JP2000275391A - Spent fuel storage cask - Google Patents

Spent fuel storage cask

Info

Publication number
JP2000275391A
JP2000275391A JP11079171A JP7917199A JP2000275391A JP 2000275391 A JP2000275391 A JP 2000275391A JP 11079171 A JP11079171 A JP 11079171A JP 7917199 A JP7917199 A JP 7917199A JP 2000275391 A JP2000275391 A JP 2000275391A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
spent fuel
cask
neutron
shield
storage cask
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11079171A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tadahiro Hoshikawa
忠洋 星川
Hidetoshi Kanai
秀俊 金井
Kenichi Koyama
健一 小山
Tadakazu Nakayama
忠和 中山
Hitoshi Shimizu
清水  仁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP11079171A priority Critical patent/JP2000275391A/en
Publication of JP2000275391A publication Critical patent/JP2000275391A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Particle Accelerators (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a spent fuel storage cask which is improving heat removal efficiency for decay heat generated by spent fuel and is superior in storage efficiency. SOLUTION: For the structure of a dry storage cask, non-organic materials are used for the material of neutron shield 23 and is placed inside a γ shielding body 22 being the cask body, and cooling fins are eliminated from the cask body in the structure. Since high temperature resistivity is improved compared with conventional neutron shield body, the number of storage body of spent fuel can be increased. The structure can be simplified by eliminating the cooling fins, and so inexpensive spent fuel storage cask is provided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、使用済燃料の貯蔵
又は貯蔵且つ輸送する使用済燃料貯蔵キャスクに係り、
中でも使用済燃料を乾式状態で管理・貯蔵する金属キャ
スクに係わる。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a spent fuel storage cask for storing or storing and transporting spent fuel,
In particular, it relates to metal casks that manage and store spent fuel in a dry state.

【0002】[0002]

【従来の技術】原子力発電施設の炉心で一定期間使用さ
れた燃料は、炉心より取出されて使用済燃料プール等に
一時保管される。この所定の冷却期間が終了した燃料は
最終的に再処理工場に搬出され、再処理されウランとプ
ルトニウムを再資源として取り出し、再利用することに
なっている。
2. Description of the Related Art Fuel used for a certain period in a core of a nuclear power plant is taken out of the core and temporarily stored in a spent fuel pool or the like. The fuel after the completion of the predetermined cooling period is finally carried out to a reprocessing plant, where it is reprocessed, and uranium and plutonium are taken out as resources and reused.

【0003】現在、原子力発電所で発生する使用済燃料
は発電需要と共に増大しているために、再処理工場が稼
動しても国内で発生する使用済燃料は再処理工場での処
理容量を上回ることとなり、再処理されるまでの期間に
適切に管理・貯蔵される必要がある。必要な貯蔵容量
は、2010年で6000tU規模、2020年で15
000tU規模である。
At present, the amount of spent fuel generated in a nuclear power plant is increasing along with the demand for power generation. Therefore, even if a reprocessing plant operates, the amount of spent fuel generated in Japan exceeds the processing capacity of the reprocessing plant. This means that they need to be properly managed and stored until they are reprocessed. The required storage capacity is 6000 tU in 2010 and 15 in 2020.
000 tU scale.

【0004】原子力発電所の敷地内若しくは敷地外にて
安定保管する方法として、キャスク貯蔵,ボールト貯
蔵,サイロ貯蔵,コンクリートキャスク貯蔵等の乾式貯
蔵方式及び水プールの湿式貯蔵方式の各方式があるが、
コスト的にもまた長期に亘る安定貯蔵を考えた場合にお
いても乾式貯蔵が注目されている。
[0004] As methods for stable storage at or outside the premises of a nuclear power plant, there are dry storage systems such as cask storage, vault storage, silo storage, and concrete cask storage, and wet storage systems for water pools. ,
In consideration of cost and long-term stable storage, dry storage is attracting attention.

【0005】乾式貯蔵方式の内、現在国内で実用化され
ているキャスク貯蔵方式は、図9に示すように、使用済
燃料が発するγ線を貯蔵キャスク本体20で遮へい出来
るように本体厚さが考慮されており、また使用済燃料が
発する中性子はγ線遮へい体外部に設けた中性子遮へい
材により遮へいする。また、貯蔵キャスク内には中性子
吸収材より構成されるバスケット6が配置されている。
このバスケット内に使用済燃料7は格子状に配置されい
かなる場合においても使用済燃料7本体の臨界を防止で
きるように考慮されている。また、使用済燃料が発する
崩壊熱を効率よく除去する目的のためにキャスク本体2
0の外側には冷却フィン19が取付けられている。尚、
貯蔵キャスク本体蓋部は、一次蓋8と二次蓋5の二重構
造となっており、貯蔵キャスク本体内部に収納する放射
能を確実に閉じ込める構造となっている。また、貯蔵キ
ャスクの外側には、吊り下し等の取扱い時に使用するト
ラニオン4が取付いている。
[0005] Of the dry storage systems, the cask storage system currently in practical use in Japan has a main body thickness such that the storage cask main body 20 can shield γ-rays generated by spent fuel as shown in FIG. The neutrons generated by the spent fuel are taken into consideration and shielded by a neutron shielding material provided outside the γ-ray shield. A basket 6 made of a neutron absorbing material is arranged in the storage cask.
The spent fuel 7 is arranged in a lattice in this basket, and is designed to prevent the criticality of the spent fuel 7 body in any case. In addition, for the purpose of efficiently removing the decay heat generated by the spent fuel, the cask body 2 is used.
Cooling fins 19 are mounted outside the zero. still,
The storage cask main body lid has a double structure of the primary lid 8 and the secondary lid 5, and has a structure for securely enclosing the radioactivity stored in the storage cask main body. A trunnion 4 is attached to the outside of the storage cask for use in handling such as hanging.

【0006】次いで空の貯蔵キャスクに使用済燃料を装
荷する場合には、先ず使用済燃料を装荷するために使用
済燃料プールに設けられたキャスクピットに運ばれる。
貯蔵対象である使用済燃料は貯蔵キャスクに収納され
る。この使用済燃料を所定本数収納した貯蔵キャスク
は、除染ピットに移され、キャスク本体表面の汚染状態
を確認した後、一次蓋8が取付けられ貯蔵キャスク内部
の水が排出される。排出終了後、貯蔵キャスク内部は真
空乾燥され、ヘリウムガス等の不活性ガスが充填され
る。一次蓋の密封性を確認した後に、貯蔵キャスクは、
トレーラ等の輸送車輌に積載され、貯蔵建屋に輸送され
る。貯蔵建屋に搬入された貯蔵キャスクは、受け入れ確
認が行われた後に、貯蔵エリアに搬送され貯蔵される。
Next, when loading spent fuel into an empty storage cask, the spent fuel is first transported to a cask pit provided in a spent fuel pool for loading spent fuel.
Spent fuel to be stored is stored in a storage cask. The storage cask containing a predetermined number of the spent fuels is moved to a decontamination pit, and after checking the contamination state of the surface of the cask main body, the primary lid 8 is attached and the water inside the storage cask is discharged. After the discharge, the inside of the storage cask is vacuum-dried and filled with an inert gas such as helium gas. After confirming the sealing of the primary lid, the storage cask
It is loaded on a transport vehicle such as a trailer and transported to a storage building. The storage cask carried into the storage building is transferred to the storage area and stored after confirmation of acceptance.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】使用済燃料貯蔵施設に
おいて乾式貯蔵キャスクにて使用済燃料を貯蔵する場合
に、経済性向上を図った乾式貯蔵キャスクを提供するた
めには、使用済燃料の収納体数の増加を図りかつ構造の
簡素化を図ることが望ましい。同時に乾式貯蔵キャスク
の重量は使用済燃料が収納された状態で約100t程あ
り、原子炉建屋からの搬出作業は慎重且つ大掛かりな作
業が要求され、同時に多大な搬出コストがかかる。従っ
て、搬出回数を低減するためにも貯蔵キャスクに収納す
る使用済燃料の体数は多い方が良い。
SUMMARY OF THE INVENTION In the case of storing spent fuel in a dry storage cask in a spent fuel storage facility, in order to provide a dry storage cask with improved economy, it is necessary to store spent fuel. It is desirable to increase the number of bodies and simplify the structure. At the same time, the weight of the dry storage cask is about 100 tons in a state in which the spent fuel is stored, and the work of unloading from the reactor building requires careful and large-scale work, and at the same time, a large unloading cost is required. Therefore, it is better to increase the number of spent fuels stored in the storage cask in order to reduce the number of times of carrying out.

【0008】しかしながら、前記乾式貯蔵キャスクは、
内部に収納した使用済燃料から発生する中性子線の遮へ
いのために高分子化合物を用いている。該中性子遮へい
材は、形状変化及び重量減少を考慮して、遮へい機能が
確保される制限温度として約150℃に制限されてい
る。そのために、冷却期間の短いものや燃焼度の高い使
用済燃料及びMOX燃料のような発熱量の大きな使用済
燃料を貯蔵しようとした場合には、その貯蔵体数の増加
を図ることが困難であった。
[0008] However, the dry storage cask is
A polymer compound is used to shield neutron rays generated from spent fuel stored inside. The neutron shielding material is limited to about 150 ° C. as a limit temperature at which the shielding function is ensured in consideration of shape change and weight reduction. Therefore, when trying to store spent fuel having a short cooling period, spent fuel having high burnup, and spent fuel having a large calorific value, such as MOX fuel, it is difficult to increase the number of storage bodies. there were.

【0009】また、該中性子遮へい体は、乾式貯蔵キャ
スクの本体構造を兼ねるγ線遮へい体の外部に使用済燃
料から発生する崩壊熱を大気中へ伝熱するためのフィン
内部に収納されている。このため、構造が複雑であるた
めに乾式貯蔵キャスクの製造時に多くの工数が必要とな
り、コストアップの要因となっている。
The neutron shield is housed inside a fin for transferring decay heat generated from spent fuel to the atmosphere outside the gamma ray shield which also serves as the main structure of the dry storage cask. . For this reason, since the structure is complicated, many man-hours are required at the time of manufacturing a dry storage cask, which causes a cost increase.

【0010】同時に、乾式貯蔵キャスクのトラニオンは
γ線遮へい体を兼ねる本体に直接支持される構造となる
ため、トラニオン部で中性子遮へい体が不連続になって
いる。
[0010] At the same time, the trunnion of the dry storage cask has a structure in which it is directly supported by the main body also serving as a gamma ray shield, so that the neutron shield is discontinuous at the trunnion portion.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】そこで、乾式貯蔵キャス
クの構造として、中性子遮へい体を無機材料により構成
し、かつ該中性子遮へい体をキャスク本体を兼ねるγ線
遮へい体内部に設置することにより、キャスク本体にフ
ィンのない構造とした、上記課題を解決する乾式貯蔵キ
ャスクを提供する。
Therefore, as a structure of a dry storage cask, a neutron shield is made of an inorganic material, and the neutron shield is installed inside a gamma ray shield which also serves as a cask body. A dry storage cask which has a structure in which a main body has no fin and which solves the above-mentioned problem is provided.

【0012】さらに、従来の乾式貯蔵キャスクではキャ
スク空隙部にはヘリウムガス等の不活性ガスが充填され
ていたが、本発明によれば該空隙部にガスよりも熱伝導
性に劣ることのない無機材料から構成される中性子遮へ
い体が充填されるために、乾式貯蔵キャスクの熱伝導に
よる使用済燃料の除熱性能を低下させることなく、より
高温での使用を可能となる。
Furthermore, in the conventional dry storage cask, the cask cavity is filled with an inert gas such as helium gas, but according to the present invention, the cavity is not inferior in heat conductivity to gas. Since the neutron shield composed of an inorganic material is filled, it is possible to use the fuel at a higher temperature without deteriorating the heat removal performance of the spent fuel due to the heat conduction of the dry storage cask.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】(第1実施例)本発明の一実施例
を図1に示す。図1は本発明による使用済燃料貯蔵キャ
スクの垂直断面図である。使用済燃料が発する放射線の
うち中性子線の遮へいについて、上部蓋部では内部に設
けた遮へい体22を無機物質よりなる材料にて構成され
る構造となっている。側部では、使用済燃料が発する放
射線のうち中性子線の遮へいについて、構造強度を有す
るγ遮へい体23の内部に設けた遮へい体22を無機物
質よりなる材料にて構成される構造となっている。底部
についても使用済燃料が発する放射線のうち中性子線の
遮へいについて、構造強度を有するγ遮へい体23の内
部に設けた遮へい体22を無機物質よりなる材料にて構
成される構造となっている。図2は本発明による使用済
燃料を収納するバスケット6を格子型の形状とした場合
の使用済燃料貯蔵キャスクの水平断面図である。使用済
燃料が発する放射線のうち中性子線の遮へいについて、
構造強度を有するγ遮へい体23の内部に設けた遮へい
体22を無機物質よりなる材料にて構成される構造とな
っている。
(First Embodiment) FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a vertical sectional view of a spent fuel storage cask according to the present invention. Regarding the shielding of neutron rays among the radiation emitted by the spent fuel, the upper lid has a structure in which the shielding body 22 provided inside is made of a material made of an inorganic substance. On the side, the shield 22 provided inside the gamma shield 23 having structural strength is configured to be made of a material made of an inorganic substance with respect to the shielding of neutron rays among the radiation emitted by the spent fuel. . The bottom also has a structure in which a shield 22 provided inside a gamma shield 23 having structural strength is configured of a material made of an inorganic substance with respect to shielding of neutron rays among radiation emitted by spent fuel. FIG. 2 is a horizontal sectional view of a spent fuel storage cask in a case where the basket 6 for storing spent fuel according to the present invention has a lattice shape. Regarding the shielding of neutrons among the radiation emitted by spent fuel,
The shielding body 22 provided inside the γ shielding body 23 having structural strength is configured to be made of a material made of an inorganic substance.

【0014】上記構成の使用済燃料貯蔵キャスクにおい
ては、使用済燃料を収納するバスケット6を格子型の形
状とした場合に、該バスケット6と使用済燃料より発す
るγ線の遮へい体23を兼ねる使用済燃料貯蔵キャスク
構造体としての胴部との間隙部に、中性子の遮へい体2
2として400℃程度の高温でも耐久性があり、かつ高
温中性子吸収効果の高い無機材料を充填することによ
り、使用済燃料より発する放射線を効果的に遮へいする
構造となっている。この場合中性子の遮へい体の材料と
して、中性子吸収効果の高い物質であるB,Cd,H
f,Ir,Hg及びR.E.(希土類元素)等を含む単体又
は化合物からなる。例えば、B4C はBWR炉心の制御
棒の材料に用いられた実績があるため、本発明で用いる
中性子遮へい体の材料としては好適である。B4C を用
いた場合の該物質の形状は、粉末或いは焼結体のいずれ
でも良い。ほかに例えばBの単体及び化合物としてB,
BN,FeB,AlB2,BaB6,CeB6,CrB,
CrB2,HfB2,LaB6,MgB2,MnB,Mo
B,NbB2,NiB,SiB4,TaB,TaB2,TiB
2,VB2,WB,ZrB2,B23,BPO4,BP,B
23,H3BO3 が適用できる。
In the spent fuel storage cask having the above structure, when the basket 6 for storing the spent fuel is formed in a lattice shape, the basket 6 and the shielding member 23 for γ-rays emitted from the spent fuel are used. A neutron shield 2 in the gap between the spent fuel storage cask structure and the body
2, the structure is filled with an inorganic material which is durable even at a high temperature of about 400 ° C. and has a high-temperature neutron absorption effect, thereby effectively shielding radiation emitted from spent fuel. In this case, B, Cd, and H, which are substances having a high neutron absorption effect, are used as materials for the neutron shield.
It is composed of a simple substance or a compound containing f, Ir, Hg and RE (rare earth element). For example, since B 4 C has been used as a material for a control rod of a BWR core, it is suitable as a material for a neutron shield used in the present invention. The shape of the substance when B 4 C is used may be either a powder or a sintered body. In addition, for example, B alone or as a compound of B,
BN, FeB, AlB 2 , BaB 6 , CeB 6 , CrB,
CrB 2 , HfB 2 , LaB 6 , MgB 2 , MnB, Mo
B, NbB 2 , NiB, SiB 4 , TaB, TaB 2 , TiB
2, VB 2, WB, ZrB 2, B 2 O 3, BPO 4, BP, B
2 S 3 and H 3 BO 3 are applicable.

【0015】上記構成の使用済燃料貯蔵キャスクは、従
来中性子遮へい体としては高分子化合物が用いられてい
たが、形状変化及び重量減少を考慮して遮へい機能が維
持される制限温度として約150℃程度までの温度しか
許容されなかったが、中性子遮へい体として上記のよう
な無機材料を用いることにより、400℃程度の高温で
も使用可能であり、高温耐久性を著しく改善する。ま
た、同時に従来の構造の使用済燃料貯蔵キャスクは使用
済燃料を収納するバスケットと使用済燃料より発するγ
線の遮へい体を兼ねる使用済燃料貯蔵キャスク構造体と
しての胴部との間隙部にはHeガスが充填され、Heガ
スの放射・伝熱効果により、使用済燃料が発する崩壊熱
を使用済燃料貯蔵キャスク外表面へ逃すことにより、使
用済燃料の除熱を行っていたが、本発明によれば、従来
の使用済燃料キャスクに充填されたHeの替りに中性子
遮へい体として例えばB4C の焼結体を充填することに
より、B4C の熱伝導度はHeに比べて約100倍程度
高いために除熱効果を減少させることはない。なお、本
発明の使用済燃料貯蔵キャスクでは、構造強度を持つγ
遮へい体23の内側に中性子遮へい体22があるため
に、落下時のような場合においても中性子遮へい体22
の損失がしがたい構造を有する。別の効果として、トラ
ニオン部へも中性子遮へい体を均一に充填することがで
きる。さらに、従来の使用済燃料貯蔵キャスクの伝熱フ
ィンのない構造とするため、キャスク製作が簡便になり
安価な貯蔵キャスクを提供できる。
In the spent fuel storage cask having the above structure, a polymer compound is conventionally used as a neutron shield. However, the limit temperature at which the shielding function is maintained in consideration of a shape change and weight reduction is about 150 ° C. Although only a temperature up to a certain level is allowed, the use of the above-mentioned inorganic material as a neutron shield enables use at a high temperature of about 400 ° C., and significantly improves the high-temperature durability. At the same time, the spent fuel storage cask of the conventional structure has a basket for storing the spent fuel and γ generated from the spent fuel.
He gas is filled in the gap between the body and the spent fuel storage cask structure which also serves as a wire shield, and the decay heat generated by the spent fuel due to the radiation and heat transfer effect of the He gas is used for the spent fuel. Although the spent fuel is removed by being discharged to the outer surface of the storage cask, according to the present invention, for example, B 4 C is used as a neutron shielding body instead of He filled in the conventional spent fuel cask. Filling the sintered body does not reduce the heat removal effect because the thermal conductivity of B 4 C is about 100 times higher than that of He. In the spent fuel storage cask of the present invention, γ having structural strength
Since the neutron shield 22 is located inside the shield 23, the neutron shield 22 can be used even in the case of a fall.
Has a structure that is difficult to lose. As another effect, the neutron shielding body can be evenly filled in the trunnion portion. Further, since the conventional spent fuel storage cask has a structure without heat transfer fins, the manufacture of the cask is simplified and an inexpensive storage cask can be provided.

【0016】しかしながら、無機材料の中性子遮へい体
は、従来の高分子化合物の中性子遮へい体に比べ、比重
が大きいことから、貯蔵キャスク全体の重量が重くなる
場合があるため、中性子を遮へいするのに必要十分な中
性子遮へい材料の量の最適化を図ることがより効果的で
ある。
However, the neutron shield of the inorganic material has a higher specific gravity than the conventional neutron shield of the polymer compound, so that the whole storage cask may become heavier. It is more effective to optimize the amount of necessary and sufficient neutron shielding material.

【0017】(第2実施例)本発明の別の実施例を図3
に示す。図3は本発明による使用済燃料を収納するバス
ケット6を格子型の形状とした場合の使用済燃料貯蔵キ
ャスクの水平断面図である。使用済燃料が発する放射線
のうち中性子線の遮へいについて、構造強度を有するγ
遮へい体23の内部に設けた遮へい体22を無機物質よ
りなる材料にて構成される構造となっている。
(Second Embodiment) FIG. 3 shows another embodiment of the present invention.
Shown in FIG. 3 is a horizontal sectional view of the spent fuel storage cask when the basket 6 for storing spent fuel according to the present invention has a lattice shape. Γ, which has structural strength, for shielding neutrons from radiation emitted by spent fuel
The shield 22 provided inside the shield 23 has a structure made of a material made of an inorganic substance.

【0018】上記構成の使用済燃料貯蔵キャスクにおい
ては、使用済燃料を収納するバスケット6を格子型の形
状とした場合に、該バスケットと使用済燃料より発する
γ線の遮へい体23を兼ねる使用済燃料貯蔵キャスク構
造体としての胴部との間隙部全てに、中性子の遮へい体
22として400℃程度の高温でも耐久性があり、かつ
高温中性子吸収効果の高い無機材料を充填することによ
り、使用済燃料より発する放射線を効果的に遮へいする
構造となっている。この場合中性子の遮へい体の材料と
して、中性子吸収効果の高い物質であるB,Cd,H
f,Ir,Hg及びR.E.(希土類元素)等を含む単体
又は化合物からなる。例えば、B4C はBWR炉心の制
御棒の材料に用いられた実績があるため、本発明で用い
る中性子遮へい体の材料としては好適である。B4C を
用いた場合の該物質の形状は、粉末或いは焼結体のいず
れでも良い。ほかに例えばBの単体及び化合物として
B,BN,FeB,AlB2,BaB6,CeB6,Cr
B,CrB2,HfB2,LaB6,MgB2,MnB,Mo
B,NbB2,NiB,SiB4,TaB,TaB2,T
iB2,VB2,WB,ZrB2,B23,BPO4,B
P,B23,H3BO3が適用できる。
In the spent fuel storage cask having the above structure, when the basket 6 for storing the spent fuel is formed in a lattice shape, the spent fuel which also serves as a shield 23 for the gamma rays emitted from the basket and the spent fuel is used. The entire space between the fuel storage cask structure and the body is filled with an inorganic material that is durable even at a high temperature of about 400 ° C. and has a high temperature neutron absorption effect as a neutron shield 22. It has a structure that effectively blocks radiation emitted from fuel. In this case, B, Cd, and H, which are substances having a high neutron absorption effect, are used as materials for the neutron shield.
It is composed of a simple substance or a compound containing f, Ir, Hg and RE (rare earth element). For example, since B 4 C has been used as a material for a control rod of a BWR core, it is suitable as a material for a neutron shield used in the present invention. The shape of the substance when B 4 C is used may be either a powder or a sintered body. In addition, for example, B, BN, FeB, AlB 2 , BaB 6 , CeB 6 , Cr
B, CrB 2 , HfB 2 , LaB 6 , MgB 2 , MnB, Mo
B, NbB 2 , NiB, SiB 4 , TaB, TaB 2 , T
iB 2 , VB 2 , WB, ZrB 2 , B 2 O 3 , BPO 4 , B
P, B 2 S 3 and H 3 BO 3 can be applied.

【0019】上記構成の使用済燃料貯蔵キャスクは、従
来中性子遮へい体としては高分子化合物が用いられてい
たが、形状変化及び重量減少を考慮して遮へい機能が維
持される制限温度として約150℃程度までの温度しか
許容されなかったが、中性子遮へい体として上記のよう
な無機材料を用いることにより、400℃程度の高温で
も使用可能であり、高温耐久性を著しく改善する。ま
た、同時に従来の構造の使用済燃料貯蔵キャスクは使用
済燃料を収納するバスケットと使用済燃料より発するγ
線の遮へい体を兼ねる使用済燃料貯蔵キャスク構造体と
しての胴部との間隙部にはHeガスが充填され、Heガ
スの放射・伝熱効果により、使用済燃料が発する崩壊熱
を使用済燃料貯蔵キャスク外表面へ逃すことにより、使
用済燃料の除熱を行っていたが、本発明によれば、従来
の使用済燃料キャスクに充填されたHeの替りに中性子
遮へい体として例えばB4C の焼結体をバスケットと使
用済燃料より発するγ線の遮へい体を兼ねる使用済燃料
貯蔵キャスク構造体としての胴部との間隙部全てに充填
することにより、B4C の熱伝導度はHeに比べて約1
00倍程度高いために大幅な除熱効果の向上が図れる。
なお、本発明の使用済燃料貯蔵キャスクでは、構造強度
を持つγ遮へい体23の内側に中性子遮へい体22があ
るために、落下時のような場合においても中性子遮へい
体の損失がしがたい構造を有する。別の効果として、ト
ラニオン部へも中性子遮へい体を均一に充填することが
できる。さらに、従来の使用済燃料貯蔵キャスクの伝熱
フィンのない構造とするため、キャスク製作が簡便にな
り安価な貯蔵キャスクを提供できる。
In the spent fuel storage cask having the above structure, a polymer compound is conventionally used as a neutron shield. However, in consideration of shape change and weight reduction, a limit temperature at which the shielding function is maintained is about 150 ° C. Although only a temperature up to a certain level is allowed, the use of the above-mentioned inorganic material as a neutron shield enables use at a high temperature of about 400 ° C., and significantly improves the high-temperature durability. At the same time, the spent fuel storage cask of the conventional structure has a basket for storing the spent fuel and γ generated from the spent fuel.
He gas is filled in the gap between the body and the spent fuel storage cask structure which also serves as a wire shield, and the decay heat generated by the spent fuel due to the radiation and heat transfer effect of the He gas is used for the spent fuel. Although the spent fuel is removed by being discharged to the outer surface of the storage cask, according to the present invention, for example, B 4 C is used as a neutron shielding body instead of He filled in the conventional spent fuel cask. The thermal conductivity of B 4 C is reduced to He by filling the sintered body into the entire gap between the basket and the body as a spent fuel storage cask structure that also serves as a shield for γ-rays emitted from spent fuel. About 1
Because it is about 00 times higher, the heat removal effect can be greatly improved.
In the spent fuel storage cask of the present invention, the neutron shield 22 is provided inside the γ shield 23 having structural strength, so that the neutron shield is hardly lost even in the case of a fall. Having. As another effect, the neutron shielding body can be evenly filled in the trunnion portion. Further, since the conventional spent fuel storage cask has a structure without heat transfer fins, the manufacture of the cask is simplified and an inexpensive storage cask can be provided.

【0020】しかしながら、無機材料の中性子遮へい体
は、従来の高分子化合物の中性子遮へい体に比べ、比重
が大きいことから、貯蔵キャスク全体の重量が重くなる
場合があるため、中性子を遮へいするのに必要十分な中
性子遮へい材料の量の最適化を図ることがより効果的で
ある。
However, the neutron shield of the inorganic material has a higher specific gravity than the conventional neutron shield of the polymer compound, so that the whole storage cask may become heavier. It is more effective to optimize the amount of necessary and sufficient neutron shielding material.

【0021】(第3実施例)本発明の別の実施例を図4
に示す。図4は本発明による使用済燃料を収納するバス
ケット6を角管型の形状とした場合の使用済燃料貯蔵キ
ャスクの水平断面図である。使用済燃料が発する放射線
のうち中性子線の遮へいについて、構造強度を有するγ
遮へい体23の内部に設けた遮へい体22を無機物質よ
りなる材料にて構成される構造となっている。
(Third Embodiment) FIG. 4 shows another embodiment of the present invention.
Shown in FIG. 4 is a horizontal sectional view of a spent fuel storage cask when the basket 6 for storing spent fuel according to the present invention has a square tube shape. Γ, which has structural strength, for shielding neutrons from radiation emitted by spent fuel
The shield 22 provided inside the shield 23 has a structure made of a material made of an inorganic substance.

【0022】上記構成の使用済燃料貯蔵キャスクにおい
ては、使用済燃料を収納するバスケット6を角管型の形
状とした場合に、該バスケット6と使用済燃料より発す
るγ線の遮へい体23を兼ねる使用済燃料貯蔵キャスク
構造体としての胴部との間隙部に、中性子の遮へい体2
2として400℃程度の高温でも耐久性があり、かつ高
温中性子吸収効果の高い無機材料を充填することによ
り、使用済燃料より発する放射線を効果的に遮へいする
構造となっている。この場合中性子の遮へい体の材料と
して、中性子吸収効果の高い物質であるB,Cd,H
f,Ir,Hg及びR.E.(希土類元素)等を含む単体
又は化合物からなる。例えば、B4C はBWR炉心の制御
棒の材料に用いられた実績のあるため、本発明で用いる
中性子遮へい体の材料としては好適である。B4C を用
いた場合の該物質の形状は、粉末或いは焼結体のいずれ
でも良い。ほかに例えばBの単体及び化合物としてB,
BN,FeB,AlB2,BaB6,CeB6,CrB,
CrB2,HfB2,LaB6,MgB2,MnB,Mo
B,NbB2,NiB,SiB4,TaB,TaB2,TiB
2,VB2,WB,ZrB2,B23,BPO4,BP,B
23,H3BO3 が適用できる。
In the spent fuel storage cask having the above structure, when the basket 6 for storing the spent fuel is formed in a square tube shape, the basket 6 also serves as a shield 23 for gamma rays emitted from the spent fuel. A neutron shield 2 is provided in the gap between the spent fuel storage cask structure and the body.
2, the structure is filled with an inorganic material which is durable even at a high temperature of about 400 ° C. and has a high-temperature neutron absorption effect, thereby effectively shielding radiation emitted from spent fuel. In this case, B, Cd, and H, which are substances having a high neutron absorption effect, are used as materials for the neutron shield.
It is composed of a simple substance or a compound containing f, Ir, Hg and RE (rare earth element). For example, B 4 C has been used as a material for control rods in BWR cores, and is therefore suitable as a material for the neutron shield used in the present invention. The shape of the substance when B 4 C is used may be either a powder or a sintered body. In addition, for example, B alone or as a compound of B,
BN, FeB, AlB 2 , BaB 6 , CeB 6 , CrB,
CrB 2 , HfB 2 , LaB 6 , MgB 2 , MnB, Mo
B, NbB 2 , NiB, SiB 4 , TaB, TaB 2 , TiB
2, VB 2, WB, ZrB 2, B 2 O 3, BPO 4, BP, B
2 S 3 and H 3 BO 3 are applicable.

【0023】上記構成の使用済燃料貯蔵キャスクは、従
来中性子遮へい体としては高分子化合物が用いられてい
たが、形状変化及び重量減少を考慮して遮へい機能が維
持される制限温度として約150℃程度までの温度しか
許容されなかったが、中性子遮へい体として上記のよう
な無機材料を用いることにより、400℃程度の高温で
も使用可能であり、高温耐久性を著しく改善する。ま
た、同時に従来の構造の使用済燃料貯蔵キャスクは使用
済燃料を収納するバスケットと使用済燃料より発するγ
線の遮へい体を兼ねる使用済燃料貯蔵キャスク構造体と
しての胴部との間隙部にはHeガスが充填され、Heガ
スの放射・伝熱効果により、使用済燃料が発する崩壊熱
を使用済燃料貯蔵キャスク外表面へ逃すことにより、使
用済燃料の除熱を行っていたが、本発明によれば、従来
の使用済燃料キャスクに充填されたHeの替りに中性子
遮へい体として例えばB4C の焼結体を充填することに
より、B4C の熱伝導度はHeに比べて約100倍程度
高いために除熱効果を減少させることはない。なお、本
発明の使用済燃料貯蔵キャスクでは、構造強度を持つγ
遮へい体23の内側に中性子遮へい体22があるため
に、落下時のような場合においても中性子遮へい体の損
失がしがたい構造を有する。別の効果として、トラニオ
ン部へも中性子遮へい体を均一に充填することができ
る。さらに、従来の使用済燃料貯蔵キャスクの伝熱フィ
ンのない構造とするため、キャスク製作が簡便により安
価な貯蔵キャスクを提供できる。
In the spent fuel storage cask having the above structure, a polymer compound is conventionally used as a neutron shield. However, in consideration of shape change and weight reduction, a limit temperature at which the shielding function is maintained is about 150 ° C. Although only a temperature up to a certain level is allowed, the use of the above-mentioned inorganic material as a neutron shield enables use at a high temperature of about 400 ° C., and significantly improves the high-temperature durability. At the same time, the spent fuel storage cask of the conventional structure has a basket for storing the spent fuel and γ generated from the spent fuel.
He gas is filled in the gap between the body and the spent fuel storage cask structure which also serves as a wire shield, and the decay heat generated by the spent fuel due to the radiation and heat transfer effect of the He gas is used for the spent fuel. Although the spent fuel is removed by being discharged to the outer surface of the storage cask, according to the present invention, for example, B 4 C is used as a neutron shielding body instead of He filled in the conventional spent fuel cask. Filling the sintered body does not reduce the heat removal effect because the thermal conductivity of B 4 C is about 100 times higher than that of He. In the spent fuel storage cask of the present invention, γ having structural strength
Since the neutron shield 22 is provided inside the shield 23, the neutron shield has a structure that makes it difficult for the neutron shield to be lost even in the case of a fall. As another effect, the neutron shielding body can be evenly filled in the trunnion portion. Further, since the conventional spent fuel storage cask has a structure without heat transfer fins, it is possible to provide an inexpensive storage cask that is easy to manufacture.

【0024】しかしながら、無機材料の中性子遮へい体
は、従来の高分子化合物の中性子遮へい体に比べ、比重
が大きいことから、貯蔵キャスク全体の重量が重くなる
場合があるため、中性子を遮へいするのに必要十分な中
性子遮へい材料の量の最適化を図ることがより効果的で
ある。また、使用済燃料を収納するバスケットを角管型
の形状とした場合には、格子型にした場合に比べてバス
ケットとしての重量は増すが強度は増す。
However, the neutron shield of the inorganic material has a higher specific gravity than the conventional neutron shield of the polymer compound, so that the weight of the entire storage cask may be heavy. It is more effective to optimize the amount of necessary and sufficient neutron shielding material. Further, when the basket for storing the spent fuel is in the shape of a square tube, the weight of the basket is increased but the strength is increased as compared with the case where the basket is used in the form of a lattice.

【0025】(第4実施例)本発明の別の実施例を図5
に示す。図5は本発明による使用済燃料を収納するバス
ケット6を角管型の形状とした場合の使用済燃料貯蔵キ
ャスクの水平断面図である。使用済燃料が発する放射線
のうち中性子線の遮へいについて、構造強度を有するγ
遮へい体23の内部に設けた遮へい体22を無機物質よ
りなる材料にて構成される構造となっている。
(Fourth Embodiment) FIG. 5 shows another embodiment of the present invention.
Shown in FIG. 5 is a horizontal sectional view of a spent fuel storage cask in a case where a basket 6 for storing spent fuel according to the present invention has a square tube shape. Γ, which has structural strength, for shielding neutrons from radiation emitted by spent fuel
The shield 22 provided inside the shield 23 has a structure made of a material made of an inorganic substance.

【0026】上記構成の使用済燃料貯蔵キャスクにおい
ては、使用済燃料を収納するバスケット6を角管型の形
状とした場合に、該バスケット6と使用済燃料より発す
るγ線の遮へい体23を兼ねる使用済燃料貯蔵キャスク
構造体としての胴部との間隙部全てに、中性子の遮へい
体22として400℃程度の高温でも耐久性があり、か
つ高温中性子吸収効果の高い無機材料を充填することに
より、使用済燃料より発する放射線を効果的に遮へいす
る構造となっている。この場合中性子の遮へい体の材料
として、中性子吸収効果の高い物質であるB,Cd,H
f,Ir,Hg及びR.E.(希土類元素)等を含む単体
又は化合物からなる。例えば、B4C はBWR炉心の制
御棒の材料に用いられた実績があるため、本発明で用い
る中性子遮へい体の材料としては好適である。B4C を
用いた場合の該物質の形状は、粉末或いは焼結体のいず
れでも良い。ほかに例えばBの単体及び化合物として
B,BN,FeB,AlB2,BaB6,CeB6,Cr
B,CrB2,HfB2,LaB6,MgB2,MnB,Mo
B,NbB2,NiB,SiB4,TaB,TaB2,T
iB2,VB2,WB,ZrB2,B23,BPO4,B
P,B23,H3BO3が適用できる。
In the spent fuel storage cask having the above structure, when the basket 6 for storing the spent fuel has a square tube shape, the basket 6 also serves as a shield 23 for γ-rays emitted from the spent fuel. By filling the entire gap with the body as the spent fuel storage cask structure, as a neutron shield 22, is durable even at a high temperature of about 400 ° C., and is filled with an inorganic material having a high-temperature neutron absorption effect, It has a structure that effectively blocks radiation emitted from spent fuel. In this case, B, Cd, and H, which are substances having a high neutron absorption effect, are used as materials for the neutron shield.
f, Ir, Hg and R.I. E. FIG. (Rare earth elements) or other simple compounds or compounds. For example, since B 4 C has been used as a material for a control rod of a BWR core, it is suitable as a material for a neutron shield used in the present invention. The shape of the substance when B 4 C is used may be either a powder or a sintered body. In addition, for example, B, BN, FeB, AlB 2 , BaB 6 , CeB 6 , Cr
B, CrB 2 , HfB 2 , LaB 6 , MgB 2 , MnB, Mo
B, NbB 2 , NiB, SiB 4 , TaB, TaB 2 , T
iB 2 , VB 2 , WB, ZrB 2 , B 2 O 3 , BPO 4 , B
P, B 2 S 3 and H 3 BO 3 can be applied.

【0027】上記構成の使用済燃料貯蔵キャスクは、従
来中性子遮へい体としては高分子化合物が用いられてい
たが、形状変化及び重量減少を考慮して遮へい機能が維
持される制限温度として約150℃程度までの温度しか
許容されなかったが、中性子遮へい体として上記のよう
な無機材料を用いることにより、400℃程度の高温で
も使用可能であり、高温耐久性を著しく改善する。ま
た、同時に従来の構造の使用済燃料貯蔵キャスクは使用
済燃料を収納するバスケットと使用済燃料より発するγ
線の遮へい体を兼ねる使用済燃料貯蔵キャスク構造体と
しての胴部との間隙部にはHeガスが充填され、Heガ
スの放射・伝熱効果により、使用済燃料が発する崩壊熱
を使用済燃料貯蔵キャスク外表面へ逃すことにより、使
用済燃料の除熱を行っていたが、本発明によれば、従来
の使用済燃料キャスクに充填されたHeの替りに中性子
遮へい体として例えばB4C の焼結体をバスケットと使
用済燃料より発するγ線の遮へい体23を兼ねる使用済
燃料貯蔵キャスク構造体としての胴部との間隙部全てに
充填することにより、B4C の熱伝導度はHeに比べて
約100倍程度高いために大幅な除熱効果の向上が図れ
る。なお、本発明の使用済燃料貯蔵キャスクでは、構造
強度を持つγ遮へい体23の内側に中性子遮へい体22
があるために、落下時のような場合においても中性子遮
へい体の損失がしがたい構造を有する。別の効果とし
て、トラニオン部へも中性子遮へい体を均一に充填する
ことができる。さらに、従来の使用済燃料貯蔵キャスク
の伝熱フィンのない構造とするため、キャスク製作が簡
便になり安価な貯蔵キャスクを提供できる。
In the spent fuel storage cask having the above structure, a polymer compound is conventionally used as a neutron shield. However, a limit temperature at which the shielding function is maintained at about 150 ° C. in consideration of shape change and weight reduction is maintained. Although only a temperature up to a certain level is allowed, the use of the above-mentioned inorganic material as a neutron shield enables use at a high temperature of about 400 ° C., and significantly improves the high-temperature durability. At the same time, the spent fuel storage cask of the conventional structure has a basket for storing the spent fuel and γ generated from the spent fuel.
He gas is filled in the gap between the body and the spent fuel storage cask structure which also serves as a wire shield, and the decay heat generated by the spent fuel due to the radiation and heat transfer effect of the He gas is used for the spent fuel. Although the spent fuel is removed by being discharged to the outer surface of the storage cask, according to the present invention, for example, B 4 C is used as a neutron shielding body instead of He filled in the conventional spent fuel cask. By filling the sintered body in the entire gap between the basket and the body as the spent fuel storage cask structure which also serves as a shield 23 for γ-rays emitted from spent fuel, the thermal conductivity of B 4 C becomes He. Approximately 100 times higher than the above, it is possible to greatly improve the heat removal effect. In the spent fuel storage cask of the present invention, the neutron shield 22 is provided inside the gamma shield 23 having structural strength.
Therefore, the neutron shield has a structure that makes it difficult to lose the neutron shield even in the case of falling. As another effect, the neutron shielding body can be evenly filled in the trunnion portion. Further, since the conventional spent fuel storage cask has a structure without heat transfer fins, the manufacture of the cask is simplified and an inexpensive storage cask can be provided.

【0028】しかしながら、無機材料の中性子遮へい体
は、従来の高分子化合物の中性子遮へい体に比べ、比重
が大きいことから、貯蔵キャスク全体の重量が重くなる
場合があるため、中性子を遮へいするのに必要十分な中
性子遮へい材料の量の最適化を図ることがより効果的で
ある。また、使用済燃料を収納するバスケットを角管型
の形状とした場合には、格子型にした場合に比べてバス
ケットとしての重量は増すが強度は増す。
However, the neutron shield of the inorganic material has a higher specific gravity than the conventional neutron shield of the polymer compound, so that the weight of the entire storage cask may be heavy. It is more effective to optimize the amount of necessary and sufficient neutron shielding material. Further, when the basket for storing the spent fuel is in the shape of a square tube, the weight of the basket is increased but the strength is increased as compared with the case where the basket is used in the form of a lattice.

【0029】(第5実施例)本発明の別の実施例を図6
に示す。図6は本発明による使用済燃料を収納するバス
ケット6を角管型の形状とした場合の使用済燃料貯蔵キ
ャスクの水平断面図である。使用済燃料が発する放射線
のうち中性子線の遮へいについて、構造強度を有するγ
遮へい体23の内部に設けた遮へい体22を無機物質よ
りなる材料にて構成される構造となっている。
(Fifth Embodiment) FIG. 6 shows another embodiment of the present invention.
Shown in FIG. 6 is a horizontal sectional view of a spent fuel storage cask in the case where the basket 6 for storing spent fuel according to the present invention has a square tube shape. Γ, which has structural strength, for shielding neutrons from radiation emitted by spent fuel
The shield 22 provided inside the shield 23 has a structure made of a material made of an inorganic substance.

【0030】上記構成の使用済燃料貯蔵キャスクにおい
ては、使用済燃料を収納するバスケット6を角管型の形
状とした場合に、該バスケット6と使用済燃料より発す
るγ線の遮へい体23を兼ねる使用済燃料貯蔵キャスク
構造体としての胴部との間隙部の外周部全てに、中性子
の遮へい体22として400℃程度の高温でも耐久性が
あり、かつ高温中性子吸収効果の高い無機材料を充填す
ることにより、使用済燃料より発する放射線を効果的に
遮へいする構造となっている。この場合中性子の遮へい
体の材料として、中性子吸収効果の高い物質であるB,
Cd,Hf,Ir,Hg及びR.E.(希土類元素)等
を含む単体又は化合物からなる。例えば、B4C はBW
R炉心の制御棒の材料に用いられた実績があるため、本
発明で用いる中性子遮へい体の材料としては好適であ
る。B4C を用いた場合の該物質の形状は、粉末或いは
焼結体のいずれでも良い。ほかに例えばBの単体及び化
合物としてB,BN,FeB,AlB2,BaB6,Ce
6,CrB,CrB2,HfB2,LaB6,MgB2
MnB,MoB,NbB2,NiB,SiB4 ,Ta
B,TaB2,TiB2,VB2,WB,ZrB2,B
23,BPO4,BP,B23,H3BO3が適用でき
る。
In the spent fuel storage cask having the above structure, when the basket 6 for storing the spent fuel has a square tube shape, the basket 6 also serves as a shield 23 for γ-rays emitted from the spent fuel. The entire outer peripheral portion of the gap between the spent fuel storage cask structure and the body portion is filled with an inorganic material having high durability at a high temperature of about 400 ° C. and a high temperature neutron absorption effect as a neutron shield 22. As a result, a structure is provided that effectively blocks radiation emitted from spent fuel. In this case, B, which is a substance having a high neutron absorption effect,
Cd, Hf, Ir, Hg and R.C. E. FIG. (Rare earth element) or a compound containing the same. For example, B 4 C is BW
Since it has been used as a material for a control rod of an R core, it is suitable as a material for a neutron shield used in the present invention. The shape of the substance when B 4 C is used may be either a powder or a sintered body. In addition, for example, B, BN, FeB, AlB 2 , BaB 6 , Ce
B 6 , CrB, CrB 2 , HfB 2 , LaB 6 , MgB 2 ,
MnB, MoB, NbB 2, NiB , SiB 4, Ta
B, TaB 2 , TiB 2 , VB 2 , WB, ZrB 2 , B
2 O 3 , BPO 4 , BP, B 2 S 3 , H 3 BO 3 can be applied.

【0031】上記構成の使用済燃料貯蔵キャスクは、従
来中性子遮へい体としては高分子化合物が用いられてい
たが、形状変化及び重量減少を考慮して遮へい機能が維
持される制限温度として約150℃程度までの温度しか
許容されなかったが、中性子遮へい体として上記のよう
な無機材料を用いることにより、400℃程度の高温で
も使用可能であり、高温耐久性を著しく改善する。ま
た、同時に従来の構造の使用済燃料貯蔵キャスクは使用
済燃料を収納するバスケットと使用済燃料より発するγ
線の遮へい体を兼ねる使用済燃料貯蔵キャスク構造体と
しての胴部との間隙部にはHeガスが充填され、Heガ
スの放射・伝熱効果により、使用済燃料が発する崩壊熱
を使用済燃料貯蔵キャスク外表面へ逃すことにより、使
用済燃料の除熱を行っていたが、本発明によれば、従来
の使用済燃料キャスクに充填されたHeの替りに中性子
遮へい体として例えばB4C の焼結体をバスケットと使
用済燃料より発するγ線の遮へい体を兼ねる使用済燃料
貯蔵キャスク構造体としての胴部との間隙部の外周部に
充填することにより、B4C の熱伝導度はHeに比べて
約100倍程度高いために大幅な除熱効果の向上が図れ
るが、バスケットの角管間には空隙が存在するため、除
熱効果はバスケットと使用済燃料より発するγ線の遮へ
い体を兼ねる使用済燃料貯蔵キャスク構造体としての胴
部との間隙部全てに充填した場合に比べて劣る。なお、
本発明の使用済燃料貯蔵キャスクでは、構造強度を持つ
γ遮へい体23の内側に中性子遮へい体22があるため
に、落下時のような場合においても中性子遮へい体の損
失がしがたい構造を有する。別の効果として、トラニオ
ン部へも中性子遮へい体を均一に充填することができ
る。さらに、従来の使用済燃料貯蔵キャスクの伝熱フィ
ンのない構造とするため、キャスク製作が簡便になり安
価な貯蔵キャスクを提供できる。
In the spent fuel storage cask having the above structure, a polymer compound has been used as a neutron shielding body. However, in consideration of a shape change and weight reduction, a limit temperature at which the shielding function is maintained is about 150 ° C. Although only a temperature up to a certain level is allowed, the use of the above-mentioned inorganic material as a neutron shield enables use at a high temperature of about 400 ° C., and significantly improves the high-temperature durability. At the same time, the spent fuel storage cask of the conventional structure has a basket for storing the spent fuel and γ generated from the spent fuel.
He gas is filled in the gap between the body and the spent fuel storage cask structure which also serves as a wire shield, and the decay heat generated by the spent fuel due to the radiation and heat transfer effect of the He gas is used for the spent fuel. Although the spent fuel is removed by being discharged to the outer surface of the storage cask, according to the present invention, for example, B 4 C is used as a neutron shielding body instead of He filled in the conventional spent fuel cask. By filling the sintered body in the outer periphery of the gap between the basket and the body as a spent fuel storage cask structure that also serves as a shield for gamma rays emitted from spent fuel, the thermal conductivity of B 4 C is Although the heat removal effect is about 100 times higher than that of He, the heat removal effect can be greatly improved. However, since there is a gap between the square tubes of the basket, the heat removal effect is reduced by shielding gamma rays emitted from the basket and spent fuel. Use that also serves the body Inferior to when filled with all gap between the body of the fuel storage cask structure. In addition,
The spent fuel storage cask of the present invention has a structure in which the neutron shield 22 is hardly lost even in the case of a fall because the neutron shield 22 is provided inside the γ shield 23 having structural strength. . As another effect, the neutron shielding body can be evenly filled in the trunnion portion. Further, since the conventional spent fuel storage cask has a structure without heat transfer fins, the manufacture of the cask is simplified and an inexpensive storage cask can be provided.

【0032】しかしながら、無機材料の中性子遮へい体
は、従来の高分子化合物の中性子遮へい体に比べ、比重
が大きいことから、貯蔵キャスク全体の重量が重くなる
場合があるため、中性子を遮へいするのに必要十分な中
性子遮へい材料の量の最適化を図ることがより効果的で
ある。また、使用済燃料を収納するバスケットを角管型
の形状とした場合には、格子型にした場合に比べてバス
ケットとしての重量は増すが強度は増す。
However, the neutron shield of the inorganic material has a higher specific gravity than the conventional neutron shield of the polymer compound, so that the whole storage cask may become heavier. It is more effective to optimize the amount of necessary and sufficient neutron shielding material. Further, when the basket for storing the spent fuel is in the shape of a square tube, the weight of the basket is increased but the strength is increased as compared with the case where the basket is used in the form of a lattice.

【0033】(第6実施例)本発明における中性子遮へ
い体装荷方法の一例を図7に示す。アルミ合金製或いは
ステンレス製の容器25に上記の中性子の遮へい体の無
機材料を充填し、使用済燃料を収納するバスケット6と
使用済燃料より発するγ線の遮へい体を兼ねる使用済燃
料貯蔵キャスク構造体としての胴部との間隙部に挿入す
る。該容器は複数に分割されており、図7では4等分に
分割された例を示している。このアルミ合金製或いはス
テンレス製の容器25は必要に応じて等分に分割しなく
ても良い。また、中性子遮へい材料を充填する容器25
はアルミ合金製の方がステンレス製のものよりも軽く、
熱伝導度も高く除熱の観点からは好適であるが、強度の
観点からはステンレス製が勝る。
(Sixth Embodiment) FIG. 7 shows an example of a method for loading a neutron shielding body according to the present invention. An aluminum alloy or stainless steel container 25 is filled with the inorganic material of the above-mentioned neutron shield, and a spent fuel storage cascade structure which also serves as a basket 6 for storing spent fuel and a shield for gamma rays emitted from spent fuel. It is inserted into the gap between the body and the body. The container is divided into a plurality of parts, and FIG. 7 shows an example in which the container is divided into four equal parts. The container 25 made of aluminum alloy or stainless steel does not need to be divided into equal parts as necessary. Further, a container 25 for filling the neutron shielding material.
Aluminum alloy is lighter than stainless steel,
It has high thermal conductivity and is suitable from the viewpoint of heat removal, but stainless steel is superior from the viewpoint of strength.

【0034】図8に該中性子遮へい体の固定方法の一例
を示す。使用済燃料より発するγ線の遮へい体23を兼
ねる使用済燃料貯蔵キャスク構造体としての胴部の内部
では、中性子遮へい体22とバスケット6及び固定金具
26による層構造となり、中性子遮へい体22は、使用
済燃料より発するγ線の遮へい体23を兼ねる使用済燃
料貯蔵キャスク構造体としての胴部の内側面とバスケッ
ト6を固定金具26を介し固定される。固定はボルトに
よる結合または溶接のいずれでも良い。この時、バスケ
ット6は固定金具26とその上部に設置される中性子遮
へい体22により挟む構造により上下の結合を確実なも
のとする。中性子遮へい体22の固定金具26により固
定される部分の構造は上下の中性子遮へい体22で互い
に重なるような構造とすることにより、より中性子遮へ
い能力を高めることができる。
FIG. 8 shows an example of a method of fixing the neutron shield. Inside the trunk as a spent fuel storage cask structure that also serves as a shield 23 for γ-rays emitted from spent fuel, the neutron shield 22 has a layered structure with the basket 6 and the fixture 26, and the neutron shield 22 is An inner side surface of a trunk as a spent fuel storage cask structure also serving as a shield 23 for γ-rays emitted from spent fuel and the basket 6 are fixed via fixing brackets 26. The fixing may be either by bolting or welding. At this time, the basket 6 is sandwiched between the fixing bracket 26 and the neutron shielding body 22 installed at the upper part thereof, so that the vertical connection is ensured. The structure of the portion of the neutron shielding body 22 fixed by the fixing bracket 26 is configured to be overlapped by the upper and lower neutron shielding bodies 22, so that the neutron shielding ability can be further enhanced.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば使
用済燃料の収納体数の増加が図れ、構造の簡素化が図ら
れた安価な使用済燃料貯蔵キャスクが提供出来る。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an inexpensive spent fuel storage cask in which the number of spent fuel storage units can be increased and the structure can be simplified.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施例である使用済燃料貯蔵キャ
スクの垂直断面図である。
FIG. 1 is a vertical sectional view of a spent fuel storage cask according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1実施例である使用済燃料貯蔵キャ
スクの水平断面図である。
FIG. 2 is a horizontal sectional view of the spent fuel storage cask according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2実施例である使用済燃料貯蔵キャ
スクの水平断面図である。
FIG. 3 is a horizontal sectional view of a spent fuel storage cask according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3実施例である使用済燃料貯蔵キャ
スクの水平断面図である。
FIG. 4 is a horizontal sectional view of a spent fuel storage cask according to a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第4実施例である使用済燃料貯蔵キャ
スクの水平断面図である。
FIG. 5 is a horizontal sectional view of a spent fuel storage cask according to a fourth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第5実施例である使用済燃料貯蔵キャ
スクの水平断面図である。
FIG. 6 is a horizontal sectional view of a spent fuel storage cask according to a fifth embodiment of the present invention.

【図7】本発明における中性子遮へい体装荷方法の一例
を説明する図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a neutron shielding body loading method according to the present invention.

【図8】本発明における中性子遮へい体固定方法の一例
を説明する図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a method for fixing a neutron shield in the present invention.

【図9】従来の貯蔵キャスクの一部を切欠いて示す鳥瞰
図である。
FIG. 9 is a bird's-eye view showing a part of a conventional storage cask cut away.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4…トラニオン、6…バスケット、7…使用済燃料集合
体、8…1次蓋、19…冷却フィン、20…キャスク本
体、22…中性子遮へい体、23…γ遮へい体、24…
胴部、25…容器、26…固定金具。
4 trunnion, 6 basket, 7 spent fuel assembly, 8 primary lid, 19 cooling fin, 20 cask body, 22 neutron shield, 23 gamma shield, 24
Body, 25: container, 26: fixing bracket.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小山 健一 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 中山 忠和 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 清水 仁 茨城県日立市大みか町七丁目2番1号 株 式会社日立製作所電力・電機開発本部内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kenichi Koyama 3-1-1, Sachimachi, Hitachi-shi, Ibaraki Pref. Hitachi, Ltd. Hitachi Plant (72) Inventor Tadakazu Nakayama 3-1-1 Sachimachi, Hitachi-shi, Ibaraki No. 1 Inside Hitachi, Ltd. Hitachi Plant (72) Inventor Jin Shimizu 7-2-1, Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Pref.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】使用済燃料を貯蔵又は輸送及び貯蔵する使
用済燃料用キャスクにおいて、該キャスク内に使用済燃
料を配列し収納するバスケット,キャスク本体を兼ねる
γ線遮へい体,中性子遮へい体からなり、キャスク本体
を兼ねるγ線遮へい体の内側かつバスケットの外側に中
性子遮へい体を有することを特徴とする使用済燃料貯蔵
キャスク。
1. A spent fuel cask for storing or transporting and storing spent fuel, comprising a basket for arranging and storing spent fuel in the cask, a gamma ray shielding member also serving as a cask body, and a neutron shielding member. A spent fuel storage cask comprising a neutron shield inside a gamma ray shield also serving as a cask body and outside a basket.
【請求項2】請求項1に記載の使用済燃料用キャスクに
おいて、中性子遮へい体が無機材料から構成され、中性
子吸収効果の高い物質であるB,Cd,Hf,Ir,H
g及びR.E.(希土類元素)等を含む単体又は化合物か
らなり、例えば、中性子遮へい体の材料としては好適で
あるBの単体及び化合物としてB,BN,FeB,Al
2,BaB6,CeB6,CrB,CrB2,HfB2
LaB6,MgB2,MnB,MoB,NbB2,Ni
B,SiB4,TaB,TaB2,TiB2,VB2,WB,
ZrB2,B23,BPO4,BP,B23,H3BO3
の無機材料から構成されることを特徴とする使用済燃料
貯蔵キャスク。
2. The spent fuel cask according to claim 1, wherein the neutron shield is made of an inorganic material, and B, Cd, Hf, Ir, H are substances having a high neutron absorption effect.
g and RE (rare earth element) or a simple substance or a compound. For example, B, BN, FeB, Al as a simple substance and a compound suitable for a material of a neutron shielding body
B 2 , BaB 6 , CeB 6 , CrB, CrB 2 , HfB 2 ,
LaB 6 , MgB 2 , MnB, MoB, NbB 2 , Ni
B, SiB 4 , TaB, TaB 2 , TiB 2 , VB 2 , WB,
A spent fuel storage cask comprising an inorganic material such as ZrB 2 , B 2 O 3 , BPO 4 , BP, B 2 S 3 , and H 3 BO 3 .
【請求項3】請求項1に記載の使用済燃料用キャスクに
おいて、キャスク本体を兼ねるγ線遮へい体の外部にフ
ィンのない構造であることを特徴とする使用済燃料貯蔵
キャスク。
3. The spent fuel cask according to claim 1, wherein the spent fuel storage cask has a structure in which there is no fin outside the γ-ray shielding body also serving as the cask main body.
【請求項4】請求項1に記載の使用済燃料用キャスクに
おいて、中性子遮へい体とバスケットが固定される構造
であることを特徴とする使用済燃料貯蔵キャスク。
4. A spent fuel storage cask according to claim 1, wherein the neutron shield and the basket are fixed.
【請求項5】使用済燃料を貯蔵又は輸送及び貯蔵する使
用済燃料用キャスクにおいて、該キャスク内に使用済燃
料を配列し収納するバスケット,キャスク本体を兼ねる
γ線遮へい体,中性子遮へい体からなり、キャスク本体
を兼ねるγ線遮へい体の外側に無機材料から構成される
中性子遮へい体を有することを特徴とする使用済燃料貯
蔵キャスク。
5. A spent fuel cask for storing or transporting and storing spent fuel, comprising a basket for arranging and storing spent fuel in the cask, a gamma ray shielding member also serving as a cask body, and a neutron shielding member. A spent fuel storage cask comprising a neutron shield made of an inorganic material outside a gamma ray shield also serving as a cask body.
【請求項6】請求項5に記載の使用済燃料用キャスクに
おいて、キャスク本体を兼ねるγ線遮へい体の外部にフ
ィンのない構造であることを特徴とする使用済燃料貯蔵
キャスク。
6. A spent fuel storage cask according to claim 5, wherein the cask body has a structure in which there is no fin outside the γ-ray shielding body also serving as a cask main body.
JP11079171A 1999-03-24 1999-03-24 Spent fuel storage cask Pending JP2000275391A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11079171A JP2000275391A (en) 1999-03-24 1999-03-24 Spent fuel storage cask

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11079171A JP2000275391A (en) 1999-03-24 1999-03-24 Spent fuel storage cask

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000275391A true JP2000275391A (en) 2000-10-06

Family

ID=13682540

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11079171A Pending JP2000275391A (en) 1999-03-24 1999-03-24 Spent fuel storage cask

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000275391A (en)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002148386A (en) * 2000-11-08 2002-05-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Storage system, and storage container and conveying apparatus for use therein
JP2002250790A (en) * 2001-02-26 2002-09-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Cask
JP2004125763A (en) * 2002-09-30 2004-04-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Radioactive substance containment vessel and manufacturing method therefor
JP2005099036A (en) * 2004-11-08 2005-04-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Storage system, and storage container and carrier for use in the storage system
JP2008064767A (en) * 2007-10-22 2008-03-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Radioactive material container and method for manufacturing it
JP2008076408A (en) * 2007-10-22 2008-04-03 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Radioactive material container
WO2011148742A1 (en) * 2010-05-25 2011-12-01 三菱重工業株式会社 Radioactive substance storage container
CN104167232A (en) * 2014-08-19 2014-11-26 中兴能源装备有限公司 Dry-type spent fuel storage device
CN104282351A (en) * 2014-09-30 2015-01-14 南京航空航天大学 Special dry storage container for spent nuclear fuel
JP2016180593A (en) * 2015-03-23 2016-10-13 国立研究開発法人 海上・港湾・航空技術研究所 Molten nuclear fuel storage container
JP2018054558A (en) * 2016-09-30 2018-04-05 三菱重工業株式会社 Spent fuel assembly storage method and storage container
JP2020056800A (en) * 2020-01-08 2020-04-09 国立研究開発法人 海上・港湾・航空技術研究所 Manufacturing method of granular material for molten nuclear fuel storage container and molten nuclear fuel storage container

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002148386A (en) * 2000-11-08 2002-05-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Storage system, and storage container and conveying apparatus for use therein
JP2002250790A (en) * 2001-02-26 2002-09-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Cask
JP2004125763A (en) * 2002-09-30 2004-04-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Radioactive substance containment vessel and manufacturing method therefor
JP2005099036A (en) * 2004-11-08 2005-04-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Storage system, and storage container and carrier for use in the storage system
JP2008064767A (en) * 2007-10-22 2008-03-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Radioactive material container and method for manufacturing it
JP2008076408A (en) * 2007-10-22 2008-04-03 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Radioactive material container
EP2579263A1 (en) * 2010-05-25 2013-04-10 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Radioactive substance storage container
JP2011247701A (en) * 2010-05-25 2011-12-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Radioactive material containment
WO2011148742A1 (en) * 2010-05-25 2011-12-01 三菱重工業株式会社 Radioactive substance storage container
EP2579263A4 (en) * 2010-05-25 2013-10-23 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Radioactive substance storage container
US8822964B2 (en) 2010-05-25 2014-09-02 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Radioactive substance storage container
CN104167232A (en) * 2014-08-19 2014-11-26 中兴能源装备有限公司 Dry-type spent fuel storage device
CN104167232B (en) * 2014-08-19 2017-05-03 中兴能源装备有限公司 Dry-type spent fuel storage device
CN104282351A (en) * 2014-09-30 2015-01-14 南京航空航天大学 Special dry storage container for spent nuclear fuel
JP2016180593A (en) * 2015-03-23 2016-10-13 国立研究開発法人 海上・港湾・航空技術研究所 Molten nuclear fuel storage container
JP2018054558A (en) * 2016-09-30 2018-04-05 三菱重工業株式会社 Spent fuel assembly storage method and storage container
JP2020056800A (en) * 2020-01-08 2020-04-09 国立研究開発法人 海上・港湾・航空技術研究所 Manufacturing method of granular material for molten nuclear fuel storage container and molten nuclear fuel storage container

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10026514B2 (en) Canister apparatus and basket for transporting, storing and/or supporting spent nuclear fuel
JP2823201B2 (en) Spent nuclear fuel rod storage tubes, baskets and casks for transporting spent nuclear fuel and assemblies thereof
US10032533B2 (en) Systems and methods for transferring spent nuclear fuel from wet storage to dry storage
JP2000275391A (en) Spent fuel storage cask
US3828197A (en) Radioactive waste storage
US4896046A (en) Fuel rod shipping cask having peripheral fins
JPS6166194A (en) Storage cask for spent fuel
JP2023123623A (en) Double standard fuel canister system
US5909475A (en) Spent nuclear fuel container
KR101754754B1 (en) Storage container for spent nuclear fuel
JP3297412B2 (en) Neutron absorption rod, insertion device, cask, and method for transporting and storing spent nuclear fuel assemblies
EP0343410A2 (en) Shipping cask for nuclear fuel
JPS63760B2 (en)
JP2001235583A (en) Spent fuel cask
JP4220101B2 (en) Fuel assembly storage device
JP2692215B2 (en) Storing method of fuel assembly in spent fuel cask
JP2003270382A (en) Radioactive material containment vessel and radioactive material containment method
JP2002040192A (en) Fuel assembly container
JP2003315488A (en) Spent nuclear fuel housing container
JP2018054309A (en) Storage method of spent fuel assemblies and shield for metal cask
JP2005009960A (en) Transporting/storing method and structure for transport/storage container
JP2003057386A (en) Spent fuel storage device, its manufacturing method and spent fuel storage method
JPS6260038B2 (en)
US20190189295A1 (en) Modular basket assembly for fuel assemblies
JP2003270385A (en) Radiation shielding device for spent fuel conveyance/ storage vessel