(57)【要約】【課題】単位面積当たりの貯蔵容量が大きい横置き方式とする場合に、建屋内への搬入手段が大掛かりにならず、簡単に搬入でき、地下設置式に比較して地盤掘削量が少なく工費軽減と工期短縮を図ることができ、簡単な構造で貯蔵庫内の各部を均等に冷却でき冷却効果も向上できる放射性物質の貯蔵施設を得る。【解決手段】放射性物質を密封したキャニスタ２を水平に保管する地上式の貯蔵庫３３を備える放射性物質の貯蔵施設において、建屋１内の貯蔵庫３３にキャニスタ２の格納棚３５を複数段設け、キャニスタ２の搬入床と地盤２９とを同一レベルとした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性物質を密封したキャニスタを水平に保管する地上式の貯蔵庫を備える放射性物質の貯蔵施設において、建屋内の貯蔵庫にキャニスタの格納棚を複数段設け、キャニスタの搬入床と地盤とを同一レベルとしたことを特徴とする放射性物質の貯蔵施設。
【請求項２】
最下段の格納棚の下方に吸気用開口を複数形成した仕切り板を配設し、格納棚の全面にわたるように、建屋に設けた空気取入口と排気口との間に前記仕切り板を介在させた請求項１記載の放射性物質の貯蔵施設。
【請求項３】
建屋の屋根床部に土盛りを施した請求項１または請求項２に記載の放射性物質の貯蔵施設。
【請求項４】
建屋の壁部に土盛りを施した請求項１または請求項２に記載の放射性物質の貯蔵施設。
【請求項５】
建屋の屋根部に植栽を施した請求項１または請求項２に記載の放射性物質の貯蔵施設。
【請求項６】
建屋の屋根部および壁部に植栽を施した請求項１から請求項３のいずれかに記載の放射性物質の貯蔵施設。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子力発電所から発生する使用済み燃料（リサイクル原子燃料）などの放射性物質の貯蔵施設に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
原子力発電所から発生する使用済み燃料（リサイクル原子燃料）は、再処理施設への搬入前に原子力発電所の敷地内外のリサイクル原子燃料貯蔵建屋内に一時的に保管される。
【０００３】
この使用済みのリサイクル原子燃料は、燃料からの発生熱があること、また、放射線が発生することから金属製キャニスタ（貯蔵容器）内に密封された後、さらに金属製キャスク容器内に入れられてリサイクル原子燃料貯蔵建屋内に保管される。
【０００４】
保管には種々の方式があるが、ボールト貯蔵方式には縦置き方式と横置き方式があり、縦置き方式は図４に示すように吸気口４と排気口５を設けたコンクリート製の建屋（コンクリートモジュール）１内に、キャニスタ２を縦にして複数並べて保管する。図中３は遮蔽蓋を示す。
【０００５】
この縦置き方式の従来技術は、当業者間で一般に行われているものであり、文献公知発明に係るものではない。
【０００６】
横置き方式には図５に示すように例えば地下設置式のものがあり、地下に構築した建屋１内に形成した貯蔵庫６に、複数段に格納棚７を設け、この格納棚７上にキャニスタ２を収納するもので、キャニスタ２の搬入手段としては、貯蔵庫６にそって設けた通路の上部に、リフター８が昇降する搬出入路９を地上に突出させて設け、キャニスタ２を収納して搬入するキャスク１０の搬出入口１１を設けた。図中１２は搬出入口１１に設けた扉を示す。
【０００７】
キャニスタ２を貯蔵庫６に搬入するには、キャスク１０をトレーラー１３上に搭載して搬出入口１１から貯蔵庫６の前まで搬送し、蓋１４を開けてキャニスタ装荷機１５のテレスコピックアーム１６により出し入れする。
【０００８】
キャニスタ２を冷却する手段としては、格納棚７の後側で左右両側に吸排気筒１７を形成し、該吸排気筒１７の上端に空気入口１８と空気出口１９とを開口し、空気入口１８に連通する空気流入路２０を貯蔵庫６の下端に開口し、空気出口１９に連通する空気流出路２１を貯蔵庫６の上端に開口した（例えば、特許文献１参照。）。
【０００９】
図６、図７に示す横置き式のものはサイロ貯蔵方式と称するもので、建屋１を横列に複数配設し、建屋１の中央部に移動通路２２を建屋１の床面より低い位置に設け、キャニスタ１の搬入手段としてはこの移動通路２２にレール２３を敷設し、レール２３上にキャスク１０とキャニスタ挿入装置２４を設けた輸送台車２５を搭載した移動台車２６が載置されている。
【００１０】
図中２７は輸送台車２５を牽引する牽引車である。
【００１１】
キャニスタ２を建屋１内に搬入するには、受入室２８に搬入した輸送台車２５を移動台車２６に固着して、レール２３上を移動し、建屋１（コンクリートモジュール）の前に停止し、キャニスタ挿入装置２４によってキャニスタ２をコンクリートモジュール内に挿入する（例えば、特許文献２参照。）。
【００１２】
【特許文献１】
特開平１０−３３２８９２号公報
【００１３】
【特許文献２】
特許第２５０２１４２号明細書
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
縦置き式のものは、単位面積当たりの貯蔵容量に優れているが、キャニスタ２を貯蔵空間に挿入するため上部の床に多くの開口が必要であり、高温で重量の大きいキャニスタを吊り下げ方式とする場合には床構造の設計が煩雑となる。
【００１５】
また、キャニスタ２の挿入は建屋内で通常実施するため、床の上にさらに部屋が必要となる建物空間が大きくなる。
【００１６】
特許文献１に記載のものは、貯蔵庫６が地下に限定されているため、地上から搬入されるキャニスタ２を貯蔵庫６に搬入するには重量の大きいキャニスタ用のリフトが大掛かりなものになる。
【００１７】
また、貯蔵施設の新設時や貯蔵容量増加のための増設時は地盤の掘削を伴うため、工事が大掛かりで建設工期が長くなる。
【００１８】
さらに、空気入口１８と空気出口１９とが貯蔵庫６の同じ壁側にあるため、冷却用空気が貯蔵庫６で均一にならないおそれがある。
【００１９】
特許文献２に記載のものは、高さ方向にキャニスタを重ねるものではなく、単位面積当たりの貯蔵量が少ない。また、移動通路と建屋の床面とが同一レベルになく、搬入手段も大掛かりなものになっている。
【００２０】
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、単位面積当たりの貯蔵容量が大きい横置き方式とする場合に、建屋内への搬入手段が大掛かりにならず、簡単に搬入でき、地下設置式に比較して地盤掘削量が少なく工費軽減と工期短縮を図ることができ、簡単な構造で貯蔵庫内の各部を均等に冷却でき冷却効果も向上できる放射性物質の貯蔵施設を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、第１に、放射性物質を密封したキャニスタを水平に保管する地上式の貯蔵庫を備える放射性物質の貯蔵施設において、建屋内の貯蔵庫にキャニスタの格納棚を複数段設け、キャニスタの搬入床と地盤とを同一レベルとしたことを要旨とするものである。
【００２２】
第２に、最下段の格納棚の下方に吸気用開口を複数形成した仕切り板を配設し、格納棚の全面にわたるように、建屋に設けた空気取入口と排気口との間に前記仕切り板を介在させたことを要旨とするものである。
【００２３】
第３に、建屋の屋根床部に土盛りを施したこと、第４に建屋の壁部に土盛りを施したことを要旨とするものである。
【００２４】
第５に、建屋の屋根部に植栽を施したこと、第６に、建屋の屋根部および壁部に植栽を施したことを要旨とするものである。
【００２５】
請求項１記載の本発明によれば、キャニスタの格納棚を複数段設けたから貯蔵容量を増加てき、また、貯蔵庫のキャニスタの搬入床と地盤とを同一レベルとしたことにより、建屋外から搬入し、さらに貯蔵庫まで比較的簡易なリフトで搬送でき、搬送手段を簡易にできる。
【００２６】
請求項２記載の本発明によれば、簡単な構造でキャニスタの下部から外気を貯蔵庫の各部に均等に供給でき、冷却効果を向上できる。また、この吸気用開口を複数形成した仕切り板はキャニスタの重量を支持するものではないから、簡易なもので足りる。
【００２７】
請求項３、４記載の本発明によれば、土盛り部にも遮蔽効果が期待できることから、その分だけ鉄筋コンクリートの屋根の床部や壁部の厚さを低減できる。また、土中の水分が中性子線の遮蔽に有効に作用する。
【００２８】
請求項５、６記載の本発明によれば、植栽により植物が日射エネルギーを光合成によってエネルギー変換し躯体部の温度上昇を軽減するから、特に外気温の高い夏季にコンクリート躯体温度の上昇を抑えて躯体室内側の温度上昇を抑え、冷却効果が低下することを防止できる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の放射性物質の貯蔵施設の第１実施形態を示す縦断正面図、図２は同上縦断側面図で、コンクリート製の建屋１は、上面が地盤２９と同一レベルで地盤を掘削して構築した基礎部１ａと、この基礎部１ａの周囲から立ち上げた壁部１ｂ、この壁部１ｂと間隔を設け、かつ下端も基礎部１ａとの間に隙間を設けて壁部１ｂの内側に構築した内壁部１ｅ、内壁部１ｅの上端に水平に一体に設けるとともに壁部１ｂの外側に間隔をおいて垂直部分を突出させた断面コ字形の屋根部１ｃとで構成する。
【００３０】
屋根部１ｃには、中央に排気口３１を形成し、該排気口３１に排気筒１ｄを連成させ、排気筒１ｄの先端には大気との連通口３２を設けた。
【００３１】
内壁部１ｅで囲まれた空間の両側に貯蔵庫３３を形成し、中央にその前室３７を設け、前室３７に連絡する取扱室３９を建屋１の端部に設ける。この前室３７と取扱室３９の床は基礎部１ａの床として地盤２９と同一レベルとする。
【００３２】
キャニスタ２の搬入手段として、前室３７から取扱室３９にわたらせてレール４０を敷設し、この上に挿入用のリフト４４を移動自在に設置する。該リフト４４は、油圧またはパンタグラフなどの昇降手段を備える。
【００３３】
貯蔵庫３３内に格納棚３５を複数段配設し、最下段の格納棚３５の下部に複数の開口３６ａを形成した仕切り板３６を配設し、貯蔵庫３３と前室３７との間には遮蔽蓋３８を備えたキャニスタ挿入口を設ける。
【００３４】
以上のようにして屋根部１ｃの垂直部と壁部１ｂとの隙間を外気の取り入れ口３０とし、壁部１ｂと内壁部１ｅとの隙間を前記取り入れ口３０に連通するダクト３４とし、該ダクト３４の下端を仕切り板３６に連通させ、仕切り板３６に連通する貯蔵庫３３内を排気口３１に連通させて冷却のための空気の流通路に形成した。
【００３５】
キャニスタ２を貯蔵庫３３内に搬入するには、地上面および建屋１の基礎部１ａと同一レベルの取扱室３９に搬入されてきたキャニスタ２は、ここで挿入用のリフト４４に詰め替えられた後、リフト４４をレール４０にそって移動することで前室３７に搬入される。
【００３６】
この場合、建屋１の基礎部１ａの床面および取扱室３９の床面は、地盤２９と同一レベルに形成してあるから、キャニスタ２の搬入が容易に行える。また、前室３７への移動も、簡易な構造のリフト４４で足りる。
【００３７】
前室３７に搬送したキャニスタ２は、リフト４４に備えた昇降手段により所定の貯蔵箇所のキャニスタ挿入口の前へ移動し、ここに設けてある遮蔽蓋３８を開いて、貯蔵庫３３内の格納棚３５上に挿入する。
【００３８】
貯蔵庫３３内のキャニスタ２を冷却する方法を次に説明する。外気の取り入れ口３０から取り入れられた外気は、ダクト３４を通ってその下端に位置する仕切り板３６に形成してある開口３６ａを通過して、上方への気流となる。よって、空気はキャニスタ２の下方から貯蔵庫３３の全体に各部均一に流れ、キャニスタ２から発生する熱と熱交換し上昇し、排気口３１に至り、ここから排気筒１ｄ内をさらに上昇して大気との連通口３２から大気中に放出される。
【００３９】
なお、建屋１で、貯蔵庫３３が位置する箇所の外壁部分を、図２に示すように遮蔽ブロック４５で構成しておけば、建屋１を増築する場合、この遮蔽ブロック４５を撤去し、開口とすれば、この開口を介して容易に増築でき、貯蔵庫３３の容量を簡単に増加できる。
【００４０】
図３は第２実施形態を示し、建屋１の内部構造は第１実施形態と同様であるが、この第２実施形態では屋根部１ｃの上面に土盛り４１を施し、また、壁部１ｂの外側にも土盛り４６を施した。鉄筋コンクリート製の建屋１は躯体の屋根部１ｃや壁部１ｂの厚さは、使用済み核燃料からの放射能を遮蔽するために１ｍを越える躯体厚となることがある。
【００４１】
かかる点に鑑みて、本発明では建屋１の屋根部１ｃの上面に土盛り４１を、また、壁部１ｂの外側に土盛り４６を施した。主な放射線は、遮蔽材の重量に比例して遮蔽効果が期待できるが、鉄筋コンクリートの単位体積重量は約２５ｋＮ／ｍ３  、土盛り部の単位体積重量は締め固め方法にもよるが１５ｋＮ／ｍ３  程度は期待できる。
【００４２】
このことから、放射線遮蔽機能が要求される屋根部１ｃや壁部１ｂでは、屋根部１ｃの床部に行う土盛り４１や壁部１ｂの外側に行う土盛り４６は、コンクリートと土盛り部の単位重量と厚さに応じて遮蔽効果が期待でき、例えば、屋根部１ｃに土盛り４１することで、鉄筋コンクリートの厚さを土盛り４１厚さの分だけ約３／５程度減少させることができる。同様に壁部１ｂについても壁厚を減少できる。
【００４３】
また、土盛り４１内の水分が中性子線の遮蔽に有効に機能する。
【００４４】
さらに、土盛り４１の上に植栽４２を施すこともできる。建屋１において、特に夏季には高い外気温度と日射によりコンクリート躯体温度が上昇し、その結果、建屋１内の温度も上昇し、貯蔵庫３３内の冷却効果が低下するおそれがあるが、植栽４２することで、植物が日射エネルギーを光合成によりエネルギー変換するから、夏季の日射による鉄筋コンクリート躯体部の温度上昇を低減することができ、建屋１内を自然換気により冷却している施設において特に有効である。
【００４５】
壁部１ｂの外側にも同様にして土盛り４６を行わない箇所については植栽４２を施すことができ、屋根部１ｃと同様の作用効果を有する。
【００４６】
【発明の効果】
以上述べたように本発明の放射性物質の貯蔵施設は、単位面積当たりの貯蔵容量が大きい横置き方式とする場合に、キャニスタの建屋内外の搬入路、および建屋内での搬入経路を地盤と同一レベルに形成したから、貯蔵庫への搬入手段が大掛かりにならず、簡単に搬入できる。また、地下部となるのは基礎部だけであるから、地下設置式に比較して地盤掘削量が少なく工費軽減と工期短縮を図ることができる。
【００４７】
さらに、キャニスタを支持する必要のない簡易な構造の仕切り板を貯蔵庫の下方に配設するだけの簡単な構造で貯蔵庫内の各部を均等に冷却でき冷却効果も向上できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の放射性物質の貯蔵施設の第１実施形態を示す縦断正面図である。
【図２】本発明の放射性物質の貯蔵施設の第１実施形態を示す縦断側面図である。
【図３】本発明の放射性物質の貯蔵施設の第２実施形態を示す縦断側面図である。
【図４】従来の縦置き式の貯蔵施設の一部を示す斜視図である。
【図５】従来の横置き式の貯蔵施設の縦断正面図である。
【図６】従来の横置き式の貯蔵施設の他の例を示す平面図である。
【図７】従来の横置き式の貯蔵施設の他の例を示す一部切欠いた正面図である。
【符号の説明】
１…建屋                        １ａ…基礎部
１ｂ…壁部                      １ｃ…屋根部
１ｄ…排気筒                    １ｅ…内壁部
２…キャニスタ                  ３…遮蔽蓋
４…吸気口                      ５…排気口
６…貯蔵庫                      ７…格納棚
８…リフター                    ９…搬出入路
１０…キャスク                  １１…搬出入口
１２…扉                        １３…トレーラー
１４…蓋                        １５…キャニスタ装荷機
１６…テレスコピックアーム      １７…吸排気筒
１８…空気入口                  １９…空気出口
２０…空気流入路                ２１…空気流出路
２２…移動通路                  ２３…レール
２４…キャニスタ挿入装置        ２５…輸送台車
２６…移動台車                  ２７…牽引車
２８…受入室                    ２９…地盤
３０…取り入れ口                ３１…排気口
３２…連通口                    ３３…貯蔵庫
３４…ダクト                    ３５…格納棚
３６…仕切り板                  ３６ａ…開口
３７…前室                      ３８…遮蔽蓋
３９…取扱室                    ４０…レール
４１…土盛り                    ４２…植栽
４４…リフト                    ４５…遮蔽ブロック
４６…土盛り
【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】
2004170258.tif 000009