(57)【要約】【課題】放射性物質格納容器の外筒内に設けた中性子遮蔽体の損傷を防止すること。【解決手段】緩衝体５５０と外筒５０３との間に補助遮蔽体５６０を挟み込み、緩衝体５５０の衝撃は、補助遮蔽体５６０を介して外筒５０３に伝わり、反対の補助遮蔽体５６０を介して他方の遮蔽体５５０に伝わる。これにより、外筒５０３が荷重を受けることがなくなるので、内部の中性子遮蔽体５０２に損傷を与えることがない。【選択図】　　　図１３
2004125762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器の両側に緩衝体を配置すると共にこの緩衝体同士を複数のロッドにより接続して緩衝体を固定するにあたり、
前記ロッドの一部または全部が長手方向で分割可能な構造のロッドとなっていることを特徴とする緩衝体を有する放射性物質格納容器。
【請求項２】
前記ロッドは、
中央の円筒材の両側に互いに逆のねじを切り、これにロッド材が螺合したターンバックル結合となっており、
前記緩衝体の対向面に設けた固定部の穴にロッド材の端部が貫通し且つ当該端部が固定部に係止しており、
円筒材の回転による締め付けで両端のロッド材が固定部に固定され、緩衝体同士の間にロッドを渡すことで当該緩衝体同士を固定した
ことを特徴とする請求項１に記載の緩衝体を有する放射性物質格納容器。
【請求項３】
容器の両側に緩衝体を配置すると共にこの緩衝体同士を複数のロッドにより接続して緩衝体を固定するにあたり、
緩衝体同士をワイヤにより接続して当該緩衝体を固定したことを特徴とする緩衝体を有する放射性物質格納容器。
【請求項４】
前記ワイヤは、緩衝体の対向面に設けた滑車に掛けられて、単数または複数のワイヤにより緩衝体を固定していることを特徴とする請求項３に記載の緩衝体を有する放射性物質格納容器。
【請求項５】
前記滑車には、ワイヤの脱落防止部材が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の緩衝体を有する放射性物質格納容器。
【請求項６】
容器本体の側面に設けたトラニオンの外部に開口した穴に中性子遮蔽体が挿入脱可能であり、且つこの中性子遮蔽体を装着する穴には、吊り具の突起が挿入可能であることを特徴とする放射性物質格納容器。
【請求項７】
有底一体容器形状の内容器と、
内容器と共に放射線を遮蔽する胴本体を構成し且つ内容器の外側に設けた当該内容器より厚肉の外容器と、
胴本体の周囲に複数の伝熱フィンを介して設けられた外筒と、
前記胴本体、伝熱フィンおよび外筒により区画される空間に入れた中性子遮蔽体と、
前記内容器のキャビティ内に設けられると共に、リサイクル燃料集合体を収納する複数のセルを有するバスケットと、
前記胴本体の軸方向両側に取り付けた緩衝体と、
緩衝体と外筒との間に挟み込む荷重伝達部材と、
を備えることを特徴とする放射性物質格納容器。
【請求項８】
有底一体容器形状の内容器と、
内容器と共に放射線を遮蔽する胴本体を構成し且つ内容器の外側に設けた当該内容器より厚肉の外容器と、
胴本体の周囲に複数の伝熱フィンを介して設けられた外筒と、
前記胴本体、伝熱フィンおよび外筒により区画される空間に入れ、更に胴本体の軸方向両側に設けられた中性子遮蔽体と、
前記内容器のキャビティ内に設けられると共に、リサイクル燃料集合体を収納する複数のセルを有するバスケットと、
前記胴本体の軸方向両側に取り付けた緩衝体と、
緩衝体と外筒との間に挟み込むと共に内部に中性子遮蔽体を入れた補助遮蔽体と、
を備えることを特徴とする放射性物質格納容器。
【請求項９】
輸送対象である放射性物質格納容器が、
有底一体容器形状の内容器と、
内容器と共に放射線を遮蔽する胴本体を構成し且つ内容器の外側に設けた当該内容器より厚肉の外容器と、
胴本体の周囲に複数の伝熱フィンを介して設けられた外筒と、
前記胴本体、伝熱フィンおよび外筒により区画される空間に入れた中性子遮蔽体と、
前記内容器のキャビティ内に設けられると共に、リサイクル燃料集合体を収納する複数のセルを有するバスケットとを備えており、
この放射性物質格納容器の前記胴本体の軸方向両側に緩衝体を取り付け、且つ緩衝体と外筒との間に荷重伝達部材を挟み込んで輸送を行うことを特徴とする放射性物質格納容器の輸送方法。
【請求項１０】
放射性物質格納容器の外周に取り付けられる環状体であり、その内部に中性子遮蔽体が入れられており、取付対象の容器軸方向の寸法が、その放射性物質格納容器が備える中性子遮蔽体を入れた外筒の端板、および放射性物質格納容器の軸方向両側に取り付けることになる緩衝体の端板、との間に嵌り込む長さであることを特徴とする放射性物質格納容器の補助遮蔽体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、原子力発電に用いる燃料棒の集合体をリサイクルのために収納する放射性物質格納容器およびその製造方法、並びに補助遮蔽体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
リサイクル燃料集合体を原子力発電所から貯蔵施設まで輸送して、一定期間貯蔵しておくための所謂キャスクと呼ばれる放射性物質格納容器が知られている。通常キャスクは、ＰＷＲ用またはＢＷＲ用のリサイクル燃料集合体を内部に設けたバスケットの各セル内に収納し、このバスケットの周囲にはγ線遮蔽の胴本体と、その周囲にレジン層からなる中性子遮蔽体が設けた構造である。胴本体には伝熱フィンが複数設けられ、且つこれが前記中性子遮蔽体内を貫通して外容器の内面に接続されている。
【０００３】
また、従来のキャスクの一例としては、バスケットが薄肉の内容器に収納され、この内容器を厚肉の外容器内に収容したものが知られている（例えば特許文献１参照）。図１８は、係るキャスクの構成図である。このこのキャスク５００では、内容器５０１及び外容器５０２により実質的に前記γ線を遮蔽する胴本体５０３を構成する。密封性は内容器５０１により維持されるので、外容器５０２はγ線遮蔽機能を有していれば良い。従って、前記外容器５０２は、複数の構成材料をボルトにより固定して容器状に組み立てられ、また内容器５０１は、ステンレス製の筒体に底板を溶接した構造であり、そのフランジ部５０４にて外容器５０２の端面に固定される。また、バスケット５０５は、例えば、中性子減速材を含む板材を交互に組み合わせて菓子折り状にし、これにより形成した格子内にステンレス製の角パイプを挿入した構造のものである。
【０００４】
更に、外容器５０２と外筒５０６とは複数の伝熱フィン（図示省略）で接続され、この外容器５０２、外筒５０６および伝熱フィンにより区画される空間には、中性子遮蔽体５０７が充填されている。また、外筒５０６の軸方向両側には端板５０６ａが設けられ、中性子遮蔽体５０７の充填空間を閉にしてある。更に、キャスク５００の両側には、輸送時に緩衝体５１０が取り付けられる。緩衝体５１０は、板金製であり、内部に緩衝用の木材５１１がその木目方向を変えながら内設されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１３１４９１号公報（第３頁〜５頁、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のキャスク５００では、輸送時に緩衝体をロッドにより接続する場合があり、係る場合には、キャスクの水平ハンドリングの際、トラニオンにワイヤを掛けて吊り上げる必要があるところ、このワイヤが前記ロッドに干渉して邪魔になるという問題点があった。また、前記緩衝体５１０の端板５１２と前記外筒５０６の端板５０６ａとが離れているため、キャスク５００が落下したとき当該緩衝体５１０が変形して外筒５０６に接触し、外筒５０６は軸方向に支持されていない箱状板金構造のため、そのまま変形し中性子遮蔽体５０７に損傷を与える可能性がある。
【０００７】
そこで、この発明は、中性子遮蔽体に損傷を与えないような放射性物質格納容器およびその製造方法、並びに補助遮蔽体を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、この発明による緩衝体を有する放射性物質格納容器は、容器の両側に緩衝体を配置すると共にこの緩衝体同士を複数のロッドにより接続して緩衝体を固定するにあたり、前記ロッドの一部または全部が長手方向で分割可能な構造のロッドとなっていることを特徴とする。
【０００９】
ロッドを分割可能にしておけば、輸送時に吊り具やワイヤと干渉する位置に当該ロッドが存在しても、ロッドを分解することで、吊り具等との干渉を防止できる。また、緩衝体と緩衝体との距離は数ｍにも及ぶため、長手方向に分割可能とすることで、取り外しを容易にできる。
【００１０】
つぎの発明による放射性物質格納容器は、上記構成において、前記ロッドは、中央の円筒材の両側に互いに逆のねじを切り、これにロッド材が螺合したターンバックル結合となっており、前記緩衝体の対向面に設けた固定部の穴にロッド材の端部が貫通し且つ当該端部が固定部に係止しており、円筒材の回転による締め付けで両端のロッド材が固定部に固定され、緩衝体同士の間にロッドを渡すことで当該緩衝体同士を固定したことを特徴とする。
【００１１】
つぎの発明による放射性物質格納容器は、容器の両側に緩衝体を配置すると共にこの緩衝体同士を複数のロッドにより接続して緩衝体を固定するにあたり、緩衝体同士をワイヤにより接続して当該緩衝体を固定したことを特徴とする。
【００１２】
ワイヤにより固定する場合、ロッドのような長尺物に比べてフレキシブルに変形するので、取り扱いが容易である。
【００１３】
つぎの発明による放射性物質格納容器は、上記構成において、前記ワイヤは、緩衝体の対向面に設けた滑車に掛けられて、単数または複数のワイヤにより緩衝体を固定していることを特徴とする。滑車によりワイヤを掛けることで連結部分を少なくでき、それゆえワイヤの取り外しも容易になる。このため、容器輸送時の作業が楽になる。
【００１４】
つぎの発明による放射性物質格納容器は、上記構成において、前記滑車には、ワイヤの脱落防止部材が設けられていることを特徴とする。また、つぎの発明による放射性物質格納容器は、容器本体の側面に設けたトラニオンの外部に開口した穴に中性子遮蔽体が挿入脱可能であり、且つこの中性子遮蔽体を装着する穴には、吊り具の突起が挿入可能であることを特徴とする。
【００１５】
つぎの発明による放射性物質格納容器は、放射性物質格納容器は、有底一体容器形状の内容器と、内容器と共に放射線を遮蔽する胴本体を構成し且つ内容器の外側に設けた当該内容器より厚肉の外容器と、胴本体の周囲に複数の伝熱フィンを介して設けられた外筒と、前記胴本体、伝熱フィンおよび外筒により区画される空間に入れた中性子遮蔽体と、前記内容器のキャビティ内に設けられると共に、リサイクル燃料集合体を収納する複数のセルを有するバスケットと、前記胴本体の軸方向両側に取り付けた緩衝体と、緩衝体と外筒との間に挟み込む荷重伝達部材とを備える。
【００１６】
この発明において、一方の緩衝体に加わる荷重は荷重伝達部材により外筒に伝わり、反対側の荷重伝達部材から他方の緩衝体に伝わる。即ち、緩衝体同士により荷重伝達部材を介在させて外筒を挟み込んでいるので、外筒で荷重を受けることがなくなるから、中性子遮蔽体の損傷などを防止できる。
【００１７】
つぎの発明による放射性物質格納容器は、有底一体容器形状の内容器と、内容器と共に放射線を遮蔽する胴本体を構成し且つ内容器の外側に設けた当該内容器より厚肉の外容器と、胴本体の周囲に複数の伝熱フィンを介して設けられた外筒と、前記胴本体、伝熱フィンおよび外筒により区画される空間に入れ、更に胴本体の軸方向両側に設けられた中性子遮蔽体と、前記内容器のキャビティ内に設けられると共に、リサイクル燃料集合体を収納する複数のセルを有するバスケットと、前記胴本体の軸方向両側に取り付けた緩衝体と、緩衝体と外筒との間に挟み込むと共に内部に中性子遮蔽体を入れた補助遮蔽体とを備えることを特徴とする。
【００１８】
補助遮蔽体を挟み込むことで、中性子の遮蔽を行うことができると共に、緩衝体の荷重を外筒に伝え、反対側の補助遮蔽体を介して他方の緩衝体に伝えることができる。このため、外筒が荷重を受けなくなるので、中性子遮蔽体の損傷を防止できる。
【００１９】
つぎの発明による放射性物質格納容器の輸送方法は、輸送対象である放射性物質格納容器が、有底一体容器形状の内容器と、内容器と共に放射線を遮蔽する胴本体を構成し且つ内容器の外側に設けた当該内容器より厚肉の外容器と、胴本体の周囲に複数の伝熱フィンを介して設けられた外筒と、前記胴本体、伝熱フィンおよび外筒により区画される空間に入れた中性子遮蔽体と、前記内容器のキャビティ内に設けられると共に、リサイクル燃料集合体を収納する複数のセルを有するバスケットとを備えており、この放射性物質格納容器の前記胴本体の軸方向両側に緩衝体を取り付け、且つ緩衝体と外筒との間に荷重伝達部材を挟み込んで輸送を行うことを特徴とする。
【００２０】
つぎの発明による放射性物質格納容器の補助遮蔽体は、放射性物質格納容器の外周に取り付けられる環状体であり、その内部に中性子遮蔽体が入れられており、取付対象の容器軸方向の寸法が、その放射性物質格納容器が備える中性子遮蔽体を入れた外筒の端板、および放射性物質格納容器の軸方向両側に取り付けることになる緩衝体の端板、との間に嵌り込む長さであることを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態の構成要件には、所謂当業者が置換可能かつ容易なもの或いは実質的同一のものが含まれる。
【００２２】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１に係るキャスクを示す側面図およびＡ−Ａ断面図である。金属キャスク１００の輸送時には、その両端に緩衝体１を取り付ける必要がある。緩衝体１は、キャスク１００の蓋側および底側に配置され、複数のロッド２によりキャスク１００自体を挟み込むようにして固定される。このロッド２の材料寸法や数等は、必要な固定力に応じて適宜設計すればよい。緩衝体１は、その内部に緩衝作用を有する木材が封入されており、外側は金属板金で覆われている。或いは、緩衝体１の構造は、金属板材を立体状に溶接成形したものとしても良い（図示省略）。
【００２３】
緩衝体１同士の対向面１ａには、それぞれ複数の固定部３が設けられている。この固定部３は円周方向に所定数均等配置されており、この対向する固定部３の間にロッド２を渡し、当該固定部３にてロッド２の端部を固定するようになる。図２は、固定用のロッドを示す詳細な説明図である。このロッド２は、同図（ａ）に示すように、中間位置に円筒材２１が配置されている。この円筒材２１は、その両端にボルト２２が溶接されており、両ボルト２２は互いに逆ネジとなっている。このボルト２２に対してロッド材２３の端部に形成したネジ２４を螺合し、所定位置にてロックナット２５で固定する。ロッド材２３の他端には、ピン２６を挿通するピン穴２７が設けられている。
【００２４】
固定部３は、同図（ｂ）に示すように、鞍形状になりその座面３１の裏側には球状のくぼみ３２が形成されている。このくぼみ３２には、端部に球状の摺動面を有するスリーブ３３が押し当てられる。固定部３は、その足３４が緩衝体１の外板（１ａ）に溶接される。同図（ｃ）に、ロッド２を固定した状態を示す。具体的には、固定部３の座面３１を貫通したロッド材２３の先端からスリーブ３３を入れ、且つピン２６をピン穴２７に入れる。両側のロッド材２３について同様の作業を行い、この状態で中央の円筒材２１を回転させ、ロッド材２３を締め付ける。これにより、ロッド材２３の端部のピン２６によりスリーブ３３が押され、スリーブ３３の摺動面が座面３１のくぼみ３２に押し当てられる。この摺動面は、球状になっているので、調心機能が働き、当該固定部３とロッド２とを適切な位置にて固定できる。
【００２５】
また、上記３分割構造のロッド２は、キャスク１００を吊り上げる場合、吊り上げのためのワイヤやチェーンの邪魔になる位置にあるロッド２に対して適用する。即ち、キャスク１００の吊り上げの際、キャスク１００に設けたトラニオン４に吊り具５を取り付け、その吊り具５にはワイヤ６が接続されており、このワイヤ６をクレーンにより引き上げるが、そのとき、ワイヤ６等の張り具合や長さなどにより、ロッド２に干渉してしまうことがある。そのような恐れのあるロッド２は、上記３分割のロッド２を適用し、キャスク１００の吊り上げ時には、分解して取り外すようにする。図面の例では、上方のロッド２ｘとなる。上記ロッド２の分割は、まず中央の円筒材２１を上記締め付け時とは逆方向に回転させ、全体を緩める。次に、円筒材２１をロッド材２３から分離させ、ロッド材２３の端部のピン２６を外して当該ロッド材２３を固定部３から取り外す。このように、当該ロッド２は容易に分解することが可能であるから、キャスク１００を吊り上げる作業を極めて容易にできる。また、キャスク１００の水平ハンドリングを可能とする。
【００２６】
なお、上記３分割のロッド２が適用される位置は、吊り条件により異なるので、いずれの位置が好適であるかは輸送状態により異なるものとなる。好ましくは、全てのロッド２を上記３分割構造としておくほうが、いずれの位置を上方にできるのでハンドリングが楽であるが、上下方向が固定されており明らかに下方に位置することとなるのロッド２は、単なる１本のロッドのものとするのがコスト面から好ましい。
【００２７】
（実施の形態２）
図３は、この発明の実施の形態２に係るキャスクを示す側面図である。このキャスクでは、キャスク２００の両側に配置した緩衝体１をワイヤ２０１で接続した点に特徴がある。緩衝体１の対向面には、複数の滑車２０２が設けられている。この複数の滑車２０２に１本のワイヤ２０１を和太鼓状に掛けて緩衝体１を固定している。滑車２０２の構造や個数は適宜選定すればよい。ワイヤ２０１の端部同士は、所定の接続具２０３により張力を与えた状態で固定される。図４は、滑車の一例を示す斜視図である。この滑車２０２は、滑車台２０３の軸に固定されており、この滑車台２０３にはワイヤ脱落防止用のカバー２０４が回転可能に取り付けられている。このカバー２０４と滑車台２０３にはカバー２０４を滑車２０２の周囲に位置させた状態で維持するピン穴２０５が設けられている。具体的には、滑車２０２にワイヤ２０１を渡した状態でカバー２０４をワイヤ２０１ごと滑車２０２に被せ、このピン穴２０５にピン２０６を差し込むことでカバー２０４を滑車台２０３に固定する。このようにすれば、一旦渡したワイヤ２０１が脱落し難くなり、キャスク輸送時に緩衝体１が外れるのを防止できる。
【００２８】
このキャスクでは、ワイヤ２０１で緩衝体１を固定することで、キャスク１００を水平に吊り上げる場合、当該ワイヤ２０１を外すことで緩衝体１をキャスク１００から簡単に取り外すことができる。あるいは、完全に取り外さなくても、ワイヤ２０１の張りを多少緩めることで、吊り具５やワイヤ２０１との干渉を防止することもできる。
【００２９】
また、図５に示すように、緩衝体同士の対向面に設けた複数の滑車２０２を所定の組として、当該組ごとにワイヤ２０１ａ，２０１ｂを張るようにしてもよい。このようにすれば、吊り具５やワイヤ２０１との干渉を起こす位置のワイヤ２０１のみを外せば済むので、作業が楽になる。
【００３０】
（実施の形態３）
図６は、この発明の実施の形態３に係るキャスクの固定部を示す説明図である。このキャスクでは、実施の形態１に記載した固定部３を着脱式にした点に特徴がある。キャスクには吊り上げるためのトラニオン４が複数設けられているが、このトラニオン４が緩衝体１と近接位置している場合、実際に吊り上げる際、同図（ａ）に示すように両者が干渉することがある。そのとき、固定部３を着脱構造にしておけば、吊り具５を干渉することなく取り付けることができる。具体的には、同図（ｂ）に示すように、鞍形の固定金具３０１を差込金具３０２に挿通してピン穴３０３にピン３０４を入れ、これら固定金具３０１と差込金具３０２とを固定状態にする。固定状態を同図（ｃ）に示す。
【００３１】
実際にキャスクを輸送する際に吊り具５をトラニオン４に取り付ける際、前記ピンを抜いて固定金具３０１を差込金具３０２から引き抜くことで分解できる。これにより、吊り具５を取り付ける場合、干渉する固定部３を取り外すことができるので、これらに干渉することなくハンドリングができる。
【００３２】
図７は、固定部の別の変形例を示す説明図である。この固定部３０５は、同図（ａ）に示すように、ヒンジ構造になっており、一支点３０６が回転可能に固定され、他支点３０７がピン３０８の挿入または引き抜きにより連結または解除が可能となっている。輸送時にトラニオン４に吊り具５を取り付ける際、同図（ｂ）に示すように、ピン３０８を引き抜いて連結を解除し、ヒンジ部３０９を開く。これにより、吊り具５との干渉が防止される。また、この固定具３０５によれば、ヒンジ部３０９は一支点３０６側に連結されたままなので、部品を別途収納する必要がない（同構成ではピン３０８を保管する程度である）。なお、ピン式でなくても、一時的に強固にヒンジ部３０９を他支点３０７に固定できれば、公知の別構造を採用できる。もっとも簡易な構造は、図８の固定部の別の変形例に示すように、固定部３１０自体を緩衝体１にボルト固定するものである。
【００３３】
（実施の形態４）
図９は、この発明の実施の形態４に係るキャスクのトラニオンの構造を示す説明図である。通常、トラニオン４はキャスク１００の胴本体に直付けされ、その内部には中性子遮蔽体が封入されている。この実施の形態４に係るトラニオン４０１は、内部の中性子遮蔽体４０２を着脱構造にした点に特徴があり、同図（ａ）に示すように、このトラニオン４０１では軸方向の穴４０３に（ｂ）に示すような円柱状の中性子遮蔽体４０２を挿入した構造である。中性子遮蔽体４０２の端部には、カバープレート４０４が取り付けてあり、このカバープレート４０４とトラニオン４０１の端面とがボルト固定される。
【００３４】
同図（ｃ）に示すように、トラニオン４０１を用いてキャスク１００を吊り上げる場合、このトラニオン４０１の中性子遮蔽体４０３を取り外し、この穴４０３に吊り具５に設けた円柱状の突起４０５を差し込む。そして、この突起４０５をトラニオン４０１に係止してキャスク１００を吊り上げる。このトラニオン４０１の利点は、キャスク１００を横置き支持している場合、その支持部４０６がトラニオン４０１の外側となり、吊り具５を係止する場所がないときでも、吊り具５によりトラニオン４０１を吊ることができることである。
【００３５】
図１０は、このトラニオンの別の変形例を示す断面図である。このトラニオンでは、吊り具５の突起４０５の端部につば４０６を設け、このつば４０６を係止できる段部４０７を穴４０３内に設けた点に特徴がある。同図（ａ）では、穴４０３内に環状の摺動材４０８を差し込んで段部４０７を形成する。摺動材４０８はピン４０９により緩み止めがされ、抜け落ちないようになっている。或いは、この摺動材４０８は、同図（ｂ）に示すように、外周がテーパ形状となり穴４０３内にて外側に抜けないようにしてもよい。また、上記トラニオンは、図１０（ｃ），（ｄ）に示すように、中性子遮蔽体４０２にフランジ４１０を設けて当該フランジ４１０に外板４１１を設けた構造でもよい。以上の構造では、中性子の遮蔽を確実に行える。
【００３６】
図１１は、トラニオンの更に別の変形例を示す断面図である。このトラニオンは、中性子遮蔽体４０２の固定をねじにより行うようにしたものである。中性子遮蔽体４０２の先端には雄ねじ４１２が形成され、トラニオンの穴奥には雌ねじ４１３が形成されている。具体的には、同図（ａ）に示すように、トラニオンの穴に摺動材４０８が取り付けられ、中性子遮蔽体４０２を穴４０３内に挿通して先端の雄ねじを穴奥の雌ねじ４１２に螺合する。螺合は、中性子遮蔽体４０２のカバープレート４０４により規制される。或いは、図（ｂ）に示すように、中性子遮蔽体４０２のフランジ４１０により螺合の量が規制される。次に、トラニオンに対して吊り具５を係止する場合、上記とは反対に中性子遮蔽体４０２を回転させてねじ結合を解き、中性子遮蔽体４０２をトラニオン４０１の穴４０３から抜き出し、当該穴４０３内に吊り具５の突起４０５を差し込む。突起先端のつば４０６は、穴４０３内の段部４０７で係止されて突起４０５を抜け難くしている。
【００３７】
また、図１２に示すように、中性子遮蔽体４０２の先端にねじ４１４を取り付け、トラニオンの穴奥にねじ穴４１５を設け、上記同様に中性子遮蔽体４０２を穴４０３に入れて回転させることで、前記ねじ４１４をねじ穴４１５に螺合させ、当該中性子遮蔽体４０２をトラニオン４０１の穴４０３に取り付けてもよい。
【００３８】
（実施の形態５）
図１３は、この発明の実施の形態に係るキャスクを示す軸方向断面図である。図１４は、図１３に示すキャスクの一部拡大図である。図１５は、図１３に示したキャスクの径方向断面図である。キャスク５００を輸送するときは、その両側に緩衝体５５０を取り付けることが必要である。このキャスク５００は、γ線を遮蔽する胴本体５０１と、胴本体５０１の周囲に配置した中性子遮蔽体５０２と、中性子遮蔽体５０２を収納する外筒５０３と、胴本体５０１のキャビティ５０４内に配置したバスケット５０５とから構成される。バスケット５０５は、複数の角パイプ５０６をキャビティ５０４内に収納した構成であり、原子力発電の燃料として用いたリサイクル燃料集合体を収納する複数のセル５０７を構成する。角パイプ５０６は、例えばアルミニウム材またはアルミニウム合金にボロン又はボロン化合物を添加した材料から構成される。ボロン添加は、アルミニウム母材と共に溶融しても良いし、アルミニウム粉末にボロン粉末を混合し、ミキサーによる混合またはメカニカルアロイングによる機械的合金化を施すようにしても良い。この角パイプ５０６は、ボロンアルミニウム合金のビレットをポートホールダイス等により押し出し成形される。
【００３９】
胴本体５０１は、主に密封機能を持つ内容器５０８と、主にγ線遮蔽機能を持つ外容器５０９とから構成される。内容器５０８は、外容器５０９に対して薄肉となっており且つ有底一体容器として成形されている。開口側端面には、蓋５１０を取り付けるためのフランジ５１１が形成されている。また、内容器５０８は、ステンレス鋼等の耐食性に優れた材料により構成される。内容器５０８は、密封性を有する必要があるところ、薄肉であるため有底容器として一体成形が可能なため継ぎ目が存在せず、且つ構造材料の健全性が保たれる限りで十分な密封性を有し、放射性物質が漏洩する等の問題が生じさせることがない。更に、底部分を筒部分に溶接しないことで、ＨＡＺの溶接硬化部の発生やステンレス鋼に多く見られる溶接割れ等の放射性物質の漏洩につながる問題を起こさない。なお、溶接により有底筒形状を形成する場合、溶接施工後の各種試験等の実施により溶接の健全性を十分に確認すればキャスクに適用できる。
【００４０】
外容器５０９は、安価な炭素鋼製であり且つ内容器５０８に比べて厚肉の有底容器形状であり、内容器５０８は外容器５０９の内側にシュリンクフィットされる。また、外容器５０９はガンマ線遮蔽機能を有すればよく、内容器５０８のような密封機能は要求されない。このため、外容器５０９は全てを一体成形する必要はなく、且つ構成部材同士を完全に溶接接合する必要もない。例えば図１６の（ａ）に示すように、筒体５１２に対して底板５１３を隅肉溶接（溶接部５１４）により固定するようにできる。また、図示しないが、筒体５１２に対して底板５１３をボルト固定しても良い。
【００４１】
このように、胴本体５０１を内容器５０８と外容器５０９から構成し、且つ内容器５０８にステンレス鋼等の耐食性を有し且つ密封機能を与え、その一方で外容器５０９には密封機能を与えず遮蔽機能を与え且つ安価な炭素鋼を用いることで、キャスク５００を簡単かつ安価に製造できる。また、外容器５０９の強度と密閉性を高めるために、底板５１３を筒体５１２に突合せ溶接するとなお良い。突合せ溶接には、高周波誘導溶接、高周波抵抗溶接或いはフラッシュ溶接等を用いる。この溶接により筒体５１２と底板５１３との当接面の略全面で溶接が行われるので、外容器５０９の密封性を向上させ且つ機械的強度を向上させる。また、外容器５０９の底板５１３には、中性子遮蔽体５５１が封入される。
【００４２】
内容器８のフランジ５１１は、図１６の（ｂ）に示すように、外容器５０９の端面５０９ｂに当接し且つ隅肉溶接（溶接部５１５）により固定されている。更に、フランジ側にシール溝を設けて、当該シール溝に金属ガスケットを配置しても良い（図示省略）。また、フランジ５１１の内側には、蓋５１０のインロー部（５１０ａ）を挿入するため、段部５１１ａ設けられている。フランジ５１１は、有底容器を一体成形した後、開口側端部に溶接される。なお、熱間にて深絞り加工する際にダイスで拘持しておくことで一体成形することもできる。この場合は、内容器５０８の全体から溶接部を除去できるので、内容器５０８の密封性等の性能が更に向上する。
【００４３】
バスケット５０５を構成する角パイプ５０６と胴本体５０１のキャビティ５０４との間には、スペーサ５１６が介装されている。このスペーサ５１６は、リサイクル燃料集合体の崩壊熱を角パイプ５０６から胴本体５０１に効率的に伝熱させ得る。角パイプ６同士の結束は、外部で予めバンド等で結束してキャビティ５０４内に挿入しても良いし、前記スペーサ５１６を用いてキャビティ５０４内部で角パイプ５０６を拘束するようにしても良い。また、内容器５０８の内側に予めスペーサ５１６をスポット溶接しても良い。
【００４４】
中性子遮蔽体５０２は、所定量の水素を含有したレジンから構成され、胴本体５０１と外筒５０３との間に設けた複数の伝熱フィン５１７により区画された空間に充填成形される。伝熱フィン５１７は、熱伝導性の高い材料、例えば銅やアルミニウムにより製作される。また、中性子遮蔽体５０２と外筒５０３との間には、熱膨張の吸収する熱膨張しろ５１８が設けられている。熱膨張しろ５１８は、例えば、予め離型または消失型を入れておきレジンを充填することで形成できる。また、この熱膨張しろ５１８に、熱膨張の吸収に加えて伝熱性を高めるためハニカム材を介装しても良い。ここで、リサイクル燃焼集合体の崩壊熱は、まず角パイプ５０６により構成したバスケット５０５を伝わり、スペーサ５１６を介して胴本体５０１に伝わる。胴本体５０１に伝わった熱は主に伝熱フィン５１７を介して外筒５０３に伝わり、外部に放熱される。角パイプ５０６を用いてバスケット５０５を構成すると、相互に面接触していることから、熱伝達が効率的に行われる。また、スペーサ５１６により胴本体５０１に対して実質的に接触状態となり、胴本体５０１への熱伝達も十分に行われる。中性子減速材からなる板材を交互に組んでその格子内にステンレス製の角パイプを挿入してバスケットを製作する場合、接触界面が多く存在することになるので、アルミニウム製の角パイプ５０６を面接触状態で集合したバスケット５０５に比べて、熱伝達性が劣るものとなる。
【００４５】
蓋５１０は、２枚の円形板材５１０ａ，５１０ｂを張り合わせた構造であり、インロー部を構成する板材５１０ａの径が小さくなっている。この２枚の円形板材５１０ａ，５１０ｂは外部から溶接されている。蓋５１０は、インロー部をフランジ５１１の段部５１１ａに入れ込み、その周縁においてフランジ５１１に対し複数のボルト５２１で固定されている。ボルト５２１は、フランジ５１１のみに螺合しており前記外容器５０９の端部には至っていない。
【００４６】
また、蓋５１０は、円形板材５１０ａ，５１０ｂの一方に中性子遮蔽材５２２を充填封入した構造である。例えば、図１３の例では、中性子遮蔽材５２２を円形板材５１０ｂに封入し、図１４の例（図１５に詳細を示す）では、中性子遮蔽材５２２を円形板材５１０ａに封入するようにしている。また、図１７に示すように、円形板材５１０ａの一部を円形板材５１０ｂの凹部５１０ｃに入れ込むようにするのが好ましい。径方向の荷重が加わった場合、図１３に示す蓋５１０のように、円形板材５１０ａ，５１０ｂを重ねて溶接した構造のみでは、当該溶接部に応力が集中することになり、蓋５１０全体の機械的強度が低下するからである。図１４に示す蓋５１０の構造では、径方向の応力は嵌め合い部分５１０ｄに集中し、溶接部５１０ｅへの負担は殆ど無くなるので、機械的強度を向上し、蓋５１０の健全性を高めることができる。
【００４７】
また、ボロンアルミニウム材を押出し成形した角パイプ５０６を集合させた構造のバスケット５０５を用いれば、内容器５０８のキャビティ形状が筒状であってもセル数を増やすことができる。例えばＢＷＲ燃料のリサイクル燃料集合体の場合は、一辺が１５０ｍｍ程度と既知である。このため、中性子減速材により構成した板材を格子状に組み合わせて、その格子内にステンレス製の角パイプを挿入するものに比べて、バスケット５０５を構成する材料の板厚を小さくでき、同じ内径のキャビティ５０４であれば、それだけセル数を増やすことができる。また、同じ収納体数であれば外径を小さくできる。即ち、外形が小さくなれば胴本体５０１の径を小さくできるので、キャスク５００を飛躍的に軽量化できるという利点がある。ＰＷＲ用のリサイクル燃料集合体の場合でも同様である。また、衝撃荷重を受けた場合、角パイプ５０６同士を集合し互いに面で密着した状態であれば、板材を格子状に組んだバスケットに比べて応力集中の発生部分が少なくなり、破損の危険性を極小化できる。
【００４８】
また、炭素鋼製の外容器５０９の表面は、ステンレス鋼のオーバレイによる防錆処理を施すのが好ましい。更に、外容器５０９の筒体５１２に対して底板５１３をボルト固定する場合は、内部への水分侵入を防止するため、接合部分に銅等の軟質金属を介在させ且つ外部にシリコン等によるシールを施すのが好ましい（図示省略）。これにより、内容器５０８と外容器５０９との間に水分が侵入し電食を起こすのを防止できる。更に、このような処理は、外容器５０９を複数の分割体５０９ａで構成する場合において、これらを相互にボルト固定するときにも、同様に行うのが好ましい。更に、外容器５０９の底板５１３を筒体５１２に溶接する場合、電子ビーム溶接によりある程度の溶接深度を確保し、ある程度の密封性を持たせるようにしても良い。フランジ５１１と外容器５０９端部との溶接も同様である。キャスク５００の密封性を更に高めると共に溶接負荷を軽減できる。
【００４９】
また、このキャスク５００では、蓋５１０を装着した状態の胴本体５０１の両側に緩衝体５５０が装着されている。この緩衝体５５０は、製罐構造でありその箱５５２内部に木材５５３が充填されている。木材５５３の木目は、荷重の受け方等の諸条件に基づいて緩衝体５５０内部の所定箇所ごとに適宜決定される。緩衝体５０は、短円筒形状の一方側に凹部５５４を設け、この凹部５５４に胴本体１の端部を嵌め込み、当該端部の径方向の周囲にも覆い被さる。図１４では蓋５１０側の拡大図を示したが、同図に示すように、緩衝体５５０の凹部５５４が蓋５１０および内容器５０８のフランジ５１１の側面を覆うようになる。
【００５０】
また、緩衝体５５０の周縁内側には固定部５５５が設けられ、キャスク５００の両側の緩衝体５５０同士を接続するロッド５５６が当該固定部５５５間に渡されている。このロッド５５６は、必要に応じて複数設けられる。外筒５０３の端板５０３ａと、緩衝体５５０の端板５５７との間には、補助遮蔽体５６０が嵌り込んでいる。補助遮蔽体５６０は、板材を中空リング状に構成したものであり、箱５６１の内部には中性子遮蔽体５６２が充填されている。緩衝体５５０をロッド５５６により固定することで、緩衝体５５０の端板５５７が補助遮蔽体５６０に当接し、更にこの補助遮蔽体５６０が外筒５０３の端板５０３ａに当接し、これがキャスク５００の両方から行われるので、結果的に補助遮蔽体５６０をかました状態で外筒５０３が緩衝体５５０同士の間で挟み込まれる格好になる。このため、キャスク５００の落下により一方の緩衝体５５０に衝撃が加わった場合、補助遮蔽体５６０を介して外筒３に伝わり、更に反対の補助遮蔽体５６０を介して他方の緩衝体５５０に荷重が伝わる。即ち、外筒５０３のみで荷重を受ける事態を回避できるので、落下等による衝撃で外筒５０３や中性子遮蔽体５０２が損傷することがない。
【００５１】
また、補助遮蔽体５６０を当該部分にかますことで、中性子の遮蔽を行うことができる。なお、同図の例では木材を充填した形式の緩衝体５５０を示したが、金属板を板金したのみの緩衝体の場合にも適用できる。また、補助遮蔽体５６０が荷重伝達を行うようにしたが、別途荷重伝達のための環状板材等をかますようにしても良い（図示省略）。
【００５２】
【発明の効果】
以上からこの発明の放射性物質格納容器およびその製造方法、並びに補助遮蔽体によれば、放射性物質格納容器の落下等に起因して緩衝体に衝撃が加わった場合でも、外筒内の中性子遮蔽体の損傷を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係るキャスクを示す側面図およびＡ−Ａ断面図である。
【図２】固定用のロッドを示す詳細な説明図である。
【図３】この発明の実施の形態２に係るキャスクを示す側面図である。
【図４】滑車の一例を示す斜視図である。
【図５】図３のキャスクの変形例である。
【図６】この発明の実施の形態３に係るキャスクの固定部を示す説明図である。
【図７】固定部の別の変形例を示す説明図である。
【図８】固定部の別の変形例である。
【図９】この発明の実施の形態４に係るキャスクのトラニオンの構造を示す説明図である。
【図１０】トラニオンの別の変形例を示す断面図である。
【図１１】トラニオンの別の変形例を示す断面図である。
【図１２】トラニオンの別の変形例を示す断面図である。
【図１３】この発明の実施の形態１に係るキャスクを示す軸方向断面図である。
【図１４】図１３に示すキャスクの一部拡大図である。
【図１５】図１３に示したキャスクの径方向断面図である。
【図１６】キャスク各部の拡大図である。
【図１７】図１３に示したキャスクの蓋の変形例を示す断面図である。
【図１８】従来のキャスク一例を示す構成図である。
【符号の説明】
１００　キャスク
１　　　胴本体
２　　　中性子遮蔽体
３　　　外筒
４　　　キャビティ
５　　　バスケット
６　　　角パイプ
７　　　セル
８　　　内容器
９　　　外容器
１０　　蓋
１１　　フランジ
１２　　筒体
１３　　底板
１７　　伝熱フィン
５０　　緩衝体
【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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【図１８】
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