋の一例が、例えば特許文献１に開示されている。この放射性物質乾式貯蔵建屋は、使用済燃料集合体を貯蔵する複数の燃料貯蔵室を有する。各燃料貯蔵室は、仕切り壁で仕切られている。各燃料貯蔵室は、使用済燃料集合体を収納した複数の収納管が配置される。外気取入口から流入した空気は、燃料貯蔵室内に流入して収納管を冷却して排気口から外部に排出される。燃料貯蔵室内の収納管への使用済燃料集合体の収納作業は、燃料貯蔵室上方に位置する燃料装荷室内を移動する、自走式装荷機である床面走行クレーンにより行われる。使用済燃料集合体は、キャニスタに装荷された状態で収納管内に収納される。
【０００４】
【特許文献１】
特開平２０００−１９３７８６号公報，５〜７頁，図１〜図４
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
大規模な床面走行クレーンは全燃料貯蔵室の上方を走行するため、燃料装荷室内には床面走行クレーンの移動を妨げる壁，柱等の建築構造上の構造部材を設置することができない。従って、燃料装荷室の天井、すなわち放射性物質乾式貯蔵建屋の屋根は、その荷重を支えるため、大規模な鉄骨構造あるいはトラス構造にする必要があった。また、床面走行クレーンの走行に必要となる燃料装荷室内の有効スペースは、この大規模な鉄骨構造あるいは、トラス構造部材の下端より下方となる。大規模な鉄骨構造あるいはトラス構造のふところ部はデッドスペースとなり、放射性物質乾式貯蔵建屋は建屋容積が増加する。更に、燃料貯蔵室の空気流れ方向におけるスパンの寸法は、床面走行クレーンの桁寸法と相関がある。すなわち、燃料貯蔵室の空気流れ方向のスパン寸法を大きくすると、床面走行クレーンの桁寸法も大きくなり、床面走行クレーン荷重が必要以上に大きくなる。このため、燃料貯蔵室の空気流れ方向の長さを大きくできない。
【０００６】
本発明の目的は、屋根の構造を簡素化できる放射性物質乾式貯蔵建屋を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成する本発明の特徴は、互いに側壁で分離され、放射性物質を収納する複数の収納管が配置される放射性物質貯蔵室の上方に形成された放射性物質装荷領域の床面上に、放射性物質搬送手段が通過できるように、屋根を支持する壁及び柱の一方を設置したことにある。その放射性物質装荷領域を覆う屋根の重量がその壁または柱で支持されるため、屋根の構造を簡素化できる。
【０００８】
好ましくは、その壁または柱が、隣接する放射性物質貯蔵室相互間に形成される側壁の延長線上に配置されている。このため、その壁または柱で支持している屋根の荷重をその側壁に直接伝えることができ、放射性物質貯蔵室の天井、すなわち放射性物質装荷領域の床の厚みを薄くてすむ。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な放射性物質乾式貯蔵建屋の実施例を、図１〜図４を用いて以下に説明する。
【００１０】
本実施例の放射性物質乾式貯蔵建屋１は、複数の燃料貯蔵室（放射性物質貯蔵室）２及び複数の燃料装荷室（放射性物質装荷領域）１３を有する。鉄筋コンクリート製の放射性物質乾式貯蔵建屋１は、３つの燃料貯蔵室２と３つの燃料装荷室１３を有する。各燃料貯蔵室２は、天井スラブ３と床スラブ４との間に形成される。複数の収納管５が各燃料貯蔵室２内に配置される。これらの収納管５は、上端部が天井スラブ３に取り付けられ、垂直方向において床スラブ４に向かって伸びている。各収納管５は、上端部に着脱可能に遮蔽プラグ１８が取り付けられている。遮蔽プラグ１８を収納管５から取り外したとき、収納管５内の空間は、燃料装荷室１３と連通される。各燃料貯蔵室２は、高さ方向の中間に仕切部材１０を水平方向に設置している。各収納管５は仕切部材１０を貫通している。各燃料貯蔵室２は、仕切部材１０と天井スラブ３との間に上部冷却流路２８を、仕切部材１０と床スラブ４との間に下部冷却流路２９をそれぞれ形成している。燃料貯蔵室２、具体的には上部冷却流路２８及び下部冷却流路２９が空気流入通路６に連絡される。空気流入通路６は空気取入口１７を介して放射性物質乾式貯蔵建屋１の外部とつながっている。燃料貯蔵室２、具体的には上部冷却流路２８及び下部冷却流路２９は、空気排出通路７に連絡される。空気排出通路７は空気吐出口１７を介して外部とつながっている。隣り合うそれぞれの燃料貯蔵室２は、側壁２１によって互いに分離されている。整流部材８Ａが空気流入通路６側で仕切部材１０上に設置される。整流部材８Ｂが空気流入通路６側で床スラブ４上に設置される。整流部材９Ａが空気排出通路７側で仕切部材１０上に設置される。整流部材９Ｂが空気排出通路７側で床スラブ４上に設置される。
【００１１】
棒状放射線遮蔽体４２は、収納管５の群よりも上流側の上部冷却流路２８内に、収納管５の群よりも下流側の下部冷却流路２９内に、収納管５の群よりも上流側の上部冷却流路２８内に、収納管５の群よりも下流側の下部冷却流路２９内に、それぞれ水平方向に伸びて配置される。それらの棒状放射線遮蔽体４２の設置位置において、上流側に位置する棒状放射線遮蔽体４２は、高さ方向において、下流側に位置する棒状放射線遮蔽体４２相互間に形成される間隙に面するように配置される。このような配置によって、収納管５内の使用済燃料集合体から放出される放射線がそれらの棒状放射線遮蔽体４２によって遮蔽される。
【００１２】
各燃料装荷室１３は、各燃料貯蔵室２の上方に位置しており、天井スラブ３の上方に位置している。隣接するそれぞれの燃料装荷室１３の相互間には、側壁２０が設けられる。側壁２０は側壁２１の延長線上で天井スラブ３上に設置される。それぞれの側壁２０は、放射性物質乾式貯蔵建屋１の屋根３０を支えている。キャニスタを搬送するエアパレット式搬送車１６が通過できる開口部２３が、各側壁２０に形成される。開口部２３はエアパレット式搬送車１６が通る通路である。このため、各燃料装荷室１３は、開口部２３により連絡されている。
【００１３】
搬送車であるエアパレット式搬送車１６は、エアパレット２４を下部に設けた車台４３、及び巻上装置２６を上部に設置したキャニスタ収納ケーシング４４を備える。エアパレット式搬送車１６は、使用済燃料集合体を内蔵したキャニスタをキャニスタ収納ケーシング４４内で車台４３上に載せて搬送することができる。エアパレット式搬送車１６は、燃料装荷室１３内で燃料装荷室１３の床面（天井スラブ３の上面）上を移動する。エアパレット式搬送車１６は、エアパレット２４から下向きに空気を噴出して浮上させ、図示されていない走行用動力部（例えば、特開２００２−１４８３８６号公報に記載された台車）により前進または後進される。
【００１４】
原子力発電所内において、使用済燃料集合体はキャニスタ３４内に収納され、更にキャニスタ３４が燃料輸送容器３２内に収納される。燃料輸送容器３２はトレーラ３１にて原子力発電所から放射性物質乾式貯蔵建屋１まで搬送される。燃料輸送容器３２は、放射性物質乾式貯蔵建屋１内で、天井クレーン３６（図４参照）を用いてトレーラ３１から吊り上げられ、開口部であるハッチ２５，キャニスタハンドリングエリア３７及び開口部であるハッチ３８を介してキャニスタ受入室３５に移される。キャニスタハンドリングエリア３７は、キャニスタ受入室３５及び燃料輸送容器保管室３３の上方に形成される。キャニスタ受入室３５内で燃料輸送容器３２の蓋がはずされて、燃料輸送容器３２内のキャニスタ３４が、キャニスタ受入室３５内の天井クレーン３９（図４参照）にて吊り上げられ、燃料輸送容器３２から取り出される。キャニスタ３４が取り出された燃料輸送容器３２は、天井クレーン３６にて、ハッチ３８，キャニスタハンドリングエリア３７及び開口部２７を介して燃料輸送容器保管室３３に運ばれ、ここに一時保管される。キャニスタ３４は、天井クレーン３６によりハッチ３８を通して上方のキャニスタハンドリングエリア３７まで吊り上げられる。キャニスタ３４は、キャニスタハンドリングエリア３７内でエアパレット式搬送車１６に載置される。具体的には、そのキャニスタ３４はキャニスタ収納ケーシング４４内で車台４３上に載置される。ハッチ２５，３８及び開口部２７は、キャニスタハンドリングエリア３７の床（キャニスタ受入室３５の天井）に形成される。ハッチ２５，３８は燃料輸送容器３２またはキャニスタ３４を通す以外は、グレーチングで覆われている。
【００１５】
エアパレット式搬送車１６は、駆動されて、キャニスタハンドリングエリア３７とこれに隣接する燃料装荷室１３とを仕切っている側壁４０に設けられた開口部４１を通ってキャニスタハンドリングエリア３７に隣接する燃料装荷室１３内に達する。開口部４１は、開閉できる扉によって封鎖される。エアパレット式搬送車１６は、更に、キャニスタ３４を装荷すべき収納管５が存在する燃料貯蔵室２の真上にある所定の燃料装荷室（例えば、図３において最も右側にある燃料装荷室）１３まで移動する。この移動の際には、エアパレット式搬送車１６は側壁２０に形成された開口部２３を通る。開口部２３はエアパレット式搬送車１６が通過できる大きさを有する。エアパレット式搬送車１６が燃料装荷室１３内で所定の収納管５の真上に到達したとき、巻上装置２６により収納管５の上端部を封鎖している遮蔽プラグ１８を吊り上げてエアパレット式搬送車１６に収納する。次に、エアパレット式搬送車１６に載置しているキャニスタ３４は、巻上装置２６で一旦吊り上げられ、その後、収納管５内に降ろされる。キャニスタ３４を収納管５内に収納した後、エアパレット式搬送車１６に収納された遮蔽プラグ１８を巻上装置２６により該当する収納管５の上端部に降ろし、その遮蔽プラグ１８をその収納管５に取り付けて密封する。エアパレット式搬送車１６は、決められた軌道上ではなく、燃料装荷室１３等の床面上を自由に移動できる。
【００１６】
放射性物質乾式貯蔵建屋１外の空気は空気取入口１７から空気流入通路６内に流入する。この空気は、空気流入通路６、及び棒状放射線遮蔽体４２の間をそれぞれ通って、燃料貯蔵室２内の上部冷却流路２８及び下部冷却流路２９内に達する。収納管５内のキャニスタ内に収納された使用済燃料集合体から放出される熱は、収納管５に伝えられる。それぞれの流路内で、収納管５の相互間を通過する空気は、収納管５の上記の熱を奪い、収納管５を冷却する。収納管５の相互間を通過した空気は、下流側に配置された棒状放射線遮蔽体４２の相互間を通過して、空気排出通路７を通り、空気吐出口１７より外部に排出される。
【００１７】
本実施例は、燃料装荷室１３間に設けられた側壁２０が屋根３０を支えているため、屋根３０の荷重を、放射性物質乾式貯蔵建屋１の外面を形成する側壁（例えば、空気流入通路６及び空気排出通路７を形成するそれぞれの側壁）だけでなく、側壁２０によって支えることができる。従って、屋根３０の構造を簡素化できる。特に、屋根３０自体に要求される強度を支持点の増加により低下できるので、屋根３０の重量も低減できる。これも、屋根３０の構造の簡素化に貢献する。従来例において屋根の強度増大のために高さ方向に幅のある構造材（例えば、トラス）を屋根に用いている関係上、屋根の下方にデッドスペースが形成され、屋根の上面のレベルが高くなっていた。本実施例では、屋根３０が側壁２０によって支持されるため、屋根３０を構成する構造材の高さ方向の幅を狭くすることができる。このため、上記デッドスペースを低減でき、更には屋根３０の上面のレベルを低減できる。
【００１８】
側壁２０が燃料貯蔵室２間に設けられた側壁２１の延長線上に位置しているので、屋根３０の荷重を側壁２０から側壁２１に伝えることができる。従って、天井スラブ３の厚みを増すことなく、屋根３０の荷重を床スラブ４に伝えることができる。複数の側壁２０が各側壁２０に対応する側壁２１の延長線上にそれぞれ配置されているため、屋根３０の荷重を分散させて床スラブに伝えることができる。本実施例によれば、耐震性に優れた、合理的でかつスペース効率のよい放射性物質乾式貯蔵建屋を得ることができる。
【００１９】
側壁２０が、隣接する燃料貯蔵室２相互間に形成される側壁２１の延長線上に配置されているため、その側壁２０で支持している屋根３０の荷重をその側壁２０に直接伝えることができ、天井スラブ３、すなわち燃料装荷室１３の床の厚みを厚くする必要がなく、その厚みが薄くてすむ。
【００２０】
以上述べた本実施例の各効果は、床面上を自由に移動できるエアパレット式搬送車１６を用いてキャニスタ３４を搬送することによってもたらされたのである。
【００２１】
開口部２３を有する側壁２０の水平方向における両端が、空気流入通路６を形成する側壁と空気排出通路７を形成する他の側壁に結合されているため、放射性物質乾式貯蔵建屋１の耐震性が更に向上する。
【００２２】
更には、重量が重い従来の床面走行クレーンを用いずに重量の軽いエアパレット式搬送車１６を用いるため、天井スラブ３に加わる荷重を低減できる。エアパレット式搬送車１６の適用は、燃料貯蔵室２における冷却空気の流れ方向における放射性物質乾式貯蔵建屋の幅を自由に設定できるようになる。
【００２３】
本実施例は、側壁２０に支持される屋根３０の躯体を厚くすることができるため、従来、燃料貯蔵室の天井スラブで行っていた外部飛来物に対する防護を、燃料装荷室１３の天井、すなわち屋根３０で行うことができる。このため、キャニスタを搬送する搬送設備、具体的にはエアパレット式搬送車１６への外部飛来物に対する防護対策を行う必要がなくなる。
【００２４】
上記した実施例は、側壁２０に開口部２３を形成しているが、側壁２０に開口部２３を形成しないで、側壁２０で区切られた燃料装荷室（放射性物質装荷室）１３間を移動できる、エアパレット式搬送車１６の搬送車用通路を形成してもよい。すなわち、側壁２０の一方の端面と空気流入通路６を形成する側壁との間（側壁２０の他方の端面とまたは空気排出通路７を形成する他の側壁との間）に、搬送車用通路を形成する。前述した開口部２３も搬送車用通路である。
【００２５】
上記した実施例は、複数の燃料貯蔵室２の上方に側壁２０で仕切られた複数の燃料装荷室１３を形成しているが、複数の燃料貯蔵室２の上方に側壁２０のない１つの広い燃料装荷室を形成してもよい。この場合、屋根３０は、側壁２０の替りに、側壁２１の真上（側壁２１の延長線上）に設置した複数の柱によって支持される。１つの側壁２１の真上に設置された複数の柱間の間隔の少なくとも１つの間隔は、エアパレット式搬送車１６がその間隔を形成する２つの柱間を通過できる幅となっていればよい。エアパレット式搬送車１６が通過できる幅を有する２つの柱間に、搬送車用通路が形成されていると言える。
【００２６】
また、放射性物質乾式貯蔵建屋１は、使用済燃料集合体を貯蔵することを例にとって説明したが、使用済燃料集合体の替りに高レベル放射性廃棄物のガラス固化体等の放射性廃棄物固化体を収納管５内に収納する場合にも適用できる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、放射性物質乾式貯蔵建屋の屋根の構造を簡素化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な一実施例である放射性物質乾式貯蔵建屋の縦断面図（図２及び図３のＩ−Ｉ断面図）である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】図２及び図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【符号の説明】
１…放射性物質乾式貯蔵建屋、２…燃料貯蔵室、３…天井スラブ、４…床スラブ、５…収納管、６…空気流入通路、７…空気排出通路、１０…仕切部材、１３…燃料装荷室、１６…エアパレット式搬送車、２０，２１…側壁、２３…開口部、２４…エアパレット、２６…巻上げ装置、２８…上部冷却流路、２９…下部冷却流路、４４…キャニスタ収納ケーシング。
【図１】
2004150906.tif 000003
【図２】
2004150906.tif 000004
【図３】
2004150906.tif 000005
【図４】
2004150906.tif 000006