JP2001235583A - 使用済燃料用キャスク - Google Patents
使用済燃料用キャスクInfo
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の目的は、キャスクでの熱流量の上下方
向での適正化を図り、キャスクへの使用済燃料集合体の
収納体数を多くすることができる使用済燃料用キャスク
を提供することにある。 【解決手段】本発明は、バスケット５と中空部材（内
筒）１の間に、中空部材１の底部に設けられている中性
子遮へい体８への畜熱を抑制する畜熱抑制手段（伝熱部
材）７を設け、底部の中性子遮へい体８への熱の流入量
を抑制するようにしたものである。
向での適正化を図り、キャスクへの使用済燃料集合体の
収納体数を多くすることができる使用済燃料用キャスク
を提供することにある。 【解決手段】本発明は、バスケット５と中空部材（内
筒）１の間に、中空部材１の底部に設けられている中性
子遮へい体８への畜熱を抑制する畜熱抑制手段（伝熱部
材）７を設け、底部の中性子遮へい体８への熱の流入量
を抑制するようにしたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は主として原子力発電
所から発生する使用済燃料の輸送又は貯蔵ないし輸送貯
蔵兼用の使用済燃料用キャスクに関する。
所から発生する使用済燃料の輸送又は貯蔵ないし輸送貯
蔵兼用の使用済燃料用キャスクに関する。
【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（燃料集合体）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。
れた燃料（燃料集合体）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。
【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15000tU規模と予想
されている。
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15000tU規模と予想
されている。
【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、乾式キャスク貯蔵、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。
安定保管する方法として、乾式キャスク貯蔵、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。
【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７に示すように、乾式キ
ャスクの中に使用済燃料を収納し貯蔵する方法である。
使用済燃料が発生するγ線（ガンマ線）をキャスク本体
で遮へい出来るように内筒１の厚さが考慮されている。
また、使用済燃料が発生する中性子はγ線遮蔽体である
内筒１の外側に設けた中性子遮へい材３により遮へいす
る。
ているキャスク貯蔵方式は、図７に示すように、乾式キ
ャスクの中に使用済燃料を収納し貯蔵する方法である。
使用済燃料が発生するγ線（ガンマ線）をキャスク本体
で遮へい出来るように内筒１の厚さが考慮されている。
また、使用済燃料が発生する中性子はγ線遮蔽体である
内筒１の外側に設けた中性子遮へい材３により遮へいす
る。
【０００６】内筒１の内には中性子吸収材より構成され
るバスケット５が収納配置されている。このバスケット
５内に使用済燃料は格子状に装荷配置され、いかなる場
合においても使用済燃料の本体の臨界を防止できるよう
に成されている。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内筒１と外筒（側面カバ
ー）の間に冷却フィン４が取付けられている。
るバスケット５が収納配置されている。このバスケット
５内に使用済燃料は格子状に装荷配置され、いかなる場
合においても使用済燃料の本体の臨界を防止できるよう
に成されている。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内筒１と外筒（側面カバ
ー）の間に冷却フィン４が取付けられている。
【０００７】キャスク本体蓋部は、一次蓋１１と二次蓋
１２の二重構造となっており、キャスク本体内部に放射
能を確実に閉じ込める構造となっている。また、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１４，１５が取付けられている。
１２の二重構造となっており、キャスク本体内部に放射
能を確実に閉じ込める構造となっている。また、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１４，１５が取付けられている。
【０００８】空の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
１１が取付けられキャスク内部の水が排出される。排出
終了後、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。
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
１１が取付けられキャスク内部の水が排出される。排出
終了後、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。
【０００９】一次蓋１１の密封性を確認した後に、キャ
スクは、二次蓋１２が取付けられ,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
さたキャスクは、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。
スクは、二次蓋１２が取付けられ,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
さたキャスクは、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。
【００１０】キャスクへの使用済燃料の収納体数は、使
用済燃料から発生する崩壊熱の除熱性能やガンマ線及び
中性子線の遮へい性能に依存するが、特に除熱性能によ
って大きく左右される。中性子遮へい体には高分子化合
物材料が用いられるが、高温になると中性子を吸収する
水素が放出して中性子吸収機能の低下を招くためであ
る。
用済燃料から発生する崩壊熱の除熱性能やガンマ線及び
中性子線の遮へい性能に依存するが、特に除熱性能によ
って大きく左右される。中性子遮へい体には高分子化合
物材料が用いられるが、高温になると中性子を吸収する
水素が放出して中性子吸収機能の低下を招くためであ
る。
【００１１】使用済燃料及びキャスク構成部材の温度は
キャスクの除熱性能に依存し、熱の大気への伝熱に優れ
ているほど、温度の低減が図ることができる。使用済燃
料及びキャスク構成部材の温度には制限があり、使用済
燃料被覆管温度は約390℃以下、キャスク構成部品のう
ちガンマ線遮へいに用いられる内筒１としての炭素鋼や
ステンレス鋼等の鉄鋼材料は約370℃は以下、中性子遮
へい体３に用いられる高分子化合物材料は約150〜170℃
以下である。
キャスクの除熱性能に依存し、熱の大気への伝熱に優れ
ているほど、温度の低減が図ることができる。使用済燃
料及びキャスク構成部材の温度には制限があり、使用済
燃料被覆管温度は約390℃以下、キャスク構成部品のう
ちガンマ線遮へいに用いられる内筒１としての炭素鋼や
ステンレス鋼等の鉄鋼材料は約370℃は以下、中性子遮
へい体３に用いられる高分子化合物材料は約150〜170℃
以下である。
【００１２】使用済燃料から発生する崩壊熱は、キャス
ク外壁へは輻射と伝導によって使用済燃料からバスケッ
ト５へ、バスケット５からキャスク内筒１へ、キャスク
内筒１から外筒２の外表面へ伝えられて大気中に放熱さ
れる。熱の伝達には金属による熱の伝導が最も優れ、ま
た空間の熱の輻射は距離の２乗に反比例するために空間
距離が近いほど熱の伝達に優れる性質を有している。
ク外壁へは輻射と伝導によって使用済燃料からバスケッ
ト５へ、バスケット５からキャスク内筒１へ、キャスク
内筒１から外筒２の外表面へ伝えられて大気中に放熱さ
れる。熱の伝達には金属による熱の伝導が最も優れ、ま
た空間の熱の輻射は距離の２乗に反比例するために空間
距離が近いほど熱の伝達に優れる性質を有している。
【００１３】なお、図７に示すようなキャスクについて
は、例えば、特開平６―９４８９２号公報などに記載さ
れている。
は、例えば、特開平６―９４８９２号公報などに記載さ
れている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】使用済燃料（燃料集合
体）及びキャスク構成部材の温度は各部分に流入する熱
量と流出する熱量の差により決まり、局所的な温度の上
昇は、熱の流入量に対し流出量が相対的に少ない場合に
起きる。
体）及びキャスク構成部材の温度は各部分に流入する熱
量と流出する熱量の差により決まり、局所的な温度の上
昇は、熱の流入量に対し流出量が相対的に少ない場合に
起きる。
【００１５】従来のキャスクでは、キャスクを縦置きに
貯蔵した場合、使用済燃料の発熱源である燃料（ＵＯ２
ペレット）が存在する部分（燃料有効部）は燃料集合体
の下方に存在し、かつ使用済燃料はキャスク底部（底
板）に接触して収納されるために発熱部が下方にシフト
し、さらにキャスク上部には接触していないために、上
方に比べ下方への熱の伝達が良好になっている。
貯蔵した場合、使用済燃料の発熱源である燃料（ＵＯ２
ペレット）が存在する部分（燃料有効部）は燃料集合体
の下方に存在し、かつ使用済燃料はキャスク底部（底
板）に接触して収納されるために発熱部が下方にシフト
し、さらにキャスク上部には接触していないために、上
方に比べ下方への熱の伝達が良好になっている。
【００１６】しかしながら、底部の中性子遮へい体は、
流入する熱量が多大であるにも拘らず、他の金属材料に
比べて熱伝達率が約１／３０程度劣るために流入した熱
が滞留して畜熱され局所的な温度の上昇が生じている。
キャスク構成部材の他の各部の温度が制限温度に対し大
きな余裕度を有するにも拘らず、底部に設けられている
中性子遮へい体の温度が制限値を越えてしまうために、
キャスクへの使用済燃料の収納体数を増加させられない
という問題点を有する。 本発明の目的は、キャスクでの熱流量の上下方向での適
正化を図り、キャスクへの使用済燃料集合体の収納体数
を多くすることができる使用済燃料用キャスクを提供す
ることにある。
流入する熱量が多大であるにも拘らず、他の金属材料に
比べて熱伝達率が約１／３０程度劣るために流入した熱
が滞留して畜熱され局所的な温度の上昇が生じている。
キャスク構成部材の他の各部の温度が制限温度に対し大
きな余裕度を有するにも拘らず、底部に設けられている
中性子遮へい体の温度が制限値を越えてしまうために、
キャスクへの使用済燃料の収納体数を増加させられない
という問題点を有する。 本発明の目的は、キャスクでの熱流量の上下方向での適
正化を図り、キャスクへの使用済燃料集合体の収納体数
を多くすることができる使用済燃料用キャスクを提供す
ることにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴とするとこ
ろは、バスケットと中空部材の間に、中空部材の底部に
設けられている中性子遮へい体への畜熱を抑制する畜熱
抑制手段を設け、底部の中性子遮へい体への熱の流入量
を抑制することにより温度の低減させるようにしたこと
にある。
ろは、バスケットと中空部材の間に、中空部材の底部に
設けられている中性子遮へい体への畜熱を抑制する畜熱
抑制手段を設け、底部の中性子遮へい体への熱の流入量
を抑制することにより温度の低減させるようにしたこと
にある。
【００１８】具体的には、バスケットと内筒の空間に高
い熱伝導性を示す材料から構成された伝熱部材を設けた
ものである。
い熱伝導性を示す材料から構成された伝熱部材を設けた
ものである。
【００１９】本発明によれば、キャスクに収納装荷した
使用済燃料からの発熱量は定まっており、熱量のバラン
スとしてより熱の伝達に優れるキャスク上方への熱流量
が増加することになり、底部への熱の流入量は減少しキ
ャスク底部の中性子遮へい体への畜熱を抑制できるので
温度低減することができる。その結果として、キャスク
への使用済燃料集合体の収納体数を多くすることができ
る。
使用済燃料からの発熱量は定まっており、熱量のバラン
スとしてより熱の伝達に優れるキャスク上方への熱流量
が増加することになり、底部への熱の流入量は減少しキ
ャスク底部の中性子遮へい体への畜熱を抑制できるので
温度低減することができる。その結果として、キャスク
への使用済燃料集合体の収納体数を多くすることができ
る。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１、２に本発明の一実施例を示
す。図１は本発明に係わる使用済燃料キャスクの横断面
で、図２は縦断面を示す。
す。図１は本発明に係わる使用済燃料キャスクの横断面
で、図２は縦断面を示す。
【００２１】図１、２において、使用済燃料用キャスク
は、使用済燃料から発生するガンマ線の遮へい機能及び
構造強度を有した内筒１及び外筒２からなり、内筒１及
び外筒２の間には中性子遮へい体３が充填されている。
また、内筒１と外筒２は伝熱フィン４にて結合されてい
る。伝熱フィン４は内筒１から外筒２へキャスク内部の
熱を伝達し、外筒２の表面から熱は大気中へ放熱され
る。
は、使用済燃料から発生するガンマ線の遮へい機能及び
構造強度を有した内筒１及び外筒２からなり、内筒１及
び外筒２の間には中性子遮へい体３が充填されている。
また、内筒１と外筒２は伝熱フィン４にて結合されてい
る。伝熱フィン４は内筒１から外筒２へキャスク内部の
熱を伝達し、外筒２の表面から熱は大気中へ放熱され
る。
【００２２】使用済燃料はバスケット５の中に収納装荷
され、臨界を防止する幾何学形状が維持されている。キ
ャスクの円筒１の底部に、中性子遮へい体８が底板９と
底板カバー１０の間に充填されており、一次蓋１１に充
填されている中性子遮へい体１３とともに、作業員への
被爆を低減できるようになっている。底板９と底板カバ
ー１０は溶接によって一体化されている。キャスク内部
の密封性能は一次蓋１１及び二次蓋１２により二重に担
保されている。
され、臨界を防止する幾何学形状が維持されている。キ
ャスクの円筒１の底部に、中性子遮へい体８が底板９と
底板カバー１０の間に充填されており、一次蓋１１に充
填されている中性子遮へい体１３とともに、作業員への
被爆を低減できるようになっている。底板９と底板カバ
ー１０は溶接によって一体化されている。キャスク内部
の密封性能は一次蓋１１及び二次蓋１２により二重に担
保されている。
【００２３】キャスクのハンドリングは上部トラニオン
１４及び下部トラニオン１５を用いて行われる。
１４及び下部トラニオン１５を用いて行われる。
【００２４】本発明の使用済燃料用キャスクでは、使用
済燃料を収納したバスケット５と使用済燃料が発生する
ガンマ線の遮へいとキャスクの構造強度を有する内筒１
の間に、底部の中性子遮へい体８への畜熱を抑制する畜
熱抑制手段としての伝熱部材７を設けたことを特徴とす
る。伝熱部材７は、望ましくは燃料集合体の有効部分よ
り上方に設置される。
済燃料を収納したバスケット５と使用済燃料が発生する
ガンマ線の遮へいとキャスクの構造強度を有する内筒１
の間に、底部の中性子遮へい体８への畜熱を抑制する畜
熱抑制手段としての伝熱部材７を設けたことを特徴とす
る。伝熱部材７は、望ましくは燃料集合体の有効部分よ
り上方に設置される。
【００２５】伝熱部材７の取付けは内筒１の内壁にボル
ト等で固定し、輻射による熱の伝達は空間距離の２乗に
反比例するのでバスケット５との空間距離を可能な限り
低減させるほうが効果が大きい。伝熱部材７はバスケッ
ト５に固定しても同様の効果が得られる。伝熱部材７の
材質はアルミニウム合金や銅合金などの高伝導性金属が
好適である。伝熱部材７はブロック形状に限らず分割構
成したもの、中空形状やハニカム形状で軽量化を図った
ものでもよい。
ト等で固定し、輻射による熱の伝達は空間距離の２乗に
反比例するのでバスケット５との空間距離を可能な限り
低減させるほうが効果が大きい。伝熱部材７はバスケッ
ト５に固定しても同様の効果が得られる。伝熱部材７の
材質はアルミニウム合金や銅合金などの高伝導性金属が
好適である。伝熱部材７はブロック形状に限らず分割構
成したもの、中空形状やハニカム形状で軽量化を図った
ものでもよい。
【００２６】このような構成のキャスクは、キャスクに
収納した使用済燃料からの発熱量は一定であるために、
熱量のバランスとしてより熱の伝達に優れるキャスク上
方への熱流量が増加することになる。内筒１から二次蓋
１２への伝熱通路は内筒１から底面カバー１０への伝熱
通路より断面積が大きので、キャスク上方のほうが熱の
伝達に優れている。
収納した使用済燃料からの発熱量は一定であるために、
熱量のバランスとしてより熱の伝達に優れるキャスク上
方への熱流量が増加することになる。内筒１から二次蓋
１２への伝熱通路は内筒１から底面カバー１０への伝熱
通路より断面積が大きので、キャスク上方のほうが熱の
伝達に優れている。
【００２７】したがって、キャスク底部への熱の流入量
は減少し、中性子遮へい体８の温度を低下させることが
できる。本発明者達のシミュレーション結果によると、
約１５℃程度だけのキャスク底部の中性子遮へい体８の
温度を低減できた。中性子遮へい体８の低減した温度分
の使用済燃料集合体のキャスクへの収納体数増加が可能
となり、従来のキャスクに比べ約５〜１０％程度の収納
体数増加が図れることとなる。
は減少し、中性子遮へい体８の温度を低下させることが
できる。本発明者達のシミュレーション結果によると、
約１５℃程度だけのキャスク底部の中性子遮へい体８の
温度を低減できた。中性子遮へい体８の低減した温度分
の使用済燃料集合体のキャスクへの収納体数増加が可能
となり、従来のキャスクに比べ約５〜１０％程度の収納
体数増加が図れることとなる。
【００２８】従って、本発明のキャスクによれば、大容
量キャスクが実現できるために、使用済燃料貯蔵施設全
体として必要キャスク数の削減ができ、それに応じて貯
蔵建屋も縮小でき、同時にキャスクハンドリング回数の
低減もすることとなり、高経済性のキャスクを提供でき
る。
量キャスクが実現できるために、使用済燃料貯蔵施設全
体として必要キャスク数の削減ができ、それに応じて貯
蔵建屋も縮小でき、同時にキャスクハンドリング回数の
低減もすることとなり、高経済性のキャスクを提供でき
る。
【００２９】また、図３に示すようにバスケット外周に
リブ１６が形成されている場合には、伝熱部材７はリブ
１６とバスケット５の間に設置する。この場合、伝熱部
材７の取付けはリブ１６若しくはバスケット５にボルト
等で固定できる。
リブ１６が形成されている場合には、伝熱部材７はリブ
１６とバスケット５の間に設置する。この場合、伝熱部
材７の取付けはリブ１６若しくはバスケット５にボルト
等で固定できる。
【００３０】図４に本発明の他の実施例を示す。 図４は図１、２に示す実施例に、底板９と底部中性子遮
へい体８との間に断熱材１９を設置したものである。断
熱材１９を設置することにより底部中性子遮へい体８へ
の熱流入が抑制されるため、熱量のバランスとして相対
的により熱の伝達に優れるキャスク上方への熱流量が増
加することになり、底部への熱の流入量は減少しキャス
ク底部の中性子遮へい体へ温度低減が実現できる。
へい体８との間に断熱材１９を設置したものである。断
熱材１９を設置することにより底部中性子遮へい体８へ
の熱流入が抑制されるため、熱量のバランスとして相対
的により熱の伝達に優れるキャスク上方への熱流量が増
加することになり、底部への熱の流入量は減少しキャス
ク底部の中性子遮へい体へ温度低減が実現できる。
【００３１】図４の実施例においても図１、２の実施例
と同様に、熱量のバランスとしてより熱の伝達に優れる
キャスク上方への熱流量が増加することになり、底部中
性子遮へい体８への熱の流入量を減少させることができ
る。
と同様に、熱量のバランスとしてより熱の伝達に優れる
キャスク上方への熱流量が増加することになり、底部中
性子遮へい体８への熱の流入量を減少させることができ
る。
【００３２】図５に本発明の他の実施例を示す。 図５は図１、２に示す実施例に、燃料支持板２１を設け
たものである。バスケット５の格子６の下部にそれぞれ
設置された燃料支持板２１は、燃料下端を支持すると共
に、使用済燃料集合体２２と底板９の接触を防止するた
め、底板９への熱流入を軽減できるから、底部中性子遮
へい体８の温度上昇を抑制できる。
たものである。バスケット５の格子６の下部にそれぞれ
設置された燃料支持板２１は、燃料下端を支持すると共
に、使用済燃料集合体２２と底板９の接触を防止するた
め、底板９への熱流入を軽減できるから、底部中性子遮
へい体８の温度上昇を抑制できる。
【００３３】図５の実施例においても図１、２の実施例
と同様に、熱量のバランスとしてより熱の伝達に優れる
キャスク上方への熱流量が増加することになり、底部中
性子遮へい体８への熱の流入量を減少させることができ
る。
と同様に、熱量のバランスとしてより熱の伝達に優れる
キャスク上方への熱流量が増加することになり、底部中
性子遮へい体８への熱の流入量を減少させることができ
る。
【００３４】図６に本発明の他の実施例を示す。 図６は図１、２に示す実施例に、図６（ｂ）に示すよう
に底部中性子遮へい体８に伝熱部材（放熱フィン）２３
を設けたものである。伝熱部材２３は底板９から底板カ
バー１０に向かって配置する。この伝熱部材２３の構造
はストリーミング防止のため屈曲構造や傾斜構造が好適
である。また、伝熱部材２３にアルミニウム合金や銅合
金などの高伝導性金属、ＢやＧｄなどの中性子吸収元素
を添加した金属材料は好適である。
に底部中性子遮へい体８に伝熱部材（放熱フィン）２３
を設けたものである。伝熱部材２３は底板９から底板カ
バー１０に向かって配置する。この伝熱部材２３の構造
はストリーミング防止のため屈曲構造や傾斜構造が好適
である。また、伝熱部材２３にアルミニウム合金や銅合
金などの高伝導性金属、ＢやＧｄなどの中性子吸収元素
を添加した金属材料は好適である。
【００３５】図６の実施例においても図１、２の実施例
と同様に、熱量のバランスとしてより熱の伝達に優れる
キャスク上方への熱流量が増加することになり、底部中
性子遮へい体８への熱の流入量を減少させることがで
き、かつキャスク底部の放熱を良くすることができる。
と同様に、熱量のバランスとしてより熱の伝達に優れる
キャスク上方への熱流量が増加することになり、底部中
性子遮へい体８への熱の流入量を減少させることがで
き、かつキャスク底部の放熱を良くすることができる。
【００３６】なお、上述の実施例は内筒と外筒が円筒状
のものを用いているが、角状の中空体でもよいことは勿
論のことである。
のものを用いているが、角状の中空体でもよいことは勿
論のことである。
【００３７】
【発明の効果】本発明によれば、キャスクに収納装荷し
た使用済燃料からの発熱量は定まっており、熱量のバラ
ンスとしてより熱の伝達に優れるキャスク上方への熱流
量が増加することになり、底部への熱の流入量は減少し
キャスク底部の中性子遮へい体への畜熱を抑制できるの
で温度低減することができる。その結果として、キャス
クへの使用済燃料集合体の収納体数を多くすることがで
きる。
た使用済燃料からの発熱量は定まっており、熱量のバラ
ンスとしてより熱の伝達に優れるキャスク上方への熱流
量が増加することになり、底部への熱の流入量は減少し
キャスク底部の中性子遮へい体への畜熱を抑制できるの
で温度低減することができる。その結果として、キャス
クへの使用済燃料集合体の収納体数を多くすることがで
きる。
【図１】本発明の使用済燃料キャスクの横断面図であ
る。
る。
【図２】本発明の使用済燃料キャスクの縦断面図であ
る。
る。
【図３】本発明のリブ付きバスケットを使用した使用済
燃料キャスクの横断面図である。
燃料キャスクの横断面図である。
【図４】本発明の他の実施例の要部を示す縦断面図であ
る。
る。
【図５】本発明の他の実施例の要部を示す縦断面図であ
る。
る。
【図６】本発明の他の実施例の要部を示す縦断面図であ
る。
る。
【図７】本発明を適用する従来の使用済燃料キャスクの
一例構成図である。
一例構成図である。
1…内筒、2…外筒、3…側部中性子遮へい体、4…伝熱フ
ィン、5…バスケット、6…バスケット格子、7…伝熱部
材、8…底部中性子遮へい体、9…底板、10…底板カバ
ー、11…一次蓋、12…二次蓋、13…蓋部中性子遮へい
体、14…上部トラニオン、15…下部トラニオン、16…リ
ブ、19…断熱体、20…固縛装置、21…燃料支持板、22…
使用済燃料、23…伝熱部材。
ィン、5…バスケット、6…バスケット格子、7…伝熱部
材、8…底部中性子遮へい体、9…底板、10…底板カバ
ー、11…一次蓋、12…二次蓋、13…蓋部中性子遮へい
体、14…上部トラニオン、15…下部トラニオン、16…リ
ブ、19…断熱体、20…固縛装置、21…燃料支持板、22…
使用済燃料、23…伝熱部材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 社日立製作所原子力事業部内 (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・電機開発研究所内 Ｆターム(参考） 3E067 AA11 AB99 AC03 BA01B BA01C BB11B BC03B BC07B BC07C EE43 GA19 GB07
Claims (9)
- 【請求項１】複数本の使用済燃料を縦方向に装荷される
バスケットを中空部材に収納し、前記中空部材の蓋部、
側部および底部に中性子遮へい体を設けた使用済燃料用
キャスクにおいて、前記バスケットと前記中空部材の間
に、前記中空部材の底部に設けられている前記中性子遮
へい体への畜熱を抑制する畜熱抑制手段を設けたことを
特徴とする使用済燃料用キャスク。 - 【請求項２】複数本の使用済燃料を縦方向に装荷される
バスケットを円筒状部材に収納し、前記円筒状部材の蓋
部、側部および底部に中性子遮へい体を設けた使用済燃
料用キャスクにおいて、前記バスケットと前記円筒状部
材の間に前記キャスクの上方への熱伝達を促進して前記
円筒状部材の底部に設けられている前記中性子遮へい体
への畜熱を抑制する畜熱抑制手段を設けたことを特徴と
する使用済燃料用キャスク。 - 【請求項３】複数本の使用済燃料を縦方向に装荷される
バスケットを金属製の円筒状部材に収納し、前記円筒状
部材の蓋部、側部および底部に高分子化合物からなる中
性子遮へい体を設けた使用済燃料用キャスクにおいて、
前記バスケットと前記円筒状部材の間に前記キャスクの
上方への熱伝達を促進して前記円筒状部材の底部に設け
られている前記中性子遮へい体への畜熱を抑制する畜熱
抑制手段を設けたことを特徴とする使用済燃料用キャス
ク。 - 【請求項４】複数本の使用済燃料を縦方向に装荷される
バスケットをリブにより支持して金属製の円筒状部材に
収納し、前記円筒状部材の蓋部、側部および底部に高分
子化合物からなる中性子遮へい体を設けた使用済燃料用
キャスクにおいて、前記バスケットと前記リブの間に、
前記キャスクの上方への熱伝達を促進して前記円筒状部
材の底部に設けられている前記中性子遮へい体への畜熱
を抑制する伝熱部材を設けたことを特徴とする使用済燃
料用キャスク。 - 【請求項５】複数本の使用済燃料を縦方向に装荷される
バスケットを金属製の円筒状部材に収納し、前記円筒状
部材の蓋部、側部および底部に高分子化合物からなる中
性子遮へい体を設けた使用済燃料用キャスクにおいて、
前記バスケットと前記円筒状部材の間に前記キャスクの
上方への熱伝達を促進して前記円筒状部材の底部に設け
られている前記中性子遮へい体への畜熱を抑制する伝熱
部材と、前記円筒状部材の底部に設けられている前記中
性子遮へい体の上側に設けられている断熱部材とを設け
たことを特徴とする使用済燃料用キャスク。 - 【請求項６】複数本の使用済燃料を縦方向に装荷される
バスケットを金属製の円筒状部材に収納し、前記円筒状
部材の蓋部、側部および底部に高分子化合物からなる中
性子遮へい体を設けた使用済燃料用キャスクにおいて、
前記バスケットと前記円筒状部材の間に前記キャスクの
上方への熱伝達を促進して前記円筒状部材の底部に設け
られている前記中性子遮へい体への畜熱を抑制する伝熱
部材と、前記円筒状部材の底部の上側に設けられ、前記
使用済燃料の下端を支持する燃料指示板とを設けたこと
を特徴とする使用済燃料用キャスク。 - 【請求項７】複数本の使用済燃料を縦方向に装荷される
バスケットを金属製の円筒状部材に収納し、前記円筒状
部材の蓋部、側部および底部に高分子化合物からなる中
性子遮へい体を設けた使用済燃料用キャスクにおいて、
前記バスケットと前記円筒状部材の間に前記キャスクの
上方への熱伝達を促進して前記円筒状部材の底部に設け
られている前記中性子遮へい体への畜熱を抑制する伝熱
部材と、前記円筒状部材の底部に設けられている前記中
性子遮へい体の熱を放熱する放熱フィンとを設けたこと
を特徴とする使用済燃料用キャスク。 - 【請求項８】複数本の使用済燃料を縦方向に装荷される
バスケットと、前記バスケットを収納する内筒と、前記
内筒を囲うように配置されている外筒と、前記内筒の上
部に設けられている一次蓋と、前記一次蓋の上側に設け
られている二次蓋と、前記内筒の底面に設けられている
底板と、前記内筒と外筒の間、前記一次蓋の内部および
前記底板の内部にそれぞれ設けられている中性子遮へい
体と、前記バスケットと前記内筒の間に、前記キャスク
の上方への熱伝達を促進して前記底板に設けられている
前記中性子遮へい体への畜熱を抑制する伝熱部材とを具
備することを特徴とする使用済燃料用キャスク。 - 【請求項９】複数本の使用済燃料を縦方向に装荷される
バスケットと、前記バスケットを収納し、ガンマ線を遮
へいする鋼鉄製の内筒と、前記内筒を囲うように配置さ
れている外筒と、前記内筒と前記外筒の間の熱を伝達す
る伝達フィンと、前記内筒の上部に設けられている金属
製の一次蓋と、前記一次蓋の上側に設けられている二次
蓋と、前記内筒の底面に設けられている底板と、前記内
筒と外筒の間、前記一次蓋の内部および前記底板の内部
にそれぞれ設けられている高分子化合物からなる中性子
遮へい体と、前記バスケットと前記内筒の間に、前記キ
ャスクの上方への熱伝達を促進して前記底板に設けられ
ている前記中性子遮へい体への畜熱を抑制する伝熱部材
とを具備することを特徴とする使用済燃料用キャスク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000052177A JP2001235583A (ja) | 2000-02-23 | 2000-02-23 | 使用済燃料用キャスク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000052177A JP2001235583A (ja) | 2000-02-23 | 2000-02-23 | 使用済燃料用キャスク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001235583A true JP2001235583A (ja) | 2001-08-31 |
Family
ID=18573735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000052177A Pending JP2001235583A (ja) | 2000-02-23 | 2000-02-23 | 使用済燃料用キャスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001235583A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002059904A1 (en) * | 2001-01-25 | 2002-08-01 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Cask and production method for cask |
| JP2003156587A (ja) * | 2001-11-22 | 2003-05-30 | Toshiba Corp | 原子炉の再循環出口ノズルシール装置 |
| CN102142288A (zh) * | 2010-12-24 | 2011-08-03 | 清华大学 | 一种核电站乏燃料贮罐 |
| CN113555142A (zh) * | 2021-06-18 | 2021-10-26 | 中国核电工程有限公司 | 一种用于乏燃料运输容器的乏燃料组件约束装置 |
-
2000
- 2000-02-23 JP JP2000052177A patent/JP2001235583A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002059904A1 (en) * | 2001-01-25 | 2002-08-01 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Cask and production method for cask |
| US6839395B2 (en) | 2001-01-25 | 2005-01-04 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Cask and production method for cask |
| US7194060B2 (en) | 2001-01-25 | 2007-03-20 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Cask and method of manufacturing the cask |
| JP2003156587A (ja) * | 2001-11-22 | 2003-05-30 | Toshiba Corp | 原子炉の再循環出口ノズルシール装置 |
| CN102142288A (zh) * | 2010-12-24 | 2011-08-03 | 清华大学 | 一种核电站乏燃料贮罐 |
| CN113555142A (zh) * | 2021-06-18 | 2021-10-26 | 中国核电工程有限公司 | 一种用于乏燃料运输容器的乏燃料组件约束装置 |
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