(57)【要約】【課題】高速中性子を減速させる機能と中性子吸収材を支持する機能とを兼ねて有すること。【解決手段】厚さ方向に複数重ねて設けられた板状ブロック１４Ａと、板状ブロック１４Ａの厚さ方向に貫通して形成された複数の放射性物質収納孔１５と、を備え、放射性物質収納孔１５の間で板状ブロック１４Ａの厚さ方向に貫通して設けられて一対の板状の中性子吸収材１８を挿入可能であり放射性物質収納孔１５の間において一対の中性子吸収材１８の板厚を併せた以上の間隔を含み形成された貫通孔１６と、貫通孔１６の放射性物質収納孔１５側の各内壁面１６Ａに沿って中性子吸収材１８を配置して両中性子吸収材１８の間に所定隙間Ｄを維持する中性子吸収材支持部と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚さ方向に複数重ねて設けられた板状ブロックと、前記板状ブロックの厚さ方向に貫通して形成された複数の放射性物質収納孔と、を備える放射性物質収納用バスケットであって、
前記放射性物質収納孔の間で前記板状ブロックの厚さ方向に貫通して設けられて一対の板状の中性子吸収材を挿入可能であり前記放射性物質収納孔の間において前記一対の中性子吸収材の板厚を併せた以上の間隔を含み形成された貫通孔と、
前記貫通孔の前記放射性物質収納孔側の各内壁面に沿って前記中性子吸収材を配置して両前記中性子吸収材の間に所定隙間を維持する中性子吸収材支持部と、
を備えることを特徴とする放射性物質収納用バスケット。
【請求項２】
前記中性子吸収材支持部は、前記中性子吸収材の両端を嵌入可能に前記貫通孔の貫通方向に沿って形成された凹部からなることを特徴とする請求項１に記載の放射性物質収納用バスケット。
【請求項３】
前記中性子吸収材支持部は、前記貫通孔の貫通方向に沿って延在する一対の板部と、前記板部の両端を嵌入可能に前記貫通孔の貫通方向に沿って形成された溝部と、を備え、前記貫通孔の前記放射性物質収納孔側の前記内壁面と前記板部との間に前記中性子吸収材が挿入可能とされることを特徴とする請求項１に記載の放射性物質収納用バスケット。
【請求項４】
前記中性子吸収材支持部は、前記貫通孔の貫通方向に沿って延在する一対の第一板部と、前記第一板部に交差して組み合わされる少なくとも２つの第二板部と、を備え、各前記第二板部で一対の前記第一板部の間隔を維持し、前記貫通孔の前記放射性物質収納孔側の前記内壁面と前記第一板部との間に前記中性子吸収材が挿入可能とされることを特徴とする請求項１に記載の放射性物質収納用バスケット。
【請求項５】
下位置に重なる前記板状ブロックにおいて、上方の前記板状ブロックの前記放射性物質収納孔の底となるように前記放射性物質収納孔を形成しない底部を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の放射性物質収納用バスケット。
【請求項６】
前記底部の周囲に上方の前記貫通孔の底となるように前記貫通孔を形成しない吸収材底部を有することを特徴とする請求項５に記載の放射性物質収納用バスケット。
【請求項７】
所定高さ位置に重なる前記板状ブロックにおいて、他の前記板状ブロックに比較して強度部材で形成することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の放射性物質収納用バスケット。
【請求項８】
厚さ方向に複数重ねて設けられた板状ブロックと、前記板状ブロックの厚さ方向に貫通して形成された複数の放射性物質収納孔と、を備える放射性物質収納用バスケットであって、
下位置に重なる前記板状ブロックにおいて、上方の前記放射性物質収納孔の底となるように前記放射性物質収納孔を形成しない底部を有することを特徴とする放射性物質収納用バスケット。
【請求項９】
厚さ方向に複数重ねて設けられた板状ブロックと、前記板状ブロックの厚さ方向に貫通して形成された複数の放射性物質収納孔と、を備える放射性物質収納用バスケットであって、
所定高さ位置に重なる前記板状ブロックにおいて、他の前記板状ブロックに比較して強度部材で形成することを特徴とする放射性物質収納用バスケット。
【請求項１０】
筒形状の一方に開口部が形成されて他方に閉塞部が形成された胴部と、
前記開口部を閉塞するように前記胴部に対して着脱可能な蓋部と、
前記胴部内に収容される請求項１〜９のいずれか１つに記載の放射性物質収納用バスケットと、
を有することを特徴とする放射性物質収納容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性物質収納用バスケットおよび放射性物質収納容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電プラントの原子炉などで発生した放射性廃棄物は、放射性物質収納容器に収納され、貯蔵施設や再処理施設などに搬送され、貯蔵または再処理される。このような放射性物質収納容器は、上部が開口した底付きの円筒形状をなす胴部と、胴部内に収容されて複数の放射性廃棄物を収納可能なバスケットと、胴部の上部に固定されて開口を閉塞する蓋部と、から構成されている。
【０００３】
従来の放射性物質収納用バスケットおよび放射性物質収納容器としては、例えば、下記特許文献に記載されたものがある。特許文献１に記載されたキャスク用バスケットは、複数重ねた板状ブロックの所定位置に複数の燃料挿入穴と挿入スリットとを貫通成形し、タイロッドにより締め付けられて一体化したものである。特許文献２に記載された放射性物質収納用バスケットは、所定厚さの板材が複数積み重ねられて固定部材により一体に固定されて構成され、複数の板材を貫通して放射性物質収納孔が形成され、放射性物質収納孔の内面に沿って中性子吸収材が設けられたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２８７８９４号公報
【特許文献２】特開２０１４−１０９４７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１に記載されたキャスク用バスケットは、挿入スリットは、薄板状の中性子吸収材を挿入するためのもので、高速中性子を減速させるフラックストラップの機能を有していない。また、特許文献２に記載された放射性物質収納用バスケットは、放射性物質収納孔の内面に沿って中性子吸収材が設けられており、高速中性子を減速させるフラックストラップの機能を有していない。
【０００６】
本発明は上述した課題を解決するものであり、高速中性子を減速させる機能と中性子吸収材を支持する機能とを兼ねて有することのできる放射性物質収納用バスケットおよび放射性物質収納容器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の放射性物質収納用バスケットは、厚さ方向に複数重ねて設けられた板状ブロックと、前記板状ブロックの厚さ方向に貫通して形成された複数の放射性物質収納孔と、を備える放射性物質収納用バスケットであって、前記放射性物質収納孔の間で前記板状ブロックの厚さ方向に貫通して設けられて一対の板状の中性子吸収材を挿入可能であり前記放射性物質収納孔の間において前記一対の中性子吸収材の板厚を併せた以上の間隔を含み形成された貫通孔と、前記貫通孔の前記放射性物質収納孔側の各内壁面に沿って前記中性子吸収材を配置して両前記中性子吸収材の間に所定隙間を維持する中性子吸収材支持部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
この放射性物質収納用バスケットによれば、貫通孔内に所定隙間を維持するように中性子吸収材が配置される。隙間は、冠水時に、放射性物質収納孔に放射性物質を収納した場合、放射性物質の間で放射性物質から放出される高速中性子を減速させるフラックストラップとして機能する。この結果、高速中性子を減速させる機能と中性子吸収材を支持する機能とを兼ねて有することができる。
【０００９】
本発明の放射性物質収納用バスケットでは、前記中性子吸収材支持部は、前記中性子吸収材の両端を嵌入可能に前記貫通孔の貫通方向に沿って形成された凹部からなることを特徴とする。
【００１０】
この放射性物質収納用バスケットによれば、高速中性子を減速させる機能と中性子吸収材を支持する機能とを兼ねて有することができる。しかも、貫通孔は、一対の中性子吸収材を挿入し隙間を形成するように間隔が空けられた孔であって、そこに凹部を形成するものであるから、中性子吸収材のみを挿入する孔と比較して様々な加工方法が選択でき（例えば、レーザ加工に限定されず安価で作業が簡単なドリル加工が選択できる）、容易に加工できる。しかも、貫通孔以外に構成部材を要さないため、構成を簡素化できる。
【００１１】
本発明の放射性物質収納用バスケットでは、前記中性子吸収材支持部は、前記貫通孔の貫通方向に沿って延在する一対の板部と、前記板部の両端を嵌入可能に前記貫通孔の貫通方向に沿って形成された溝部と、を備え、前記貫通孔の前記放射性物質収納孔側の前記内壁面と前記板部との間に前記中性子吸収材が挿入可能とされることを特徴とする。
【００１２】
この放射性物質収納用バスケットによれば、高速中性子を減速させる機能と中性子吸収材を支持する機能とを兼ねて有することができる。しかも、板部は、耐腐食性材料（例えば、ステンレス合金）や、強度材料（例えば、炭素鋼）や、軽量かつ伝熱性材料（例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金）や、伝熱性材料（例えば、銅）などで構成することで、他の機能を付加することができる。
【００１３】
本発明の放射性物質収納用バスケットでは、前記中性子吸収材支持部は、前記貫通孔の貫通方向に沿って延在する一対の第一板部と、前記第一板部に交差して組み合わされる少なくとも２つの第二板部と、を備え、各前記第二板部で一対の前記第一板部の間隔を維持し、前記貫通孔の前記放射性物質収納孔側の前記内壁面と前記第一板部との間に前記中性子吸収材が挿入可能とされることを特徴とする。
【００１４】
この放射性物質収納用バスケットによれば、高速中性子を減速させる機能と中性子吸収材を支持する機能とを兼ねて有することができる。しかも、各板部は、耐腐食性材料（例えば、ステンレス合金）や、強度材料（例えば、炭素鋼）や、軽量かつ伝熱性材料（例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金）や、伝熱性材料（例えば、銅）などで構成することで、他の機能を付加することができる。
【００１５】
本発明の放射性物質収納用バスケットでは、下位置に重なる前記板状ブロックにおいて、上方の前記板状ブロックの前記放射性物質収納孔の底となるように前記放射性物質収納孔を形成しない底部を有することを特徴とする。
【００１６】
この放射性物質収納用バスケットによれば、板状ブロックの底部により、長さの短い放射性物質を収納することも可能であるため、長さの長い放射性物質と共に収納することができる。従来では、スペーサを配置することで対応していたが、スペーサが不要となり部品工数を削減することができる。
【００１７】
本発明の放射性物質収納用バスケットでは、前記底部の周囲に上方の前記貫通孔の底となるように前記貫通孔を形成しない吸収材底部を有することを特徴とする。
【００１８】
放射性物質収納孔が隣接しない部分には、高速中性子を減速させるフラックストラップ機能および中性子吸収材を支持する機能は無くてもよい。従って、バスケット全体の強度向上や、加工性を考慮すると、板状ブロックは、貫通孔を形成しない吸収材底部を有することが好ましい。
【００１９】
本発明の放射性物質収納用バスケットでは、所定高さ位置に重なる前記板状ブロックにおいて、他の前記板状ブロックに比較して強度部材で形成することを特徴とする。
【００２０】
放射性物質が燃料集合体（加圧水型原子炉［ＰＷＲ：Pressurized  Water  Reactor］用燃料集合体）の場合、多数の燃料棒が支持格子により外形が矩形状で格子状に束ねられて構成されている。従って、支持格子に対応する部分に強度部材（例えば、炭素鋼やステンレス合金）で形成された板状ブロックを配置し、燃料棒に対応する部分に軽量かつ伝熱性材料（例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金）で形成された板状ブロックを配置することで、バスケットの耐強度性と除熱性とを両立させた設計をすることができる。
【００２１】
本発明の放射性物質収納用バスケットは、厚さ方向に複数重ねて設けられた板状ブロックと、前記板状ブロックの厚さ方向に貫通して形成された複数の放射性物質収納孔と、を備える放射性物質収納用バスケットであって、下位置に重なる前記板状ブロックにおいて、上方の前記放射性物質収納孔の底となるように前記放射性物質収納孔を形成しない底部を有することを特徴とする。
【００２２】
この放射性物質収納用バスケットによれば、板状ブロックの底部により、長さの短い放射性物質を収納することも可能であるため、長さの長い放射性物質と共に収納することができる。従来では、スペーサを配置することで対応していたが、スペーサが不要となり部品工数を削減することができる。
【００２３】
本発明の放射性物質収納用バスケットは、厚さ方向に複数重ねて設けられた板状ブロックと、前記板状ブロックの厚さ方向に貫通して形成された複数の放射性物質収納孔と、を備える放射性物質収納用バスケットであって、所定高さ位置に重なる前記板状ブロックにおいて、他の前記板状ブロックに比較して強度部材で形成することを特徴とする。
【００２４】
放射性物質が燃料集合体（加圧水型原子炉［ＰＷＲ：Pressurized  Water  Reactor］用燃料集合体）の場合、多数の燃料棒が支持格子により外形が矩形状で格子状に束ねられて構成されている。従って、支持格子に対応する部分に強度部材（例えば、炭素鋼やステンレス合金）で形成された板状ブロックを配置し、燃料棒に対応する部分に軽量かつ伝熱性材料（例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金）で形成された板状ブロックを配置することで、バスケットの耐強度性と除熱性とを両立させた設計をすることができる。
【００２５】
本発明の放射性物質収納容器は、筒形状の一方に開口部が形成されて他方に閉塞部が形成された胴部と、前記開口部を閉塞するように前記胴部に対して着脱可能な蓋部と、前記胴部内に収容される上述したいずれか１つに記載の放射性物質収納用バスケットと、を有することを特徴とする。
【００２６】
この放射性物質収納容器によれば、放射性物質収納用バスケットにおいて、貫通孔内に所定隙間を維持するように中性子吸収材が配置される。隙間は、冠水時に、放射性物質収納孔に放射性物質を収納した場合、放射性物質の間で放射性物質から放出される高速中性子を減速させるフラックストラップとして機能する。この結果、高速中性子を減速させる機能と中性子吸収材を支持する機能とを兼ねて有することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、高速中性子を減速させる機能と中性子吸収材を支持する機能とを兼ねて有することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る放射性物質収納容器としてのキャスクの一例を示す側断面図である。
【図２】図２は、図１に示すキャスクの平断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係る放射性物質収納用バスケットの一部拡大平面図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係る放射性物質収納用バスケットの他の例の一部拡大平面図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態に係る放射性物質収納用バスケットの他の例の一部拡大平面図である。
【図６】図６は、図５に示す放射性物質収納用バスケットの他の例の構成の斜視図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態に係る放射性物質収納用バスケットの他の例の側断面図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態に係る放射性物質収納用バスケットの他の例の側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００３０】
図１は、本実施形態に係る放射性物質収納容器としてのキャスクの一例を示す側断面図である。図２は、図１に示すキャスクの平断面図である。
【００３１】
放射性物質収納容器としてのキャスク１１は、胴部１２と蓋部１３とバスケット１４とを有する。胴部１２は、胴本体２１の一方である上部に開口部２２が形成され、他方である下部に底部（閉塞部）２３が形成された円筒形状をなしている。胴本体２１は、内部にキャビティ２４が設けられ、このキャビティ２４は、その内面がバスケット１４の外周形状に合わせた形状となっている。バスケット１４は、例えば、図中一点鎖線にて示す使用済燃料集合体である放射性物質５０を個々に収納するセルを複数有している。バスケット１４は、図１に示すように、互いに平行かつ所定間隔で配置されるセルとしての放射性物質収納孔１５が上下方向で連続して形成されている。ここで、上下方向とは、キャスク１１において胴本体２１の円筒形状の中心軸の延在方向である長手方向Ｘに対して沿う方向であり、胴本体２１の上下方向に相当する。そして、胴本体２１は、下部に底部２３が溶接結合または一体成形されており、この胴本体２１および底部２３は、γ線遮蔽機能を有する炭素鋼製の鍛造品となっている。胴本体２１および底部２３は、炭素鋼の代わりにステンレス鋼を用いることもできる。また、胴本体２１および底部２３は、球状黒鉛鋳鉄または炭素鋼鋳鋼などの鋳造品を用いることもできる。
【００３２】
胴部１２は、胴本体２１の外周側に所定の隙間を空けて外筒２５が配設されており、胴本体２１の外周面と外筒２５の内周面との間に、熱伝導を行う銅や鋼製の伝熱フィン２５Ａが周方向に等間隔で複数溶接されている。そして、胴部１２は、胴本体２１と外筒２５との空間部に、水素を多く含有する高分子材料であって中性子遮蔽機能を有するボロンまたはボロン化合物を含有したレジン（中性子遮蔽体）２６が流動状態で図示しないパイプ等を介して注入され、固化されている。
【００３３】
また、胴部１２は、底部２３の下側に複数の連結板２７により所定の隙間を空けて底板２８が連結されていてもよく、この連結板２７と底板２８との空間部にレジン（中性子遮蔽体）２９が設けられている。なお、連結板２７を設けないこともある。また、胴部１２は、側面３５にトラニオン３０が固定されている。トラニオン３０は、キャスク１１において径方向の相反する側に突出して対をなし、かつ上下方向の２箇所に配置されて、少なくとも計４箇所に設けられている。なお、図には明示しないが、補助として、トラニオン３０は、上述したキャスク１１において径方向の相反する側に突出して対をなし、かつ上下方向の２箇所にさらに追加配置して、計８箇所に設けてもよい。
【００３４】
蓋部１３は、図１に示すように、一次蓋３１と、二次蓋３２と、三次蓋３３と、を有する。一次蓋３１は、胴部１２における胴本体２１の開口部２２に対して着脱可能に取り付けられる。二次蓋３２は、一次蓋３１の外側で開口部２２に対して着脱可能に取り付けられる。三次蓋３３は、二次蓋３２の外側で開口部２２に対して着脱可能に取り付けられる。一次蓋３１は、キャビティ２４側の負圧を維持してキャビティ２４内に充填されたガスの漏洩を防ぐと共に、キャビティ２４内に収納された放射性物質５０から出る放射線（γ線）を遮蔽する。また、一次蓋３１は、二次蓋３２側にレジン（中性子遮蔽体）３４が設けられている。二次蓋３２は、一次蓋３１との間に大気に対して加圧された圧力監視境界を有し、一次蓋３１からのガスの漏洩を阻止すると共に、キャビティ２４側の圧力を担保する。三次蓋３３は、二次蓋３２を外部の衝撃から防御する。なお、図には明示しないが、一次蓋３１と二次蓋３２との間に、二次蓋３２の衝撃を吸収する緩衝部が設けられていてもよい。
【００３５】
そして、放射性物質５０は、水中において胴部１２におけるキャビティ２４のバスケット１４に挿入され、一次蓋３１が配置される。その後、胴部１２は、水中から引き上げられ、一次蓋３１に設けられた排水口（図示せず）から排水および吸引が行われ、一次蓋３１がボルトで取り付けられた後、真空乾燥および一次蓋３１に設けられた封入口（図示せず）からガス（例えば、不活性ガス）が注入されることで、一次蓋３１により密封された内部が負圧とされてガスで満たされる。その後、二次蓋３２および三次蓋３３がボルトにより取り付けられる。このように、放射性物質５０は、一次蓋３１、二次蓋３２および三次蓋３３を胴本体２１に取り付けることによりキャスク１１に収納される。なお、図には明示しないが、キャスク１１は、一次蓋３１および二次蓋３２のみを有する構成や、一次蓋３１および三次蓋３３のみを有する構成がある。
【００３６】
ここで、バスケット１４の詳細について説明する。バスケット１４は、図１に示すように、複数の板状ブロック１４Ａが厚さ方向（胴本体２１の長手方向Ｘ）に複数重ねて設けられたものである。板状ブロック１４Ａは、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金により形成されている。そして、板状ブロック１４Ａは、厚さ方向に複数の放射性物質収納孔１５が貫通して形成されている。放射性物質収納孔１５は、矩形状に貫通形成され、重ねて設けられた各板状ブロック１４Ａにおいて連通することで上下方向（胴本体２１の長手方向Ｘ）に連続して形成される。また、板状ブロック１４Ａは、図１および図２に示すように、放射性物質収納孔１５の間で板状ブロック１４Ａの厚さ方向に貫通して貫通孔１６が形成されている。貫通孔１６は、矩形状の放射性物質収納孔１５の間で、各放射性物質収納孔１５の１辺１５Ａに沿う長さの長方形状に貫通形成され、重ねて設けられた各板状ブロック１４Ａにおいて連通することで上下方向に連続して形成される。そして、複数重ねられた板状ブロック１４Ａは、放射性物質収納孔１５および貫通孔１６が設けられていない部分に上下方向に貫通するタイロッド１７により一体に構成されている。タイロッド１７は、例えば、厚さ方向に複数重ねられた板状ブロック１４Ａに貫通するボルト１７Ａと、ボルト１７Ａに螺合するナット１７Ｂとで構成される。
【００３７】
図３は、本実施形態に係る放射性物質収納用バスケットの一部拡大平面図である。図４は、本実施形態に係る放射性物質収納用バスケットの他の例の一部拡大平面図である。図５は、本実施形態に係る放射性物質収納用バスケットの他の例の一部拡大平面図である。図６は、図５に示す放射性物質収納用バスケットの他の例の構成の斜視図である。
【００３８】
図３〜図５に示すように、貫通孔１６は、矩形状の放射性物質収納孔１５の間で、各放射性物質収納孔１５の辺１５Ａに沿う長さの長方形状に貫通形成されている。そして、貫通孔１６は、板状の中性子吸収材１８が挿入される。中性子吸収材１８は、放射性物質収納孔１５に収納された放射性物質５０から放射される中性子を吸収する機能を有するもので、中性子吸収体として炭化ホウ素を含むセラミック層をステンレス鋼板またはアルミニウム合金板で包んだ構成がある。また、中性子吸収材１８は、アルミニウムまたはアルミニウム合金に、中性子吸収体としてボロンまたはボロン化合物を添加したアルミニウム複合材またはアルミニウム合金により構成されてもよい。また、中性子吸収材１８は、ボロンの他にガドリニウムを用いることができる。また、中性子吸収材１８は、アルミニウムまたはアルミニウム合金の他にステンレス鋼を用いることができる。
【００３９】
中性子吸収材１８は、複数重ねられた板状ブロック１４Ａの上下方向に亘って延在する長さに形成され、上下方向に連通する貫通孔１６に挿入される。また、中性子吸収材１８は、貫通孔１６において放射性物質収納孔１５の辺１５Ａ側であって長方形状の長辺となる各内壁面１６Ａの長さに対応する幅に形成されている。また、各中性子吸収材１８は、内壁面１６Ａに沿って配置した場合に、貫通孔１６において長方形状の短辺に沿う方向に隙間Ｄが生じるよう板厚に形成されている。言い換えると、貫通孔１６は、各中性子吸収材１８を挿入した場合に、長方形状の短辺に沿う方向に隙間Ｄを生じるように形成されている。
【００４０】
貫通孔１６は、中性子吸収材支持部を有する。中性子吸収材支持部は、貫通孔１６の放射性物質収納孔１５側の各内壁面１６Ａに沿って中性子吸収材１８を配置して両中性子吸収材１８の間に隙間Ｄを維持するものである。
【００４１】
図３に示す中性子吸収材支持部は、中性子吸収材１８の幅方向の両端を嵌入できるように、貫通孔１６の貫通方向に沿って形成された凹部１６Ｂからなる。凹部１６Ｂは、貫通孔１６の長方形状の短辺側の内壁面１６Ｄに形成され、貫通孔１６の放射性物質収納孔１５側の各内壁面１６Ａの両端で対向して設けられている。そして、中性子吸収材１８は、対向する凹部１６Ｂに幅方向の両端を嵌入しつつ、貫通孔１６に挿入することで、貫通孔１６の放射性物質収納孔１５側の各内壁面１６Ａに沿って配置され、相互の間に隙間Ｄが維持される。この隙間Ｄは、キャスク１１をプールの水中に沈めた冠水時に、放射性物質収納孔１５に放射性物質５０を収納した場合、放射性物質５０の間で放射性物質５０から放出される高速中性子を減速させるフラックストラップＦとして機能する。そして、フラックストラップＦとして機能するにあたり、隙間Ｄは、少なくとも１５ｍｍとする。また、中性子吸収材１８の板厚は、約２．５ｍｍから４．０ｍｍ程度である。従って、貫通孔１６の長方形状の短辺方向の開口幅は、少なくとも２０ｍｍ程度になる。
【００４２】
図４に示す中性子吸収材支持部は、貫通孔１６の貫通方向に沿って延在する一対の板部１９を有する。板部１９は、ステンレス合金、炭素鋼、アルミニウムまたはアルミニウム合金、あるいは銅により形成される。そして、板部１９は、複数重ねられた板状ブロック１４Ａの上下方向に亘って延在する長さに形成され、上下方向に連通する貫通孔１６に挿入される。また、板部１９は、貫通孔１６において放射性物質収納孔１５の辺１５Ａ側であって長方形状の長辺となる各内壁面１６Ａの長さに対応する幅に形成されている。また、板部１９は、中性子吸収材１８よりも薄い板厚または同等程度の板厚に形成されている。
【００４３】
また、図４に示す中性子吸収材支持部は、板部１９の幅方向の両端を嵌入できるように、貫通孔１６の貫通方向に沿って形成された溝部１６Ｃを有する。溝部１６Ｃは、貫通孔１６の長方形状の短辺側の内壁面１６Ｄに形成され、貫通孔１６の放射性物質収納孔１５側の各内壁面１６Ａの両端で対向して設けられている。そして、板部１９は、対向する溝部１６Ｃに幅方向の両端を嵌入しつつ、貫通孔１６に挿入することで、貫通孔１６の放射性物質収納孔１５側の各内壁面１６Ａに沿って配置され、内壁面１６Ａとの間に中性子吸収材１８を挿入できる隙間が形成される。従って、中性子吸収材１８は、貫通孔１６の放射性物質収納孔１５側の内壁面１６Ａと板部１９との間に挿入可能とされ、挿入した場合に、貫通孔１６の放射性物質収納孔１５側の各内壁面１６Ａに沿って配置され、相互の間に隙間Ｄが維持される。
【００４４】
また、図５および図６に示す中性子吸収材支持部は、枠体２０を有する。枠体２０は、貫通孔１６に対し、貫通方向に沿って挿入される。枠体２０は、第一板部２０Ａと、第二板部２０Ｂと、を有する。
【００４５】
第一板部２０Ａは、ステンレス合金、炭素鋼、アルミニウムまたはアルミニウム合金、あるいは銅により形成される。そして、板部１９は、複数重ねられた板状ブロック１４Ａの上下方向に亘って延在する長さに形成され、上下方向に連通する貫通孔１６に挿入される。また、板部１９は、貫通孔１６において放射性物質収納孔１５の辺１５Ａ側であって長方形状の長辺となる各内壁面１６Ａの長さに対応する幅に形成されている。また、板部１９は、中性子吸収材１８よりも薄い板厚または同等程度の板厚に形成されている。この第一板部２０Ａは、一対設けられている。
【００４６】
第二板部２０Ｂは、ステンレス合金、炭素鋼、アルミニウムまたはアルミニウム合金、あるいは銅により形成される。第二板部２０Ｂは、複数重ねられた板状ブロック１４Ａの上下方向に亘って延在する長さに形成され、上下方向に連通する貫通孔１６に挿入される。また、第二板部２０Ｂは、貫通孔１６において長方形状の短辺となる各内壁面１６Ｄの長さに対応する幅に形成されている。また、板部１９は、中性子吸収材１８よりも薄い板厚に形成されている。この第二板部２０Ｂは、少なくとも２つ設けられ、第一板部２０Ａの延在方向の両端側に交差して組み合わされる。図６に示すように、第一板部２０Ａは、延在方向の両端部に切欠２０Ａａが形成され、第二板部２０Ｂは、この切欠２０Ａａに対応する切欠２０Ｂａが形成され、相互の切欠２０Ａａ，２０Ｂａを嵌め合わせることで、第一板部２０Ａの延在方向の両端側に第二板部２０Ｂが交差して組み合わされる。
【００４７】
これにより、枠体２０は、各第二板部２０Ｂで一対の第一板部２０Ａの間隔を維持した井桁状に形成され、貫通孔１６に挿入される。貫通孔１６に挿入された枠体２０は、第二板部２０Ｂにより、第一板部２０Ａが貫通孔１６の放射性物質収納孔１５側の各内壁面１６Ａに沿って配置され、内壁面１６Ａとの間に中性子吸収材１８を挿入できる隙間が形成される。従って、中性子吸収材１８は、貫通孔１６の放射性物質収納孔１５側の内壁面１６Ａと第一板部２０Ａとの間に挿入可能とされ、挿入した場合に、貫通孔１６の放射性物質収納孔１５側の各内壁面１６Ａに沿って配置され、相互の間に隙間Ｄが維持される。
【００４８】
このように、本実施形態の放射性物質収納用バスケット１４は、厚さ方向に複数重ねて設けられた板状ブロック１４Ａと、板状ブロック１４Ａの厚さ方向に貫通して形成された複数の放射性物質収納孔１５と、を備え、放射性物質収納孔１５の間で板状ブロック１４Ａの厚さ方向に貫通して設けられて一対の板状の中性子吸収材１８を挿入可能であり放射性物質収納孔１５の間において一対の中性子吸収材１８の板厚を併せた以上の間隔を含み形成された貫通孔１６と、貫通孔１６の放射性物質収納孔１５側の各内壁面１６Ａに沿って中性子吸収材１８を配置して両中性子吸収材１８の間に所定隙間Ｄを維持する中性子吸収材支持部と、を備える。
【００４９】
この放射性物質収納用バスケット１４によれば、貫通孔１６内に所定隙間Ｄを維持するように中性子吸収材１８が配置される。隙間Ｄは、キャスク１１をプールの水中に沈めた冠水時に、放射性物質収納孔１５に放射性物質５０を収納した場合、放射性物質５０の間で放射性物質５０から放出される高速中性子を減速させるフラックストラップＦとして機能する。この結果、高速中性子を減速させる機能と中性子吸収材１８を支持する機能とを兼ねて有することができる。
【００５０】
また、本実施形態の放射性物質収納用バスケット１４では、中性子吸収材支持部は、中性子吸収材１８の両端を嵌入可能に貫通孔１６の貫通方向に沿って形成された凹部１６Ｂからなる。
【００５１】
この放射性物質収納用バスケット１４によれば、高速中性子を減速させる機能と中性子吸収材１８を支持する機能とを兼ねて有することができる。しかも、貫通孔１６は、一対の中性子吸収材１８を挿入し隙間Ｄを形成するように間隔が空けられた孔であって、そこに凹部１６Ｂを形成するものであるから、中性子吸収材１８のみを挿入する孔と比較して様々な加工方法が選択でき（例えば、レーザ加工に限定されず安価で作業が簡単なドリル加工が選択できる）、容易に加工できる。しかも、貫通孔１６以外に構成部材を要さないため、構成を簡素化できる。
【００５２】
また、本実施形態の放射性物質収納用バスケット１４では、中性子吸収材支持部は、貫通孔１６の貫通方向に沿って延在する一対の板部１９と、板部１９の両端を嵌入可能に貫通孔１６の貫通方向に沿って形成された溝部１６Ｃと、を備え、貫通孔１６の放射性物質収納孔１５側の内壁面１６Ａと板部１９との間に中性子吸収材１８が挿入可能とされる。
【００５３】
この放射性物質収納用バスケット１４によれば、高速中性子を減速させる機能と中性子吸収材１８を支持する機能とを兼ねて有することができる。しかも、板部１９は、耐腐食性材料（例えば、ステンレス合金）や、強度材料（例えば、炭素鋼）や、軽量かつ伝熱性材料（例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金）や、伝熱性材料（例えば、銅）などで構成することで、他の機能を付加することができる。
【００５４】
また、本実施形態の放射性物質収納用バスケット１４では、中性子吸収材支持部は、貫通孔１６の貫通方向に沿って延在する一対の第一板部２０Ａと、第一板部２０Ａに交差して組み合わされる少なくとも２つの第二板部２０Ｂと、を備え、各第二板部２０Ｂで一対の第一板部２０Ａの間隔を維持し、貫通孔１６の放射性物質収納孔１５側の内壁面１６Ａと第一板部２０Ａとの間に中性子吸収材１８が挿入可能とされる。
【００５５】
この放射性物質収納用バスケット１４によれば、高速中性子を減速させる機能と中性子吸収材１８を支持する機能とを兼ねて有することができる。しかも、各板部２０Ａ，２０Ｂは、耐腐食性材料（例えば、ステンレス合金）や、強度材料（例えば、炭素鋼）や、軽量かつ伝熱性材料（例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金）や、伝熱性材料（例えば、銅）などで構成することで、他の機能を付加することができる。
【００５６】
ところで、図７および図８は、本実施形態に係る放射性物質収納用バスケットの他の例の側断面図である。
【００５７】
図７に示す放射性物質収納用バスケット１４では、下位置に重なる板状ブロック１４Ｂにおいて、上方の板状ブロック１４Ａの放射性物質収納孔１５の底となるように放射性物質収納孔１５を形成しない底部１４Ｂａを有する。
【００５８】
この放射性物質収納用バスケット１４によれば、板状ブロック１４Ｂの底部１４Ｂａにより長さの短い放射性物質５０Ｂを収納することも可能であるため、長さの長い放射性物質５０Ａと共に収納することができる。従来では、スペーサを配置することで対応していたが、スペーサが不要となり部品工数を削減することができる。なお、板状ブロック１４Ｂは、長さの短い放射性物質５０Ｂの下端が当接する部分だけ設けてもよいが、バスケット１４全体の強度向上や、加工性を考慮すると、その下の最下段まで同様に板状ブロック１４Ｂを配置することが好ましい。
【００５９】
また、図７に示す放射性物質収納用バスケット１４では、底部１４Ｂａの周囲に上方の貫通孔１６の底となるように貫通孔１６を形成しない吸収材底部１４Ｂｂを有する。
【００６０】
放射性物質収納孔１５が隣接しない部分には、高速中性子を減速させるフラックストラップＦの機能および中性子吸収材１８を支持する機能は無くてもよい。従って、バスケット１４全体の強度向上や、加工性を考慮すると、板状ブロック１４Ｂは、貫通孔１６を形成しない吸収材底部１４Ｂｂを有することが好ましい。従って、板状ブロック１４Ｂは、その下の最下段まで同様に板状ブロック１４Ｂを配置することが好ましい。
【００６１】
なお、図７に示す放射性物質収納用バスケット１４は、貫通孔１６を有さない構成に適用することが可能である。
【００６２】
図８に示す放射性物質収納用バスケット１４では、所定高さ位置に重なる板状ブロック１４Ｃにおいて、他の板状ブロック１４Ａに比較して強度部材で形成する。
【００６３】
この放射性物質収納用バスケット１４によれば、放射性物質５０が燃料集合体（加圧水型原子炉［ＰＷＲ：Pressurized  Water  Reactor］用燃料集合体）の場合、多数の燃料棒が支持格子５０Ｃにより外形が矩形状で格子状に束ねられて構成されている。従って、支持格子５０Ｃに対応する部分に強度部材（例えば、炭素鋼やステンレス合金）で形成された板状ブロック１４Ｃを配置し、燃料棒に対応する部分に軽量かつ伝熱性材料（例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金）で形成された板状ブロック１４Ａを配置することで、バスケット１４の耐強度性と除熱性とを両立させた設計をすることができる。
【００６４】
なお、図８に示す放射性物質収納用バスケット１４は、貫通孔１６を有さない構成に適用することが可能である。
【００６５】
なお、上述した放射性物質収納用バスケット１４において、タイロッド１７を導電性の優れた材料（例えば、銅）で構成することが好ましい。タイロッド１７を導電性の優れた材料で構成することで、電子の流れをよくして除熱性能を向上することができる。
【００６６】
また、本実施形態のキャスク（放射性物質収納容器）１１は、筒形状の一方に開口部２２が形成されて他方に底部（閉塞部）２３が形成された胴部１２と、開口部２２を閉塞するように胴部１２に対して着脱可能な蓋部１３と、胴部１２内に収容される上述した放射性物質収納用バスケット１４と、を有する。
【００６７】
このキャスク１１によれば、放射性物質収納用バスケット１４において、貫通孔１６内に所定隙間Ｄを維持するように中性子吸収材１８が配置される。隙間Ｄは、キャスク１１をプールの水中に沈めた冠水時に、放射性物質収納孔１５に放射性物質５０を収納した場合、放射性物質５０の間で放射性物質５０から放出される高速中性子を減速させるフラックストラップＦとして機能する。この結果、高速中性子を減速させる機能と中性子吸収材１８を支持する機能とを兼ねて有することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１１  キャスク（放射性物質収納容器）
１２  胴部
１３  蓋部
１４  バスケット（放射性物質収納用バスケット）
１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ  板状ブロック
１４Ｂａ  底部
１４Ｂｂ  吸収材底部
１５  放射性物質収納孔
１５Ａ  辺
１６  貫通孔
１６Ａ  内壁面
１６Ｂ  凹部
１６Ｃ  溝部
１６Ｄ  内壁面
１８  中性子吸収材
１９  板部
２０  枠体
２０Ａ  第一板部
２０Ｂ  第二板部
５０，５０Ａ，５０Ｂ  放射性物質
Ｄ  隙間
【図１】
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【図２】
2016183875.tif 000004
【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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