(57)【要約】【課題】地震、落下、転倒等が起こった場合でも、放射線の漏洩を防止して健全性を維持できるコンクリート製貯蔵容器を提供することにある。【解決手段】コンクリート製貯蔵容器は、底壁により下端が閉塞されているとともに内部に収納部２２を有し、コンクリートにより形成されたほぼ筒状のコンクリート容器１２と、コンクリート容器の上端開口を閉塞した蓋体２０と、を備え、収納部には、放射性物質が封入されたほぼ筒状のキャニスタ１４が収納されている。コンクリート容器は、収容部内の下端部に設けられた複数のラッチ部３４を有し、キャニスタは、その下端部に設けられそれぞれラッチ部と係合し収容部内におけるキャニスタの変位を規制する複数のフランジ３２を有している【選択図】　図４
2004069473.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底壁により下端が閉塞されているとともに内部に収納部を有し、コンクリートにより形成されたほぼ筒状のコンクリート容器と、
上記コンクリート容器の上端開口を閉塞した蓋体と、
上記コンクリート容器の収納部に収納されているとともに、放射性物質が封入されたほぼ筒状の金属密閉容器と、を備え、
上記コンクリート容器は、上記収容部内の下端部に設けられた係合部を有し、上記金属密閉容器は、その下端部に設けられた上記コンクリート容器の係合部と係合し上記収容部内における上記金属密閉容器の変位を規制する突部を有していることを特徴とするコンクリート製貯蔵容器。
【請求項２】
上記金属密閉容器の突部は、それぞれ金属密閉容器の下端部から径方向外方に突出した複数のフランジを有し、これら複数のフランジは上記金属密閉容器の円周方向に離間して設けられ、
上記コンクリート容器の係合部は、それぞれ上記フランジと係合する複数のラッチ部を有していることを特徴とする請求項１に記載のコンクリート製貯蔵容器。
【請求項３】
上記金属密閉容器の上端に接触して上記コンクリート容器と蓋体との間に設けられた緩衝部材を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のコンクリート製貯蔵容器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、放射性物質を封入した金属密閉容器、いわゆるキャニスタを備えたコンクリート製貯蔵容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
原子炉の使用済燃料に代表される高放射性物質は、再度燃料として使用可能なプルトニウム等の有用物質を回収するため、再処理される。そして、これらの使用済燃料は、再処理を行うまでの間、密閉された状態で貯蔵されている。このような高放射性物質の貯蔵方法としては、貯蔵プール等による湿式法、あるいは、キャスク等による乾式法が知られている。
【０００３】
乾式法は、水に代わり空気によって自然冷却を行う貯蔵方法であり、湿式法に比較して運転コストが低いことから注目を集めている。また、乾式法に用いるキャスクには種々の構造のものがあるが、コンクリート構造物によって使用済燃料を遮蔽するコンクリートキャスクは、低コストであることから特に注目されている。コンクリートは、中性子遮蔽材として優れているとともに、構造体として必要な強度が得られる等の利点も備えている。
【０００４】
このようなコンクリートキャスクは、上部および底部が閉塞された筒状のコンクリート容器を備え、使用済燃料が封入された筒状の金属密閉容器、いわゆるキャニスタ、をコンクリート容器内に収納配置することにより、使用済燃料からの放射性物質を遮蔽している。また、コンクリート容器内において、キャニスタの周囲には、冷却空気を流すための空間が設けられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなコンクリートキャスクの搬送、収納作業は、十分な注意を払って慎重に行なわれるが、万一の不慮の事故、例えば、搬送中に地震等が発生し、コンクリートキャスクが床上に落下したり、あるいは、転倒してしまう場合も想定しなければならない。同様に、コンクリートキャスクを貯蔵庫に貯蔵した状態においても、地震等によりコンクリートキャスクが転倒する恐れもある。
【０００６】
上記のようにコンクリートキャスクが落下あるいは転倒した場合、その内部に収納されているキャニスタが移動してコンクリート容器の内壁に衝突する。それにより、キャニスタが大きな衝撃を受け、壁部、あるいは、一次蓋および二次蓋の溶接部が損傷してしまう恐れがある。この場合、キャニスタに収納されている使用済燃料から放射性物質が漏洩し、健全性を担保不能となってしまう。従って、万一不慮の事故が生じた場合でも、放射線の漏洩を防止し、高放射性物質を安全かつ確実に貯蔵できるコンクリートキャスクが必要となる。
【０００７】
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、地震、落下、転倒等が起こった場合でも放射線の漏洩を防止し、健全性を担保できるコンクリート製貯蔵容器を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の態様に係るコンクリート製貯蔵容器は、底壁により下端が閉塞されているとともに内部に収納部を有し、コンクリートにより形成されたほぼ筒状のコンクリート容器と、上記コンクリート容器の上端開口を閉塞した蓋体と、上記コンクリート容器の収納部に収納されているとともに、放射性物質が封入されたほぼ筒状の金属密閉容器と、を備え、
上記コンクリート容器は、上記収容部内の下端部に設けられた係合部を有し、上記金属密閉容器は、その下端部に設けられた上記コンクリート容器の係合部と係合し上記収容部内における上記金属密閉容器の変位を規制する突部を有していることを特徴としている。
【０００９】
上記のように構成されたコンクリート製貯蔵容器によれば、地震やコンクリート製貯蔵容器の落下、転倒等が発生した場合でも、コンクリート容器内における金属密閉容器の移動を防止し、コンクリート容器内壁への衝突を防止することができる。そのため、金属密閉容器や使用済燃料集合体の破壊、損傷を生じることがなく、使用済燃料からの放射性物質の漏洩を防止し、健全性を維持することができる。これにより、放射性物質を長期間に亘って安全かつ確実に貯蔵可能なコンクリート製貯蔵容器を得ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照しながら、この発明の実施の形態に係るコンクリートキャスクについて詳細に説明する。
【００１１】
図１ないし図３に示すように、コンクリート製貯蔵容器としてのコンクリートキャスク１０は、コンクリートにより形成され遮蔽構造体として機能するコンクリート容器１２を備え、このコンクリート容器内には、金属密閉容器としてのキャニスタ１４が収納されている。
【００１２】
キャニスタ１４は、下端が閉塞された筒状の容器本体４０と、容器本体の上端開口に溶接されこの上端開口を閉塞した一次蓋１３および二次蓋１５と、を備えている。容器本体４０は、例えば、ステンレス鋼等の耐食性を有した金属により形成され、その壁厚は約１５〜２０ｍｍ程度に設定されている。
【００１３】
そして、容器本体４０内には、バスケット１６により支持された状態で、使用済燃料集合体１８が複数体封入されている。これらの使用済燃料集合体１８は、崩壊熱に伴う発熱と放射線の発生を伴う放射性物質を含んでいる。そして、キャニスタ１４は、封入された内部の放射性物質が外部に漏洩しないよう、溶接密閉構造を有している。
【００１４】
コンクリート容器１２は、図１ないし図３に示すように、底部の閉塞された円筒形状を有し、例えば、高さ約６ｍ、直径約４ｍ程度に形成され、また、コンクリートの壁厚は、約０．８〜１．０ｍ程度に形成されている。コンクリート容器１２の上端開口は、外面が炭素鋼板等によって覆われたコンクリート製の蓋体２０により閉塞されている。この蓋体２０は、複数のボルト２１によってコンクリート容器１２の上端にボルト止めされている。
【００１５】
また、コンクリート容器１２内に収納されたキャニスタ１４の上端に接触した状態で、キャニスタ１４とコンクリート容器と蓋体２０との間には、環状の緩衝部材１７が装着されている。この緩衝部材１７は、例えば、鋼もしくは鋼および木材等により形成され、キャニスタ１４の変位を防止しているとともにキャニスタ上部に作用する衝撃を吸収する。
【００１６】
コンクリート容器１２内には、コンクリート容器の内周面および蓋体２０により、円柱形状の収容部２２が規定されている。そして、この収容部２２内にキャニスタ１４が収納されている。キャニスタ１４は、収容部２２の底面に形成された複数のリブ３１上に載置されている。
【００１７】
一方、コンクリート容器１２の内周面には、炭素鋼等の金属からなる円筒状のライナ３０が設けられている。金属からなるライナ３０は、コンクリートに比較して伝熱性が高く、使用済燃料集合体１８から発生した熱の伝熱を促進するとともに、使用済燃料集合体１８からの放射線、主としてγ線、を遮蔽する機能を有している。
【００１８】
キャニスタ１４は、コンクリート容器１２と同軸的に、かつ、その外周面がコンクリート容器１２の内周面との間に所定の隙間、例えば、１０ｃｍ程度の隙間を持った状態で、収容部２２内に収納されている。そして、コンクリート容器１２内には、キャニスタ１４の外周面とコンクリート容器１２の内周面との間の上記隙間により、冷却空気が流れる冷却空気流路２４が形成されている。この冷却空気流路２４は、キャニスタ１４の外周面の全周に亘って、かつ、外周面の軸方向全長に亘って形成されている。
【００１９】
コンクリート容器１２の底部には複数、例えば、４つの吸気口２６が形成され、また、コンクリート容器１２の上端部には、例えば、４つの排気口２８が形成され、それぞれ冷却空気流路２４に連通している。４つの吸気口２６は、コンクリート容器１２の円周方向に沿って互いにほぼ等間隔離間して設けられ、コンクリート容器１２の底部外周面に開口している。また、排気口２８は、コンクリート容器１２の円周方向に沿って互いにほぼ等間隔離間して設けられ、コンクリート容器１２の上端部外周面に開口している。
【００２０】
これらの吸気口２６、排気口２８、および冷却空気流路２４は、空気の自然循環冷却によりコンクリートキャスク１０を除熱する除熱部を構成している。すなわち、吸気口２６からコンクリート容器１２内に導入された冷却空気としての外気は、冷却空気流路２４を通ってキャニスタ１４の周囲を流れ、その間、キャニスタ１４およびコンクリート容器１２を除熱し冷却する。そして、キャニスタ１４からの熱によって加熱され昇温した冷却空気は、排気口２８からコンクリート容器１２の外部に排出される。
【００２１】
図１ないし図４に示すように、キャニスタ１４の下端部外周面には、突部として機能する複数、例えば３つのフランジ３２が一体に形成されている。これらのフランジ３２は、キャニスタ１４の下端部外周面から径方向外方に突出しているとともに、キャニスタの円周方向に離間して設けられている。
【００２２】
また、コンクリート容器１２内において、収容部２２の下端部内周面には、係合部として機能するラッチ部３４が一体に形成されている。これらのラッチ部３４はキャニスタ１４のフランジ３２に対応して３つ設けられている。そして、これらのラッチ部３４は、ライナ３０の内周面から突出し円周方向に延びているとともに、円周方向に離間して設けられている。
【００２３】
キャニスタ１４がコンクリート容器１２の収容部２２に収容された状態において、フランジ３２はそれぞれ対応するラッチ部３４と係合している。すなわち、各フランジ３２は、ラッチ部３４の下方に位置しラッチ部３４の下面に係合している。キャニスタ１４を収容する場合、フランジ３２がラッチ部３４から外れた位置でキャニスタ１４を収容部２２の底面上まで挿入しリブ３１上に載置した後、キャニスタをその中心軸の回りで回動させる。それにより、各フランジ３２が対応するラッチ部３４と係合する。
なお、フランジ３２およびラッチ部３４の数は、３つに限らず、必要に応じて増減可能である。
【００２４】
上記のように構成されたコンクリートキャスク１０によれば、コンクリート容器１２の収容部２２内の下端部にラッチ部３４を設け、キャニスタ１４の下端部外周面に設けられたフランジ３２をラッチ部３４と係合させることにより、収容部２２内におけるキャニスタの水平方向および垂直方向の移動を規制することができる。そのため、地震やコンクリートキャスクの落下、転倒等が発生した場合でも、内部のキャニスタ１４が移動してコンクリート容器１２の内壁や蓋体２０に衝突することを防止できる。これにより、キャニスタ１４の容器本体４０や使用済燃料集合体１８の破壊、損傷、並びに、一次、二次蓋の溶接部の損傷を生じることがなく、使用済燃料からの放射性物質の漏洩を防止し、健全性を維持することが可能となる。従って、地震、落下、転倒等の万一不慮の事故が起こった場合でも放射線の漏洩を防止し、高放射性物質を安全かつ確実に貯蔵可能なコンクリートキャスクを得ることができる。
【００２５】
更に、上記構成のコンクリートキャスクによれば、キャニスタ１４の上端部と蓋体２０との間に緩衝部材１７を設けることにより、地震やコンクリートキャスクの落下、転倒等が発生した場合でも、収容部２２内おけるキャニスタ１４の移動を一層確実に防止することができ、キャニスタの健全性を一層確実に維持することが可能となる。
【００２６】
なお、この発明は上述した実施の形態に限定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能である。例えば、キャニスタに設けられた突部はフランジ状に限らず、ピン形状、ブロック形状等、他の形状としてもよい。同様に、コンクリート容器側に設けられた係合部もキャニスタの突部と係合可能に形成されていればよく、その形状は必要に応じて種々選択可能である。更に、コンクリート製貯蔵容器を構成するコンクリート壁の壁厚、ライナの板厚、および各構成要素の材質、形状等は必要に応じて種々変形可能である。
【００２７】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、地震、転倒等が生じた場合でも放射線の漏洩を防止し、放射性物質を長期間に亘って安全かつ安定して貯蔵可能なコンクリート製貯蔵容器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係るコンクリートキャスクを一部破断して示す斜視図。
【図２】上記コンクリートキャスクの縦断面図。
【図３】図２の線Ａ−Ａに沿った断面図。
【図４】上記コンクリートキャスクのコンクリート容器下端部およびキャニスタの下端部を示す分解斜視図。
【符号の説明】
１０…コンクリートキャスク
１２…コンクリート容器
１４…キャニスタ
１８…使用済燃料集合体
１７…緩衝部材
２０…蓋
２２…収容部
２４…冷却空気流路
２６…吸気口
２８…排気口
３２…フランジ
３４…ラッチ部
４０…容器本体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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