(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線の遮蔽機能を有する厚いコンクリート遮蔽壁により構築した貯蔵建屋内に貯蔵室を設け、該貯蔵室の左右幅方向の一方の下部所要個所に空気入口を設けて、該空気入口を上記貯蔵建屋の側壁に設けた外気取入口に連通させると共に、上記貯蔵室の左右幅方向の他方の上部所要個所に空気出口を設けて、上端部に排気口を有する煙突状の空気出口シャフトの下端側を上記空気出口に接続し、更に、上記貯蔵室内に、発熱するキャニスタを密封収納した貯蔵容器を空気入口より空気出口に向かう空気流れ方向となる左右方向に列を形成するように配置して貯蔵するようにし、且つ該各貯蔵容器を、外周面における上記貯蔵室にて空気入口より貯蔵室の内底部に沿う低温の空気流れが形成される高さ位置よりも上側となる位置に、鉛直フィンを周方向所要間隔で取り付けるようにした構成を有することを特徴とする発熱体貯蔵施設。
【請求項２】
貯蔵容器の外周面における鉛直フィン取付個所よりも下方位置に、水平フィンを設けるようにした請求項１記載の発熱体貯蔵施設。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力発電所の使用済燃料やガラス固化体を格納したキャニスタを、放射性核種の崩壊熱を自然空冷しながら一時貯蔵するために用いる発熱体貯蔵施設に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、原子力発電所で発生する使用済燃料（使用済み核燃料）は、ステンレス製の使用済燃料格納用の円筒形状の密封容器、いわゆるキャニスタに格納（封入）して、再処理するまでの間、中間貯蔵することが考えられている。この中間貯蔵の際、上記使用済燃料から発生する放射性核種の崩壊熱は、自然空冷により除去することが考えられている。
【０００３】
又、上記使用済燃料の再処理工場から発生するキャニスタに格納（封入）された高レベル放射性廃棄物のガラス固化体についても、最終処分するまでの間、自然空冷式の貯蔵施設で貯蔵することが考えられている。
【０００４】
ところで、上記キャニスタに格納した使用済燃料の貯蔵方式の１つとしては、金属キャスク方式が従来知られている。これは、放射線遮蔽機能を備えた金属キャスクに、使用済燃料を格納したキャニスタを収納し、この金属キャスクのまま、たとえば、所要の貯蔵建屋内に設けた貯蔵エリアに置いておくようにしたものである（たとえば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００５】
又、原子力発電所の使用済燃料を貯蔵（封入）するための金属製の貯蔵容器の冷却を促進するための手法の１つとしては、金属製の外筒と、該外筒内に外筒との間にガス循環を形成するよう挿入した金属製の内筒とからなり、上記内筒内に使用済核燃料集合体を収納するようにしてある使用済み核燃料の貯蔵用容器について、上記外筒の外周面に、該外筒の上端部より下端部まで上下方向に延びる放熱用フィンを、周方向等間隔で所要枚数設けてなる構成とすることが従来提案されている（たとえば、特許文献３参照）。
【０００６】
又、原子力発電所の使用済燃料を貯蔵（封入）するための貯蔵容器の冷却を促進するための別の手法としては、使用済核燃料用貯蔵庫に設けて使用済核燃料を収納するようにしてある上下方向に延びる収納管に、上下方向所要間隔で水平方向の放熱フィンを取り付ける考えが従来提案されている（たとえば、特許文献４参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２６７７９１号公報
【特許文献２】特開２００６−１７０７９５号公報
【特許文献３】実開昭６１−１１９７９８号公報
【特許文献４】特開平９−２９２４８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、特許文献１や特許文献２に示されているように、原子力発電所の使用済燃料を金属キャスクを用いて中間貯蔵を行う手法では、金属キャスク自体に放射線の遮蔽機能を持たせる必要があるため、金属キャスク１本当りに、約１００トンもの大量の鋼材が必要になってしまう。そのために、近年の原材料の高騰等によりコストが嵩むという問題が生じているのが実状である。
【０００９】
又、上記特許文献３及び特許文献４には、原子力発電所の使用済燃料を貯蔵するための貯蔵容器の冷却を促進するために、該貯蔵容器の所要個所にそれぞれ所定の形状の放熱用フィンを設ける考えが示されているが、貯蔵建屋の構造によっては、該建屋内全体の空気の流動を阻害する可能性があるため、所望する冷却性能が必ずしも得られないという虞が生じてしまう。
【００１０】
そこで、本発明は、原子力発電所の使用済燃料を格納したキャニスタや、ガラス固化体を格納したキャニスタの如き放射性核種の崩壊熱を発する発熱体を、自然空冷しながら一時貯蔵でき、しかも、使用する鋼材量を低減させることが可能な発熱体貯蔵施設を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するために、請求項１に対応して、放射線の遮蔽機能を有する厚いコンクリート遮蔽壁により構築した貯蔵建屋内に貯蔵室を設け、該貯蔵室の左右幅方向の一方の下部所要個所に空気入口を設けて、該空気入口を上記貯蔵建屋の側壁に設けた外気取入口に連通させると共に、上記貯蔵室の左右幅方向の他方の上部所要個所に空気出口を設けて、上端部に排気口を有する煙突状の空気出口シャフトの下端側を上記空気出口に接続し、更に、上記貯蔵室内に、発熱するキャニスタを密封収納した貯蔵容器を空気入口より空気出口に向かう空気流れ方向となる左右方向に列を形成するように配置して貯蔵するようにし、且つ該各貯蔵容器を、外周面における上記貯蔵室にて空気入口より貯蔵室の内底部に沿う低温の空気流れが形成される高さ位置よりも上側となる位置に、鉛直フィンを周方向所要間隔で取り付けるようにした構成とする。
【００１３】
上記各構成において、貯蔵容器の外周面における鉛直フィン取付個所よりも下方位置に、水平フィンを設けるようにした構成とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の発熱体貯蔵施設によれば、以下のような優れた効果を発揮する。
（１）放射線の遮蔽機能を有する厚いコンクリート遮蔽壁により構築した貯蔵建屋内に貯蔵室を設け、該貯蔵室の左右幅方向の一方の下部所要個所に空気入口を設けて、該空気入口を上記貯蔵建屋の側壁に設けた外気取入口に連通させると共に、上記貯蔵室の左右幅方向の他方の上部所要個所に空気出口を設けて、上端部に排気口を有する煙突状の空気出口シャフトの下端側を上記空気出口に接続し、更に、上記貯蔵室内に、発熱するキャニスタを密封収納した貯蔵容器を空気入口より空気出口に向かう空気流れ方向となる左右方向に列を形成するように配置して貯蔵するようにし、且つ該各貯蔵容器を、外周面における上記貯蔵室にて空気入口より貯蔵室の内底部に沿う低温の空気流れが形成される高さ位置よりも上側となる位置に、鉛直フィンを周方向所要間隔で取り付けるようにした構成としてあるので、貯蔵室にキャニスタを収納した貯蔵容器を貯蔵すると、発熱するキャニスタの熱が、貯蔵容器を介して貯蔵室内の空気に伝熱されることで、該貯蔵室内の空気が昇温されて密度低下して浮力を生じるため、この昇温した空気を空気出口より出口シャフト内を上昇させて排気口より大気中に放出することができ、この排気口より放出される昇温した空気と、上記貯蔵室の空気入口が連通させてある貯蔵建屋の側壁に設けてある外気取入口より取り入れられる低温の空気との圧力差に起因するドラフト力により、上記外気取入口より空気入口を経て貯蔵室へ空気を順次流入させることができることから、貯蔵室内に貯蔵されたキャニスタを収納した貯蔵容器を、自然換気される貯蔵室内の空気によって連続的に冷却することができる。
（２）上記キャニスタに格納されている放射性物質より発せられる放射線の遮蔽能力は、上記貯蔵建屋を構築している鉄筋コンクリートにより確保することができるようにしてあるため、上記貯蔵容器を、放射線の遮蔽能力が要求されない薄肉の容器とすることができる。よって、該貯蔵容器を製造するために必要な鋼材量を抑えることができることから、従来、金属キャスクによりキャニスタの貯蔵を行うようにしていた場合に比して、使用する鋼材量を大幅に低減させることができる。
（３）貯蔵容器を、貯蔵室内にて空気入口より空気出口に向かう空気流れ方向となる左右方向に列を形成するように配置し貯蔵するようにし、且つ該各貯蔵容器を、外周面における上記貯蔵室にて空気入口より貯蔵室の内底部に沿う低温の空気流れが形成される高さ位置よりも上側となる位置に、鉛直フィンを周方向所要間隔で取り付けるようにした構成としてあるので、貯蔵容器の放熱面積を放熱フィンによって拡大することができるため、貯蔵容器に収納されたキャニスタの冷却をより効率よく行うことができる。又、貯蔵室内に空気入口側より空気出口側へ向けて左右方向に配列された各貯蔵容器では、貯蔵室の内底部付近に形成された低温の空気の流れが各貯蔵容器の位置に達すると、その一部が該各貯蔵容器の上部に設けてある鉛直フィンに導かれて各貯蔵容器の冷却に供され、この各貯蔵容器の冷却に供されることで昇温する空気は、該各貯蔵容器の鉛直フィンに沿って貯蔵室の天井部付近まで上昇させられるようになるため、或る貯蔵容器の冷却に供された後の昇温した空気が、該貯蔵容器の空気出口側に隣接する貯蔵容器の冷却に供されることを抑制できる。しかも、各貯蔵容器の鉛直フィンは、貯蔵室の内底部付近を通って各貯蔵容器付近に達する低温の空気の左右方向の流れを阻害しない高さ位置に設けてあるため、上記各貯蔵室の内底部付近に形成される低温の空気の流れを各貯蔵容器へ確実に導くことができて、該各貯蔵容器の冷却に供される空気の温度をより低下させることができる。よって、各貯蔵容器に収納されたキャニスタの冷却効率をより高めることができる。
（４）更に、上記各貯蔵容器の周囲に乱流が生じる虞を低減できるため、貯蔵室内における空気流れをスムーズなものとすることができて、該貯蔵室における空気の換気効率の向上化を図ることができる。
（５）貯蔵容器の外周面における鉛直フィン取付個所よりも下方位置に、水平フィンを設けるようにした構成とすることにより、上記水平フィンにより貯蔵室の内底部付近にて空気入口より流入して左右方向に流れる低温の空気流れを阻害することなく該各貯蔵容器の放熱面積を拡大することができるため、各貯蔵容器に収納されたキャニスタの冷却効率を更に向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。
【００１６】
図１乃至図５（イ）（ロ）（ハ）は本発明の発熱体貯蔵施設の実施の形態の基本構成を示すもので、以下のような構成としてある。
【００１７】
すなわち、本発明の発熱体貯蔵施設は、放射線の遮蔽機能を備えた厚い、たとえば、厚さ１ｍ程度の鉄筋コンクリート製の遮蔽壁で構成された貯蔵建屋１内に貯蔵室２を設け、該貯蔵室２の下部所要個所に空気入口３を設けて、該空気入口３を、貯蔵建屋１の側壁１ａに開口させた外気取入口４に連通接続すると共に、上記貯蔵室２の上部所要個所に空気出口５を設けて、該空気出口５に、上端部に排気口７を備えた煙突状の出口シャフト６の下端部を連通接続する。更に、原子力発電所の使用済燃料を格納したキャニスタや、ガラス固化体を格納したキャニスタの如き発熱体となるキャニスタ８を、円筒状の炭素鋼製の貯蔵容器９に密封収納し、該キャニスタ８を密封収納してなる貯蔵容器９を、上記貯蔵建屋１の貯蔵室２内に貯蔵するようにした構成とする。
【００１８】
詳述すると、上記貯蔵建屋１は、平面形状を矩形状としてあり、該貯蔵建屋１の前側壁１ｃの左右幅方向の中央部に、開閉自在な遮蔽扉１０ａを備えた建屋入口１０を設ける。更に、該貯蔵建屋１内の左右幅方向の中央部に、上記建屋入口１０から建屋内の前後方向の全長に亘って延びる搬送路１１を設け、該搬送路１１の左右両側に、左右１対の貯蔵室２が区画形成してある。上記貯蔵建屋１の左右の側壁１ａの内側には、天井付近のみを残して内底部から上部所要高さ位置までを閉塞させる放射線遮蔽機能を備えた下部迷路板１２と、内底部付近のみを残して天井部から下部所要位置までを閉塞させる放射線遮蔽機能を備えた上部迷路板１３とを外側から順に設ける。これにより、各貯蔵室２の左右の外側壁となる上記上部迷路板１３の下方に、建屋前後方向の全長に亘る空気入口３が形成してあると共に、該各貯蔵室２の空気入口３を、上記上部と下部の各迷路板１２と１３によって上下方向に蛇行させられた流路を介して、上記貯蔵建屋１の左右の側壁１ａに建屋前後方向の全長に亘り設けてある外気取入口４に連通させた構成としてある。
【００１９】
更に、上記貯蔵建屋１の天井壁１ｂにおける左右幅方向の中央部には、上記左右の各貯蔵室２で共用するための空気出口５を、建屋前後方向の全長に亘り設け、該空気出口５の上側に、上下方向に所要の高さ寸法を有し且つ放射線遮蔽機能を備えた迷路板１４を内蔵することで左右方向に蛇行させた流路を具備してなる出口シャフト６の下端部が取り付けてある。
【００２０】
上記左右の各貯蔵室２は、空気入口３と空気出口５とを結ぶ方向である左右方向に、所要間隔で複数個、たとえば、６個の貯蔵容器９を配列すると共に、この左右方向に配列された６個の貯蔵容器９からなる列を、前後方向に所要間隔で複数列、たとえば、８列並べて格納できるようにしてある。これにより、上記各貯蔵室２にキャニスタ８を収納した貯蔵容器９を貯蔵すると、放射性物質の崩壊熱によって加熱されるキャニスタ８が、各貯蔵室２内の空気により各貯蔵容器９を介して間接的に冷却される。一方、該各貯蔵容器９に収納されたキャニスタ８の冷却に供されることで昇温した空気は、密度低下して浮力が生じるため、各貯蔵室２内にて上昇して空気出口５へ導かれた後、出口シャフト６内を更に上昇して排気口７より大気中へ放出されるようにしてある。この際、上記各貯蔵室２の空気入口３が連通させてある貯蔵建屋１の左右の側壁１ａの外気取入口４は、上記出口シャフト６の頂部の排気口７よりも低くなっていることから、該外気取入口４より取り入れられる低温（常温）の空気と、上記したように各貯蔵室２にてキャニスタ８の冷却に供されることで昇温した後に出口シャフト６の頂部の排気口７より放出される空気との圧力差に起因するドラフト力を利用して、図１に矢印ａで空気流れを示すように、上記各外気取入口４より取り入れる空気を、各空気入口３、各貯蔵室２、空気出口５、出口シャフト６を経て排気口７に至る経路で流通させて、上記各貯蔵室２内の自然換気を行うことができるようにしてある。よって、上記各貯蔵室２では、左右の外側端部の下部位置に建屋前後方向の全長に亘って設けた各空気入口３より、貯蔵建屋１の左右幅方向中央部に建屋前後方向の全長に亘って設けた空気出口５へ向けて空気を流通させることで、該各貯蔵室２内に、貯蔵容器９を左右方向に６個配列してある該貯蔵容器９の各列に沿う方向の空気流れを形成できるようにしてある。
【００２１】
上記貯蔵建屋１の前側には、輸送キャスク１５に格納した状態のキャニスタ８を受け入れるための受入れ建屋１６が設けてあり、且つ該受入れ建屋１６内における上記貯蔵建屋１の建屋入口１０の外側となる位置には、厚い鉄筋コンクリート製の遮蔽壁で囲まれたキャニスタ８の詰め替えエリア１７が、上記建屋入口１０と連通させて設けてある。更に、上記詰め替えエリア１７の天井部には、キャニスタ詰め替え機器１８が内外方向に貫通させて設けてある。
【００２２】
上記詰め替えエリア１７内と上記貯蔵建屋１の搬送路１１には、建屋入口１０を通して上記詰め替えエリア１７内から建屋前後方向の全長に亘って設置したレール１９に沿って遠隔操作により走行可能な台車２０が設けてある。更に、上記貯蔵建屋１の天井部には、貯蔵容器９を左右方向に配列させて貯蔵する貯蔵容器９の各列ごとの上方となる位置に、遠隔操作により左右方向へ移動可能な天井クレーン２１が設けてある。
【００２３】
上記貯蔵容器９は、図４（イ）（ロ）に示す如く、収納すべきキャニスタ８の外径よりもやや大きな内径寸法を有する下端部が閉塞した円筒形状の炭素鋼製の容器本体２２と、該容器本体２２の上端開口部２２ａを閉塞するための炭素鋼製の蓋２３とからなる構成としてある。更に、上記蓋２３は、上記容器本体２２の上端開口部２２ａへ挿入するための円筒状の挿入部２３ａと、該挿入部２３ａの上端側にて外周側へ所要寸法張り出す鍔状部２３ｂとからなる構成としてある。これにより、上記容器本体２２の内側へキャニスタ８を挿入した後、該容器本体２２の上端開口部２２ａの内側に上記蓋２３の挿入部２３ａを挿入した状態で、該蓋２３の鍔状部２３ｂを、上記容器本体２２の上端開口部２２ａの周縁部に金属ガスケット２４を介して載置し、この状態で、該蓋２３の鍔状部２３ｂを上記容器本体２２の上端開口部２２ａの周縁部にボルト止めすることで、上記キャニスタ８を密封できるようにしてある。更に、この際、上記蓋２３の挿入部２３ａを容器本体２２の上端開口部２２ａの内側に挿入することで、容器本体２２と蓋２３との間に、直線状に連続した隙間が形成されないようにしてある。
【００２４】
更に、上記蓋２３の上面側には吊具２５を設けて、上記貯蔵室２の天井部に設けた天井クレーン２１により上記キャニスタ８を密閉収納した状態の貯蔵容器９を上記吊具２５を介し吊り上げて左右方向へ移動させることができるようにしてある。
【００２５】
上記貯蔵容器９は、その下端部に、方形の台座２６を一体に取り付けた構成としてある。
【００２６】
一方、上記貯蔵建屋１の各貯蔵室２の内底部には、上記方形の台座２６と一体化された貯蔵容器９が所定位置に搬入されると、この台座２６ごと上記貯蔵容器９を該位置に固定するための固定機構が設けてある。具体的には、図５（イ）（ロ）（ハ）に示す如く、上記固定機構２７は、たとえば、上記各貯蔵室２の内底部における各貯蔵容器９の貯蔵予定個所の前後両側位置に、上記貯蔵容器９の台座２６の左右幅寸法と同様の長さ寸法で左右方向に延び、且つ左右の両端部を下端側が所要寸法突出する傾斜面としてなる固定部材２８をそれぞれ設置し、更に、前後方向に上記貯蔵容器９の台座２６の前後長寸法よりも所要寸法長い寸法で延びて、上記各固定部材２８の左右方向に隣接するもの同士の間に形成される隙間に上方より挿入するための略楔状断面の仕切部材２９を備えた構成としてある。なお、該仕切部材２９の長手方向の所要個所には、天井クレーン２１で吊るための吊具３０が設けてある。又、図示してないが、各貯蔵室２内における左端の貯蔵容器貯蔵個所の前後位置に設ける固定部材２８の左側と、各貯蔵室２内における右端の貯蔵容器貯蔵個所の前後位置に設ける固定部材２８の右側には、短い固定部材をそれぞれ設けることで、この短い固定部材との間に、上記仕切部材２９を挿入できるようにしてあるものとする。これにより、上記仕切部材２９を取り外した状態で、上記台座２６と一体化された貯蔵容器９を、各貯蔵室２の天井クレーン２１により所定位置に搬入して載置した後、上記所定位置に載置された貯蔵容器９の台座２６の前後に位置する固定部材２８と、その左右方向に隣接する固定部材２８との間の隙間に、上記仕切部材２９を天井クレーン２１を用いて上方より挿入することで、上記貯蔵容器９の台座２６の前後方向への変位を、上記前後の固定部材２８で、又、台座２６の左右方向への変位を、その両側に配される各仕切部材２９でそれぞれ拘束することにより、上記貯蔵容器９に地震等の揺れが作用する場合であっても、該貯蔵容器９が貯蔵室２内で変位したり倒れたりする虞を未然に防止できるようにしてある。
【００２７】
上記受入れ建屋１６内には、図３に示す如く、輸送キャスク１５を移送するためのキャスク移送用天井クレーン３１、及び、輸送キャスク移動台車３２に横向きに載置された状態で搬入されるキャニスタ８を格納した輸送キャスク１５を立て起こすための図示しない起伏装置と、起立させた輸送キャスク１５の蓋を開けるための図示しない蓋開閉装置を備えた構成としてあるものとする。３３は受入れ建屋１６の入口である。
【００２８】
又、図示してないが、上記受入れ建屋１６には、空の貯蔵容器９を保管するための空容器保管建屋が付設してあるものとする。
【００２９】
以上の構成としてある発熱体貯蔵施設を使用してキャニスタ８の貯蔵を行う場合は、先ず、空容器保管建屋より空の貯蔵容器９を受入れ建屋１６に搬入した後、該空の貯蔵容器９を、キャスク移送用天井クレーン３１や、キャニスタ詰め替え機器１８を用いて、詰め替えエリア１７に予め待機させた台車２０上に載置しておく。
【００３０】
次に、受入れ建屋１６にて、輸送キャスク移動台車３２に横向きに載置された状態で搬入されキャニスタ８を格納した輸送キャスク１５を、図示しない起伏装置により立て起こした後、図示しない蓋開閉装置により該輸送キャスク１５の蓋を開ける。次いで、キャスク移送用天井クレーン３１を用いて上記蓋を開けた輸送キャスク１５を、上記詰め替えエリア１７の上側に移送した後、上記キャニスタ詰め替え機器１８により、上記輸送キャスク１５内のキャニスタ８を、上記詰め替えエリア１７に待機させた台車２０上の貯蔵容器９内へ詰め替え、次いで、該貯蔵容器９の蓋２３を閉じて貯蔵容器９内にキャニスタ８を密封状態で収納する。
【００３１】
その後、上記台車２０をレール１９に沿って走行させることで、上記キャニスタ８を収納してなる貯蔵容器９を、目的とする貯蔵個所と左右方向に対応する位置まで移動させた後、該個所の上方に設置してある天井クレーン２１を用いて、目的とする貯蔵個所まで、上記キャニスタ８を収納した貯蔵容器９を搬送する。なお、この際、上記各貯蔵室２では、上記キャニスタ８を収納した貯蔵容器９を、左右方向の外側から順次並べて置くようにする。
【００３２】
上記のようにしてキャニスタ８を収納した貯蔵容器９が所定の貯蔵位置に載置された後は、上記図５（イ）（ロ）（ハ）に示した固定機構２７により、上記キャニスタ８を収納した貯蔵容器９の台座２６を固定するようにする。
【００３３】
上記のようにして各貯蔵室２にキャニスタ８を収納した貯蔵容器９が貯蔵されると、放射性物質の崩壊熱によって加熱されるキャニスタ８の熱が、貯蔵容器９を介して各貯蔵室２内の空気に伝熱されることで、該各貯蔵室２内の空気が昇温され、この昇温により密度低下して浮力を生じた空気が、各貯蔵室２内で上昇し、空気出口５より出口シャフト６内を上昇して該出口シャフト６の頂部の排気口７より大気中に放出され、この出口シャフト６の頂部の排気口７より放出される空気と、上記各貯蔵室２の空気入口３が連通させてある貯蔵建屋１の左右の側壁１ａの外気取入口４より取り入れられる低温（常温）の空気との圧力差に起因するドラフト力により、上記各外気取入口４より取り入れる空気（大気）が、各空気入口３より各貯蔵室２へ順次流入させられるようになることで、上記各貯蔵室２内に貯蔵されたキャニスタ８を収納した貯蔵容器９が、自然換気される上記各貯蔵室２内の空気によって冷却されるようになる。
【００３４】
なお、この際、上記キャニスタ８は、放射性物質を密封したものであるため、放射性物質の外部への漏洩が防止されており、更に、上記キャニスタ８は、炭素鋼製の貯蔵容器９に密封収納することで、大気と直接触れないようにしてあるため、該キャニスタ８に、塩分の付着等に伴う応力腐食割れによる漏洩孔が生じる虞を未然に防止できるようにしてある。したがって、上記キャニスタ８を密封収納した貯蔵容器９の貯蔵中に、放射性物質が漏出する虞はない。
【００３５】
又、貯蔵容器９の外面には、冷却空気として大気が接触するため、この際、空気中に含まれる微量のアルゴンや海塩粒子が、上記キャニスタ８より貯蔵容器９を介して放射される放射線（中性子）により放射化し、各貯蔵室２の自然換気の流れに乗ってそのまま排気口７へ向かうことになるが、その放射化量は微量であり、又、半減期が短いため、法令で定める放出基準（１ｍＳｖ／年）を大きく下回るようになる。同様の放射線レベルを扱う施設として、日本原燃株式会社の再処理工場における高レベル廃棄物ガラス固化体の貯蔵が実用化されており、該施設では、大気の放射化量が十分に低いことが確認されている。
【００３６】
このように、本発明の発熱体貯蔵施設によれば、放射性核種の崩壊熱により発熱体となるキャニスタ８を密封収納した貯蔵容器９を、各貯蔵室２に格納した状態にて、該各貯蔵室２内を自然換気しながら、貯蔵建屋１の左右の側壁１ａに設けた外気取入口４より該各貯蔵室２の空気入口３へ取り入れられる低温（常温）の空気（外気）により、上記キャニスタ８を密封収納した貯蔵容器９を連続的に冷却することができる。
【００３７】
更に、上記キャニスタ８に格納された放射性物質より発せられる放射線の遮蔽能力は、上記貯蔵建屋１を構築している鉄筋コンクリートにより確保するようにしてあるため、上記貯蔵容器９には上記キャニスタ８に格納された放射性物質より発せられる放射線の遮蔽能力が要求されることはない。よって、該貯蔵容器９は、前述したようなキャニスタ８の密封収納を行うことができると共に、キャニスタ８を収納した状態で貯蔵建屋１内で上記台車２０や天井クレーン２１で移動させることが可能な強度を確保できる程度の薄肉の容器でよいため、該貯蔵容器９を製造するために必要な鋼材量を抑えることができる。したがって、本発明の発熱体貯蔵施設によれば、従来の金属キャスクによるキャニスタ８の貯蔵方式に比して、使用する鋼材量を大幅に低減させることができる。
【００３８】
次に、図６及び図７（イ）（ロ）は本発明の実施の形態を示すもので、図１乃至図５（イ）（ロ）（ハ）の実施の形態の基本構成を発展させたもので、図１乃至図５（イ）（ロ）（ハ）に示したものと同様の構成において、各貯蔵容器を、外周面における上部所要位置に放熱用の鉛直フィン３４を取り付けてなる構成の貯蔵容器９ａとしたものである。
【００３９】
ここで、上記図１乃至図２に示したと同様の構成としてある貯蔵建屋１の各貯蔵室２における空気流れについて考察する。上記各貯蔵室２は、左右の外側端部の下部位置に建屋前後方向の全長に亘る空気入口３を備えると共に、貯蔵建屋１の天井壁１ｂの左右幅方向中央部に建屋前後方向の全長に亘る空気出口５が設けてあるため、図４（イ）（ロ）に示したと同様の鉛直フィンを具備しない型式の貯蔵容器９にキャニスタ８を密封収納して、該貯蔵容器９を上記貯蔵室２に貯蔵した状態では、図８に矢印ｂで示すように、マクロな空気流れは、貯蔵室２内を上記空気入口３より空気出口５へ向けて斜めに上昇する流れとなり易い。そのために、各貯蔵室２内にて左右方向に配列された各貯蔵容器９のうち、空気入口３寄り位置する貯蔵容器９の冷却に供された後の昇温した空気が、その空気出口５寄りに隣接する貯蔵容器９に向けて流れるようになり易いため、空気入口３寄りの貯蔵容器９に比して、空気出口５に近付くにしたがって各貯蔵容器９の冷却効率が低下し易い。
【００４０】
又、上記のようにして各貯蔵室２内を上記空気入口３より空気出口５へ向けて斜めに上昇する空気流れは、各貯蔵容器９の上部に当り易く、このようにして、各貯蔵容器９の上部に空気流れが当たると、該各貯蔵容器９の空気出口５側（空気流れに対する背面側）に、乱流が生じ易くなることから、該各貯蔵室２内の換気効率を向上させ難い。
【００４１】
なお、上記したように、各貯蔵室２内では、マクロな空気流れは上記空気入口３より空気出口５へ向けて斜めに上昇する流れとなり易いが、その一方、該各貯蔵室２の内底部付近には、上記空気入口３より流入する低温の空気による左右方向の外側から内側へ向かう空気流れが形成されている。
【００４２】
以上のことに鑑みて、本実施の形態では、上記貯蔵容器９ａを、容器本体２２の外周面にて、各貯蔵室２内での内底部付近に空気入口３より流入する低温の空気による左右方向の外側から内側へ向かう流れが形成される高さよりも上方となる該容器本体２２の上部位置（図では容器本体２２の高さ寸法のほぼ１／２よりも上方位置）に、鉛直方向に延びる鉛直フィン３４を、周方向所要間隔で多数取り付けた構成としてある。なお、図６及び図７（イ）（ロ）では、図示する便宜上、鉛直フィン３４の枚数を省略して記載してある。
【００４３】
その他の構成は図１乃至図５（イ）（ロ）（ハ）に示したものと同様であり、同一のものには同一の符号が付してある。
【００４４】
本実施の形態によれば、上記実施の形態と同様の手順により、キャニスタ８を上記貯蔵容器９ａに密封収納し、このキャニスタ８を収納してなる貯蔵容器９ａを、各貯蔵室２における所定位置に載置して貯蔵することができる。
【００４５】
上記のようにしてキャニスタ８を収納してなる貯蔵容器９ａが、各貯蔵室２における所定位置に載置して貯蔵された状態では、各貯蔵容器９ａの放熱面積が鉛直フィン３４によって拡大されていることに伴い、該各貯蔵容器９ａに密封収納されたキャニスタ８の冷却がより効率よく行われるようになる。
【００４６】
又、上記貯蔵室２内へ空気入口３より流入する空気の流れは、或る貯蔵容器９ａの上部に設けてある鉛直フィン３４に当たると、該鉛直フィン３４に沿って上昇させられるようになる。又、上記各貯蔵容器９ａの鉛直フィン３４は、各貯蔵室２の内底部付近にて、空気入口３より流入する低温の空気による左右方向の外側から内側へ向かう空気流れの形成される高さ位置よりも上方に設けてあるため、上記各貯蔵室２内にて、空気入口３側より空気出口５側へ向けて左右方向に配列された各貯蔵容器９ａでは、該各貯蔵室２の内底部付近に形成された低温の空気の流れが各貯蔵容器９ａの位置に達すると、その一部が該各貯蔵容器９ａの上部に設けてある鉛直フィン３４に導かれて各貯蔵容器９ａの冷却に供され、この各貯蔵容器９ａの冷却に供されることで昇温する空気は、各貯蔵容器９ａの上部に設けてある鉛直フィン３４に沿って各貯蔵室２の天井部付近まで上昇させられるようになる。その後、上記各貯蔵容器９ａの冷却に供された後に貯蔵室２の天井部付近に上昇した昇温した空気が、まとめて空気出口５より出口シャフト６側へ上昇して排出されるようになる。
【００４７】
したがって、本実施の形態によれば、鉛直フィン３４による各貯蔵容器９ａの放熱面積を拡大することができる。更に、或る貯蔵容器９ａの冷却に供された後の昇温した空気が、該貯蔵容器９ａの空気出口５側に隣接する貯蔵容器９ａの冷却に供されることを抑制できる。しかも、各貯蔵容器９ａの鉛直フィンは、各貯蔵室２の内底部付近を通って各貯蔵容器９ａ付近に達する低温の空気の左右方向の流れを阻害しないように、該各貯蔵容器９ａの上部にのみ設けるようにしてあるため、上記各貯蔵室２の内底部付近に形成される低温の空気の流れを各貯蔵容器９ａへ導くことができるため、該各貯蔵容器９ａの冷却に供される空気の温度をより低下させることができる。よって、各貯蔵容器９ａに密封収納されたキャニスタ８の冷却効率をより高めることができる。
【００４８】
更に、上記各貯蔵容器９ａの周りでは、鉛直フィン３４に沿って上昇する昇温した空気の流れを形成させることで、該各貯蔵容器９ａの周囲に乱流が生じる虞を低減できるため、各貯蔵室２内における空気流れをスムーズなものとすることができて、該各貯蔵室２における空気の換気効率の向上化を図ることができる。
【００４９】
なお、本発明者等の行った数値解析の結果によれば、図４（イ）（ロ）に示した如き鉛直フィンのない形式の貯蔵容器９を用いた場合における貯蔵室２の空気出口５寄り端部の貯蔵容器９の雰囲気温度が４０〜４５℃であるのに比して、本実施の形態における鉛直フィン３４を具備してなる貯蔵容器９ａを用いる場合は、貯蔵室２の空気出口５寄り端部の貯蔵容器９ａの雰囲気温度を３８〜４０℃に低下させることができ、更には、図４（イ）（ロ）に示した如き鉛直フィンのない形式の貯蔵容器９を用いた場合に比して、本実施の形態における鉛直フィン３４を具備してなる貯蔵容器９ａを用いる場合は、貯蔵室２の空気出口５寄り端部の貯蔵容器９ａ自体の最高温度を、１０℃以上低下させる効果を得ることができることが明らかとなっている。
【００５０】
次いで、図９及び図１０は本発明の実施の更に他の形態として、図６及び図７（イ）（ロ）の実施の形態の応用例を示すもので、図６及び図７（イ）（ロ）に示したと同様の構成において、各貯蔵容器を、外周面における上部所要位置に放熱用の鉛直フィン３４を取り付け、更に、上記鉛直フィン３４の取付位置よりも下方となる外周面の下部位置に、水平フィン３５を、上下方向に単数又は複数段（図では４段）に設けてなる構成の貯蔵容器９ｂとしたものである。
【００５１】
なお、上記水平フィン３５は、各貯蔵容器９ｂの放熱面積を拡大すると云う観点からすると、図示したように周方向の全周に亘り設けることが好ましいが、各貯蔵室２の内底部付近にて空気入口３より流入して左右方向に流れる低温の空気流れの中に張り出すように、各貯蔵容器９ｂの前後両側位置のみに設ける等、周方向に断続して、あるいは周方向の一部に設けるようにしてもよい。
【００５２】
その他の構成は図６及び図７（イ）（ロ）に示したものと同様であり、同一のものには同一の符号が付してある。
【００５３】
本実施の形態によっても、図６及び図７（イ）（ロ）の実施の形態と同様の効果を得ることができ、更に、各貯蔵容器９ｂの外周面の下部位置に設けた水平フィン３５により、上記各貯蔵室２の内底部付近にて空気入口３より流入して左右方向に流れる低温の空気流れを阻害することなく該各貯蔵容器９ｂの放熱面積を拡大することができるため、各貯蔵容器９ｂに密封収納されたキャニスタ８の冷却効率を更に向上させることができる。
【００５４】
なお、本発明者等の行った数値解析の結果によれば、図７（イ）（ロ）に示した如き鉛直フィン３４のみを設けた形式の貯蔵容器９ａを用いた場合に比して、本実施の形態における鉛直フィン３４と水平フィン３５を具備してなる貯蔵容器９ｂを用いる場合は、貯蔵室２の空気出口５寄り端部の貯蔵容器９ｂの雰囲気温度はほぼ同等であるが、貯蔵室２の空気出口５寄り端部の貯蔵容器９ｂ自体の最高温度を、約２０℃低下させる効果を得ることができることが明らかとなっている。
【００５５】
なお、上記図１乃至図５（イ）（ロ）（ハ）の実施の形態と、図６及び図７（イ）（ロ）の実施の形態では、貯蔵容器９，９ａを台座２６と一体化してなる構成として示したが、貯蔵容器９，９ａを台座２６と別体型式としてもよい。この場合は、たとえば、図１１（イ）（ロ）に示す如く、各貯蔵容器９，９ａ（図では鉛直フィンを具備しない型式の貯蔵容器９の場合が示してある）の下部外周面における周方向所要間隔の複数個所、たとえば、周方向の４個所に、外周方向に張り出す転倒防止用のトラニオン３６を設ける一方、台座を、台座中央部に上記貯蔵容器９，９ａの下部と、各転倒防止用トラニオン３６に対応する形状の窪み３７を設けてなる構成の台座２６ａとすると共に、該台座２６ａを、予め各貯蔵室２内における貯蔵容器貯蔵予定位置に設置しておくようにする。かかる構成とすれば、前述したと同様に、詰め替えエリア１７にてキャニスタ８の密封収納が行われた貯蔵容器９，９ａを、台車２０と天井クレーン２１を用いて貯蔵室２内にて貯蔵容器貯蔵予定位置まで搬送して、該貯蔵容器９，９ａの下部と転倒防止用トラニオン３６とを、該貯蔵容器貯蔵予定位置に予め設置されている上記台座２６ａの窪み３７に嵌合させることで、貯蔵室２内における該貯蔵容器９，９ａの位置固定を行うことができるようになる。なお、キャニスタ８の高さ方向の温度分布は一定ではなく、相対的に下部よりも上部の方が温度が高くなるため、上記のように、貯蔵容器９，９ａの下部の周りに上記台座２６ａが存在していても、該貯蔵容器９，９ａに収納したキャニスタ８を、上記貯蔵容器９，９ａの上部を介して冷却することが可能になる。
【００５６】
又、上記各実施の形態では、詰め替えエリア１７にてキャニスタ８の密封収納が行われた貯蔵容器９，９ａ，９ｂを、台車２０と天井クレーン２１を用いて貯蔵室２内の貯蔵容器貯蔵予定位置まで搬送するものとして示したが、上記台車２０と、その上側に搭載して遠隔操作によって該台車２０上より各貯蔵室２にて左右方向に配列してある貯蔵容器９，９ａ，９ｂの前後に隣接する列同士の間を通して左右方向に往復移動可能なフォークリフトとを用いて上記貯蔵室２内でのキャニスタ８を収納した貯蔵容器９，９ａ，９ｂの搬送を行うようにしてもよい。なお、このような搬送手法を採用するには、たとえば、図１２（イ）（ロ）に示すように、貯蔵容器９の場合は、上部外周面の左右２個所に、外周方向に所要寸法突出する保持用のトラニオン３８を設け、又、図示してないが、貯蔵容器９ａ，９ｂの場合は、鉛直フィン３４より外周方向に所要寸法突出する保持用のトラニオン３８を設けて、このトラニオン３８を、左右近接、離隔方向に可動する左右１対のフォーク３９ａを昇降可能に備えたフォークリフト３９で支持して貯蔵室２内にて左右方向へ搬送させるようにすればよい。
【００５７】
更に、上記のようにして天井クレーン２１に替えてフォークリフト３９で貯蔵容器９，９ａ，９ｂを左右方向へ搬送する場合は、該各貯蔵容器９，９ａ，９ｂの蓋２３を、容器本体２２の上端開口部２２ａの外周縁部にボルト止めして固定する型式に代えて、図１３に示す如く、容器本体２２の上端開口部２２ａの内側に設けた段差部２２ｂに、金属ガスケット２４を介して外周縁部を載置することで上記容器本体２２の上端開口部２２ａを閉塞させる型式の蓋４０としてもよい。
【００５８】
なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、貯蔵建屋１は、左右幅方向の中央部に設けた搬送路１１を挟んで左右１対の貯蔵室２を備えてなる構成として示したが、左右方向のいずれか一方の側壁の下端部に建屋前後方向に延びる空気入口を有し、且つ左右方向のいずれか他方の上端部に建屋前後方向に延びる空気出口を有してなる貯蔵室２が形成できるようにしてあれば、１つの貯蔵建屋１内に貯蔵室２を１つ又は３つ以上形成するようにしてもよい。
【００５９】
貯蔵室２内に左右方向に配列して貯蔵する貯蔵容器９，９ａ，９ｂの数、及び、左右方向の貯蔵容器９，９ａ，９ｂの列を前後方向に並べる列数は、貯蔵室２のサイズ、貯蔵室２に流通させることが可能な空気の流量、貯蔵容器９，９ａ，９ｂに収納するキャニスタ８の所望する冷却効率等に応じて適宜変更してもよい。
【００６０】
詰め替えエリア１７でキャニスタ８を収納してなる貯蔵容器９を貯蔵室２の所定の貯蔵位置へ搬送することができるようにしてあれば、台車２０と天井クレーン２１や、台車２０とフォークリフト３９以外のいかなる搬送手段を採用するようにしてもよい。
【００６１】
その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の発熱体貯蔵施設の実施の形態の基本構成を示す概略切断正面図である。
【図２】図１の発熱体貯蔵施設の概略切断平面図である。
【図３】図１の発熱体貯蔵施設における受入れ建屋を拡大して示す切断側面図である。
【図４】図１の発熱体貯蔵施設で用いる貯蔵容器を示すもので、（イ）は一部切断概略側面図、（ロ）は概略平面図である。
【図５】図１の発熱体貯蔵施設における貯蔵室にて貯蔵容器を固定するための固定機構を示すもので、（イ）は貯蔵容器を固定していない状態の概略斜視図、（ロ）は貯蔵容器を固定した状態の概略斜視図、（ハ）は仕切部材と固定部材との嵌合部を示す正面図である。
【図６】本発明の発熱体貯蔵施設の実施の形態を示す概略切断正面図である。
【図７】図６の発熱体貯蔵施設で用いる貯蔵容器を示すもので、（イ）は概略側面図、（ロ）は概略平面図である。
【図８】鉛直フィンを具備しない貯蔵容器を用いた場合における貯蔵室内の空気流れの概要を示す図である。
【図９】本発明の発熱体貯蔵施設の実施の更に他の形態を示す概略切断正面図である。
【図１０】図９の発熱体貯蔵施設で用いる貯蔵容器を示す概略側面図である。
【図１１】本発明の発熱体貯蔵施設の実施の更に他の形態として、発熱体貯蔵施設で用いる貯蔵容器の別の例を示すもので、（イ）は概略平面図、（ロ）は（イ）のＡ−Ａ方向矢視図である。
【図１２】本発明の発熱体貯蔵施設の実施の更に他の形態として、発熱体貯蔵施設にて貯蔵容器の搬送に用いるフォークリフトを示すもので、（イ）はフォーク部分の概略側面図、（ロ）はフォーク部分の概略平面図である。
【図１３】本発明の発熱体貯蔵施設の実施の更に他の形態として、発熱体貯蔵施設で用いる貯蔵容器の更に別の例を示す一部切断概略側面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１  貯蔵建屋
２  貯蔵室
３  空気入口
４  外気取入口
５  空気出口
６  出口シャフト
７  排気口
８  キャニスタ
９  貯蔵容器
３４  鉛直フィン
３５  水平フィン
【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】
0005119982.tif 000008
【図８】
0005119982.tif 000009
【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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