JP2001141882A - コンクリート製貯蔵容器およびコンクリート製貯蔵容器を複数備えた貯蔵容器ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】大きな振動等を受けた場合でも転倒することな
く、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、およびこのコンクリ
ート製貯蔵容器を複数備えた貯蔵容器ユニットを提供す
ることにある。 【解決手段】コンクリートキャスク１０の容器本体１２
の外周面上部に環状の固定ベルト３４が設けられてい
る。固定ベルトは、周方向に沿って離間して位置した複
数の係合部３８を有している。固定バンドの各係合部は
連結部材４２を係合可能に形成されている。固定バンド
および連結部材により、複数のコンクリートキャスクを
互いに連結し、貯蔵容器ユニットを構成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、熱発生を伴う放
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、およびこのコンクリート製
貯蔵容器を複数備えた貯蔵容器ユニットに関する。

【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、中性子遮蔽材とし
て優れているとともに、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、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、をコンクリート容器内に収納配置する
ことにより、使用済燃料からの放射性物質を遮蔽してい
る。また、コンクリート容器の内面には、放射線の遮
蔽、伝熱促進、容器の補強等を目的として、炭素鋼等の
金属からなる筒状のライナが設けられている。

【０００５】一般に、コンクリート自体は伝熱特性が低
いため、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
の外面との間には、冷却空気流路として機能する隙間が
形成され、コンクリート容器の底部には吸気口が、ま
た、容器の上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。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記構成のコンクリー
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。

【０００８】しかしながら、地震等の大きな振動により
コンクリートキャスクが転倒した場合、あるいは、隣接
して配置されたコンクリートキャスク同志が衝突した場
合、コンクリート容器にクラック等が発生したり、ある
いは、コンクリート容器と内部のキャニスタとが衝突
し、コンクリート容器およびキャニスタが損傷する恐れ
がある。

【０００９】そして、コンクリート容器にクラック等が
発生した場合、あるいはコンクリート容器、キャニスタ
が損傷した場合、放射線が外部に漏洩し、コンクリート
キャスクの安全性および健全性を担保することが困難と
なる。

【００１０】この発明は以上の点に鑑みなされたもの
で、その目的は、大きな振動等を受けた場合でも転倒す
ることなく、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、およびこの
コンクリート製貯蔵容器を複数備えた貯蔵容器ユニット
を提供することにある。

【００１１】

【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、放射性
物質が封入された密閉容器が収納された収納部を内部に
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、上記容器本体の外周面に取り付けられた環状の固
定バンドと、を備え、上記固定バンドは、周方向に沿っ
て互いに離間して設けられているとともにそれぞれ連結
部材を係合可能な複数の係合部を有していることを特徴
としている。

【００１２】また、この発明に係るコンクリート製貯蔵
容器は、上記容器本体の底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
の内面と上記密閉容器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を備
え、上記固定バンドは、上記容器本体の上部において上
記排気孔の下方に設けられていることを特徴としてい
る。

【００１３】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、係合部を備えた固定バンドが容器本体
に設けられ、この係合部に連結部材を係合させることに
より、他のコンクリート製貯蔵容器と連結することが可
能となる。複数のコンクリート製貯蔵容器を互いに連結
して保管することにより、地震等により大きな振動等を
受けた場合でもコンクリート製貯蔵容器の転倒、および
隣合うコンクリート製貯蔵容器同志の衝突を防止するこ
とができる。

【００１４】また、この発明に係るコンクリート製貯蔵
容器は、容器本体の上部および下部に設けられた２つの
固定バンドを備えている。この場合、コンクリート製貯
蔵容器同志を上部および下部で連結することが可能とな
り、コンクリート製貯蔵容器の転倒、衝突を一層確実に
防止可能となる。

【００１５】この発明に係る貯蔵容器ユニットは、上記
構成のコンクリート製貯蔵容器を複数備え、並んで配置
されたコンクリート製貯蔵容器同志は連結部材により互
いに連結されている。このように複数のコンクリート製
貯蔵容器を互いに連結してユニット化することにより、
地震等により大きな振動等を受けた場合でもコンクリー
ト製貯蔵容器の転倒、および隣合うコンクリート製貯蔵
容器同志の衝突を防止することができる。

【００１６】

【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。

【００１７】図１および図２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１
４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。

【００１８】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、また、コンクリート
の壁厚は、約０．９ｍ程度に形成されている。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２
０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。

【００１９】容器本体１２内には、容器本体の内周面お
よび蓋２０により、円柱形状の収納部２２が構成されて
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３１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、収納部２２内に収納されている。

【００２０】そして、キャニスタ１４の外周面と容器本
体１２の内周面との間の上記隙間により、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。

【００２１】容器本体１２の底部には複数、例えば４つ
の吸気口２６が形成され、また、容器本体１２の上端部
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の底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
端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とによって構成され
ている。

【００２２】これらの吸気口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コンク
リートキャスク１０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、冷却空気流路２４を通ってキ
ャニスタ１４の周囲を流れ、その間、キャニスタ１４お
よび容器本体１２を除熱し冷却する。そして、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、
排気口２８から容器本体１２の外部に排出される。

【００２３】一方、容器本体１２の内周面には、炭素鋼
等の金属からなる円筒状のライナ３０が設けられてい
る。金属からなるライナ３０は、コンクリートに比較し
て伝熱性が高く、使用済燃料集合体１８から発生した熱
の伝熱を促進するとともに、使用済燃料集合体１８から
の放射線、主としてγ線、を遮蔽する機能を有してい
る。

【００２４】また、図１ないし図３に示すように、容器
本体１２上部の外周面には、炭素鋼等の金属からなる固
定バンド３４が同軸的に取り付けられている。固定バン
ド３４は、環状のバンド本体３６と、バンド本体の外周
から放射状に突出した６つの係合部３８と、を一体に備
えている。係合部３８は、バンド本体３６の周方向に沿
って互いに等間隔離間して設けられている。また、各係
合部３８は、容器本体１２の軸方向に延びた係合孔４０
を有し、後述する連結部材の係合爪を係合可能となって
いる。

【００２５】上記のように構成されたコンクリートキャ
スク１０は、図４および図５に示すように、連結部材４
２を用いて他のコンクリートキャスク１０と連結するこ
とができる。連結部材４２は、金属等により細長い棒状
に形成され、その両端に係合爪４４を備えている。そし
て、コンクリートキャスク１０を連結する場合には、連
結部材４２の一方の係合爪４４をコンクリートキャスク
１０の固定バンド３４に設けられた任意の係合部３８の
係合孔４０に上方から挿入して係合させ、連結部材４２
の他方の係合爪４４を、上記と同様に、他のコンクリー
トキャスク１０に設けられた固定バンド３４の任意の係
合部３８に係合させる。これにより、隣合う２つのコン
クリートキャスク同志を連結部材４２によって連結する
ことができる。

【００２６】複数のコンクリートキャスク１０を図示し
ない貯蔵庫内に立位状態で保管する場合、図６に示すよ
うに、例えば、３つのコンクリートキャスク１０を三角
形の頂点をなす位置にそれぞれ配置し、連結部材４２に
よって互いに連結する。この場合、１つのコンクリート
キャスク１０は、隣合う他の２つのコンクリートキャス
ク１０にそれぞれ連結部材４２を介して連結されてい
る。

【００２７】また、４つ以上のコンクリートキャスク１
０を保管する場合においても、図６に２点鎖線で示すよ
うに、各コンクリートキャスクを三角形の頂点をなす位
置にそれぞれ配置し、隣合う他の２つのコンクリートキ
ャスク１０にそれぞれ連結部材４２を介して連結する。

【００２８】このように複数のコンクリートキャスク１
０を連結部材４２によって互いに連結することにより、
トラス状の貯蔵容器ユニットが構成される。そして、複
数のコンクリートキャスク１０を貯蔵容器ユニットとし
て保管することにより、各連結部材４２が筋交として機
能し、地震等により大きな振動を受けた場合でも各コン
クリートキャスク１０の転倒、および隣合うコンクリー
トキャスク同志の衝突を防止することができる。

【００２９】従って、コンクリートキャスク１０に大き
な振動等が作用した場合でも、容器本体１２におけるク
ラックの発生、あるいは、容器本体およびキャニスタ１
４の損傷を生じることがなく、コンクリートキャスクの
安全性および健全性を担保し、放射性物質を長期間に亘
って安全にかつ安定して貯蔵することができる。

【００３０】また、各連結部材４２は細長い棒状に形成
されているため、各コンクリートキャスク１０周辺に発
生する上昇気流を遮ることがなく、外気による容器本体
１２およびキャニスタ１４の冷却効果に悪影響を及ぼす
ことはない。更に、容器本体１２の周囲の金属製の固定
バンド３４を設けることにより、容器本体の強度向上を
図ることができる。

【００３１】なお、貯蔵容器ユニットを構成する複数の
コンクリートキャスク１０および連結部材４２の配置
は、上述したトラス状の配置に限らず、コンクリートキ
ャスクの転倒を防止できる配置であれば任意に選択可能
である。例えば、複数のコンクリートキャスクを四角形
の各頂点をなす位置、あるいは、放射状に並べて配置す
るようにしてもよい。

【００３２】図７および図８に示すように、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１０は、
上記実施の形態と同様の固定バンドを２つ備え、一方の
固定バンド３４ａは、容器本体１２の上部において排気
孔２８の下方に設けられ、第２固定バンドとして機能す
る他方の固定バンド３４ｂは、容器本体１２の下部で、
吸気口２６の上方に設けられている。他の構成は上述し
た実施の形態と同一であり、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する。

【００３３】上記構成のコンクリートキャスク１０同志
を連結する場合には、上下２本の連結部材４２を用いて
連結する。すなわち、隣合う２つのコンクリートキャス
ク１０の上方の固定バンド３４ａ同志を連結部材４２を
介して連結するとともに、下方の固定バンド３４ｂ同志
を他の連結部材４２を介して連結する。

【００３４】上記構成のコンクリートキャスク１０によ
れば、コンクリートキャスク同志を２本の連結部材４２
を介して連結することができ、貯蔵容器ユニットを構成
した際の連結強度が向上し、コンクリートキャスク１０
の転倒および衝突を一層確実に防止することが可能とな
る。また、下方の固定バンド３４ｂ同志を連結した連結
部材４２は、貯蔵庫内において、係員が歩行可能な足場
として機能することができる。

【００３５】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、上述した実施の形態では、固定バンド３
４の係合部３８を係合孔４０とし、連結部材４２の係合
爪４４を係合させる構成としたが、これに限らず、固定
バンドの係合部を上方に向って延出した係合爪により構
成し、連結部材４２の各端に係合孔を設ける構成として
もよい。また、固定バンドにおける係合部の数は必要に
応じて増減可能である。更に、コンクリートキャスク１
０の連結に用いる連結部材は、同一長さに限らず、種々
の長さを持った連結部材を使用してもよい。

【００３６】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、容器本体に固定バンドを設け、連結部材を介して他
のコンクリート製貯蔵容器と連結可能とすることによ
り、大きな振動等を受けた場合でも転倒を防止し、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、およびこのコンクリート製貯
蔵容器を複数備えた貯蔵容器ユニットを提供することが
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】上記コンクリートキャスクの平面図。

【図４】上記コンクリートキャスクの固定バンドの係合
部および連結部材を示す斜視図。

【図５】２つの上記コンクリートキャスクを連結した状
態を示す側面図。

【図６】３つ以上の上記コンクリートキャスクを連結し
て構成された貯蔵容器ユニットを示す平面図。

【図７】この発明の第２の実施の形態に係るコンクリー
トキャスクを示す斜視図。

【図８】上記第２の実施の形態に係るコンクリートキャ
スクを２つ連結した状態を示す側面図。

【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 １５…密閉容器 １８…使用済燃料集合体 ２０…蓋 ２２…収納部 ２４…冷却空気流路 ２６…吸気口 ２８…排気口 ３０…ライナ ３４、３４ａ、３４ｂ…固定バンド ３６…バンド本体 ３８…係合部 ４２…連結部材

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】放射性物質が封入された密閉容器を収納し
   たコンクリート製貯蔵容器において、 上記密閉容器が収納され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、 上記容器本体の外周面に取り付けられた環状の固定バン
   ドと、を備え、 上記固定バンドは、周方向に沿って互いに離間して設け
   られているとともにそれぞれ連結部材を係合可能な複数
   の係合部を有していることを特徴とするコンクリート製
   貯蔵容器。
2. 【請求項２】上記容器本体の底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
   納部の内面と上記密閉容器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
   を備え、 上記固定バンドは、上記容器本体の上部において上記排
   気孔の下方に設けられていることを特徴とする請求項１
   に記載のコンクリート製貯蔵容器。
3. 【請求項３】上記容器本体の下部において容器本体の外
   周面に取り付けられ上記吸気口の上方に位置した環状の
   第２固定バンドを備え、 上記第２固定バンドは、周方向に沿って互いに離間して
   設けられているとともにそれぞれ連結部材を係合可能な
   複数の係合部を有していることを請求項２に記載のコン
   クリート製貯蔵容器。
4. 【請求項４】上記係合部は、放射方向に突出していると
   ともに係合孔を備えていることを特徴とする請求項１な
   いし３のいずれか１項に記載のコンクリート製貯蔵容
   器。
5. 【請求項５】請求項１ないし４のいずれか１項に記載の
   コンクリート製貯蔵容器を複数備え、 並んで配置された上記コンクリート製貯蔵容器同志は、
   一方のコンクリート製貯蔵容器に設けられた上記固定バ
   ンドの係合部に係合した一端と、他方のコンクリート製
   貯蔵容器に設けられた上記固定バンドの係合部に係合し
   た他端と、を有した連結部材により連結されていること
   を特徴とする貯蔵容器ユニット。
6. 【請求項６】トラス状に配置された少なくとも３つの上
   記コンクリート製貯蔵容器を備え、 各コンクリート製貯蔵容器は、隣合う他の２つのコンク
   リート製貯蔵容器にそれぞれ上記連結部材を介して連結
   されていることを特徴とする請求項５に記載の貯蔵容器
   ユニット。