JP2001021684A - 使用済燃料輸送貯蔵用キャスク、放射線遮蔽体及びその形成方法 - Google Patents
使用済燃料輸送貯蔵用キャスク、放射線遮蔽体及びその形成方法Info
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- JP2001021684A JP2001021684A JP11192036A JP19203699A JP2001021684A JP 2001021684 A JP2001021684 A JP 2001021684A JP 11192036 A JP11192036 A JP 11192036A JP 19203699 A JP19203699 A JP 19203699A JP 2001021684 A JP2001021684 A JP 2001021684A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 使用済燃料を輸送、貯蔵するためのキャスク
の放射線遮蔽体を短期間で製作する。 【解決手段】 使用済燃料輸送貯蔵用キャスク２０は、
使用済燃料を受け入れる内部空間を画成する内筒２１、
内筒２１を同軸状に取り囲む外筒２３、内筒２１と外筒
２３との間に設けられ協働して区画空間２７を画成する
銅フィン２５及び区画空間２７内に密に形成された放射
線遮蔽体３０を有し、放射線遮蔽体３０は、架橋ポリエ
チレン板３１ａ〜３１ｈと、架橋ポリエチレン板３１ａ
〜３１ｈの周囲に液状で充填されて固化された硬化樹脂
３５と、外筒２３の内面に沿って添設されたクッション
材３３から形成される。
の放射線遮蔽体を短期間で製作する。 【解決手段】 使用済燃料輸送貯蔵用キャスク２０は、
使用済燃料を受け入れる内部空間を画成する内筒２１、
内筒２１を同軸状に取り囲む外筒２３、内筒２１と外筒
２３との間に設けられ協働して区画空間２７を画成する
銅フィン２５及び区画空間２７内に密に形成された放射
線遮蔽体３０を有し、放射線遮蔽体３０は、架橋ポリエ
チレン板３１ａ〜３１ｈと、架橋ポリエチレン板３１ａ
〜３１ｈの周囲に液状で充填されて固化された硬化樹脂
３５と、外筒２３の内面に沿って添設されたクッション
材３３から形成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、使用済燃料等を輸
送、貯蔵するための容器即ちキャスクに関し、特にその
放射線遮蔽部の構造、放射線遮蔽体及びその形成方法に
関する。
送、貯蔵するための容器即ちキャスクに関し、特にその
放射線遮蔽部の構造、放射線遮蔽体及びその形成方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】原子炉、例えば軽水炉で所定の燃焼を終
えた原子炉燃料集合体所謂使用済燃料は、一般に原子力
発電所に設けられた冷却プール内で、輸送に適した放射
能レベルになるまで冷却され、しかる後キャスクに入れ
られて燃料処理施設などに運ばれる。而して、このよう
な輸送可能時になっても、使用済燃料はなお中性子等の
放射線を出し続けると共に崩壊熱もかなり出すので、キ
ャスクはそれに耐えて使用済燃料を安全に隔離して輸送
できることが必要である。
えた原子炉燃料集合体所謂使用済燃料は、一般に原子力
発電所に設けられた冷却プール内で、輸送に適した放射
能レベルになるまで冷却され、しかる後キャスクに入れ
られて燃料処理施設などに運ばれる。而して、このよう
な輸送可能時になっても、使用済燃料はなお中性子等の
放射線を出し続けると共に崩壊熱もかなり出すので、キ
ャスクはそれに耐えて使用済燃料を安全に隔離して輸送
できることが必要である。
【０００３】キャスクの構造の一例を図３乃至図５を参
照して説明する。図において、内筒１は上方が開口した
直円筒状容器の形をしており、炭素鋼からできている。
その開口部には、内蓋乃至一次蓋３がボルトなどの適宜
な締結手段により取り外し自在に取り付けられる。内筒
１と一次蓋３とにより囲まれた空間は、図示しない使用
済燃料の収容空間５であるが、ここには使用済燃料を個
別に受け入れるセル空間を画成するバスケット７が設け
られ、内筒１の内面に固定されている。収容空間５に
は、不活性ガスなどが封入されるが、これら及び放射性
物質などの漏出を完全に防止するため、一次蓋３の外側
に外蓋乃至二次蓋９が適宜な固定手段により着脱自在に
固定されている。図４及び図５に特にバスケット７の構
造が明確に示されている。セル空間７ａは、行及び列を
なして２次元方向に並んで形成された直方体形状の空間
であり、その平断面形状はほぼ正方形であるが、ここに
使用済燃料即ち燃焼済の原子炉燃料集合体を受け入れ
る。そして、燃料集合体からの崩壊熱が効率よく内筒１
に伝達されるように、間挿体７ｂ，７ｃがバスケット７
の外周部に形成されている。
照して説明する。図において、内筒１は上方が開口した
直円筒状容器の形をしており、炭素鋼からできている。
その開口部には、内蓋乃至一次蓋３がボルトなどの適宜
な締結手段により取り外し自在に取り付けられる。内筒
１と一次蓋３とにより囲まれた空間は、図示しない使用
済燃料の収容空間５であるが、ここには使用済燃料を個
別に受け入れるセル空間を画成するバスケット７が設け
られ、内筒１の内面に固定されている。収容空間５に
は、不活性ガスなどが封入されるが、これら及び放射性
物質などの漏出を完全に防止するため、一次蓋３の外側
に外蓋乃至二次蓋９が適宜な固定手段により着脱自在に
固定されている。図４及び図５に特にバスケット７の構
造が明確に示されている。セル空間７ａは、行及び列を
なして２次元方向に並んで形成された直方体形状の空間
であり、その平断面形状はほぼ正方形であるが、ここに
使用済燃料即ち燃焼済の原子炉燃料集合体を受け入れ
る。そして、燃料集合体からの崩壊熱が効率よく内筒１
に伝達されるように、間挿体７ｂ，７ｃがバスケット７
の外周部に形成されている。
【０００４】更に、バスケット７内に収容された使用済
燃料から出される放射線を遮蔽するために図３及び図４
に示すように放射線遮蔽体１１が内筒１を囲んで設けら
れている。即ち、下部が内筒１の下部外周部に固定され
た外筒１３と内筒１との間に遮蔽体１１が設けられてい
る。そして、特に図４に明記するように、放射方向に対
し若干傾いた向きで銅板１５が円周方向に間隔を置いて
配設されて内筒１と外筒１３とを連絡している。銅板１
５は良熱伝導体であり、使用済燃料から内筒１に伝えら
れた崩壊熱を効率よく外筒１３に伝え、周囲の雰囲気に
発散するようにしている。なお、外筒１３は一般には炭
素鋼から形成されている。
燃料から出される放射線を遮蔽するために図３及び図４
に示すように放射線遮蔽体１１が内筒１を囲んで設けら
れている。即ち、下部が内筒１の下部外周部に固定され
た外筒１３と内筒１との間に遮蔽体１１が設けられてい
る。そして、特に図４に明記するように、放射方向に対
し若干傾いた向きで銅板１５が円周方向に間隔を置いて
配設されて内筒１と外筒１３とを連絡している。銅板１
５は良熱伝導体であり、使用済燃料から内筒１に伝えら
れた崩壊熱を効率よく外筒１３に伝え、周囲の雰囲気に
発散するようにしている。なお、外筒１３は一般には炭
素鋼から形成されている。
【０００５】使用済燃料が出す放射線のかなりの部分を
中性子が占めるので、放射線遮蔽体１１は、硬化剤を含
むエポキシ樹脂、耐火材としての水酸化アルミニウム、
及び中性子吸収材としての炭化硼素の混合体として形成
されている。エポキシ樹脂はある程度の水素原子を含ん
でいるので、中性子吸収材としての機能を有するのであ
るが、必ずしも十分な遮蔽性能を得られない。従って、
不足する放射線遮蔽能力を炭化硼素が補っている。これ
らは配合され、更にミキサーを用いて混合され，この混
合体をキャスクの所定部即ち内筒１と外筒１３の間に注
入し硬化させて使用される。
中性子が占めるので、放射線遮蔽体１１は、硬化剤を含
むエポキシ樹脂、耐火材としての水酸化アルミニウム、
及び中性子吸収材としての炭化硼素の混合体として形成
されている。エポキシ樹脂はある程度の水素原子を含ん
でいるので、中性子吸収材としての機能を有するのであ
るが、必ずしも十分な遮蔽性能を得られない。従って、
不足する放射線遮蔽能力を炭化硼素が補っている。これ
らは配合され、更にミキサーを用いて混合され，この混
合体をキャスクの所定部即ち内筒１と外筒１３の間に注
入し硬化させて使用される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】而して、使用済燃料乃
至原子炉燃料集合体は、通常４メートル内外の長さを有
するので、キャスクはかなり大型の容器となっていて、
取扱は必ずしも容易ではない。このため、前述の放射線
遮蔽体の形成即ち遮蔽材の注入固化乃至鋳込みは、数度
に分けた常温下作業に依らざるを得ず、又、混合される
水酸化アルミニウムと炭化硼素の一様分布を達成するた
め、十分な混合作用を必要とする。この様な理由から、
キャスク一基の放射線遮蔽体の形成乃至注入固化には、
半月乃至それ以上の長時間を要するという問題があっ
た。従って、本発明の目的は、短期間で製作乃至形成す
ることができ、放射線遮蔽能力が高く且つ耐熱性に優れ
た放射線遮蔽体又はこの遮蔽体を有するキャスクを提供
し、更には前述のような放射線遮蔽体の形成方法を提供
することである。
至原子炉燃料集合体は、通常４メートル内外の長さを有
するので、キャスクはかなり大型の容器となっていて、
取扱は必ずしも容易ではない。このため、前述の放射線
遮蔽体の形成即ち遮蔽材の注入固化乃至鋳込みは、数度
に分けた常温下作業に依らざるを得ず、又、混合される
水酸化アルミニウムと炭化硼素の一様分布を達成するた
め、十分な混合作用を必要とする。この様な理由から、
キャスク一基の放射線遮蔽体の形成乃至注入固化には、
半月乃至それ以上の長時間を要するという問題があっ
た。従って、本発明の目的は、短期間で製作乃至形成す
ることができ、放射線遮蔽能力が高く且つ耐熱性に優れ
た放射線遮蔽体又はこの遮蔽体を有するキャスクを提供
し、更には前述のような放射線遮蔽体の形成方法を提供
することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明によれば、使用済燃料を受け入れる内部空間
を画成する内筒とこの内筒を同軸状に取り囲む外筒とこ
れらの間に設けられ協働して区画空間を画成する良熱伝
導板とその区画空間内に密に形成された放射線遮蔽材を
有する使用済燃料輸送貯蔵用キャスクにおいて、水素原
子含有成分が相対的に大きい樹脂体、望ましくは耐熱性
の高い樹脂体と、その周囲に充填固化された硬化性樹
脂、望ましくは耐熱性の高い硬化性樹脂と、前記外筒の
内面に沿って添設された熱膨張吸収部材乃至クッション
材から該放射線遮蔽体は形成される。その水素原子の割
合が大きい樹脂体としては、エポキシ樹脂などよりも、
架橋ポリエチレンや、ポリメチルペンテン、ポリエチレ
ン、超高分子ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフ
ィン系樹脂や各種エンジニアリングプラスチックが好適
であり、硬化性樹脂としては、カチオン重合型の光硬化
樹脂や連鎖反応型硬化樹脂、二液反応硬化樹脂が好適で
あり、具体的には例えばエポキシ樹脂が好適である。硬
化性樹脂としては、電子線、紫外線、可視光線、レーザ
光で硬化するものでもよい。「ＴＰＸ（登録商標）」で
知られるポリメチルペンテンは、光透過性が良いので、
光硬化樹脂との組み合わせで使用されるのが好適であ
る。又、硬化性樹脂に、特に二液反応硬化樹脂を用いる
場合には、硬化性樹脂及び樹脂体の双方に、Ａｌ2Ｏ3・
３Ｈ2Ｏ3、Ｍｇ（ＯＨ）2等の耐火材、Ｂ4Ｃ，ＢＮ，Ｂ
2Ｏ3等の中性子吸収材を添加するのも好適である。更に
硬化性樹脂に、強化繊維やゴム等のフィラーを充填し、
その強度や靭性等を必要に応じ制御することも好適であ
る。
め、本発明によれば、使用済燃料を受け入れる内部空間
を画成する内筒とこの内筒を同軸状に取り囲む外筒とこ
れらの間に設けられ協働して区画空間を画成する良熱伝
導板とその区画空間内に密に形成された放射線遮蔽材を
有する使用済燃料輸送貯蔵用キャスクにおいて、水素原
子含有成分が相対的に大きい樹脂体、望ましくは耐熱性
の高い樹脂体と、その周囲に充填固化された硬化性樹
脂、望ましくは耐熱性の高い硬化性樹脂と、前記外筒の
内面に沿って添設された熱膨張吸収部材乃至クッション
材から該放射線遮蔽体は形成される。その水素原子の割
合が大きい樹脂体としては、エポキシ樹脂などよりも、
架橋ポリエチレンや、ポリメチルペンテン、ポリエチレ
ン、超高分子ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフ
ィン系樹脂や各種エンジニアリングプラスチックが好適
であり、硬化性樹脂としては、カチオン重合型の光硬化
樹脂や連鎖反応型硬化樹脂、二液反応硬化樹脂が好適で
あり、具体的には例えばエポキシ樹脂が好適である。硬
化性樹脂としては、電子線、紫外線、可視光線、レーザ
光で硬化するものでもよい。「ＴＰＸ（登録商標）」で
知られるポリメチルペンテンは、光透過性が良いので、
光硬化樹脂との組み合わせで使用されるのが好適であ
る。又、硬化性樹脂に、特に二液反応硬化樹脂を用いる
場合には、硬化性樹脂及び樹脂体の双方に、Ａｌ2Ｏ3・
３Ｈ2Ｏ3、Ｍｇ（ＯＨ）2等の耐火材、Ｂ4Ｃ，ＢＮ，Ｂ
2Ｏ3等の中性子吸収材を添加するのも好適である。更に
硬化性樹脂に、強化繊維やゴム等のフィラーを充填し、
その強度や靭性等を必要に応じ制御することも好適であ
る。
【０００８】本発明は、前述のように使用済燃料輸送貯
蔵用容器所謂キャスクにおける放射線遮蔽体として特に
有効であるが、これに限定されるものではなく、同種の
構造的配置において使用される放射線遮蔽体としても認
識できる。又、本発明は、次のような放射線遮蔽体を形
成する方法としても認識できる。即ち、本発明によれ
ば、使用済燃料を受け入れる内部空間を画成する内筒、
この内筒を同軸状に取り囲む外筒、該内筒と該外筒との
間に設けられ協働して区画空間を画成する良熱伝導板を
有する使用済燃料輸送貯蔵用キャスクに放射線遮蔽体を
形成する方法において、その区画空間内に、水素原子含
有成分が相対的に大きい樹脂体と、前記外筒の内面に沿
う熱膨張吸収部材とを配置し、しかる後該区画空間の内
面と該樹脂成形体との間隙に耐熱液状樹脂を充填して固
化する。そして樹脂体及び熱膨張吸収部材の配置と耐熱
液状樹脂の充填とは、その順序を逆にしても良い。
蔵用容器所謂キャスクにおける放射線遮蔽体として特に
有効であるが、これに限定されるものではなく、同種の
構造的配置において使用される放射線遮蔽体としても認
識できる。又、本発明は、次のような放射線遮蔽体を形
成する方法としても認識できる。即ち、本発明によれ
ば、使用済燃料を受け入れる内部空間を画成する内筒、
この内筒を同軸状に取り囲む外筒、該内筒と該外筒との
間に設けられ協働して区画空間を画成する良熱伝導板を
有する使用済燃料輸送貯蔵用キャスクに放射線遮蔽体を
形成する方法において、その区画空間内に、水素原子含
有成分が相対的に大きい樹脂体と、前記外筒の内面に沿
う熱膨張吸収部材とを配置し、しかる後該区画空間の内
面と該樹脂成形体との間隙に耐熱液状樹脂を充填して固
化する。そして樹脂体及び熱膨張吸収部材の配置と耐熱
液状樹脂の充填とは、その順序を逆にしても良い。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下添付の図面を参照して本発明
を説明する。本実施形態においては、本発明を軽水炉用
使用済燃料の輸送・貯蔵用容器即ちキャスクの放射線遮
蔽体として具体化している。先ず図１（ａ）を参照する
に、キャスク２０の内筒２１は、従来のものと同様な形
状をしている上方開口の炭素鋼製円筒状容器であり、図
示しない下端は底板で閉じられている。内筒２１を取り
囲む外筒２３も炭素鋼製の円筒状構造体であり、従来の
ものと同様に内筒２１に連結されている。そして、内筒
２１の外面と外筒２３の内面との間に半径方向に延びる
良熱伝導版即ち銅製フィン２５が接合され、これらは協
働して後述する放射線遮蔽体３０が形成される区画空間
２７を画成している。区画空間２７の内筒２１側の円周
距離は約３００mmであり、外筒２３側の円周距離は約３
５０mmであり、内筒２１と外筒２３との間隔は約１８０
mmである。そして、前述のように、キャスク２０は４メ
ートル内外の長さの使用済燃料を収容するものであるの
で、その長さ乃至高さは４５００mmを超える。
を説明する。本実施形態においては、本発明を軽水炉用
使用済燃料の輸送・貯蔵用容器即ちキャスクの放射線遮
蔽体として具体化している。先ず図１（ａ）を参照する
に、キャスク２０の内筒２１は、従来のものと同様な形
状をしている上方開口の炭素鋼製円筒状容器であり、図
示しない下端は底板で閉じられている。内筒２１を取り
囲む外筒２３も炭素鋼製の円筒状構造体であり、従来の
ものと同様に内筒２１に連結されている。そして、内筒
２１の外面と外筒２３の内面との間に半径方向に延びる
良熱伝導版即ち銅製フィン２５が接合され、これらは協
働して後述する放射線遮蔽体３０が形成される区画空間
２７を画成している。区画空間２７の内筒２１側の円周
距離は約３００mmであり、外筒２３側の円周距離は約３
５０mmであり、内筒２１と外筒２３との間隔は約１８０
mmである。そして、前述のように、キャスク２０は４メ
ートル内外の長さの使用済燃料を収容するものであるの
で、その長さ乃至高さは４５００mmを超える。
【００１０】以上のような構造のキャスク２０の区画空
間２７の中に形成される放射線遮蔽体３０は、厚さが２
０mm，長さが４５００mm、そして、幅が２９０mm乃至３
４０mmの樹脂成形体即ち架橋ポリエチレン板３１ａ〜３
１ｈ、熱膨張吸収部材即ちクッション材３３及びこれら
の周囲の隙間に充填固化された硬化樹脂３５から形成さ
れている。架橋ポリエチレン板３１ａ〜３１ｈは、低密
度ポリエチレン又は高密度ポリエチレン等を化学的に或
いは電子線を用いて架橋させて成形したものである。
又、光硬化樹脂としては、市場で入手できるもの、例え
ば旭電化工業株式会社の商品名ＳＰ−１７０（カチオン
型紫外線硬化開始剤）と同ＫＲＭ−２４０８（紫外線硬
化性エポキシ樹脂）の混合品が好適である。更には、本
件出願人が先に行った特願平１０−２８３８６７号に係
る光硬化樹脂を使用しても良い。或いはこれに代えて、
株式会社スリーボンドの商品名３１０３も使用できる。
これらは後述のように架橋ポリエチレン板３１ａ〜３１
ｈの周囲に液状で充填され、高圧水銀又はハロゲン化金
属の紫外線ランプを光源とする紫外線を照射エネルギー
は２０〜３０Ｗ／ｃｍ2で数秒乃至数１０秒照射して固
化させる。なお、樹脂硬化促進のため８０〜１００℃の
範囲での加熱処理を併用することが有効であった。又、
クッション材３３は、ポリプロピレンを材料とし、厚さ
が１０mmのハニカム構造体に形成されている。
間２７の中に形成される放射線遮蔽体３０は、厚さが２
０mm，長さが４５００mm、そして、幅が２９０mm乃至３
４０mmの樹脂成形体即ち架橋ポリエチレン板３１ａ〜３
１ｈ、熱膨張吸収部材即ちクッション材３３及びこれら
の周囲の隙間に充填固化された硬化樹脂３５から形成さ
れている。架橋ポリエチレン板３１ａ〜３１ｈは、低密
度ポリエチレン又は高密度ポリエチレン等を化学的に或
いは電子線を用いて架橋させて成形したものである。
又、光硬化樹脂としては、市場で入手できるもの、例え
ば旭電化工業株式会社の商品名ＳＰ−１７０（カチオン
型紫外線硬化開始剤）と同ＫＲＭ−２４０８（紫外線硬
化性エポキシ樹脂）の混合品が好適である。更には、本
件出願人が先に行った特願平１０−２８３８６７号に係
る光硬化樹脂を使用しても良い。或いはこれに代えて、
株式会社スリーボンドの商品名３１０３も使用できる。
これらは後述のように架橋ポリエチレン板３１ａ〜３１
ｈの周囲に液状で充填され、高圧水銀又はハロゲン化金
属の紫外線ランプを光源とする紫外線を照射エネルギー
は２０〜３０Ｗ／ｃｍ2で数秒乃至数１０秒照射して固
化させる。なお、樹脂硬化促進のため８０〜１００℃の
範囲での加熱処理を併用することが有効であった。又、
クッション材３３は、ポリプロピレンを材料とし、厚さ
が１０mmのハニカム構造体に形成されている。
【００１１】以上のような構成の放射線遮蔽体３０は、
大凡次のような手順で形成される。図２を参照するに、
先ずキャスク２０の空の区画空間２７内に、外筒２３の
内面に沿ってクッション材３３を立てて置く。しかる
後、８枚の架橋ポリエチレン板３１ａ〜３１ｈを順次並
べて立てる。次に、液状の光硬化樹脂３５を架橋ポリエ
チレン板３１ａ〜３１ｈ及びクッション材３３の周りに
注入する。このような注入は、光線の影響を受けないよ
うに暗所で行う。更には、空気の混入を防止するため、
下端部が開口した注入管を用い、その開口下端部を区画
空間２７の下部に導いて、液面が徐々に上昇するように
注入する。この際、注入樹脂には樹脂の水頭が作用する
から、適度な注入圧力が必要である。そして、液面が所
定の高さに上昇したら、注入管を取り除き、前述の条件
で紫外線を照射し、これを硬化する。なお、前述の硬化
樹脂の注入は、順序を逆にしてクッション材３３と架橋
ポリエチレン板の取付の前に行っても良い。
大凡次のような手順で形成される。図２を参照するに、
先ずキャスク２０の空の区画空間２７内に、外筒２３の
内面に沿ってクッション材３３を立てて置く。しかる
後、８枚の架橋ポリエチレン板３１ａ〜３１ｈを順次並
べて立てる。次に、液状の光硬化樹脂３５を架橋ポリエ
チレン板３１ａ〜３１ｈ及びクッション材３３の周りに
注入する。このような注入は、光線の影響を受けないよ
うに暗所で行う。更には、空気の混入を防止するため、
下端部が開口した注入管を用い、その開口下端部を区画
空間２７の下部に導いて、液面が徐々に上昇するように
注入する。この際、注入樹脂には樹脂の水頭が作用する
から、適度な注入圧力が必要である。そして、液面が所
定の高さに上昇したら、注入管を取り除き、前述の条件
で紫外線を照射し、これを硬化する。なお、前述の硬化
樹脂の注入は、順序を逆にしてクッション材３３と架橋
ポリエチレン板の取付の前に行っても良い。
【００１２】なお、前述の実施形態においては、樹脂成
形体として架橋ポリエチレン板を用いたが、これに代え
て、ポリメチルペンテン，超高分子ポリエチレン、ポリ
プロピンなどのオレフィン系樹脂やエンジニアリングプ
ラスチックなどからなる成形体を使用しても良い。特に
ポリメチルペンテンは光透過性が良く、耐熱性も良いの
で、光硬化樹脂の硬化を促進するのにより好適である。
又、光硬化樹脂の代わりに二液反応硬化樹脂を使用して
も良い。又、樹脂体及び硬化性樹脂とに、Ａｌ2Ｏ3・３
Ｈ2Ｏ3、Ｍｇ（ＯＨ）2等の耐火材を約４０〜６０ｗ％
及びＢ4Ｃ，ＢＮ，Ｂ2Ｏ3等の中性子吸収材を約０．１
〜２．０ｗ％それぞれ添加すると、耐火性（自己消火
性）及び中性子遮蔽効果を高めるのに有効である。
形体として架橋ポリエチレン板を用いたが、これに代え
て、ポリメチルペンテン，超高分子ポリエチレン、ポリ
プロピンなどのオレフィン系樹脂やエンジニアリングプ
ラスチックなどからなる成形体を使用しても良い。特に
ポリメチルペンテンは光透過性が良く、耐熱性も良いの
で、光硬化樹脂の硬化を促進するのにより好適である。
又、光硬化樹脂の代わりに二液反応硬化樹脂を使用して
も良い。又、樹脂体及び硬化性樹脂とに、Ａｌ2Ｏ3・３
Ｈ2Ｏ3、Ｍｇ（ＯＨ）2等の耐火材を約４０〜６０ｗ％
及びＢ4Ｃ，ＢＮ，Ｂ2Ｏ3等の中性子吸収材を約０．１
〜２．０ｗ％それぞれ添加すると、耐火性（自己消火
性）及び中性子遮蔽効果を高めるのに有効である。
【００１３】更に、前記実施形態における架橋ポリエチ
レン板及び硬化性樹脂が炭素繊維、金属繊維、或いはセ
ラミック繊維などの熱伝導性に優れた素材との複合材料
の形態でも良く、マット状物、或いは不定形不織布を使
用しても良い。この場合、熱伝導性が良くなる。更に
又、前記実施形態における硬化性樹脂が、その他一般的
な充填材、例えばゴム等のクッション性材料、を含む光
硬化樹脂としても良い。このような改変実施形態におい
ては、放熱性、強度、靭性及び耐熱性等が向上し、且つ
充填光硬化樹脂の量が減少できる。
レン板及び硬化性樹脂が炭素繊維、金属繊維、或いはセ
ラミック繊維などの熱伝導性に優れた素材との複合材料
の形態でも良く、マット状物、或いは不定形不織布を使
用しても良い。この場合、熱伝導性が良くなる。更に
又、前記実施形態における硬化性樹脂が、その他一般的
な充填材、例えばゴム等のクッション性材料、を含む光
硬化樹脂としても良い。このような改変実施形態におい
ては、放熱性、強度、靭性及び耐熱性等が向上し、且つ
充填光硬化樹脂の量が減少できる。
【００１４】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、放射線遮蔽体を形成するに際し、水素原子含有成分
が相対的に大きい樹脂体を使用するので、充填して固化
する液状硬化樹脂の量が少なくて良いから、硬化時間を
大幅に短縮することができ、ひいては製作に要する時間
を大幅に短縮することができる。更に、本発明によれ
ば、水素含有成分が相対的に大きく且つ耐熱性であるの
で、特別に耐火材や中性子吸収材を付加する必要もな
く、配合、混合に要する作業や時間も省略できるから、
この点からも製作時間を短縮することができる。
ば、放射線遮蔽体を形成するに際し、水素原子含有成分
が相対的に大きい樹脂体を使用するので、充填して固化
する液状硬化樹脂の量が少なくて良いから、硬化時間を
大幅に短縮することができ、ひいては製作に要する時間
を大幅に短縮することができる。更に、本発明によれ
ば、水素含有成分が相対的に大きく且つ耐熱性であるの
で、特別に耐火材や中性子吸収材を付加する必要もな
く、配合、混合に要する作業や時間も省略できるから、
この点からも製作時間を短縮することができる。
【図１】（ａ）は本発明の実施形態を示す部分平面図で
あり、（ｂ）は別の実施形態を示す部分断面図である。
あり、（ｂ）は別の実施形態を示す部分断面図である。
【図２】本発明による方法の実施形態における一段階の
状態を示す部分切り欠き斜視図である。
状態を示す部分切り欠き斜視図である。
【図３】従来構造のキャスクの概略構造を示す概念的立
断面図である。
断面図である。
【図４】従来構造のキャスクの概略構造を示す概念的平
断面図である。
断面図である。
【図５】従来構造のキャスクの部分内部構造を示す部分
斜視図である。
斜視図である。
１ 内筒 ３ 一次蓋 ５ 収容空間 ７ バスケット ９ 二次蓋 １１ 放射線遮蔽体 １３ 外筒 ２０ キャスク ２１ 内筒 ２３ 外筒 ２５ 銅フィン ２７ 区画空間 ３０ 放射線遮蔽体 ３１ａ〜３１ｈ 架橋ポリエチレン板 ３３ クッション材 ３５ 硬化樹脂 ３６ ペレット状樹脂体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大崎 勝 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 大園 勝成 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１ 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者 林 宣也 愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道１番地 三菱重工業株式会社名古屋研究所内 (72)発明者 竹内 直和 愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道１番地 三菱重工業株式会社名古屋研究所内
Claims (21)
- 【請求項１】 使用済燃料を受け入れる内部空間を画成
する内筒、同内筒を同軸状に取り囲む外筒、該内筒と該
外筒との間に設けられ協働して区画空間を画成する良熱
伝導板及び該区画空間内に密に形成された放射線遮蔽体
を有する使用済燃料輸送貯蔵用キャスクにおいて、 該放射線遮蔽体が、水素原子含有成分が相対的に大きい
樹脂体と、その周囲を液状樹脂で固化された硬化性樹脂
とを含む構成で、前記外筒の内面に沿って添設された熱
膨張吸収部材から形成されることを特徴とする使用済燃
料輸送貯蔵用キャスク。 - 【請求項２】 前記樹脂体としてペレット形状のものを
使用することを特徴とする請求項１記載の使用済燃料輸
送貯蔵用キャスク。 - 【請求項３】 前記樹脂体として請求項２のペレットを
成形加工した成形体を使用することを特徴とする請求項
１記載の使用済燃料輸送貯蔵用キャスク。 - 【請求項４】 前記樹脂体としてポリエチレン、ポリプ
ロピレン等のオレフィン系樹脂であることを特徴とする
請求項１記載の使用済燃料輸送貯蔵用キャスク。 - 【請求項５】 前記樹脂体としてオレフィン系樹脂とし
て架橋ポリエチレンであることを特徴とする請求項１記
載の使用済燃料輸送貯蔵用キャスク。 - 【請求項６】 前記樹脂体としてオレフィン系樹脂とし
てポリメチルペンテンであることを特徴とする請求項１
記載の使用済燃料輸送貯蔵用キャスク。 - 【請求項７】 前記樹脂体としてエンジニアリングプラ
スチックであることを特徴とする請求項１記載の使用済
燃料輸送貯蔵用キャスク。 - 【請求項８】 前記硬化性樹脂が光硬化性樹脂であるこ
とを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れかに記載の
使用済燃料輸送貯蔵用キャスク。 - 【請求項９】 前記硬化性樹脂が二液反応硬化性樹脂で
あることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れかに
記載の使用済燃料輸送貯蔵用キャスク。 - 【請求項１０】 前記樹脂体及び前記硬化性樹脂に耐火
材及び中性子吸収材が添加されていることを特徴とする
請求項８及び請求項９に記載の使用済燃料輸送貯蔵用キ
ャスク。 - 【請求項１１】 機械構造物に画成された空間内に形成
される放射線遮蔽体であって、該放射線遮蔽体は、水素
原子含有成分が相対的に大きい樹脂体と、該樹脂体の周
囲に液状で充填されて固化された硬化性樹脂で構成され
たもので前記空間の一面に沿って添設された熱膨張吸収
部材から形成されることを特徴とする放射線遮蔽体。 - 【請求項１２】 前記樹脂体としてポリエチレン、ポリ
プロピレン等のオレフィン系樹脂であることを特徴とす
る請求項１１記載の放射線遮蔽体。 - 【請求項１３】 前記樹脂体としてオレフィン系樹脂と
して架橋ポリエチレンであることを特徴とする請求項１
１記載の放射線遮蔽体。 - 【請求項１４】 前記樹脂体としてオレフィン系樹脂と
してポリメチルペンテンであることを特徴とする請求項
１１記載の放射線遮蔽体。 - 【請求項１５】 前記樹脂体としてエンジニアリングプ
ラスチックであることを特徴とする請求項１１記載の放
射線遮蔽体。 - 【請求項１６】 前記硬化性樹脂が光硬化性樹脂である
ことを特徴とする請求項１１乃至請求項１５の何れかに
記載の放射線遮蔽体。 - 【請求項１７】 前記硬化性樹脂が二液反応硬化性樹脂
であることを特徴とする請求項１１乃至請求項１５の何
れかに記載の放射線遮蔽体。 - 【請求項１８】 前記樹脂体及び前記硬化性樹脂に耐火
材及び中性子吸収材が添加されていることを特徴とする
請求項１６及び請求項１７に記載の放射線遮蔽体。 - 【請求項１９】 使用済燃料を受け入れる内部空間を画
成する内筒、同内筒を同軸状に取り囲む外筒、該内筒と
該外筒との間に設けられ協働して区画空間を画成する良
熱伝導板を有する使用済燃料輸送貯蔵用キャスクに放射
線遮蔽体を形成する方法において、前記区画空間内に、
水素原子含有成分が相対的に大きい樹脂体と、前記外筒
の内面に沿う熱膨張吸収部材とを配置し、しかる後該区
画空間の内面と該樹脂体との間隙に耐熱液状樹脂を充填
して固化することを特徴とする使用済燃料輸送貯蔵用キ
ャスクの放射線遮蔽体を形成する方法。 - 【請求項２０】 使用済燃料を受け入れる内部空間を画
成する内筒、同内筒を同軸状に取り囲む外筒、該内筒と
該外筒との間に設けられ協働して区画空間を画成する良
熱伝導板を有する使用済燃料輸送貯蔵用キャスクに放射
線遮蔽体を形成する方法において、前記区画空間内に耐
熱液状樹脂を充填し、該耐熱液状樹脂の中に水素原子含
有成分が相対的に大きい樹脂体と前記外筒の内面に沿う
熱膨張吸収部材とを浸漬して配置し、しかる後該耐熱液
状樹脂を充填固化することを特徴とする使用済燃料輸送
貯蔵用キャスクの放射線遮蔽体を形成する方法。 - 【請求項２１】 前記樹脂体を入れた後に前記耐熱液状
樹脂を充填し、又は前記耐熱液状樹脂を入れた後に前記
樹脂体を充填し、又は前記樹脂体として粉体又はペレッ
ト状のものを使用して前記樹脂体と前記耐熱液状樹脂を
混練後充填することを特徴とする請求項１９又は請求項
２０記載の使用済燃料輸送貯蔵用キャスクの放射線遮蔽
体を形成する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11192036A JP2001021684A (ja) | 1999-07-06 | 1999-07-06 | 使用済燃料輸送貯蔵用キャスク、放射線遮蔽体及びその形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11192036A JP2001021684A (ja) | 1999-07-06 | 1999-07-06 | 使用済燃料輸送貯蔵用キャスク、放射線遮蔽体及びその形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001021684A true JP2001021684A (ja) | 2001-01-26 |
Family
ID=16284546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11192036A Withdrawn JP2001021684A (ja) | 1999-07-06 | 1999-07-06 | 使用済燃料輸送貯蔵用キャスク、放射線遮蔽体及びその形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001021684A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1367602A1 (en) * | 2002-05-31 | 2003-12-03 | Hitachi, Ltd. | Method of manufacturing a spent fuel cask |
| JP2004125763A (ja) * | 2002-09-30 | 2004-04-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 放射性物質格納容器およびその製造方法 |
| JP2008064767A (ja) * | 2007-10-22 | 2008-03-21 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 放射性物質格納容器およびその製造方法 |
| JP2008076408A (ja) * | 2007-10-22 | 2008-04-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 放射性物質格納容器 |
| JP2017044656A (ja) * | 2015-08-28 | 2017-03-02 | 株式会社オー・シー・エル | 使用済み核燃料用容器、及び、使用済み核燃料用容器の製造方法 |
| CN111183489A (zh) * | 2017-08-08 | 2020-05-19 | 日立造船株式会社 | 核废料桶和中子屏蔽部的制作方法 |
-
1999
- 1999-07-06 JP JP11192036A patent/JP2001021684A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1367602A1 (en) * | 2002-05-31 | 2003-12-03 | Hitachi, Ltd. | Method of manufacturing a spent fuel cask |
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| JP2008076408A (ja) * | 2007-10-22 | 2008-04-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 放射性物質格納容器 |
| JP2017044656A (ja) * | 2015-08-28 | 2017-03-02 | 株式会社オー・シー・エル | 使用済み核燃料用容器、及び、使用済み核燃料用容器の製造方法 |
| CN111183489A (zh) * | 2017-08-08 | 2020-05-19 | 日立造船株式会社 | 核废料桶和中子屏蔽部的制作方法 |
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