JP4240778B2

JP4240778B2 - Concrete storage container

Info

Publication number: JP4240778B2
Application number: JP2000234486A
Authority: JP
Inventors: 光博入野; 浩有川; 隆之入江; 健一松永; 岩司阿部
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2000-08-02
Filing date: 2000-08-02
Publication date: 2009-03-18
Anticipated expiration: 2020-08-02
Also published as: JP2002048893A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、発熱を伴う放射性物質を貯蔵管理するコンクリート製貯蔵容器、いわゆるコンクリートキャスクに関する。
【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、解体処理されるとともに、プルトニウム等の再度燃料として使用可能な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、開発が進められている。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、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、このコンクリート容器内に、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、が収納されている。
【０００５】
一般に、キャニスタは、使用済燃料から発生した崩壊熱により加熱され２００℃程度の高温となるため、コンクリートキャスクには、使用済燃料から発生した崩壊熱を除熱するための除熱構造が設けられている。すなわち、コンクリート容器の内周面とキャニスタの外周面との間には、冷却空気流路として機能する環状の隙間が形成され、コンクリート容器の下端周縁部には吸気口が、また、容器の上端周縁部には排気口がそれぞれ設けられている。そして、吸気口からコンクリート容器内に導入された冷却空気としての外気を、冷却空気流路を流して自然対流させ排気口から排出することにより、キャニスタおよびコンクリート容器を除熱し冷却している。
【０００６】
このように構成されたコンクリートキャスクでは、上述した除熱構造により、使用済燃料の冷却、コンクリート層により放射線の遮蔽、キャニスタにより使用済燃料の密封を担保している。そして、コンクリートキャスクは、高放射性物質を長期間に亘って安全に、かつ、安定して保管する必要があり、長期間に亘って高い放射線遮蔽性能が要求される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、放射性物質の遮蔽体であるコンクリートは、熱による影響を受け易く、高温になると著しく強度が低下する。空気の自然循環によりキャニスタおよびコンクリート容器を冷却する構成の場合、コンクリート容器の最高温度は約９０℃程度に達するため、長期間の使用中に、コンクリート内外部の温度差による熱応力の影響を受けるとともに、コンクリート中の水分が少なくなることにより、コンクリート容器にクラックが発生する恐れがある。
【０００８】
特に、上記のように環状の冷却空気流路を流れる外気によりキャニスタ外周面およびコンクリート容器の内周面を冷却する場合、コンクリート容器内に導入された外気は上方に流れるほど温度が上昇し、冷却能力が低下する。そのため、コンクリート容器の上部を充分に冷却することが難しく、コンクリート容器の上部は、制御温度を超えた高温状態を維持される場合がある。そのため、コンクリ−トキャスクの内、コンクリート容器上部は、熱の影響を受け易く、クラック等の発生する恐れがある。そして、コンリート容器にクラック等が発生した場合には、放射線の遮蔽、放射性物質の密閉を担保することができず、コンクリートキャスクの安全性および健全性を維持することが困難となる。
【０００９】
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、放射性物質を長期間に亘って安全に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にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明に係るコンクリート製貯蔵容器は、密閉容器内に放射性物質が封入されたキャニスタを収納した収納部を内部に有し、コンクリートにより形成されたほぼ筒状の容器本体と、上記容器本体の上端開口を閉塞したコンクリート製の蓋体と、上記容器本体の下部に設けられた吸気口、上記容器本体の上部に設けられた排気口、および上記収納部の内面と上記キャニスタの外面との間に規定された冷却空気流路を有し、上記吸気口から容器本体内に導入された空気を上記冷却空気流路に流して上記放射性物質から発生する熱を除去し、上記排気口から排出する除熱部と、上記冷却空気流路内に設けられ、上記冷却空気流路内を上記キャニスタ側に接した第１流路と上記容器本体側に接した第２流路とに仕切った筒状の第１隔壁と、上記排気口内に設けられ、上記排気口内を、上記キャニスタ側に接した第１流路に連通する上記蓋体側の排気口内第１流路と、上記容器本体側に接した第２流路に連通する上記容器本体側の排気口内第２流路とに仕切った第２隔壁と、を備えたことを特徴としている。
【００１１】
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、吸気口から容器本体内に導入された冷却空気は、第１隔壁及び第２隔壁によって仕切られた第１流路および第２流路にそれぞれ流入する。そして、第１流路に流入した冷却空気はキャニスタの周囲を流れてこれを冷却した後、排気口内第１流路から容器本体の外部に排出される。また、第２流路に流入した冷却空気は容器本体の内面に沿って流れ、容器本体を冷却した後、排気口内第２流路から外部に排出される。この際、第２流路及び排気口内第２流路は第１隔壁及び第２隔壁によって第１流路から仕切られているため、第２流路及び排気口内第２流路を流れる冷却空気はキャニスタからの熱の影響を受けにくく、第１流路内及び排気口内第１流路を流れる冷却空気よりも低温状態に維持される。従って、容器本体をその上端部も含めて効率良く冷却することができ、熱によるコンクリートのクラック発生を抑制することができ、放射性物質を長期間に亘って安全に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。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照しながら、この発明の第１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。
【００１３】
図１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容器本体１２を備え、この容器本体内には、キャニスタ１４が収納されている。キャニスタ１４は、例えばステンレス等の金属によって形成されているとともに、両端が閉塞した円筒形状の密閉容器１５を有し、この密閉容器内には、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、例えば、原子炉の使用済燃料であり、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、密閉容器１５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】
図１ないし図３に示すように、コンクリートキャスク１０の容器本体１２は、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程度に形成されに形成されている。容器本体１２の上端開口は、外面が炭素鋼板によって覆われたコンクリート製の蓋２０により閉塞されている。この蓋２０は、複数のボルト２１により容器本体１２の上端にボルト止めされている。なお、容器本体１２のコンクリート壁内には、図示しない配筋が施されている。
【００１５】
容器本体１２内には、容器本体の内周および蓋２０により、円柱形状の収納部２２が規定されている。そして、この収納部２２内にキャニスタ１４が収納されている。キャニスタ１４は、収納部２２の底面に形成された複数のリブ２９上に載置されているとともに、容器本体１２と同軸的に配置されている。また、キャニスタ１４は、その外周面が容器本体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、かつ、その上端面が蓋体２０の内面と所定の隙間を持った状態で、収納部２２内に収納されている。
【００１６】
キャニスタ１４の密閉容器１５の上端開口は、一次蓋５０および二次蓋５１によって閉塞され、更に、最上端は、ロックウール等の断熱材を金属板で被覆した断熱蓋５２によって閉塞されている。一方、密閉容器１５の上端と隙間を置いて対向した蓋体２０の内面部には、グラスウール等の断熱材５４が埋め込まれている。
【００１７】
キャニスタ１４の外周面と容器本体１２の内周面との間には、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。
【００１８】
容器本体１２の下部には複数、例えば４つの吸気口２６が形成され、また、容器本体１２の上部には、同様に、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、容器本体１２の円周方向に沿って互いに等間隔離間して設けられ、容器本体１２の下部外周面に開口している。また、排気口２８は、容器本体１２の円周方向に沿って互いに等間隔離間して設けられ、容器本体１２の上部外周面に開口している。なお、これらの排気口２８は、容器本体１２の上端縁と蓋２０とによって規定されている。また、密閉容器１４の上端面と蓋体２０の内面との間の隙間も流路を形成し冷却空気流路２４に連通している。
【００１９】
図１ないし図４に示すように、冷却空気流路２４内および各排気口２８内には隔壁３０が設けられ、これら冷却空気流路内および排気口内を、キャニスタ１４側に接した第１流路３１ａと容器本体１２側に接した第２流路３１ｂとに仕切っている。この隔壁３０は、冷却空気流路２４内を第１および第２流路３１ａ、３１ｂに仕切ったほぼ筒状の第１隔壁３２ａと、各排気口２８内を第１および第２流路に仕切った第２隔壁３２ｂと、を有している。
【００２０】
第１隔壁３２ａは、複数のリブにより冷却空気流路２４内の所定位置に位置決め保持されている。すなわち、容器本体１２の内周面には第１隔壁３２ａに向かって突出した複数の本体側リブ３４が設けられ、円周方向に沿って互いに所定間隔を置いて設けられている。本実施の形態において、本体側リブ３４は、容器本体１２の下半部に設けられ軸方向に延びた複数の第１リブ３４ａと、容器本体の上半部に設けられ軸方向に延びた複数の第２リブ３４ｂとに分けて構成されている。そして、第１リブ３４ａの先端部は第１隔壁３２ａの外周面に固定され、第２リブ３４ｂの先端部は第１隔壁３２ａと隙間を置いて対向している。
【００２１】
また、キャニスタ１４の密閉容器１５の外周面には、第１隔壁３２ａに向かって突出した複数のキャニスタ側リブ３６が設けられ、円周方向に沿って互いに所定間隔を置いて設けられている。各キャニスタ側リブ３６は、キャニスタのほぼ全長に亘って延びている。また、各キャニスタ側リブの先端部は第１隔壁３２ａの内周面と隙間を置いて対向している。
【００２２】
上記のように構成されたコンクリートキャスク１０において、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キャニスタ１４および容器本体１２を除熱する除熱部を構成している。すなわち、吸気口２６から容器本体１２内に導入された冷却空気としての外気は、隔壁３０によって仕切られた第１流路３１ａおよび第２流路３１ｂにそれぞれ流入する。そして、第１流路３１ａに流入した冷却空気はキャニスタ１４の周囲を流れ、その間、キャニスタ１４を除熱し冷却する。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、第１流路３１ａを通り排気口２８から容器本体１２の外部に排出される。また、第２流路３１ｂに流入した冷却空気は容器本体１２の内面に沿って流れ、容器本体を冷却した後、排気口から外部に排出される。
【００２３】
以上のように構成された第１の実施の形態に係るコンクリートキャクスク１０によれば、吸気口２６から容器本体１２内に導入された冷却空気としての外気を、第１および第２流路３１ａ、３１ｂに流して自然対流させ、排気口２８から排出することにより、キャニスタ１４および容器本体１２を冷却することができる。特に、第２流路３１ｂは隔壁３０によって第１流路３１ａから仕切られているため、第２流路を流れる冷却空気はキャニスタ１４からの熱の影響を受けにくく、第１流路３１ａ内を流れる冷却空気よりも低温状態に維持される。これにより、除熱効率が向上し容器本体１２を効率良く冷却することができ、特に、高温となり易い容器本体の上端部を制御温度、例えば、９０℃以下に冷却することができる。
【００２４】
また、本体側リブ３４およびキャニスタ側リブ３６は放熱フィンとしても機能し、一層冷却効率の向上を図ることが可能となる。更に、容器本体１２の上半部に設けられた第２リブ３４ｂは、第１隔壁３２ａに接触することなく隙間を置いて対向しているため、第１隔壁の熱が第２リブ３４ｂを通して容器本体１２上部に伝わることがなく、容器本体上部を一層効率よく冷却することが可能となる。従って、熱によるコンクリートのクラック発生を抑制することができ、放射性物質を長期間に亘って安全に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。
【００２５】
次に、この発明の第２の実施の形態に係るコンクリートキャスクについて説明する。なお、上述した第１の実施の形態と同一の部分には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略し、異なる部分について詳細に説明する。
【００２６】
図５および図６に示すように、この発明の第２の実施の形態によれば、冷却空気流路２４内に設けられた第１隔壁３２ａを位置決め保持するための本体側リブ３４は、上下で分離されることなく、キャニスタ１４の軸方向ほぼ全長に亘って延びている。そして、本実施の形態において、各本体側リブ３４の先端部は、円弧状あるいは楔状に形成され、第１隔壁３２ａの外周面に線接触あるいは点接触している。
【００２７】
上記のように構成された第２の実施の形態に係るコンクリートキャスク１０によれば、第１の実施の形態と同様に、吸気口２６から容器本体１２内に導入された冷却空気としての外気を、第１および第２流路３１ａ、３１ｂに流して自然対流させ、排気口２８から排出することにより、キャニスタ１４および容器本体１２を冷却することができる。特に、第２流路３１ｂは隔壁３０によって第１流路３１ａから仕切られているため、第２流路を流れる冷却空気はキャニスタ１４からの熱の影響を受けにくく、第１流路３１ａ内を流れる冷却空気よりも低温状態に維持される。これにより、除熱効率が向上し容器本体１２を効率良く冷却することができ、特に、高温となり易い容器本体の上端部を十分に冷却することができる。
【００２８】
また、本実施の形態によれば、本体側リブ３４は、その先端部が第１隔壁３２ａに線接触あるいは点接触した状態で第１隔壁を位置決め保持しているため、第１隔壁の熱が本体側リブを通して容器本体１２に伝わりにくく、容器本体を一層効率よく冷却することが可能となる。従って、熱によるコンクリートのクラック発生を抑制することができ、放射性物質を長期間に亘って安全に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。
【００２９】
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、第１の実施の形態において、本体側リブの内、上半部に位置した第２リブ３４ｂを省略してもよい。また、第２の実施の形態において、本体側リブは、その全長に渡って第１隔壁３２ａに接触した構成としたが、これに限らず、軸方向に沿った複数箇所のみが第１隔壁と接触するように構成されてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、冷却空気流路を、筒状の第１隔壁によりキャニスタ側の第１流路と容器本体側の第２流路とに仕切り、排気口内を、第２隔壁により排気口内第１流路と排気口内第２流路とに仕切り、これらの流路に冷却空気を流すことにより、容器本体およびキャニスタを効率冷却し、熱によるコンクリートのクラック発生を抑制することができ、放射性物質を長期間に亘って安全に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】この発明の第１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】図２の線Ｂ−Ｂに沿った断面図。
【図５】この発明の第２の実施の形態に係るコンクリートキャスクの縦断面図。
【図６】図５の線Ｃ−Ｃに沿った断面図。
【符号の説明】
１０…コンクリートキャクス
１２…容器本体
１４…キャニスタ
１８…使用済燃料集合体
２０…蓋体
２２…収納部
２４…冷却空気流路
２６…吸気口
２８…排気口
３０…隔壁
３１ａ…第１流路
３１ｂ…第２流路
３２ａ…第１隔壁
３２ｂ…第２隔壁
３４…本体側リブ
３４ａ…第１リブ
３４ｂ…第２リブ
３６…キャニスタ側リブ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a concrete storage container for storing and managing a radioactive substance that generates heat, a so-called concrete cask.
[0002]
[Prior art]
Highly radioactive materials typified by spent nuclear fuel are dismantled and reprocessed to recover useful materials that can be used again as fuel, such as plutonium. These spent fuels are stored in a sealed state until reprocessing. As a method for storing such a high radioactive substance, a wet method using a storage pool or the like, or a dry method using a cask or the like is known.
[0003]
The dry method is a storage method in which natural cooling is performed by air instead of water, and has attracted attention because of its lower operating cost compared to the wet method. In addition, there are various types of casks used in the dry method, but concrete casks that shield spent fuel with concrete structures are attracting particular attention because of their low cost. Concrete also has advantages such as obtaining the strength required for a structure.
[0004]
Such a concrete cask is provided with a cylindrical concrete container whose upper and bottom portions are closed, and a cylindrical metal sealed container in which spent fuel is sealed, that is, a so-called canister, is stored in the concrete container. .
[0005]
Generally, a canister is heated by decay heat generated from spent fuel and reaches a high temperature of about 200 ° C. Therefore, a concrete cask is provided with a heat removal structure for removing the decay heat generated from spent fuel. ing. That is, an annular gap that functions as a cooling air flow path is formed between the inner peripheral surface of the concrete container and the outer peripheral surface of the canister. Exhaust ports are provided at the peripheral portions. Then, the outside air as cooling air introduced into the concrete container from the intake port flows through the cooling air flow path and is naturally convected and discharged from the exhaust port, thereby removing the heat from the canister and the concrete container and cooling it.
[0006]
In the concrete cask thus configured, the above-described heat removal structure ensures the cooling of the spent fuel, the radiation shielding by the concrete layer, and the sealing of the spent fuel by the canister. The concrete cask needs to store a high radioactive substance safely and stably over a long period of time, and high radiation shielding performance is required over a long period of time.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, concrete, which is a shield of radioactive material, is easily affected by heat, and the strength is significantly reduced at high temperatures. In the case where the canister and concrete container are cooled by natural circulation of air, the maximum temperature of the concrete container reaches about 90 ° C, so it is affected by thermal stress due to temperature difference between the inside and outside of the concrete during long-term use. At the same time, there is a risk that cracks will occur in the concrete container due to less moisture in the concrete.
[0008]
In particular, when the outer peripheral surface of the canister and the inner peripheral surface of the concrete container are cooled by the outside air flowing through the annular cooling air flow path as described above, the temperature increases as the outside air introduced into the concrete container flows upward. Ability is reduced. Therefore, it is difficult to sufficiently cool the upper part of the concrete container, and the upper part of the concrete container may be maintained at a high temperature exceeding the control temperature. Therefore, the upper part of the concrete container in the concrete cask is easily affected by heat and may cause cracks. And when a crack etc. generate | occur | produce in a concrete container, shielding of a radiation and sealing of a radioactive substance cannot be ensured, and it becomes difficult to maintain the safety | security and soundness of a concrete cask.
[0009]
The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a concrete storage container capable of storing a radioactive substance safely and stably over a long period of time.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a concrete storage container according to the present invention has a housing part that houses a canister in which a radioactive substance is enclosed in a sealed container, and is a substantially cylindrical container body formed of concrete. A concrete lid that closes the upper end opening of the container body, an air inlet provided in the lower part of the container body, an air outlet provided in the upper part of the container body, and the inner surface of the storage part and the A cooling air passage defined between the outer surface of the canister and the air introduced into the container body from the intake port to the cooling air passage to remove heat generated from the radioactive material; A heat removal unit that discharges from the exhaust port, a first flow path that is provided in the cooling air flow path and is in contact with the canister side, and a second flow path in contact with the container body side A cylinder partitioned into The first partition wall is provided in the exhaust port, and the inside of the exhaust port communicates with the first flow channel in contact with the canister side. And a second partition wall partitioned into an exhaust port second channel on the container body side that communicates with the second channel.
[0011]
According to the concrete storage container configured as described above, the cooling air introduced into the container body from the intake port is supplied to the first flow path and the second flow path partitioned by the first partition wall and the second partition wall. Each flows in. The cooling air flowing into the first flow path after cooling it flows around the canister is discharged to the outside of the container body from the first flow path in the exhaust port. The cooling air flowing into the second flow path flows along the inner surface of the container main body, after cooling the container body is discharged to the outside from the second flow path in the exhaust port. At this time, since the second flow path and the second flow path in the exhaust port are partitioned from the first flow path by the first partition wall and the second partition wall, the cooling air flowing through the second flow path and the second flow path in the exhaust port is It is hardly affected by the heat from the canister, and is maintained at a lower temperature than the cooling air flowing in the first flow path and the first flow path in the exhaust port . Therefore, it is possible to efficiently cool the container body including the upper end thereof, to suppress the generation of cracks in the concrete due to heat, and to be able to store radioactive materials safely and stably for a long period of time. A storage container can be provided.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a concrete cask according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0013]
As shown in FIG. 1, a concrete cask 10 as a concrete storage container includes a container main body 12 that is made of concrete and functions as a shielding structure, and a canister 14 is accommodated in the container main body. The canister 14 is formed of a metal such as stainless steel and has a cylindrical sealed container 15 closed at both ends. The spent fuel assembly is supported by the basket 16 in the sealed container. A plurality of bodies 18 are enclosed. These spent fuel assemblies 18 are, for example, spent fuels for nuclear reactors, and contain radioactive materials that generate heat due to decay heat and generate radiation. And the airtight container 15 has a welding airtight structure so that the enclosed radioactive substance may not leak outside.
[0014]
As shown in FIGS. 1 to 3, the container body 12 of the concrete cask 10 has a cylindrical shape with a closed bottom, and is formed to have a height of about 6 m and a diameter of about 4 m, for example. The upper end opening of the container body 12 is closed by a concrete lid 20 whose outer surface is covered with a carbon steel plate. The lid 20 is bolted to the upper end of the container body 12 with a plurality of bolts 21. In the concrete wall of the container body 12, bar arrangement (not shown) is provided.
[0015]
A cylindrical storage portion 22 is defined in the container body 12 by the inner periphery of the container body and the lid 20. The canister 14 is stored in the storage unit 22. The canister 14 is placed on a plurality of ribs 29 formed on the bottom surface of the storage portion 22, and is disposed coaxially with the container body 12. Further, the canister 14 has a predetermined gap between the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the container body 12, for example, a gap of about 10 cm, and the upper end surface of the canister 14 is predetermined with the inner surface of the lid 20. Is stored in the storage unit 22 with a gap of.
[0016]
The upper end opening of the sealed container 15 of the canister 14 is closed by a primary lid 50 and a secondary lid 51, and the uppermost end is closed by a heat insulating lid 52 in which a heat insulating material such as rock wool is covered with a metal plate. On the other hand, a heat insulating material 54 such as glass wool is embedded in the inner surface portion of the lid 20 facing the upper end of the sealed container 15 with a gap.
[0017]
A cooling air passage 24 through which cooling air flows is formed between the outer peripheral surface of the canister 14 and the inner peripheral surface of the container body 12 by the gap. The cooling air flow path 24 is formed over the entire outer peripheral surface of the canister 14 and over the entire axial length of the outer peripheral surface.
[0018]
A plurality of, for example, four intake ports 26 are formed in the lower portion of the container body 12, and similarly, four exhaust ports 28 are formed in the upper portion of the container body 12 and communicate with the cooling air flow path 24. ing. The four air inlets 26 are provided at equal intervals along the circumferential direction of the container body 12, and open to the lower outer peripheral surface of the container body 12. Further, the exhaust ports 28 are provided at equal intervals along the circumferential direction of the container main body 12, and open to the upper outer peripheral surface of the container main body 12. These exhaust ports 28 are defined by the upper edge of the container body 12 and the lid 20. Further, a gap between the upper end surface of the sealed container 14 and the inner surface of the lid 20 also forms a flow path and communicates with the cooling air flow path 24.
[0019]
As shown in FIGS. 1 to 4, partition walls 30 are provided in the cooling air flow path 24 and in each exhaust port 28, and a first flow in contact with the canister 14 side in the cooling air flow path and the exhaust port is provided. The passage 31a is partitioned into a second flow path 31b in contact with the container body 12 side. The partition wall 30 includes a substantially cylindrical first partition wall 32a in which the cooling air channel 24 is partitioned into first and second channels 31a and 31b, and each exhaust port 28 is partitioned into first and second channels. And a second partition wall 32b.
[0020]
The first partition wall 32a is positioned and held at a predetermined position in the cooling air flow path 24 by a plurality of ribs. That is, a plurality of main body side ribs 34 projecting toward the first partition wall 32a are provided on the inner peripheral surface of the container main body 12, and are provided at predetermined intervals along the circumferential direction. In the present embodiment, the main body side rib 34 includes a plurality of first ribs 34a provided in the lower half portion of the container main body 12 and extending in the axial direction, and a plurality of ribs provided in the upper half portion of the container main body and extending in the axial direction. And the second rib 34b. And the front-end | tip part of the 1st rib 34a is fixed to the outer peripheral surface of the 1st partition 32a, and the front-end | tip part of the 2nd rib 34b has opposed the 1st partition 32a with the clearance gap.
[0021]
A plurality of canister-side ribs 36 projecting toward the first partition wall 32a are provided on the outer peripheral surface of the sealed container 15 of the canister 14, and are provided at predetermined intervals along the circumferential direction. Each canister-side rib 36 extends over substantially the entire length of the canister. Moreover, the front-end | tip part of each canister side rib has opposed the internal peripheral surface of the 1st partition 32a with a clearance gap.
[0022]
In the concrete cask 10 configured as described above, the intake port 26, the exhaust port 28, and the cooling air flow path 24 constitute a heat removal unit that removes heat from the canister 14 and the container body 12 by natural circulation cooling of air. ing. That is, the outside air as the cooling air introduced into the container body 12 from the intake port 26 flows into the first flow path 31a and the second flow path 31b partitioned by the partition wall 30, respectively. And the cooling air which flowed into the 1st flow path 31a flows the circumference | surroundings of the canister 14, In the meantime, the canister 14 is heat-removed and cooled. The cooling air heated and heated by the heat from the canister 14 passes through the first flow path 31 a and is discharged from the exhaust port 28 to the outside of the container body 12. The cooling air that has flowed into the second flow path 31b flows along the inner surface of the container body 12, cools the container body, and then is discharged to the outside through the exhaust port.
[0023]
According to the concrete cask 10 according to the first embodiment configured as described above, the outside air as the cooling air introduced into the container body 12 from the air inlet 26 is used as the first and second flow paths 31a. , 31 b to allow natural convection and discharge from the exhaust port 28, whereby the canister 14 and the container body 12 can be cooled. In particular, since the second flow path 31b is partitioned from the first flow path 31a by the partition wall 30, the cooling air flowing through the second flow path is not easily affected by the heat from the canister 14, and the inside of the first flow path 31a. It is maintained at a lower temperature than the flowing cooling air. Thereby, the heat removal efficiency is improved, and the container body 12 can be efficiently cooled. In particular, the upper end portion of the container body that is likely to become high temperature can be cooled to a control temperature, for example, 90 ° C. or less.
[0024]
Further, the main body side rib 34 and the canister side rib 36 also function as heat radiating fins, and the cooling efficiency can be further improved. Furthermore, since the second rib 34b provided in the upper half of the container body 12 is opposed to the first partition wall 32a without a gap, the heat of the first partition wall passes through the second rib 34b. It is not transmitted to the upper part of the main body 12, and the upper part of the container main body can be cooled more efficiently. Therefore, the generation of cracks in the concrete due to heat can be suppressed, and a concrete storage container capable of storing radioactive materials safely and stably over a long period of time can be provided.
[0025]
Next, a concrete cask according to the second embodiment of the present invention will be described. Note that the same parts as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, detailed description thereof will be omitted, and different parts will be described in detail.
[0026]
As shown in FIGS. 5 and 6, according to the second embodiment of the present invention, the main body side rib 34 for positioning and holding the first partition wall 32a provided in the cooling air flow path 24 is The canister 14 extends over almost the entire length in the axial direction without separation. And in this Embodiment, the front-end | tip part of each main body side rib 34 is formed in circular arc shape or wedge shape, and is in line contact or point contact with the outer peripheral surface of the 1st partition 32a.
[0027]
According to the concrete cask 10 according to the second embodiment configured as described above, outside air as cooling air introduced into the container main body 12 from the air inlet 26 as in the first embodiment. The canister 14 and the container main body 12 can be cooled by flowing through the first and second flow paths 31a and 31b, allowing natural convection, and discharging from the exhaust port 28. In particular, since the second flow path 31b is partitioned from the first flow path 31a by the partition wall 30, the cooling air flowing through the second flow path is not easily affected by the heat from the canister 14, and the inside of the first flow path 31a. It is maintained at a lower temperature than the flowing cooling air. Thereby, heat removal efficiency improves and the container main body 12 can be cooled efficiently, and especially the upper end part of the container main body which tends to become high temperature can be fully cooled.
[0028]
In addition, according to the present embodiment, the main body side rib 34 positions and holds the first partition wall in a state in which the front end portion thereof is in line contact or point contact with the first partition wall 32a. It is difficult to transmit to the container body 12 through the main body side rib, and the container body can be cooled more efficiently. Therefore, the generation of cracks in the concrete due to heat can be suppressed, and a concrete storage container capable of storing radioactive materials safely and stably over a long period of time can be provided.
[0029]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the present invention. For example, in the first embodiment, the second rib 34b located in the upper half of the main body side ribs may be omitted. Moreover, in 2nd Embodiment, although the main body side rib was set as the structure which contacted the 1st partition 32a over the full length, not only this but only the several location along an axial direction is a 1st partition. It may be configured to contact.
[0030]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, the cooling air channel is divided into the first channel on the canister side and the second channel on the container body side by the cylindrical first partition, partition to an exhaust mouth first flow path by the second partition wall and the exhaust mouth second channel, by flowing cooling air in these channels, the container body and the canister efficiently cooled, suppressing cracking of the concrete due to heat Therefore, it is possible to provide a concrete storage container capable of storing a radioactive substance safely and stably over a long period of time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing a concrete cask according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the concrete cask.
3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
4 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a concrete cask according to a second embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view taken along line CC in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Concrete cask 12 ... Container main body 14 ... Canister 18 ... Spent fuel assembly 20 ... Cover body 22 ... Storage part 24 ... Cooling air flow path 26 ... Intake port 28 ... Exhaust port 30 ... Partition 31a ... First flow path 31b ... 2nd flow path 32a ... 1st partition 32b ... 2nd partition 34 ... Main body side rib 34a ... 1st rib 34b ... 2nd rib 36 ... Canister side rib

Claims

A container portion containing a canister in which a radioactive substance is sealed in a sealed container, and a substantially cylindrical container body made of concrete;
A concrete lid with the upper end opening of the container body closed;
An air inlet provided in the lower part of the container body, an air outlet provided in the upper part of the container body, and a cooling air flow path defined between the inner surface of the storage part and the outer surface of the canister , Removing the heat generated from the radioactive material by flowing air introduced into the container body from the intake port into the cooling air flow path, and removing the heat from the exhaust port;
A cylindrical first partition wall provided in the cooling air channel and partitioned in the cooling air channel into a first channel in contact with the canister side and a second channel in contact with the container body side; ,
Provided in the exhaust port, and communicates the exhaust port with a first flow channel in the exhaust port on the lid side communicating with the first flow channel in contact with the canister side, and a second flow channel in contact with the container body side. A second partition wall partitioned into a second flow path in the exhaust port on the container body side;
A concrete storage container characterized by comprising:

The concrete storage container according to claim 1, wherein the first partition wall is positioned in the cooling air flow path by a plurality of ribs.

The rib includes a main body side rib projecting from the inner surface of the container main body toward the first partition wall, and a canister side rib projecting from the outer peripheral surface of the canister toward the first partition wall, the main body side The concrete storage container according to claim 2, wherein a plurality of ribs and canister-side ribs are provided apart from each other in the circumferential direction.

The main body side ribs are provided in a lower half portion of the container main body and provided with a plurality of first ribs each having a tip portion fixed to the first partition, and an upper half portion of the container main body. The concrete storage container according to claim 3, further comprising a plurality of second ribs each having a front end portion opposed to the first partition wall with a gap.

4. The concrete storage container according to claim 3, wherein each of the main body side ribs has a tip portion that is formed in an arc shape or a wedge shape and is in point contact with the first partition wall.