JP2002022881A - Concrete storage vessel - Google Patents

Concrete storage vessel

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JP2002022881A
JP2002022881A JP2000213054A JP2000213054A JP2002022881A JP 2002022881 A JP2002022881 A JP 2002022881A JP 2000213054 A JP2000213054 A JP 2000213054A JP 2000213054 A JP2000213054 A JP 2000213054A JP 2002022881 A JP2002022881 A JP 2002022881A
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JP
Japan
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container
concrete
exhaust
container body
passage
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Withdrawn
Application number
JP2000213054A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Arikawa
浩 有川
Mitsuhiro Irino
光博 入野
Takayuki Irie
隆之 入江
Ryoji Taura
良治 田浦
Kenichi Matsunaga
健一 松永
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a concrete storage vessel capable of storing radioactive material safely, stably and for a long time. SOLUTION: In the containing part 22 of a vessel body 12 formed with concrete, a canister 14 sealed with radioactive material is contained and the upper end opening of the vessel body is sealed with a concrete lid 20. A heat removal part has an air intake piece 26 provided at the bottom of the vessel body, a first air exhaust path 28 provided at the upper end periphery of the vessel body, a second exhaust path 44 formed in the middle of the lid, an upper air path 38 provided in between the inner surface of the vessel body and the outer surface of the canister and connected with the air intake piece, the first air exhaust path and the upper air path, and an almost annular cooling air path 24. The air introduced from the air intake piece into the vessel body flows through the cooling air path and the upper air path, removes the heat generated from the canister and is exhausted out of the first and the second exhaust paths.

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】この発明は、発熱を伴う放射
性物質を貯蔵管理するコンクリート製貯蔵容器、いわゆ
るコンクリートキャスクに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a concrete storage container for storing and managing a radioactive substance that generates heat, a so-called concrete cask.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art Highly radioactive materials typified by spent fuel of a nuclear reactor are dismantled and reprocessed in order to collect useful materials such as plutonium which can be used again as fuel. These spent fuels are stored in a sealed state until reprocessing. As a method for storing such a highly radioactive substance, a wet method using a storage pool or the like, or a dry method using a cask or the like is known.

【0003】乾式法は、水に代わり空気によって自然冷
却を行う貯蔵方法であり、湿式法に比較して運転コスト
が低いことから注目を集め、開発が進められている。ま
た、乾式法に用いるキャスクには種々の構造のものがあ
るが、コンクリート構造物によって使用済燃料を遮蔽す
るコンクリートキャスクは、低コストであることから特
に注目されている。コンクリートは、構造体として必要
な強度が得られる等の利点も備えている。
[0003] The dry method is a storage method in which air is naturally cooled instead of water, and has attracted attention because its operating cost is lower than that of the wet method, and is being developed. There are various types of casks used for the dry process, and concrete casks that shield spent fuel with a concrete structure have attracted special attention because of their low cost. Concrete also has advantages such as obtaining necessary strength as a structure.

【0004】このようなコンクリートキャスクは、上部
および底部が閉塞された筒状のコンクリート容器を備
え、このコンクリート容器内に、使用済燃料が封入され
た筒状の金属密閉容器、いわゆるキャニスタ、が収納さ
れている。
Such a concrete cask is provided with a cylindrical concrete container whose top and bottom are closed, and in this concrete container, a cylindrical metal sealed container filled with spent fuel, a so-called canister, is stored. Have been.

【0005】一般に、キャニスタは、使用済燃料から発
生した崩壊熱により加熱され200℃程度の高温となる
ため、コンクリートキャスクには、使用済燃料から発生
した崩壊熱を除熱するための除熱構造が設けられてい
る。すなわち、コンクリート容器の内周面とキャニスタ
の外周面との間には、冷却空気流路として機能する環状
の隙間が形成され、コンクリート容器の下端周縁部には
吸気口が、また、容器の上端周縁部には排気口がそれぞ
れ設けられている。そして、吸気口からコンクリート容
器内に導入された冷却空気としての外気を、冷却空気流
路を流して自然対流させ排気口から排出することによ
り、キャニスタおよびコンクリート容器を除熱し冷却し
ている。
[0005] Generally, the canister is heated by the decay heat generated from the spent fuel to a high temperature of about 200 ° C. Therefore, the concrete cask has a heat removal structure for removing the decay heat generated from the spent fuel. Is provided. That is, an annular gap functioning as a cooling air flow path is formed between the inner peripheral surface of the concrete container and the outer peripheral surface of the canister, and an intake port is provided at a lower peripheral portion of the concrete container, and an upper end of the container is provided. Exhaust ports are provided in the peripheral portion, respectively. Then, the outside air as cooling air introduced into the concrete container from the intake port flows through the cooling air flow path and is naturally convected, and is discharged from the exhaust port, thereby removing heat from the canister and the concrete container to cool.

【0006】このように構成されたコンクリートキャス
クでは、上述した除熱構造により、使用済燃料の冷却、
コンクリート層により放射線の遮蔽、キャニスタにより
使用済燃料の密封を担保している。そして、コンクリー
トキャスクは、高放射性物質を長期間に亘って安全に、
かつ、安定して保管する必要があり、長期間に亘って高
い放射線遮蔽性能が要求される。
In the concrete cask constructed as described above, the spent fuel can be cooled and cooled by the heat removal structure described above.
The concrete layer ensures radiation shielding, and the canister ensures sealing of spent fuel. And concrete cask is safe for high radioactive material for a long time,
Moreover, it is necessary to stably store, and high radiation shielding performance is required for a long period of time.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、放射性
物質の遮蔽体であるコンクリートは、熱による影響を受
け易く、高温になると著しく強度が低下する。空気の自
然循環によりキャニスタおよびコンクリート容器を冷却
する構成の場合、コンクリート容器の最高温度は約90
℃程度に達するため、長期間の使用中に、コンクリート
内外部の温度差による熱応力の影響を受けるとともに、
コンクリート中の水分が少なくなることにより、コンク
リート容器にクラックが発生する恐れがある。
However, concrete, which is a shield for radioactive materials, is susceptible to heat and its strength is significantly reduced at high temperatures. In a configuration in which the canister and the concrete container are cooled by natural circulation of air, the maximum temperature of the concrete container is about 90.
℃, so during long-term use, while being affected by thermal stress due to the temperature difference between the inside and outside of concrete,
When the moisture in the concrete decreases, cracks may occur in the concrete container.

【0008】特に、上記のように環状の冷却空気流路を
流れる外気によりキャニスタ外周面およびコンクリート
容器の内周面を冷却する場合、キャニスタの中心部は冷
却されにくく、高温状態を維持する。そのため、コンク
リ−トキャスクの内、キャニスタの上端と対向して位置
した上蓋の中央部は、キャニスタの上端中央部からの輻
射熱によって高温となり、熱の影響を一層受け易い。
In particular, when the outer peripheral surface of the canister and the inner peripheral surface of the concrete container are cooled by the outside air flowing through the annular cooling air flow path as described above, the central portion of the canister is hardly cooled and maintains a high temperature state. Therefore, in the concrete cask, the central portion of the upper lid located opposite to the upper end of the canister is heated by radiant heat from the central portion of the upper end of the canister, and is more easily affected by the heat.

【0009】そして、上記のようなコンクリート容器に
クラック等が発生した場合には、放射線の遮蔽、放射性
物質の密閉を担保することができず、コンクリートキャ
スクの安全性および健全性を維持することが困難とな
る。
When a crack or the like occurs in the concrete container as described above, radiation shielding and sealing of radioactive materials cannot be ensured, and the safety and soundness of the concrete cask can be maintained. It will be difficult.

【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、放射性物質を長期間に亘って安全にか
つ安定して貯蔵可能なコンクリート製貯蔵容器を提供す
ることにある。
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a concrete storage container capable of safely and stably storing radioactive materials for a long period of time.

【0011】[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を収納した収納部を内部に有
し、コンクリートにより形成されたほぼ筒状の容器本体
と、上記容器本体の上端開口を閉塞したコンクリート製
の蓋体と、上記容器本体の底部に設けられた吸気口、上
記容器本体の上端周縁部に設けられた第1排気路、上記
蓋体の中央部に形成された第2排気路、上記蓋体の内面
と上記密閉容器の上端面との間に設けられ上記第2排気
路に連通した上部空気流路、および上記収納部の内周面
と上記密閉容器の外周面との間に規定され上記吸気口、
第1排気路、および上部空気路に連通したほぼ環状の冷
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および上部空気流路に流し
て上記放射性物質から発生する熱を除去し、上記第1お
よび第2排気路から排出する除熱部と、を備えたことを
特徴としている。
In order to achieve the above object, a concrete storage container according to the present invention has a storage portion for storing a closed container in which a radioactive substance is sealed, and is formed of concrete. A substantially cylindrical container main body, a concrete lid closing an upper end opening of the container main body, an intake port provided at a bottom of the container main body, and a first exhaust provided at a peripheral edge of an upper end of the container main body. A second exhaust path formed in a central portion of the lid, an upper air flow path provided between an inner surface of the lid and an upper end surface of the closed container, and communicating with the second exhaust path; The intake port defined between the inner peripheral surface of the storage portion and the outer peripheral surface of the closed container,
A first exhaust passage, and a substantially annular cooling air passage communicating with the upper air passage, wherein the air introduced into the container body from the intake port flows through the cooling air passage and the upper air passage, A heat removal unit that removes heat generated from the radioactive substance and discharges the heat from the first and second exhaust paths.

【0012】この発明に係るコンクリート製貯蔵容器に
よれば、上記第2排気路は、上記容器本体と同軸的に延
びた中央排気路と、上記中央排気路から分岐して上記蓋
体の上面に開口した複数の中央排気口と、を有している
ことを特徴としている。
In the concrete storage container according to the present invention, the second exhaust passage is provided on a central exhaust passage coaxially extending with the container main body, and on the upper surface of the lid body branched from the central exhaust passage. And a plurality of central exhaust ports that are open.

【0013】また、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を収納した収
納部を内部に有し、コンクリートにより形成されたほぼ
筒状の容器本体と、上記容器本体の上端開口を閉塞した
コンクリート製の蓋体と、上記容器本体の底部に設けら
れた吸気口、上記容器本体の上端周縁部に設けられた第
1排気路、上記収納部の内周面と上記密閉容器の外周面
との間に規定され上記吸気口および第1排気路に連通し
たほぼ環状の冷却空気流路、上記密閉容器内にほぼ同軸
的に延び、密閉容器の上端および下端に開口した中央流
路、および上記蓋体の中央部に形成され上記中央流路に
連通した第2排気路を有し、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および中央流路に
流して上記放射性物質から発生する熱を除去し、上記第
1および第2排気路から排出する除熱部と、を備えたこ
とを特徴としている。
Further, a concrete storage container according to the present invention has a storage portion for storing a closed container in which a radioactive substance is sealed, and has a substantially cylindrical container body formed of concrete; A lid made of a concrete having a closed upper end opening, an intake port provided at the bottom of the container body, a first exhaust path provided at an upper peripheral edge of the container body, an inner peripheral surface of the storage portion, and A substantially annular cooling air flow path defined between the outer peripheral surface of the closed vessel and communicating with the intake port and the first exhaust path, extending substantially coaxially into the closed vessel, and opened at the upper and lower ends of the closed vessel; A central flow path, and a second exhaust path formed at the center of the lid and communicating with the central flow path. The air introduced into the container body from the intake port is supplied to the cooling air flow path and the central flow path. Radiated above the road Removing the heat generated by the quality, is characterized by comprising a heat removal portion for discharging from said first and second exhaust passage.

【0014】上記のように構成されたコンクリート製貯
蔵容器によれば、吸気口から容器本体内に導入された冷
却空気により、容器本体、蓋体およびキャニスタを効率
よく冷却し、熱によるクラックの発生を抑制することが
でき、放射性物質を長期間に亘って安全にかつ安定して
貯蔵することができる。
According to the concrete storage container configured as described above, the container body, the lid, and the canister are efficiently cooled by the cooling air introduced into the container body from the intake port, and cracks are generated by heat. And the radioactive substance can be stored safely and stably over a long period of time.

【0015】[0015]

【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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A concrete cask according to a first embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0016】図1に示すように、コンクリート製貯蔵容
器としてのコンクリートキャスク10は、コンクリート
により形成され遮蔽構造体として機能する容器本体12
を備え、この容器本体内には、キャニスタ14が収納さ
れている。キャニスタ14は、両端が閉塞した円筒形状
の金属密閉容器15を有し、この金属密閉容器内には、
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が含ま
れている。そして、金属密閉容器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。
As shown in FIG. 1, a concrete cask 10 as a storage container made of concrete includes a container body 12 formed of concrete and functioning as a shielding structure.
The canister 14 is housed in the container body. The canister 14 has a cylindrical metal sealed container 15 having both ends closed, and inside the metal sealed container,
A plurality of spent fuel assemblies 18 are sealed while being supported by the basket 16. These spent fuel assemblies 18 are, for example, spent fuel of a nuclear reactor, and contain radioactive substances that generate heat due to decay heat and generate radiation. The metal sealed container 15 has a welded sealed structure so that the enclosed radioactive substance does not leak outside.

【0017】コンクリートキャスク10の容器本体12
は、図1ないし図3に示すように、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体20
により閉塞されている。この蓋体20は、複数のボルト
21により容器本体12の上端にボルト止めされてい
る。
The container body 12 of the concrete cask 10
As shown in FIGS. 1 to 3, has a closed bottom cylindrical shape and is formed to have a height of about 6 m and a diameter of about 4 m, for example, and a concrete wall thickness of about 0.9 m It is formed to the extent. The upper end opening of the container body 12 is a concrete lid 20 whose outer surface is covered with a carbon steel plate.
Is closed by The lid 20 is bolted to the upper end of the container body 12 by a plurality of bolts 21.

【0018】なお、容器本体12の下には脚部42が設
けられ、この脚部には、コンクリートキャスク10を搬
送するための図示しないエアリフトの爪を挿通可能な係
合凹所43が形成されている。
A leg 42 is provided below the container body 12, and an engagement recess 43 is formed in the leg so that a claw of an air lift (not shown) for transporting the concrete cask 10 can be inserted. ing.

【0019】容器本体12の外面は金属、例えば、炭素
鋼板からなる外殻40によって被覆されている。この外
殻40は、容器本体12の内周面を覆ったほぼ円筒状の
内ライナ30、外周面を覆ったほぼ円筒状の外ライナ3
2、上端面を覆った上端ライナ34、底面を覆った下端
ライナ35により構成されている。内ライナ30は、例
えば、40mm厚程度、外ライナ32は10mm厚程度
に形成されている。
The outer surface of the container body 12 is covered with an outer shell 40 made of metal, for example, carbon steel sheet. The outer shell 40 includes a substantially cylindrical inner liner 30 covering the inner peripheral surface of the container body 12 and a substantially cylindrical outer liner 3 covering the outer peripheral surface.
2. It is composed of an upper end liner 34 covering the upper end surface and a lower end liner 35 covering the bottom surface. The inner liner 30 is formed to have a thickness of, for example, about 40 mm, and the outer liner 32 is formed to have a thickness of about 10 mm.

【0020】容器本体12と外ライナ32との結合性を
高めるため、外ライナ32の内面には、この外ライナの
軸方向ほぼ全域に亘って複数の外側スタッド36が突設
され、容器本体12内に突出している。また、内ライナ
30の下端部外面には複数の内側スタッド37が設けら
れ、容器本体12内に突出している。このように内ライ
ナ30は、その下端部のみが内側スタッド37によって
容器本体12に固定され、他の部分は容器本体の内周面
に対して変位可能となっている。
In order to enhance the coupling between the container body 12 and the outer liner 32, a plurality of outer studs 36 are provided on the inner surface of the outer liner 32 over substantially the entire area of the outer liner in the axial direction. It protrudes into. A plurality of inner studs 37 are provided on the outer surface of the lower end of the inner liner 30, and protrude into the container body 12. Thus, only the lower end of the inner liner 30 is fixed to the container main body 12 by the inner stud 37, and the other portions are displaceable with respect to the inner peripheral surface of the container main body.

【0021】容器本体12内には、内ライナ30および
蓋体20により、円柱形状の収納部22が規定されてい
る。そして、この収納部22内にキャニスタ14が収納
されている。キャニスタ14は、収納部22の底面に形
成されて放射状に延びた複数のリブ29上に載置されて
いるとともに、容器本体12と同軸的に配置されてい
る。また、キャニスタ14は、その外周面が内ライナ3
0に対して所定の隙間、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。
A cylindrical storage portion 22 is defined in the container body 12 by the inner liner 30 and the lid 20. The canister 14 is housed in the housing 22. The canister 14 is placed on a plurality of radially extending ribs 29 formed on the bottom surface of the storage section 22 and arranged coaxially with the container body 12. The outer peripheral surface of the canister 14 is the inner liner 3.
It is stored in the storage section 22 with a predetermined gap, for example, about 10 cm from 0.

【0022】そして、キャニスタ14の外周面と内ライ
ナ30との間の上記隙間により、冷却空気が流れるほぼ
環状の冷却空気流路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。
The clearance between the outer peripheral surface of the canister 14 and the inner liner 30 forms a substantially annular cooling air passage 24 through which cooling air flows. The cooling air passage 24 is formed over the entire outer peripheral surface of the canister 14 and over the entire axial length of the outer peripheral surface.

【0023】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、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の底面および底部外周面に開口している。また、
容器本体12の上端部には、4つの第1排気路28が形
成され、それぞれ冷却空気流路24に連通している。第
1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、これらの第1排気路28は、
容器本体12の上端面と蓋体20とによって規定されて
いる。
A plurality of, for example, four suction ports 26 are formed at the bottom of the container body 12 and communicate with the cooling air flow path 24, respectively. The four intake ports 26 are provided at equal intervals along the circumferential direction of the container body 12 and open to the bottom surface and the bottom outer peripheral surface of the container body 12. Also,
Four first exhaust passages 28 are formed at the upper end of the container main body 12 and communicate with the cooling air flow passages 24, respectively. The first exhaust ports 28 are provided at equal intervals along the circumferential direction of the container main body 12 and open to the outer peripheral surface of the upper end portion of the container main body 12. In addition, these first exhaust passages 28
It is defined by the upper end surface of the container body 12 and the lid 20.

【0024】また、金属密閉容器14の上端面と蓋体2
0の下面との間には上部空気流路38が形成され冷却空
気流路24に連通している。更に、蓋体20の中央部に
は第2排気路44が形成され、上部空気流路38に連通
している。第2排気路44は、容器本体12と同軸的に
延びた中央排気路44aと、この中央排気路から分岐し
て蓋体20の中央部上面に開口した複数の中央排気口4
4bと、を有している。
Further, the upper end surface of the metal sealed container 14 and the lid 2
An upper air flow path 38 is formed between the cooling air flow path 24 and the lower surface of the cooling air flow path 24. Further, a second exhaust path 44 is formed at the center of the lid 20 and communicates with the upper air flow path 38. The second exhaust path 44 includes a central exhaust path 44 a extending coaxially with the container body 12, and a plurality of central exhaust ports 4 branched from the central exhaust path and opened on the upper surface of the central portion of the lid 20.
4b.

【0025】これらの吸気口26、第1排気路28、第
2排気路44、上部空気流路38、および冷却空気流路
24は、コンクリートキャスク10の除熱部を構成して
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およ
び上部空気流路38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、容器本体12、および蓋
体20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、第1および
第2排気流路28、44からコンクリートキャスク10
の外部に排出される。
The intake port 26, the first exhaust path 28, the second exhaust path 44, the upper air flow path 38, and the cooling air flow path 24 constitute a heat removal section of the concrete cask 10. That is, the outside air as the cooling air introduced into the container body 12 from the air inlet 26 flows around the canister 14 through the cooling air flow path 24 and the upper air flow path 38, during which the canister 14 and the container body 12 , And the lid 20 are removed and cooled. The cooling air heated and heated by the heat from the canister 14 is supplied from the first and second exhaust passages 28 and 44 to the concrete cask 10.
Is discharged to the outside.

【0026】以上のように構成された第1の実施の形態
に係るコンクリートキャクスク10によれば、吸気口2
6から容器本体12内に導入された冷却空気としての外
気を、冷却空気流路24および上部空気流路38に流し
て自然対流させ、第1および第2排気流路28、44か
ら排出することにより、キャニスタ14およびコンクリ
ート容器を効率よく冷却することができる。特に、高温
となり易いキャニスタ14上端と蓋体20との間に上部
空気流路38を設け、かつ、蓋体の中央部に第2排気路
44を設けることにより、除熱効率が向上し、これらキ
ャニスタ上部および蓋体中央部を十分に冷却して過度の
加熱を防止することが可能となる。
According to the concrete cask 10 according to the first embodiment configured as described above, the intake port 2
6. The outside air as cooling air introduced into the container body 12 from the cooling air passage 6 flows through the cooling air passage 24 and the upper air passage 38 to cause natural convection, and is discharged from the first and second exhaust passages 28 and 44. Thereby, the canister 14 and the concrete container can be efficiently cooled. In particular, by providing the upper air flow path 38 between the upper end of the canister 14, which is likely to be high in temperature, and the lid 20, and providing the second exhaust path 44 at the center of the lid, the heat removal efficiency is improved. The upper part and the central part of the lid can be sufficiently cooled to prevent excessive heating.

【0027】従って、容器本体12、蓋体20、および
キャニスタ14の熱による影響を低減し、クラックの発
生を抑制することができる。これにより、放射線の遮
蔽、放射性物質の密閉を担保し、コンクリートキャスク
の安全性および健全性を長期間に亘って維持することが
できる。
Therefore, the influence of heat on the container body 12, the lid 20, and the canister 14 can be reduced, and the occurrence of cracks can be suppressed. As a result, radiation shielding and radioactive substance sealing can be ensured, and the safety and soundness of the concrete cask can be maintained over a long period of time.

【0028】次に、この発明の第2の実施の形態に係る
コンクリートキャスクについて説明する。なお、上述し
た第1の実施の形態と同一の部分には、同一の参照符号
を付してその詳細な説明を省略し、異なる部分について
詳細に説明する。
Next, a concrete cask according to a second embodiment of the present invention will be described. The same parts as those in the above-described first embodiment are denoted by the same reference numerals, detailed description thereof will be omitted, and different parts will be described in detail.

【0029】図4および図5に示すように、この発明の
第2の実施の形態によれば、コンクリートキャスク10
の除熱部は、キャニスタ14を貫通して延びた中央流路
50、容器本体の底壁中央にもうけられた第2吸気口5
1、および蓋体20の中央部に設けられた第2排気路5
2を備えて構成されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, according to the second embodiment of the present invention, a concrete cask 10
The heat removal section includes a central flow path 50 extending through the canister 14, a second intake port 5 provided at the center of the bottom wall of the container body.
1 and a second exhaust passage 5 provided at the center of the lid 20
2 is provided.

【0030】詳細に述べると、容器本体12内には、キ
ャニスタ14の外周面と内ライナ30との間の隙間によ
り、冷却空気が流れるほぼ環状の冷却空気流路24が形
成されている。この冷却空気流路24は、キャニスタ1
4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。容器本体12の底壁外周部に
は、例えば4つの第1吸気口26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の底面および底部外周面に
開口している。また、容器本体12の底壁中央には、容
器本体と同軸的に延びた第2吸気口51が形成されてい
る。
More specifically, a substantially annular cooling air passage 24 through which cooling air flows is formed in the container body 12 by a gap between the outer peripheral surface of the canister 14 and the inner liner 30. This cooling air passage 24 is provided in the canister 1.
4 is formed over the entire outer peripheral surface and over the entire axial length of the outer peripheral surface. For example, four first intake ports 26 are formed in the outer peripheral portion of the bottom wall of the container body 12, and each of the first intake ports 26 communicates with the cooling air flow path 24. Four inlets 26
Are provided at equal intervals along the circumferential direction of the container body 12 and open to the bottom surface and the bottom outer peripheral surface of the container body 12. In the center of the bottom wall of the container body 12, a second air inlet 51 extending coaxially with the container body is formed.

【0031】容器本体12の上端部には、4つの第1排
気路28が形成され、それぞれ冷却空気流路24に連通
している。第1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。更に、蓋体20の中央
部には第2排気路44が形成されている。
At the upper end of the container body 12, four first exhaust passages 28 are formed, each of which communicates with the cooling air passage 24. The first exhaust ports 28 are provided at regular intervals from each other along the circumferential direction of the container main body 12.
The upper end has an opening at the outer peripheral surface. Further, a second exhaust path 44 is formed at the center of the lid 20.

【0032】そして、キャニスタ14には、これを同軸
的に貫通して延びた中央流路50が形成されている。中
央流路50の下端は金属密閉容器15の底壁に開口し第
2吸気口51に連通しているとともに、中央流路50の
上端は金属密閉容器の天壁に開口し第2排気路52に連
通している。
The canister 14 has a central channel 50 extending coaxially therethrough. The lower end of the central flow path 50 opens to the bottom wall of the metal sealed container 15 and communicates with the second intake port 51, and the upper end of the central flow path 50 opens to the top wall of the metal sealed container and the second exhaust path 52. Is in communication with

【0033】このように構成された除熱部を備えたコン
クリートキャスク10によれば、第1吸気口26から容
器本体12内に導入された外気は、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、第1排気流路28からコンクリートキャスク1
0の外部に排出される。
According to the concrete cask 10 provided with the heat removing section configured as described above, the outside air introduced into the container main body 12 from the first air inlet 26 passes through the cooling air flow path 24 and flows into the canister 14. It flows around, during which the canister 14 and the container body 12 are removed and cooled. And
The cooling air heated and heated by the heat from the canister 14 flows from the first exhaust passage 28 to the concrete cask 1
It is discharged out of 0.

【0034】また、冷却空気としての外気は、第2吸気
口51からも容器本体12内に導入され、この外気は、
中央流路50を通ってキャニスタ14内を流れ、その
間、キャニスタの中央部を除熱し冷却する。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外気
は、第2排気流路52を通ってコンクリートキャスク1
0の外部に排出される。
The outside air as cooling air is also introduced into the container body 12 from the second air inlet 51, and this outside air is
It flows through the canister 14 through the central flow path 50, during which the central part of the canister is removed and cooled. Then, the outside air heated and heated by the heat from the canister 14 passes through the second exhaust passage 52 and passes through the concrete cask 1.
It is discharged out of 0.

【0035】以上のように構成された第2の実施の形態
に係るコンクリートキャクスク10においても、第1お
よび第2吸気口26、51から容器本体12内に導入さ
れた冷却空気としての外気を、冷却空気流路24および
中央流路50に流して自然対流させ、第1および第2排
気流路28、52から排出することにより、キャニスタ
14およびコンクリート容器を効率よく冷却することが
できる。特に、高温となり易いキャニスタ14の中央
部、上端、および蓋体20の中央部も十分に冷却し、過
度の加熱を防止することが可能となる。
In the concrete cask 10 according to the second embodiment configured as described above, the outside air as the cooling air introduced into the container body 12 from the first and second air inlets 26 and 51 is also provided. The canister 14 and the concrete container can be efficiently cooled by flowing through the cooling air flow path 24 and the central flow path 50 to cause natural convection, and discharging from the first and second exhaust flow paths 28 and 52. In particular, the central portion, the upper end, and the central portion of the lid 20, which are likely to be heated to a high temperature, are sufficiently cooled, so that excessive heating can be prevented.

【0036】従って、容器本体12、蓋体20およびキ
ャニスタ14の熱による影響を低減し、クラックの発生
を抑制することができる。これにより、放射線の遮蔽、
放射性物質の密閉を担保し、コンクリートキャスクの安
全性および健全性を長期間に亘って維持することができ
る。
Accordingly, the influence of heat on the container body 12, the lid 20, and the canister 14 can be reduced, and the occurrence of cracks can be suppressed. This allows for radiation shielding,
The sealing of the radioactive material is ensured, and the safety and soundness of the concrete cask can be maintained for a long period of time.

【0037】なお、図6に示す第3の実施の形態のよう
に、除熱部として、前述した第1の実施の形態に係るコ
ンクリートキャスクの除熱部に加えて、キャニスタ14
を貫通して延びる中央流路50を備えたコンクリートキ
ャスクとしてもよい。このような構成においても、第1
および第2の実施の形態と同様の作用効果を得ることが
できる。
As in the third embodiment shown in FIG. 6, a canister 14 is provided as a heat removing section in addition to the heat removing section of the concrete cask according to the first embodiment described above.
May be a concrete cask provided with a central channel 50 extending therethrough. Even in such a configuration, the first
The same operation and effect as in the second embodiment can be obtained.

【0038】その他、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、容器本体12を構成するコンクリート
壁の壁厚、および各構成要素の材質、形状等は必要に応
じて種々変形可能である。また、吸気口、第1および第
2排気口の数および形状は必要に応じて変形可能であ
る。
In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be variously modified within the scope of the present invention. For example, the wall thickness of the concrete wall constituting the container body 12 and the material and shape of each component can be variously modified as necessary. Further, the number and shape of the intake port and the first and second exhaust ports can be changed as needed.

【0039】[0039]

【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、蓋体およびキャニスタの熱による影響を
低減してクラックの発生を抑制することにより、放射性
物質を長期間に亘って安全にかつ安定して貯蔵可能なコ
ンクリート製貯蔵容器を提供することができる。
As described in detail above, according to the present invention, the influence of heat on the container main body, the lid and the canister is reduced to suppress the generation of cracks, so that radioactive substances can be reduced for a long period of time. A concrete storage container that can be stored safely and stably can be provided.

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

【図1】この発明の第1の実施の形態に係るコンクリー
トキャスクを一部破断して示す斜視図。
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing a concrete cask according to a first embodiment of the present invention.

【図2】上記コンクリートキャスクの縦断面図。FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the concrete cask.

【図3】図2の線A−Aに沿った断面図。FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG. 2;

【図4】この発明の第2の実施の形態に係るコンクリー
トキャスクの縦断面図。
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a concrete cask according to a second embodiment of the present invention.

【図5】図4の線B−Bに沿った断面図。FIG. 5 is a sectional view taken along line BB in FIG. 4;

【図6】この発明の第3の実施の形態に係るコンクリー
トキャスクの縦断面図。
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a concrete cask according to a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…コンクリートキャクス 12…容器本体 14…キャニスタ 18…使用済燃料集合体 20…蓋体 22…収納部 24…冷却空気流路 26…吸気口 28…第1排気口 30…内ライナ 32…外ライナ 44、52…第2排気口 44a…中央排気路 44b…中央排気口 50…中央流路 51…第2吸気口 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Concrete cask 12 ... Container main body 14 ... Canister 18 ... Spent fuel assembly 20 ... Lid 22 ... Storage part 24 ... Cooling air flow path 26 ... Intake port 28 ... 1st exhaust port 30 ... Inner liner 32 ... Outside Liners 44, 52: second exhaust port 44a: central exhaust path 44b: central exhaust port 50: central flow path 51: second intake port

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 入江 隆之 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 田浦 良治 広島県三原市糸崎町5007番地 三菱重工業 株式会社紙・印刷機械事業部内 (72)発明者 松永 健一 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 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Takayuki Irie 2-1-1, Shinhama, Araimachi, Takasago City, Hyogo Prefecture Inside the Takasago Research Laboratory, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (72) Ryoji Taura 5007 Itozakicho, Mihara City, Hiroshima Prefecture Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (72) Inventor Kenichi Matsunaga 1-1-1, Wadazakicho, Hyogo-ku, Kobe City, Hyogo Prefecture Inside Kobe Shipyard, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】放射性物質が封入された密閉容器を収納し
た収納部を内部に有し、コンクリートにより形成された
ほぼ筒状の容器本体と、 上記容器本体の上端開口を閉塞したコンクリート製の蓋
体と、 上記容器本体の底部に設けられた吸気口、上記容器本体
の上端周縁部に設けられた第1排気路、上記蓋体の中央
部に形成された第2排気路、上記蓋体の内面と上記密閉
容器の上端面との間に設けられ上記第2排気路に連通し
た上部空気流路、および上記収納部の内周面と上記密閉
容器の外周面との間に規定され上記吸気口、第1排気
路、および上部空気路に連通したほぼ環状の冷却空気流
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および上部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、上記第1および第2
排気路から排出する除熱部と、 を備えたことを特徴とするコンクリート製貯蔵容器。
1. A substantially cylindrical container main body made of concrete and having a storage portion for storing a sealed container in which a radioactive substance is enclosed, and a concrete lid closing an upper end opening of the container main body. A body, an intake port provided at the bottom of the container body, a first exhaust path provided at a peripheral edge of an upper end of the container body, a second exhaust path formed at the center of the lid, An upper air passage provided between an inner surface and an upper end surface of the closed container and communicating with the second exhaust passage; and the intake air defined between an inner circumferential surface of the storage portion and an outer circumferential surface of the closed container. A substantially annular cooling air flow passage communicating with the opening, the first exhaust passage, and the upper air passage, and flowing air introduced into the container body from the suction opening into the cooling air flow passage and the upper air passage. To remove the heat generated from the radioactive material, And the second
A storage container made of concrete, comprising: a heat removal unit that discharges from an exhaust path.
【請求項2】上記第2排気路は、上記容器本体と同軸的
に延びた中央排気路と、上記中央排気路から分岐して上
記蓋体の上面に開口した複数の中央排気口と、を有して
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。
2. The second exhaust path includes: a central exhaust path extending coaxially with the container body; and a plurality of central exhaust ports branched from the central exhaust path and opened on an upper surface of the lid. The storage container made of concrete according to claim 1 which has.
【請求項3】上記除熱部は、上記密閉容器内をほぼ同軸
的に延びているとともに密閉容器の上端および下端に開
口し上記吸気口および第2排気路に連通した中央流路を
備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載のコ
ンクリート製貯蔵容器。
3. The heat removal section includes a central flow path extending substantially coaxially in the closed container and opening at upper and lower ends of the closed container and communicating with the intake port and the second exhaust path. The concrete storage container according to claim 1 or 2, wherein:
【請求項4】放射性物質が封入された密閉容器を収納し
た収納部を内部に有し、コンクリートにより形成された
ほぼ筒状の容器本体と、 上記容器本体の上端開口を閉塞したコンクリート製の蓋
体と、 上記容器本体の底部に設けられた吸気口、上記容器本体
の上端周縁部に設けられた第1排気路、上記収納部の内
周面と上記密閉容器の外周面との間に規定され上記吸気
口および第1排気路に連通したほぼ環状の冷却空気流
路、上記密閉容器内をほぼ同軸的に延び、密閉容器の上
端および下端に開口した中央流路、および上記蓋体の中
央部に形成され上記中央流路に連通した第2排気路を有
し、上記吸気口から容器本体内に導入された空気を上記
冷却空気流路および中央流路に流して上記放射性物質か
ら発生する熱を除去し、上記第1および第2排気路から
排出する除熱部と、 を備えたことを特徴とするコンクリート製貯蔵容器。
4. A substantially cylindrical container body made of concrete and having a housing portion for housing a sealed container in which a radioactive substance is sealed, and a concrete lid closing an upper end opening of the container body. A body, an intake port provided at a bottom of the container body, a first exhaust path provided at an upper peripheral edge of the container body, and a space defined between an inner peripheral surface of the storage portion and an outer peripheral surface of the closed container. A substantially annular cooling air flow passage communicating with the intake port and the first exhaust passage, a central flow passage extending substantially coaxially in the closed container and opening at upper and lower ends of the closed container, and a center of the lid body. A second exhaust passage formed in the portion and communicating with the central flow passage, wherein air introduced into the container body from the intake port flows through the cooling air flow passage and the central flow passage to be generated from the radioactive material Removing the heat, the first and second Concrete storage container characterized by comprising a heat removing portion for discharging from the exhaust passage, a.
【請求項5】上記吸気口は、上記容器本体の下端外周部
に開口しているとともに上記冷却空気路に連通した複数
の第1吸気口と、上記容器本体の底壁中央部に開口し上
記中央流路に連通した第2吸気口と、を有していること
を特徴とする請求項4に記載のコンクリート製貯蔵容
器。
5. The container according to claim 1, further comprising a plurality of first air inlets which are open at the outer periphery of a lower end of the container body and communicate with the cooling air passage, and which are open at the center of a bottom wall of the container body. The concrete storage container according to claim 4, further comprising a second intake port communicating with the central flow path.
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