(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性物質が収容される内容器と、
該内容器の外側に配され、筒体と、この筒体の端部に配される底板と、から成り、γ線遮蔽機能を発揮する有底筒状の外容器と、
前記筒体に対して固定される底板支持部材とを備え、
前記底板は、前記筒体により形成される円柱空間の内側に配され、該筒体の内周に対して固定され、
前記底板支持部材は、環状に形成され、前記外容器の前記筒体よりも大径の外嵌部を有するとともに、前記底板支持部材は、前記外嵌部を前記筒体の端部に対して外嵌することで、前記端部に固定され、
前記底板は、前記筒体と前記底板支持部材とによって挟持されることで前記筒体の内周に対して固定される、
ことを特徴とする放射性物質の輸送兼貯蔵用容器
【請求項２】
請求項１に記載の放射性物質の輸送兼貯蔵用容器において、
前記底板は、前記筒体の前記端部の端面から離して配される、
ことを特徴とする放射性物質の輸送兼貯蔵用容器
【請求項３】
請求項１又は２に記載の放射性物質の輸送兼貯蔵用容器において、
前記底板支持部材は、前記筒体に対して焼きばめにより固定される、
ことを特徴とする放射性物質の輸送兼貯蔵用容器
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一に記載の放射性物質の輸送兼貯蔵用容器において、
前記外容器の筒体は前記内容器に対して焼ばめされる、
ことを特徴とする放射性物質の輸送兼貯蔵用容器
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用済核燃料などの放射性物質の輸送兼貯蔵用容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術として特許文献１は、γ線を遮蔽する胴本体と、この胴本体の周囲に配置した中性子遮蔽体と、この中性子遮蔽体を収容する外筒と、を有する放射性物質格納容器（キャスク）を開示する。このキャスクの胴本体は、主に密封機能を有する有底筒状の内容器と、主にγ線遮蔽機能を有する有底筒状の外容器と、から構成される。外容器は、筒体及び底板から構成される。この底板は、軸方向において筒体を完全に覆い、例えば溶接やボルト締結によって該筒体の端面に固定される。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１５６９３０号公報（段落番号００３３、００３４、図４（ａ））
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１の構成では、所謂９ｍ落下試験（垂直）の際に下記の問題が生じる。即ち、落下時の筒体の慣性力が、該筒体と底板との固定部に直接的に作用するので、筒体に対する底板の固定の状態に支障を来たし、外容器の大きな変形が許容され、その結果、外容器が内容器を十分には保護できなくなる。一方、この固定状態に支障を来さないように大掛かりな溶接処理を施しておくのも一つの解決策ではある。しかし、これだと、溶接残留応力を除去するための煩わしい焼き鈍し処理が必要となってくる。
【０００５】
本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、落下時の慣性力が外容器の構造に与える影響の小さい放射性物質の輸送兼貯蔵用容器を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【０００７】
本発明の第一の観点によれば、以下のように構成される、放射性物質の輸送兼貯蔵用容器が提供される。即ち、放射性物質の輸送兼貯蔵用容器は、放射性物質が収容される内容器と、該内容器の外側に配され、筒体と、この筒体の端部に配される底板と、から成り、γ線遮蔽機能を発揮する有底筒状の外容器と、前記筒体に対して固定される底板支持部材とを備える。前記底板は、前記筒体により形成される円柱空間の内側に配され、該筒体の内周に対して固定される。前記底板支持部材は、環状に形成され、前記外容器の前記筒体よりも大径の外嵌部を有するとともに、前記底板支持部材は、前記外嵌部を前記筒体の端部に対して外嵌することで、前記端部に固定される。前記底板は、前記筒体と前記底板支持部材とによって挟持されることで前記筒体の内周に対して固定される。以上の構成によれば、落下の際、前記筒体が例えば作業床などの衝突対象に対して前記底板を介することなく衝突するので、落下時の前記筒体の慣性力が前記筒体と底板との固定部に対して直接的には作用せず、この意味で、落下時の慣性力が外容器の構造に与える影響が小さい。また、前記筒体に対する前記底板の固定が、挟持という簡素な手段によって実現される。
【０００８】
上記の放射性物質の輸送兼貯蔵用容器は、更に、以下のように構成される。前記底板は、前記筒体の前記端部の端面から離して配される。以上の構成によれば、落下の際、前記筒体が例えば作業床などの衝突対象に対して前記底板よりも先に衝突して変形し始めるので、その分、前記底板の変形が抑制される。
【０００９】
【００１０】
上記の放射性物質の輸送兼貯蔵用容器は、更に、以下のように構成される。前記底板支持部材は、前記筒体に対して焼きばめにより固定される。以上の構成によれば、生産性に寄与する。
【００１１】
上記の放射性物質の輸送兼貯蔵用容器は、更に、以下のように構成される。前記外容器の筒体は前記内容器に対して焼ばめされる。以上の構成によれば、生産性に寄与する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図１を参照しつつ、本発明の第一実施形態を説明する。図１は、本発明の第一実施形態に係る放射性物質の輸送兼貯蔵用容器の縦断面図である。
【００１３】
本実施形態において輸送兼貯蔵用容器１は、放射性物質が収容される有底筒状の内容器２と、この内容器２の外側に配され、γ線遮蔽機能を発揮する有底筒状の外容器３と、を備える。内容器２は、内筒体２Ａと、この内筒体２Ａの上端に溶接される内フランジ２Ｂと、内筒体２Ａの下端に溶接される内底板２Ｃと、から成る。外容器３は、外筒体３Ａ（筒体）と、この外筒体３Ａの端部３Ｂに配される外底板３Ｃと、から成る。内底板２Ｃと外底板３Ｃは略同一形状であって相互に面接触する関係にある。外容器３は、内容器２と比較して肉厚である。外容器３の外筒体３Ａは、内容器２の内筒体２Ａに対して焼きばめされる。
【００１４】
輸送兼貯蔵用容器１は、外容器３の外筒体３Ａの外周側に配される中性子遮蔽体４と、この中性子遮蔽体４の更に外周側に配される外筒５と、を更に備える。中性子遮蔽体４は、外容器３の外筒体３Ａと、外筒５と、の間に介装される。
【００１５】
輸送兼貯蔵用容器１は、輸送兼貯蔵用容器１のハンドリングに供される複数のトラニオン６と、上蓋７と、下蓋８と、を更に備える。上蓋７は、内容器２の開口を閉塞するものであって、略示のボルトによって内容器２の内フランジ２Ｂに強固に固定される。内容器２の開口が上蓋７によって閉塞されることで、放射性物質の収容空間９が形成される。下蓋８は、外容器３の外底板３Ｃを外側から覆うものであって、図略のボルトなどによって端部３Ｂに対して固定される。
【００１６】
内容器２は、密封性能の担保のため、低温靭性に優れた材料であるステンレス鋼やニッケル鋼が採用され、一方、外容器３は、γ線遮蔽機能を有する材料であればその種別を問わず、例えば、低温靭性を有さない一般的な炭素鋼で足りる。このような事情から、一般に、内容器２は、外容器３と比較して材料費が嵩む。
【００１７】
図４を参照されたい。図４は、図１の４−４線矢視断面図である。本図に示されるように、中性子遮蔽体４は、ブロック状の中性子遮蔽ブロック４ａを周方向に複数並べて構成され、各中性子遮蔽ブロック４ａは、水素を含む有機材料として、例えばエチレンプロピレン系ゴムから成る。隣り合う中性子遮蔽ブロック４ａの間には、外容器３の外筒体３Ａと外筒５とを熱的に接続する熱良伝導体１５が多数、介挿される。この熱良伝導体１５は、例えばアルミニウムやアルミニウム合金、銅、銅合金など、熱伝導性が良好なものより成る。
【００１８】
再度、図１を参照されたい。内フランジ２Ｂは、外容器３の外筒体３Ａの上端を覆うように形成される。このため、垂直落下の際の内容器２の慣性力は、この内フランジ２Ｂを介して外容器３の外筒体３Ａの上端によっても受け止められることとなる。
【００１９】
次に、図２を参照されたい。図２は、図１の部分拡大図である。本図に示されるように、外容器３の外底板３Ｃは、外筒体３Ａにより形成される円柱空間３Ｄ（二点鎖線で大まかに示す。この二点鎖線は、図面の見易さの観点から他の実線等から若干離して描いている。）の内側に配されると共に、該外筒体３Ａの内周に対して溶接により固定される。外容器３の外底板３Ｃは、端部３Ｂの端面３Ｆから内方へ向かって若干離して配される。本図において符号３Ｗで示される溶接箇所は、外容器３の外筒体３Ａと外底板３Ｃの境界である円弧に沿って連続的に又は間欠的に設けられる。このような構成により、外容器３の端部３Ｂの端面３Ｆは、そのまま、輸送兼貯蔵用容器１の底面としての位置づけとなる。
【００２０】
外底板３Ｃを覆う下蓋８は、上記の中性子遮蔽体４と同素材から成る中性子遮蔽材１０と、外筒５と同素材から成る蓋１１と、から構成される。そして、内底板２Ｃと外底板３Ｃ、中性子遮蔽材１０、蓋１１は、この順で積層される関係となる。この蓋１１は、外容器３の端部３Ｂに対して例えば溶接やボルト締結によって固定される。本実施形態において蓋１１は端面３Ｆと面一となっている。
【００２１】
以上説明したように本実施形態において輸送兼貯蔵用容器１は、以下のように構成される。即ち、輸送兼貯蔵用容器１は、放射性物質が収容される内容器２と、該内容器２の外側に配され、γ線遮蔽機能を発揮する有底筒状の外容器３と、を備える。この外容器３は、外筒体３Ａと、この外筒体３Ａの端部３Ｂに配される外底板３Ｃと、から成る。前記外底板３Ｃは、前記外筒体３Ａにより形成される円柱空間３Ｄの内側に配され、該外筒体３Ａの内周に対して固定される。以上の構成によれば、落下の際、前記外筒体３Ａが例えば作業床などの衝突対象に対して前記外底板３Ｃを介することなく衝突するので、落下時の前記外筒体３Ａの慣性力が前記の外筒体３Ａと外底板３Ｃとの固定部３Ｇに対して直接的には作用せず、この意味で、落下時の慣性力が外容器３の構造に与える影響が小さい。 
【００２２】
更に言えば、「落下時の慣性力が外容器３の構造に与える影響が小さい」とは、外容器３の構造が強度上、優れていることを意味するから、内容器２の密封機能を確保するために必要となる内容器２の肉厚も多かれ少なかれ減じることができる。
【００２３】
上記の輸送兼貯蔵用容器１は、更に、以下のように構成される。即ち、前記外底板３Ｃは、前記外筒体３Ａの前記端部３Ｂの端面３Ｆから離して配される。以上の構成によれば、落下の際、前記外筒体３Ａが例えば作業床などの衝突対象に対して前記外底板３Ｃよりも先に衝突して変形し始めるので、その分、前記外底板３Ｃの変形が抑制される。
【００２４】
なお、このように外底板３Ｃの変形が抑制されるなら、同時に内容器２の内底板２Ｃの変形も抑制される。それ故、上記同様、内容器２の密封機能を確保するために必要となる内容器２の肉厚を更に減じることができる。
【００２５】
上記の輸送兼貯蔵用容器１は、更に、以下のように構成される。即ち、前記外容器３の外筒体３Ａは前記内容器２に対して焼ばめされる。以上の構成によれば、生産性に寄与する。即ち、外容器３の外筒体３Ａを内容器２に対して溶接により固定すると、溶接残留応力を除去するための焼き鈍し処理が必要となる。これに対して、外容器３の外筒体３Ａを内容器２に対して焼きばめにより固定すると、焼き鈍し処理といったような煩わしいステップが不要となる。この意味で、前記外容器３の外筒体３Ａが前記内容器２に対して焼ばめされる構成は、生産性に寄与するといえる。
【００２６】
次に、図３を参照しつつ、本発明の第二実施形態を説明する。図３は、図２に類似する図であって、本発明の第二実施形態に係る図である。
【００２７】
本実施形態において端部３Ｂの端面３Ｆは、外底板３Ｃと面一とされ、外底板３Ｃから径方向外側へ突設される鍔部３Ｈは、外筒体３Ａに対して軸方向において若干、重複する。そして、環状に形成され、外容器３の外筒体３Ａよりも大径の外嵌部１２ａを有する底板支持部材１２が、外嵌部１２ａを外筒体３Ａの端部３Ｂに対して焼きばめによって外嵌することで、端部３Ｂに固定される。このとき、外容器３の端面３Ｆと軸方向において対向する底板支持部材１２の面としての挟持面１２ｂは、この端面３Ｆのみならず、鍔部３Ｈに対しても圧接する。同様に、鍔部３Ｈと軸方向において対向する端部３Ｂの面としての挟持面３ｂは、鍔部３Ｈに対して圧接する。こうして、外底板３Ｃは、底板支持部材１２の挟持面１２ｂと、端部３Ｂの挟持面３ｂと、によって軸方向で挟持されることによって、外容器３の外筒体３Ａの内周に対して強力に固定される。
【００２８】
なお、前述の下蓋８は、底板支持部材１２の内周側に配される。
【００２９】
以上説明したように本実施形態において輸送兼貯蔵用容器１は、以下のように構成される。即ち、輸送兼貯蔵用容器１は、前記外筒体３Ａに対して固定される底板支持部材１２を備える。前記底板支持部材１２は、環状に形成され、前記外容器３の前記外筒体３Ａよりも大径の外嵌部１２ａを有するとともに、前記底板支持部材１２は、前記外嵌部１２ａを前記外筒体３Ａの端部３Ｂに対して外嵌することで、前記端部３Ｂに固定される。前記外底板３Ｃは、前記外筒体３Ａと底板支持部材１２によって挟持されることによって前記外筒体３Ａの内周に対して固定される。以上の構成によれば、前記外筒体３Ａに対する前記外底板３Ｃの固定が、挟持という簡素な手段によって実現される。即ち、前述と同様、溶接による手段と比較するならば、焼き鈍し処理といったような煩わしいステップが不要となる。なお、本実施形態において垂直落下の際の外底板３Ｃの慣性力は、底板支持部材１２によって受け止められることとなる。 
【００３０】
更に、上記の輸送兼貯蔵用容器１は、以下のように構成される。前記底板支持部材１２は、前記外筒体３Ａに対して焼きばめにより固定される。以上の構成によれば、生産性に寄与する。これは即ち、底板支持部材１２を追加することによって部品点数が増えたからといって、必ずしも焼き鈍し処理が必要となるとは限らないということを意味する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第一実施形態に係る放射性物質の輸送兼貯蔵用容器の縦断面図
【図２】図１の部分拡大図
【図３】図２に類似する図であって、本発明の第二実施形態に係る図
【図４】図１の４−４線矢視断面図
【符号の説明】
【００３２】
１  輸送兼貯蔵用容器
２  内容器
３  外容器
３Ａ  外筒体（筒体）
３Ｂ  端部
３Ｃ  外底板（底板）
３Ｄ  円柱空間
【図２】
0004724702.tif 000002
【図３】
0004724702.tif 000003
【図４】
0004724702.tif 000004
【図１】
0004724702.tif 000005