(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を収納する筒状のキャスクの筒部側面を少なくとも包み、木材を用いた燃料キャスク用衝撃緩衝体において、
前記キャスクの側面に対向する部分が積層板で構成され、前記積層板の積層面の法線方向と前記キャスクの周方向とが平行になるように前記各積層が配置されていることを特徴とする燃料キャスク用衝撃緩衝体。
【請求項２】
燃料を収納する筒状のキャスクの筒部側面を少なくとも包み、木材を用いた燃料キャスク用衝撃緩衝体において、
前記キャスクの側面に対向する部分に位置する木材である第１木材に、前記第１木材が前記キャスクの軸方向に膨らむことを抑制する膨らみ抑制部材を取り付け、前記膨らみ抑制部材は軸方向において前記第１木材内にねじ込まれたネジであり、複数のネジが設けられている燃料キャスク用衝撃緩衝体。
【請求項３】
燃料を収納する筒状のキャスクの筒部側面を少なくとも包み、木材を用いた燃料キャスク用衝撃緩衝体において、
前記キャスクの側面に対向する部分に位置する木材である第１木材に、前記第１木材が前記キャスクの軸方向に膨らむことを抑制する膨らみ抑制部材を取り付け、前記膨らみ抑制部材が、前記軸方向において前記第１木材に取り付けられたボルト、及び前記ボルトに取り付けられたナットである燃料キャスク用衝撃緩衝体。
【請求項４】
燃料を収納する筒状のキャスクの筒部側面を少なくとも包み、木材を用いた燃料キャスク用衝撃緩衝体において、
前記キャスクの側面に対向する部分に位置する木材である第１木材に、前記第１木材が前記キャスクの軸方向に膨らむことを抑制する膨らみ抑制部材を取り付け、前記膨らみ抑制部材が、前記軸方向において前記第１木材内に通された金属製，木材製及び繊維強化樹脂製のいずれかの棒であり、この棒が前記第１木材に接着されている燃料キャスク用衝撃緩衝体。
【請求項５】
燃料を収納する筒状のキャスクの筒部側面を少なくとも包み、木材を用いた燃料キャスク用衝撃緩衝体において、
前記キャスクの側面に対向する部分に位置する木材である第１木材に、前記第１木材が前記キャスクの軸方向に膨らむことを抑制する膨らみ抑制部材を取り付け、前記膨らみ抑制部材が、前記軸方向において前記第１木材に形成された複数の貫通孔内に通されたワイヤである燃料キャスク用衝撃緩衝体。
【請求項６】
隣接した前記貫通孔を通る前記ワイヤ同士を結んでネットを構成する請求項５記載の燃料キャスク用衝撃緩衝体。
【請求項７】
燃料を収納する筒状のキャスクの筒部側面を少なくとも包み、木材を用いた燃料キャスク用衝撃緩衝体において、
前記キャスクの側面に対向する部分に位置する木材である第１木材に、前記第１木材が前記キャスクの軸方向に膨らむことを抑制する膨らみ抑制部材を取り付け、前記第１木材が積層板であり、前記積層板の積層面と前記キャスクの軸方向とが垂直になるように前記各積層板が配置されている燃料キャスク用衝撃緩衝体。
【請求項８】
燃料を収納する筒状のキャスクの筒部側面を少なくとも包み、木材を用いた燃料キャスク用衝撃緩衝体において、
前記キャスクの側面に対向する部分に位置する木材である第１木材に、前記第１木材が前記キャスクの軸方向に膨らむことを抑制する膨らみ抑制部材を取り付け、前記膨らみ抑制部材が、前記軸方向において前記第１木材を挟むように積層板の両側にそれぞれ配置された第２木材である燃料キャスク用衝撃緩衝体。
【請求項９】
前記第２木材は、繊維方向が前記軸方向となるように配置された単一材、及び前記積層板の積層面の法線方向と前記キャスクの周方向とが平行になるように配置された積層板のいずれかである請求項８記載の燃料キャスク用衝撃緩衝体。
【請求項１０】
燃料を収納する筒状のキャスクの筒部側面を少なくとも包み、木材を用いた燃料キャスク用衝撃緩衝体において、
前記キャスクの側面に対向する部分に位置する木材である第１木材に、前記第１木材が前記キャスクの軸方向に膨らむことを抑制する膨らみ抑制部材を取り付け、前記膨らみ抑制部材が、前記第１木材の前記軸方向における両面に、半径方向に伸びて配置された金属部材である燃料キャスク用衝撃緩衝体。
【請求項１１】
前記金属部材は前記キャスクの軸方向に平行な面をもつ短冊状である請求項１０記載の燃料キャスク用衝撃緩衝体。
【請求項１２】
前記金属部材は前記第１木材の半径方向の長さよりも短い長さを有するガイド板である請求項１０記載の燃料キャスク用衝撃緩衝体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、核燃料等を輸送，貯蔵するキャスクの落下時における衝撃を緩和する燃料キャスク用衝撃緩衝体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、使用済み核燃料は、原子力発電所内に設けられた冷却プールで、放射線量が一定レベル以下に低下するまで保管されたのち、遮蔽機能及び密封機能を有した燃料輸送貯蔵キャスクに納められ、燃料処理施設まで輸送されるか、中間貯蔵施設まで輸送した後キャスクに収納された状態で貯蔵される。輸送時及び取扱い時の万一の事故に備え、キャスクは、９ｍ上方からの落下に対しても、所定の遮蔽機能及び密封機能を有していることが義務づけられている。そこで、輸送時及び取扱い時には、通常、キャスクの上下端に衝撃緩衝体を取付け、万一の落下時の衝撃を十分緩和させている。
【０００３】
衝撃緩衝体は、キャスク本体との寸法の取合いから、いろいろな落下姿勢に対してキャスク本体の一部が着床するのを防ぐために各落下姿勢ごとに許容変形量があり、９ｍ上方からの落下に対して許容変形量内で衝撃を吸収するために、各落下姿勢の変形領域に合わせて所定の圧縮応力以上を発生する材料が緩衝材として使用されている。
【０００４】
キャスクの燃料収納効率を高める際には、強度設計上、許容変形量内で落下時の加速度を極力抑えることが可能な衝撃緩衝体であることが要求される。これに対応して緩衝材には、圧縮応力が、収縮初期から終了まで一定値を示すものが望まれる。圧縮時にこのような特性を示すものとして、周囲を拘束した木材の繊維方向圧縮や、金属パイプの軸方向圧縮や、ハニカム構造材のセル角筒軸方向圧縮等、材料の座屈現象が関係する事例が知られている。そして現在までの燃料輸送用キャスクの衝撃緩衝体に最も適用例が多いのが木材である。
【０００５】
従来の衝撃緩衝体については、特開２００１−８３２９１号公報に開示されているように、キャスク本体の両端面部分および両端面部分側の一部周面をそれぞれ厚みを持たせてキャスク用衝撃緩衝体を外装し、キャスク本体の軸に対して垂直な方向に衝撃吸収能力が高い材もしくは垂直な方向に木目を持つ材によってキャスク本体の両端面部分側の一部周面をそれぞれ円筒状に外装する円筒部材を備えている。そして、前記衝撃吸収能力が高い材は、レッドウッド，米杉，米ヒバ，ポリウレタンフォーム、あるいは発泡スチロールであることが示されている。
【０００６】
また、特許第３０３２８１０号公報に開示されているように、衝撃リミッターの環状本体内の衝撃吸収部材がアルミニウム蜂の巣状体の例がある。
【０００７】
特許第２９５２２８３号公報の［従来の技術］の項目に開示されているように、ショックアブソーバーとして、バルサーウッド，積層板，ゴム，バーミキュライトコンクリートなどが用いられてきたとの記載がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
経済性・加工性及び使用実績に優れる木材は、繊維方向に大規模に圧縮した場合に繊維の座屈が連続的に生じほぼ一定の圧縮応力を生じるため、衝撃吸収性能としても優れているが、座屈崩壊の発生を防ぐために側面を十分に拘束しておくことが必要である。特開２００１−８３２９１号公報にあるように、キャスク本体の端部側面の外周領域において、繊維がキャスク軸方向に対して垂直になるように木材を充填した場合では、キャスク円筒軸が水平もしくは水平に近い姿勢で落下衝突した際に、木材が座屈崩壊して圧縮応力の急減と共に衝撃吸収能力が低下し、想定以上に衝撃緩衝体が変形する危険性がある。これは、キャスク端部側面の外周領域では、木材の繊維方向の圧縮に対して、キャスク中央部側の側面の拘束が不十分なため衝撃緩衝体カバーの座屈と共に、軸方向中央部側に座屈後の木材が流れ込むためである。さらに、高性能衝撃緩衝体を設計する上で、精度のよい性能評価解析が欠かせないが、木材の座屈崩壊時には、応力挙動が不安定となるため、仮に座屈崩壊時の応力低下を評価し得たとしても解析精度が低下するという課題がある。
【０００９】
木材として積層板で代表される各層の繊維方向を交互に変えた積層板を適用する場合についても、同様に側面の拘束が不十分な場合に座屈崩壊する。ただし、各層の面に垂直な方向に限定して座屈崩壊するため、配向を工夫することで座屈崩壊を防げる可能性があるが、検討された公知例はない。
【００１０】
木材の代わりにアルミハニカム材等を使用する場合は、材料費が高くつき経済的なデメリットがある。
【００１１】
本発明の目的は、座屈による崩壊を抑制できる衝撃緩衝体を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成する本発明の特徴は、キャスクの側面に対向する部分が積層板で構成され、その積層板の各積層の面の法線が前記キャスクの周方向となす角が２５゜以内となるように各積層が配置されていることにある。
【００１３】
積層板はその性質上、各層の面の法線方向に座屈崩壊しようとするので、キャスクが概ね水平姿勢で落下衝突した時に積層板が主に周方向に座屈崩壊しようとするが、隣接する積層板同士が拘束し合うため、座屈崩壊せずに安定して衝撃を吸収することが可能である。さらに、緩衝性能の安定化を図る上で、各積層の面の法線をキャスク周方向に揃えるのが望ましいが、周方向からのずれを２５゜以内におさえることにより、強度の低下を２０％以内におさえ、安定した品質を保つことが可能となる。
【００１４】
上記の目的を達成する他の特徴は、キャスクの側面に対向する部分に位置する木材である第１木材に、第１木材が前記キャスクの軸方向に膨らむことを抑制する膨らみ抑制部材を取り付けたことにある。膨らみ抑制部材が、キャスクが概ね水平姿勢で落下衝突した時に第１木材が軸方向に膨らんで座屈崩壊しようとするのを阻止するため、座屈崩壊せずに安定して衝撃を吸収することが可能である。
【００１５】
上記の目的を達成する他の特徴は、キャスクの側面に対向する部分に位置する木材である第１木材が、複数の木材部を半径方向に接合して構成されていることにある。これにより、各木材部におけるアスペクト比(径方向長さ／軸方向長さ)が小さくなるので、座屈崩壊すること無く安定した第１木材の圧縮が実現可能であり、安定した衝撃吸収性能を発揮させることが可能である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を図面により説明する。
【００１７】
燃料輸送貯蔵キャスクに適用される本発明の一実施例である実施例１の衝撃緩衝体を図１に基づいて説明する。燃料輸送貯蔵キャスク１は、胴体１００，胴体１００の下端に結合している底板４，胴体１００の上部に固定されている一次蓋５，胴体上端部に固定されている二次蓋６，胴体下端部側面及び底板を包むように取付けられた下部衝撃緩衝体１０，胴体上端部側面及び二次蓋６を包むように取付けられた上部衝撃緩衝体２０、及び胴体内部に収納されているバスケット
（図示せず）とで構成されている。使用済み燃料集合体は、一体ずつバスケットのしきりで形成される集合体収納空間内に収納される。一次蓋５及び二次蓋６は、使用済み燃料集合体が収納された後に、内筒２に取り付けられる。バスケットは内筒２内に設置されている。胴体１００は、炭素鋼製の円筒である内筒２，内筒２の外面を両端部を除いて取り巻く樹脂製の中性子遮蔽体３，中性子遮蔽体３の外面を覆う炭素鋼製の薄板にて構成される外筒１０１、及び中性子遮蔽体３の両端部に円周方向に９０°間隔で４つずつ設けられた吊上げ及び固定用のトラニオン９で構成される。胴体１００は、使用済み燃料集合体からの放射線を遮蔽する機能とキャスク取扱い及び運搬時のハンドリング機能を有している。底板４は、炭素鋼製の円盤であり、内筒２下端に隙間なく結合している。一次蓋５は、炭素鋼製の円盤であり、内筒２上部で、内筒２の内部空間を密封するようにガスケット３３を挟んでボルト３１で縁を締められている。二次蓋６は、炭素鋼製の円盤であり、一次蓋５の上面を覆い、内筒２の上端部で一次蓋を含む内部空間を密封するようにガスケット３４を挟んでボルト３２で縁を締められている。一次蓋５及び二次蓋６は、内部の放射性物質の漏洩を防いでいる。
【００１８】
上部衝撃緩衝体２０は、断面がコの字の軸対称形状であり、内部に木材を充填し、外側をステンレス製のスチールカバー２１で囲んで構成される。上部衝撃緩衝体２０は、上面に内筒２の外径に合わせたへこみを形成しており、このへこみに内筒２を嵌めることによって、二次蓋６の上面と内筒２外面の上端部側面を覆っている。下部衝撃緩衝体１０は、断面がコの字の軸対称形状であり、内部に木材を充填し、外側をステンレス製のスチールカバー１１で囲んで構成される。下部衝撃緩衝体１０は、上面に内筒２の外径に合わせたへこみを形成しており、このへこみに内筒２を嵌めることによって、底板の下面と内筒２外面の下端部側面を覆っている。上部衝撃緩衝体２０及び下部衝撃緩衝体１０は、外部及び内部のカバーリブ構造，充填木材の種類・配置・配向において、基本的に同一である。以下では、代表して、上部衝撃緩衝体２０について詳細に説明することにする。
【００１９】
上部衝撃緩衝体２０は、中心軸を燃料輸送貯蔵キャスク１の軸心と合わせ、図１（ｂ）の内筒上端部の緩衝体断面図に示すように、スチールカバー２１，内筒２よりも直径が小さい円筒状リブ２２（図１（ａ）に示す）、及び８枚の放射状リブ２３を備えている。各放射状リブ２３は、板であって上部衝撃緩衝体２０の周方向に４５゜置きに配置され、円筒状リブ２２の側面から上部衝撃緩衝体２０の外周に向かって放射状に設置される。各放射状リブ２３は円筒状リブ２２側面とスチールカバー２１側面に溶接接合されている。上部衝撃緩衝体２０は、放射状リブ２３間及び円筒状リブ２２内部に充填木材を配置しており、内筒上端部側面の外周に位置する環状領域２４において、積層板２５を充填し、その他の領域にバルサ２６を充填している。積層板２５及びバルサ２６は共に充填木材である。
【００２０】
積層板２５は厚さ約３ミリのダグラスファーの薄板を繊維が互いに直交するように積層した積層板であり、比重は０.６ｇ／cm3である。積層板２５の高速圧縮時における応力とひずみ関係を図２に示す。図中、（イ）は積層板２５の周囲を拘束して各層に平行に圧縮した場合、（ロ）は積層板２５の周囲を拘束せずに各層に平行に圧縮した場合、（ハ）は積層板２５の周囲を拘束してもしくは拘束せずに各層に垂直に圧縮した場合である。図２から、積層板２５は、強い強度異方性を持ち、（イ）のように、周囲を拘束して座屈崩壊を防いだ状態で、各層に平行に圧縮した時の圧潰応力が高く、約３０ＭＰａである。また、（イ）は比較的平坦な圧潰応力であるため、３つの条件の中では、限られた変形量・圧縮反力の中で最もエネルギーを吸収することができる。
【００２１】
バルサ２６は単一材であり、比重は０.１〜０.２ｇ／cm3 である。バルサ２６も積層板２５と同様に、強い強度異方性を持ち、繊維に平行に圧縮した時の圧潰応力が高く、１０〜２０ＭＰａである。
【００２２】
図３は、積層板２５のような積層板や、バルサのような単一材を各層に平行もしくは繊維に平行に圧縮した時の圧縮形態と周囲拘束の関係を示した模式図である。周囲の拘束が不十分であると、積層板の場合は、図３（ａ）のように各層の面に垂直な方向に座屈崩壊し、単一材の場合は、図３（ｂ）のように繊維に垂直な周囲方向に座屈崩壊する。座屈崩壊すると、図２の（ロ）のように、応力が急減するため、本来期待されている高い衝撃吸収能力を生かすことができなくなってしまう。また、座屈崩壊による応力の低下幅は、周囲拘束の度合いに左右され不安定であるので、衝撃緩衝体を設計する上で、その性能を評価するのが難しくなる。
【００２３】
図１（ｃ）のように、積層板２５は、放射状リブ２３で仕切られた各ブロック毎に、同一の配向を成しており、ブロックの中央の積層において、層の面の法線が周方向に平行となるように配置されている。この配置方法により、キャスクが概ね水平姿勢で落下衝突した際に積層板２５は上述した積層板の性質から主に周方向に座屈崩壊しようとする。しかし、図１（ｂ）のように周方向に並ぶ積層板２５同士及び放射状リブ２３が座屈方向に拘束するため、座屈崩壊を防ぐことができ、結果として、積層板２５に本来期待されている衝撃吸収特性を生かし、効率良く衝撃を吸収することが可能となる。更に、衝撃吸収特性が安定するので、衝撃緩衝体の変形量やキャスクに伝わる加速度等の性能評価がより高精度になり、要求仕様に見合った合理的な衝撃緩衝体を構成することが可能となる。また、図１（ｂ）のように、下方にハの字に伸びる放射状リブ２３の中間が真下になった状態で衝突した場合と、放射状リブ２３が真下になった状態で衝突した場合とでは、積層板２５の各層の方向と落下方向とが理論上２２.５゜ 異なる。木材の配置方向と圧縮方向との関係に関するhankinsonの式によれば、その配置方向との角度差による圧縮強度の変動は、２０％以内であり、衝突箇所による衝撃緩衝体性能の変動を安定に保つことができる。
【００２４】
図４は、本実施例との比較のために示した参考例の衝撃緩衝体断面の一部である。図４（ａ）では、燃料輸送貯蔵キャスク１に取り付けられた衝撃緩衝体３６は、内筒２の上端部側面の外周に位置する環状領域２４において、各層がキャスク１の軸方向に垂直となるように積層板４１を配置しており、図４（ｂ）では、燃料輸送貯蔵キャスク１に取り付けられた衝撃緩衝体３７は、環状領域２４において、繊維が半径方向を向くようにレッドウッド４２を配置している。レッドウッド４２は、単一材であり、比重は０.３〜０.４ｇ／cm3であり、積層板とほぼ同等な圧潰応力を有している。図４（ａ）及び図４（ｂ）の構造において、燃料輸送貯蔵キャスク１が概ね水平姿勢で落下した際には、スチールカバー２１が軸方向に座屈し、空間が生じるので、軸方向からの拘束が無くなり、結果として、この空間を生めるように積層板４１及びレッドウッド４２が座屈崩壊する。図５は、燃料輸送貯蔵キャスク１が水平姿勢で落下衝突した時のキャスクの変位と加速度との関係を模式的に示したものである。（ニ）は、本実施例により衝撃緩衝体の座屈崩壊を防いだ場合であり、（ロ）は図４の（ａ）及び（ｂ）のように衝撃緩衝体が座屈崩壊が生じた場合である。衝撃緩衝体の座屈崩壊によって、加速度が減少し最大変位が増加するが、衝撃緩衝体の座屈崩壊の度合いを正確に見積もることは難しく、加速度と変位の関係曲線は予測精度が落ちる。したがって、図４のような参考例では、本来期待されている衝撃緩衝体の衝撃吸収特性を十分に生かすことができないため、安全率を大きくとった衝撃緩衝体の設計が必要になる。
【００２５】
燃料輸送貯蔵キャスクに適用される本発明の他の実施例である実施例２の衝撃緩衝体を図６に基づいて説明する。図６（ａ）は燃料輸送貯蔵キャスク１の胴体上端部で燃料輸送貯蔵キャスク１の軸心を通る断面の半分の構造を図示している。本実施例における上部衝撃緩衝体２０Ａは、胴体１００の上端部に設けられる。上部衝撃緩衝体２０Ａは、内筒２の上端部側面の外周に位置する環状領域２４において、燃料輸送貯蔵キャスク１の軸方向に対して積層板２５の各層が垂直となるように積層板２５を配置している。木ネジ５２が積層板２５を軸方向に貫通して積層板２５に取り付けられている。木ネジ５２は、鋼鉄製であり、ドライバー等の工具を用いて、軸方向にねじ込むことで容易に固定される。図６（ｂ）に示すように、木ネジ５２は、所定の間隔をおいて積層板２５に多数ねじ込まれている。このように木ネジを配したことにより、キャスクが概ね水平姿勢で落下衝突した際に、積層板２５は各層がその配向により軸方向に座屈崩壊しようとするが、各木ネジ５２の近傍では軸方向への木材の座屈崩壊が拘束されるので、全体として軸方向への座屈崩壊を防ぐことが可能となり、実施例１と同等の効果が得られる。図示されていないが、上部衝撃緩衝体２０Ａと同じ構成を有する下部衝撃緩衝体１０Ａが、内筒２の下端部に設置される。
【００２６】
実施例２において、木ネジ５２の代わりに鋼鉄棒を、積層板２５に形成された、軸方向に貫通した穴に挿入し、積層板２５と鋼鉄棒を接着させてもよい。この場合、各鋼鉄棒が積層板２５の軸方向への座屈崩壊を拘束する。
【００２７】
また、図７に示すように、木ネジ５２の代わりに鋼鉄製の拘束ボルト６２を、積層板２５に形成された、軸方向に貫通した穴６５に挿入し、拘束ボルト６２に拘束ナット６３で締結させてもよい。６４は座金である。本例においては、各拘束ボルト６２，拘束ナット６３及び座金６４が燃料輸送貯蔵キャスク１の軸方向への積層板２５の座屈崩壊を拘束する。拘束ボルト６２は、両端がナット及びボルト頭部で止められているので、木ネジ５２に比較して積層板２５の座屈崩壊防止の確実性が更に増大する。
【００２８】
また、図８に示すように、木ネジ５２の代わりにワイヤ７２を、積層板２５に形成された、軸方向に貫通したそれぞれの貫通孔７３に順次通し、近接する貫通孔７３を通したワイヤ７２を結んで積層板２５の表面に崩壊防止ネット７４を形成してもよい。積層板２５は、軸方向に座屈崩壊しようとした時に、崩壊防止ネット７４によって拘束され、座屈崩壊が防止される。貫通孔７３にワイヤ７２を通すだけなので作業が単純であり、貫通孔に通すワイヤ７２の本数を変えるだけで拘束力を調節可能であるし、崩壊防止ネット７４が全面に張り巡らされているので、座屈崩壊をより確実に防止することが可能となる。
【００２９】
燃料輸送貯蔵キャスクに適用される本発明の他の実施例である実施例３の衝撃緩衝体を図９に基づいて説明する。図９は燃料輸送貯蔵キャスク１の胴体上端部で燃料輸送貯蔵キャスク１の軸心を通る断面の一部の構造を図示している。本実施例における上部衝撃緩衝体２０Ｂも、胴体１００の上端部に設けられる。上部衝撃緩衝体２０Ｂは、内筒２の上端部側面の外周に位置する環状領域２４において、積層板２５と同様に、燃料輸送貯蔵キャスク１の軸方向に対して積層板８１の各層が垂直となるように積層板８１を配置している。積層板８１は、半径方向において所定間隔で分割され、それらの分割片同士が分割面８２で接着剤により接着されている。積層板８１は、半径方向に分割された分割片を接合しているので各分割片のアスペクト比（縦／横比）が小さくなり、各分割片内で座屈崩壊することが無くなる。また接着は傾斜姿勢落下時においても、積層板８１を一体に保つために成されるもので、隣接部材間に繊維が通っていないので、各部材にまたがるような大きな座屈は生じない。従って、本積層板８１の構造により、キャスクが概ね水平姿勢で落下衝突した際に、軸方向への座屈崩壊を防ぐことが可能となり、実施例１と同等の効果が得られる。
【００３０】
燃料輸送貯蔵キャスクに適用される本発明の他の実施例である実施例４の衝撃緩衝体を図１０に基づいて説明する。図１０は燃料輸送貯蔵キャスク１の胴体上端部で燃料輸送貯蔵キャスク１の軸心を通る断面の一部の構造を図示している。本実施例における上部衝撃緩衝体２０Ｃも、胴体１００の上端部に設けられる。
【００３１】
上部衝撃緩衝体２０Ｃは、内筒２の上端部側面の外周に位置する環状領域２４において、燃料輸送貯蔵キャスク１の軸方向に対して各層が垂直となるように積層板２５を配置している。上部衝撃緩衝体２０Ｃは、更に、燃料輸送貯蔵キャスク１の軸方向において、積層板２５の両側で積層板２５にそれぞれ接触するようにバルサ９２を配置している。各バルサ９２は、繊維の向きが燃料輸送貯蔵キャスク１の軸方向となるようには配置される。積層板２５及びバルサ９２の配置によって、燃料輸送貯蔵キャスクが概ね水平姿勢で落下衝突した際に、積層板２５は軸方向に座屈崩壊しようとするが、両側に位置するバルサ９２は繊維に垂直に圧縮されるので座屈崩壊しない。このため、積層板２５のその軸方向への座屈崩壊を防ぐことが可能となり、実施例１と同等の効果が得られる。
【００３２】
実施例４の上部衝撃緩衝体２０Ｃにおいて、バルサ９２の代わりに、図１１に示すように、積層板２５の両側に放射状に等角度間隔で多数の金属格子１１２を並べて配置してもよい。各金属格子１１２は、ステンレス製であり、キャスク軸方向に平行な面をもつ短冊状のものである。各金属格子１１２は、水平姿勢での衝突時の衝撃を和らげるためにわん曲しており、両端でスチールカバー２１の側面に溶接接合されている。この構造により、キャスクが概ね水平姿勢で落下衝突した際に、両側に位置する金属格子１１２は主にキャスク径方向に座屈し、軸方向に座屈しないので、積層板２５の軸方向への座屈崩壊を防ぐことが可能となり、実施例１と同等の効果が得られる。
【００３３】
また、実施例４の上部衝撃緩衝体２０Ｃにおいて、バルサ９２の代わりに、図１２（ａ）に示すように積層板２５の両側に７.５ 度間隔で外周ガイド板１２２と内周ガイド板１２３とを交互に並べてもよい。両ガイド板はステンレス製であり、径方向の長さは積層板２５の半分であり、並べた状態で周方向にガイド板１枚分の間隔が空くような幅にしてある。外周ガイド板１２２は、スチールカバー２１の外周側面に溶接接合され、内周ガイド板１２３は、スチールカバー２１の内周側面に溶接接合されている。この構造により、キャスクが概ね水平姿勢で落下衝突した際に、図１２(ｂ)に示すように、両側に位置する外周ガイド板１２２と内周ガイド板１２３は互いにかみ合うようにして間隔を詰め、積層板２５の軸方向への動きを拘束するので、座屈崩壊を防ぐことが可能となり、実施例１と同等の効果が得られる。
【００３４】
なお、実施例２〜実施例４では、積層板の代わりに、レッドウッドのような単一材を半径方向に繊維が向くように配置した場合についても同様に軸方向への座屈崩壊を防ぐことが可能である。この場合単一材であるので、周方向へも座屈崩壊しようとするが、放射状リブ２３及び周方向に並ぶ木材同士が拘束するため座屈崩壊しない。以上より、単一材を径方向に繊維を配向させて使用した場合についても実施例１と同等の効果が得られる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、燃料キャスクが万一落下した場合でも、衝撃緩衝体を構成する木材の座屈を抑制でき、燃料キャスクへの衝撃を緩和できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な一実施例である実施例１の衝撃緩衝体が取り付けられる燃料輸送貯蔵キャスクの概略構造を示すと共にその衝撃緩衝体の構造を示しており、
（ａ）は実施例１の衝撃緩衝体が取り付けられた燃料輸送貯蔵キャスクの構造図であり、（ｂ）は実施例１の衝撃緩衝体の縦断面図であり、（ｃ）は実施例１の衝撃緩衝体を構成する木材ブロックの斜視図である。
【図２】積層板の高速圧縮時の応力とひずみとの関係を示す特性図である。
【図３】木材の圧縮形態と拘束状態との関係を示す説明図である。
【図４】実施例１の衝撃緩衝体との比較のために示した参考例の衝撃緩衝体の構造図の一部である。
【図５】燃料輸送貯蔵キャスクが水平姿勢で落下衝突した場合における燃料輸送貯蔵キャスク変位と加速度との関係を示す特性図である。
【図６】本発明の他の実施例である実施例２の衝撃緩衝体を示し、（ａ）は衝撃緩衝体の一部分の断面図であり、（ｂ）は衝撃緩衝体を構成する木材ブロックの斜視図である。
【図７】実施例２の衝撃緩衝体の他の実施例の断面図である。
【図８】実施例２の衝撃緩衝体を構成する木材ブロックの他の実施例の斜視図である。
【図９】本発明の他の実施例である実施例３の衝撃緩衝体の一部分の断面図である。
【図１０】本発明の他の実施例である実施例４の衝撃緩衝体の一部分の断面図である。
【図１１】実施例４の衝撃緩衝体を構成する木材ブロックの他の実施例の斜視図である。
【図１２】実施例４の衝撃緩衝体を構成する木材ブロックの他の実施例を示し、（ａ）はその木材ブロックの斜視図であり、（ｂ）は燃料輸送貯蔵キャスクが落下したときにおけるその木材ブロックの状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１…燃料輸送貯蔵キャスク、２…内筒、３…中性子遮蔽体、４…底板、５…一次蓋、６…二次蓋、１０…下部衝撃緩衝体、１１，２１…スチールカバー、２０…上部衝撃緩衝体、２２…円筒状リブ、２３…放射状リブ、２５，４１…積層板、２６，９２…バルサ、４２…レッドウッド、５２…木ネジ、６２…拘束ボルト、６３…拘束ナット、６５…穴、７２…ワイヤ、７３…貫通孔、７４…崩壊防止ネット、１００…胴体、１１２…金属格子、１２２…外周ガイド板、１２３…内周ガイド板。
【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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