JP2002202396A - 放射性物質を収納した密閉容器の温度制御方法、この密閉容器を貯蔵する貯蔵システムおよび貯蔵施設 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】放射性物質を長期間に亘って安全にかつ安定し
て貯蔵可能な密閉容器の温度制御方法、この密閉容器の
貯蔵システムおよび中間貯蔵施設を提供する。 【解決手段】 放射性物質を封入したキャニスタ１４
は、コンクリートキャスク１０のコンクリート容器１２
内に収納されている。コンクリート容器下端部に設けら
れた吸気口２６からコンクリート容器内に導入された空
気は、キャニスタ周囲の冷却空気流路２４を流れキャニ
スタを冷却した後、コンクリート容器上部の排気口２８
から排出される。貯蔵システムは、キャニスタ下端部の
温度を検出する温度検出器６２と、吸気口および排気口
にそれぞれ装着可能な遮蔽体と、を備えている。検出温
度に応じて、吸気口および排気口に遮蔽体を装着してこ
れらの開口面積を低減して、冷却空気流路を流れる外気
の自然通気量を調整し、キャニスタウの下端部外面の温
度を露点温度以上かつ所定の耐熱温度以下に維持する。

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
射性物質を封入した密閉容器の温度制御方法、この密閉
容器を貯蔵する貯蔵システムおよび貯蔵施設に関する。

【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、他の遮蔽材よりも安価であるとともに、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、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
れる。

【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、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循環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。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。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、コンク
リートキャスク内に収納されたキャニスタは、自然循環
冷却により外気に接触するため、コンクリートキャスク
を海岸付近に設置した場合、海塩粒子によりキャニスタ
の腐食、応力腐蝕割れを発生する恐れがある。

【０００８】すなわち、キャニスタの温度は、使用済燃
料からの発熱により、通常、下部に比較して上部が高く
なる。そのため、長期間の貯蔵により使用済燃料の発熱
量が低下しキャニスタ全体の温度が低下してくると、キ
ャニスタ下部が露点温度を下回る可能性がある。この場
合、冷却空気中の海塩粒子を含んだ水分が結露しキャニ
スタ下部の外面に付着するため、一般的な耐食材料であ
るＳＵＳ３０４、３１６等を用いた場合には腐食および
応力腐蝕割れの発生が懸念される。

【０００９】そして、上記のようなキャニスタの腐食、
応力腐蝕割れ等が発生した場合、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、安全性および健全
性を維持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、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密閉容器の温度制御方法、この密
閉容器の貯蔵システムおよび中間貯蔵施設を提供するこ
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、この発明に係る密閉容器の温度制御方法は、放射性
物質が封入された金属製の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、上記容器本体の下端部に設けられた吸気
口、上記容器本体の上端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形成さ
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
除熱部と、を備えたコンクリート製貯蔵容器に収納され
ている上記密閉容器の温度を制御する密閉容器の温度制
御方法において、上記収納部に収納された上記密閉容器
の下端部の温度を検出し、上記検出された温度に応じ
て、上記冷却空気流路を流れる外気の自然通気量を調整
し、上記密閉容器の下端部外面の温度を露点温度以上か
つ所定の耐熱温度以下に維持することを特徴としてい
る。

【００１２】また、この発明に係る密閉容器の温度制御
方法によれば、上記検出された温度に応じて、上記吸気
口および排気口の少なくとも一方の開口面積を調整し、
上記外気の自然通気量を調整することを特徴としてい
る。

【００１３】この発明に係る貯蔵システムは、放射性物
質が封入された金属製の密閉容器と、上記密閉容器を収
納したコンクリート製貯蔵容器と、を備え、このコンク
リート製貯蔵容器は、上記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、上記容器本体の下端部に設けられた吸気
口、上記容器本体の上端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形成さ
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
除熱部と、を備えている。更に、本貯蔵システムは、上
記収納部に収納された上記密閉容器の下端部の温度を検
出する温度検出器と、上記検出された温度に応じて、上
記冷却空気流路を流れる外気の自然通気量を調整し、上
記密閉容器の下端部外面の温度を露点温度以上かつ所定
の耐熱温度以下に維持する調整手段と、を具備したこと
を特徴としている。

【００１４】この発明に係る貯蔵システムによれば、上
記調整手段は、上記吸気口および排気口の少なくとも一
方の開口面積を調整し、上記外気の自然通気量を調整す
る調整部材を備えていることを特徴としている。

【００１５】上記のように構成された密閉容器の温度制
御方法および貯蔵システムによれば、密閉容器の下端部
外面の温度を露点温度以上かつ所定の耐熱温度以下に維
持することにより、海塩粒子を含んだ環境下にコンクリ
ート貯蔵容器を設置した場合でも、密閉容器の外面に海
塩粒子等を含んだ水分が結露することを防止可能とな
る。それにより、密閉容器の腐食および応力腐食割れの
発生を確実に防止することができ、放射性物質を長期間
に亘って安全にかつ安定して貯蔵可能な温度制御方法お
よび貯蔵システムを実現することができる。

【００１６】また、発明に係る貯蔵施設は、それぞれ放
射性物質が封入された複数の金属製の密閉容器を貯蔵す
る貯蔵施設において、複数の上記コンクリート製貯蔵容
器が載置された設置床と、多数の吸気口および排気口が
設けられた天井壁と、を含む複数のコンクリート壁と、
上記吸気口から導入された冷却空気を上記密閉容器の周
囲に導く吸気通路と、上記設置床側に位置した上記密閉
容器の下端部の温度を検出する温度検出器と、上記検出
された温度に応じて、上記吸気通路を流れる外気の自然
通気量を調整し、上記密閉容器の下端部外面の温度を露
点温度以上かつ所定の耐熱温度以下に維持する調整手段
と、を具備したことを特徴としている。

【００１７】また、この発明に係る貯蔵施設によれば、
上記調整手段は、上記吸気口および排気口の少なくとも
一方の開口面積を調整し、上記外気の自然通気量を調整
する調整部材を備えていることを特徴としている。

【００１８】上記のように構成された貯蔵施設によれ
ば、上記吸気通路を流れる外気の自然通気量を調整して
各密閉容器の下端部外面の温度を露点温度以上かつ所定
の耐熱温度以下に維持することにより、海塩粒子を含ん
だ外気が流入した場合でも、密閉容器の外面に海塩粒子
等を含んだ水分が結露することを防止可能となる。それ
により、密閉容器の腐食および応力腐食割れの発生を確
実に防止でき、放射性物質を長期間に亘って安全にかつ
安定して貯蔵可能な貯蔵施設を実現することができる。

【００１９】

【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を備
えた貯蔵システムについて詳細に説明する。

【００２０】図１ないし図３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コ
ンクリート容器１２を備え、このコンクリート容器内に
は、キャニスタ１４が収納されている。密閉容器として
のキャニスタ１４は、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容器本体１５を有し、こ
の容器本体内には、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、容器本体１５は、
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。

【００２１】コンクリートキャスク１０のコンクリート
容器１２は、図１および図２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４
ｍ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。コンクリート容器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２０
は、複数のボルト２１によりコンクリート容器１２の上
端にボルト止めされている。なお、コンクリート容器１
２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。

【００２２】コンクリート容器１２内には、コンクリー
ト容器の内周面および蓋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の底面に形成された複数のリブ３１上に載置さ
れているとともに、コンクリート容器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
コンクリート容器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。

【００２３】そして、キャニスタ１４の外周面とコンク
リート容器１２の内周面との間の隙間により、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。

【００２４】コンクリート容器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、コンクリート
容器１２の上端部には、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、コンクリート容器１２の円周方向に沿って互
いに等間隔離間して設けられ、コンクリート容器１２の
底部外周面に開口している。また、排気口２８は、コン
クリート容器１２の円周方向に沿って互いに等間隔離間
して設けられ、コンクリート容器１２の上端部外周面に
開口している。吸気口２６および排気口２８は、それぞ
れ矩形の断面形状に形成されている。

【００２５】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、コンクリートキャスク１０内はキャニスタ１
４からの発熱により高温となっているため、吸気口２６
からコンクリート容器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およびコンクリ
ート容器１２を除熱し冷却する。そして、キャニスタ１
４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からコンクリート容器１２の外部に排出される。

【００２６】一方、コンクリート容器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。

【００２７】次に、キャニスタ１４の構成について詳細
に説明する。図２および図３に示すように、キャニスタ
１４は、下端が閉塞されているとともに上端開口を有し
たほぼ円筒状の容器本体１５を備えている。容器本体１
５は、例えばステンレス等の非磁性金属によって形成さ
れている。そして、容器本体１５内には、バスケット１
６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。

【００２８】容器本体１５の上端部内周面には支持部材
４２が固定され、この支持部材上には、円盤状の遮蔽体
４４が載置され容器本体の上端開口を閉塞している。ま
た、容器本体１５の上端部内には、遮蔽体４４に重ねて
円盤状の一次蓋４８が装着され、容器本体の上端開口を
閉塞している。一次蓋４８の上端側の周縁部は、全周に
亘って容器本体１５の内周面に溶接されている。遮蔽体
４４および一次蓋４８には、容器本体１５内の排気およ
び排水に利用する流路５０が形成され、この流路は一次
蓋４８に固定された栓体５１によって封止されている。

【００２９】更に、容器本体１５の上端部内には、一次
蓋４８に重ねて円盤状の二次蓋５２が装着されている。
二次蓋５２の上端側の周縁部は容器本体４０の内周面に
溶接され、それにより、二次蓋５２は容器本体４０の上
端開口を閉塞し、一次蓋４８の外側に位置している。

【００３０】このように、容器本体１５の上端開口は、
遮蔽体４４、一次蓋４８、および二次蓋５２によって気
密に閉塞されている。これら遮蔽体４４、一次蓋４８、
および二次蓋５２は、例えばステンレス等の金属によっ
て形成されている。

【００３１】また、一次蓋４８と二次蓋５２との間には
密閉空間５５が形成され、この密閉空間５５には、加圧
ガスとして、空気よりも熱伝導率の高いガス、例えば、
ヘリウム（Ｈｅ）が封入されている。それにより、密閉
空間５５は約５気圧程度に加圧されている。同様に、容
器本体１５内には、ヘリウムが封入され約３気圧程度に
加圧されている。

【００３２】一方、第１の実施の形態に係る貯蔵システ
ムは、コンクリートキャスク１０に収納されているキャ
ニスタ１４の下端部の温度を検出する温度検出器と、コ
ンクリートキャスク１０の吸気口２６および排気口２８
の開口面積を調整し冷却空気の自然通気量を調整するた
めの複数の遮蔽体と、を備えている。

【００３３】詳細に述べると、図２に示すように、貯蔵
システムは、温度検出器として、複数の熱電対６２と、
これら熱電対に電気的に接続された検出器６４と、を有
している。熱電対６２は、コンクリート容器１２内でキ
ャニスタ１４の容器本体１５の底壁外面に複数箇所設け
られている。検出器６４は、コンクリート容器１２の外
部に配設され、例えば、１つの吸気口２６を通して熱電
対６２に接続されている。

【００３４】また、図４に示すように、遮蔽体７０は、
コンクリートキャスク１０の吸気口２６および排気口２
８の幅に対応した寸法に形成され、吸気口２６および排
気口２８に選択的に装着可能となっている。すなわち、
遮蔽体７０は、例えば、炭素鋼によりほぼ直方体形状に
形成され、その外端側にはフランジ７１が設けられてい
るとともに、内端側には中性子遮蔽材としてのレジン７
２が充填されている。また、遮蔽体７０の対向する２面
には、この遮蔽体の軸方向に沿って延びたガイド溝７４
がそれぞれ形成されている。更に、フランジ７１には、
ボルトを挿通するための孔が形成されている。

【００３５】一方、各給気口２６の両端部には、それぞ
れ遮蔽体７０のガイド溝７４と係合可能な２組のガイド
リブ７６が形成されている。同様に、各給気口２８の両
端部には、それぞれ遮蔽体７０のガイド溝７４と係合可
能な２組のガイドリブ７６が形成されている。

【００３６】そして、遮蔽体７０を、そのガイド溝７４
にコンクリートキャスク１０側のガイドリブ７６が係合
した状態で、吸気口２６に挿入し、フランジ７１をコン
クリート容器１２にボルト止めすることにより、この吸
気口２６を遮蔽体７０によって部分的に閉塞し、吸気口
の開口面積を低減することができる。吸気口２６には、
２つの遮蔽体７０を装着可能であり、２つ装着すること
により、吸気口２６の開口面積を一層低減することがで
きる。

【００３７】各排気口２８についても同様に、１つある
いは２つの遮蔽体７０を装着可能であり、遮蔽体を装着
して排気口２８を部分的に閉塞することにより、その開
口面積を低減することができる。

【００３８】そして、遮蔽体７０によって吸気口２６お
よび排気口２８の少なくとも一方を部分的に閉塞し、開
口面積を低減することにより、コンクリートキャスク１
２の冷却空気流路２４を流れる外気の自然通気量を調整
することができる。

【００３９】上記のように構成された貯蔵システムによ
れば、コンクリートキャスク１０によるキャニスタ１４
の貯蔵期間中、温度検出器によりキャニスタ１４の底面
の温度を継続的、あるいは定期的に監視する。すなわ
ち、熱電対６２によってキャニスタ１４の底面の温度を
検出し、検出器６４によってモニタする。

【００４０】上記のように構成されたコンクリートキャ
スク１０において、コンクリート容器１２内に収納され
たキャニスタ１４は、使用済燃料集合体１８からの熱に
より加熱されて温度上昇し、その際、キャニスタの中央
部および上部は底部に比較して高温となる。そのため、
コンクリートキャスク１０の冷却空気流路２４を通して
外気を自然循環させて、キャニスタ１４およびコンクリ
ート容器１２を所定の耐熱温度以下に維持する。しか
し、長期間の貯蔵により使用済燃料集合体１８の発熱量
が低下し、キャニスタ１４全体の温度が低下してくる
と、底部が露点温度以下に下がる可能性がある。

【００４１】そこで、上記温度検出器によりキャニスタ
１４の底面の温度が所定温度、例えば、吸気温度＋３０
℃よりも高い場合、コンクリートキャスク１０の吸気口
２６および排気口２８を全開状態に維持し、キャニスタ
１４およびコンクリート容器１２が所定の耐熱温度を超
えないように冷却する。

【００４２】また、上記温度検出器によりキャニスタ１
４の底面の温度が所定温度まで低下した場合、各吸気口
２６および排気口２８に遮蔽体７０を１個ずつ装着し、
これら吸気口および排気口の開口面積を低減させる。そ
れにより、コンクリート容器１２の冷却空気流路２４を
自然循環する外気の通気量を低減し、外気によるキャニ
スタ１４の冷却効率を下げてキャニスタ底部の温度低下
を抑制し、露点温度以上に維持する。

【００４３】この状態で、温度検出器によりモニタを継
続し、再びキャニスタ１４の底面の温度が所定温度まで
低下した場合には、各吸気口２６および排気口２８に遮
蔽体７０をもう１個装着し、これら吸気口および排気口
の開口面積を更に低減させる。それにより、冷却空気流
路２４を自然循環する外気の通気量を一層低減して、キ
ャニスタ底部の温度低下を抑制し、露点温度以上に維持
する。

【００４４】図５は、キャニスタ１４底部と外気の温度
差、吸気口および排気口の詰め幅、並びに、外気の自然
通気量との関係を示している。

【００４５】このように、温度検出器によって検出され
たキャニスタ底部の温度に応じて、吸気口２６および排
気口２８の開口面積を遮蔽体７０により調整し、冷却空
気流路２４を自然循環する外気の通気量を調整すること
により、キャニスタ１４およびコンクリート容器１２の
温度を耐熱温度以下に維持することができるとともに、
長期間の貯蔵においても、キャニスタ底部の温度を露点
温度以上に維持することができる。従って、海塩粒子を
含んだ環境下にコンクリートキャスク１０を設置した場
合でも、キャニスタ１４の外面に海塩粒子等を含んだ水
分が結露することを防止できる。それにより、キャニス
タ１４の腐食および応力腐食割れの発生を確実に防止す
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可能となる。

【００４６】なお、上述した第１の実施の形態では、吸
気口２６および排気口２８の両方に遮蔽体７０を装着
し、冷却空気の自然流通用を調整する構成としたが、吸
気口および排気口の少なくとも一方のみに遮蔽体を装着
した場合でも、冷却空気の自然流通用を調整することが
可能である。

【００４７】また、吸気口２６および排気口２８を部分
的に閉塞する遮蔽体７０は、上述した直方体形状のもの
に限らず、コンクリート容器の外面にスライド自在ある
いは回動自在に設けられた開閉扉、又は、ルーバー状の
遮蔽体としても良い。

【００４８】次に、この発明の第２の実施の形態に係る
キャニスタ貯蔵施設について説明する。図６および図７
に示すように、キャニスタ貯蔵施設７７は、全体がコン
クリート壁によって形成され、底壁としての設置床７
８、天井壁７９、および複数の側壁８１を備えている。

【００４９】天井壁７９には、それぞれ多数の吸気口８
０を有した２つの吸気塔８２、および多数の排気口８４
を有した排気塔８５が形成され、吸気塔８２は、天井壁
の両端に、また、排気塔８５を天井壁の中央にそれぞれ
設けられている。また、各吸気塔８２の近傍には、天井
壁７９から設置床７８の近傍まで延びた隔壁８６が設け
られ、吸気口に続く吸気通路８８を形成している。

【００５０】吸気塔８２の各吸気口８０には、その開口
面積を調整するルーバー９８が設けられている。そし
て、このルーバー９８の開閉を調整することにより、吸
気通路８８を流れる外気の自然通気量を調整可能となっ
ている。

【００５１】キャニスタ貯蔵施設７７内において、設置
床７８上には、多数のキャニスタ１４が所定の間隔をお
いて整列配置されている。各キャニスタ１４は前述した
第１の実施の形態と同様に構成され、使用済燃料集合体
１８を収納している。また、キャニスタ貯蔵施設７７
は、設置床７８上に所定の隙間をおいて平行に対向配置
された中間床９０を備えている。中間床９０には、多数
の円形の透孔９１が形成され、各キャニスタ１４は、こ
の透孔９１に隙間なく挿通され、中間床９０を貫通した
状態で設置床７２上に載置されている。また、各キャニ
スタ１４の底部には、この底部表面の温度を検出する温
度検出器９７が設けられ、図示しない検出装置に接続さ
れている。

【００５２】そして、設置床７８と中間床９０との間に
は、吸気口８０および吸気流ロ８８を通して導入された
外気が流れる流通空間９２が規定されている。流通空間
９２の吸気塔８２側の端９０ａは開口し、流入口９４を
規定している。中間床９０は、例えば、炭素鋼板のよう
な金属板により形成されている。

【００５３】上記のように構成されたキャニスタ貯蔵施
設７７によれば、図７に矢印で示すように、吸気塔８２
の吸気口８０からキャニスタ貯蔵施設７７内に流入した
冷却空気は、流入路８８を通って下方へ流れ、設置床７
８の近傍へ導かれる。そして、導入された冷却空気の一
部は、流入口９４から中間床９０の下に規定された流通
空間９２に流入し、残りは、中間床９０の上方の空間に
流入する。

【００５４】流通空間９２に流入した冷却空気は、複数
のキャニスタ１４の周囲を流れ、キャニスタ１４を冷却
した後、排気口８４からキャニスタ貯蔵施設７７外に排
気される。同様に、中間床９０の上方の空間に導入され
た冷却空気は、複数のキャニスタ１４の周囲を流れ、キ
ャニスタ１４を冷却した後、排気口８４からキャニスタ
貯蔵施設７７の外部に排出される。

【００５５】上記のように構成されたキャニスタ貯蔵施
設７７によれば、キャニスタ１４の貯蔵期間中、温度検
出器９７によりキャニスタ１４の底面の温度を継続的、
あるいは定期的に監視する。そして、上記温度検出器９
７によりキャニスタ１４の底部の温度が所定温度、例え
ば、吸気温度が＋３０℃よりも高い場合、吸気口８０に
設けられたルーバー９８を全開状態に維持し、キャニス
タ１４が所定の耐熱温度を超えないように充分な量を冷
却空気を吸気流路８８に導入して冷却する。

【００５６】また、温度検出器９７によりキャニスタ１
４の底部の温度が所定温度まで低下した場合、ルーバー
９８を回動して各吸気口８０の開口面積を低減し、吸気
流路８８の流れる外気の自然通気量を低減する。これに
より、キャニスタ貯蔵施設７７の内部空間に導入される
外気の量が低減し、その結果、外気によるキャニスタ１
４の冷却効率を下げてキャニスタ底部の温度低下を抑制
し、露点温度以上に維持する。

【００５７】この状態で、温度検出器９７によりモニタ
を継続し、再びキャニスタ１４の底部の温度が所定温度
まで低下した場合には、ルーバー９８を回動して各吸気
口８０の開口面積を更に低減し、吸気流路８８の流れる
外気の自然通気量を一層低減する。これにより、外気に
よるキャニスタ１４の冷却効率を下げてキャニスタ底部
の温度低下を抑制し、露点温度以上に維持する。

【００５８】このように、上記構成のキャニスタ貯蔵施
設７７によれば、温度検出器９７によって検出されたキ
ャニスタ底部の温度に応じて、吸気口８０の開口面積を
ルーバー９８により調整し、キャニスタ貯蔵施設内を自
然循環する外気の通気量を調整することにより、キャニ
スタ１４の温度を耐熱温度以下に維持することができ
る。また、長期間の貯蔵においても、キャニスタ底部の
温度を露点温度以上に維持することができる。従って、
海塩粒子を含んだ環境下にキャニスタ貯蔵施設７７を設
置した場合でも、キャニスタ１４の外面に海塩粒子等を
含んだ水分が結露することを防止できる。それにより、
キャニスタ１４の腐食および応力腐食割れの発生を確実
に防止することができ、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可能となる。

【００５９】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、上記第２の実施の形態において、調整手
段として機能するルーバーは、吸気口に限らず、吸気流
路８８に設けられていも良い。また、吸気口に加え、貯
蔵施設の排気口にもルーバー等の調整手段を設けても良
い。

【００６０】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、密閉容器の下端部の温度を露点温度以上に維持する
ことにより、放射性物質を長期間に亘って安全にかつ安
定して貯蔵可能な密閉容器の温度制御方法、この密閉容
器の貯蔵システムおよび貯蔵施設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貯蔵システ
ムのコンクリートキャスクを一部破断して示す斜視図。

【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に収納されたキャニ
スタの上部を示す断面図。

【図４】上記コンクリートキャスクの吸気口および排気
口に装着する遮蔽体、および遮蔽体の装着状態を示す
図。

【図５】上記キャニスタ底部と外気との温度差、吸気口
および排気口の詰め幅、並びに、外気の自然通気量との
関係を示す図。

【図６】この発明の第２の実施の形態に係るキャニスタ
貯蔵施設を示す斜視図。

【図７】上記キャニスタ貯蔵施設を示す断面図。

【符号の説明】

１０…コンクリートキャクス １２…コンクリート容器 １４…キャニスタ １５…容器本体 １６…バスケット １８…使用済燃料集合体 ２２…収納部 ２４…冷却空気流路 ２６、８０…吸気口 ２８、８４…排気口 ６２…熱電対 ６４…検出器 ７０…遮蔽体 ７７…キャニスタ貯蔵施設 ９７…温度検出器 ９８…ルーバー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅田 和雄 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 入野 光博 東京都港区高輪２−19−13 株式会社菱友 システム技術内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】放射性物質が封入された金属製の密閉容器
   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、上記容器本体の下端部
   に設けられた吸気口、上記容器本体の上端部に設けられ
   た排気口、および上記収納部の内面と上記密閉容器の外
   面との間に形成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と、を備えたコンクリート製貯
   蔵容器に収納されている上記密閉容器の温度を制御する
   密閉容器の温度制御方法において、 上記収納部に収納された上記密閉容器の下端部の温度を
   検出し、 上記検出された温度に応じて、上記冷却空気流路を流れ
   る外気の自然通気量を調整し、上記密閉容器の下端部外
   面の温度を露点温度以上かつ所定の耐熱温度以下に維持
   することを特徴とする密閉容器の温度制御方法。
2. 【請求項２】上記検出された温度に応じて、上記吸気口
   および排気口の少なくとも一方の開口面積を調整し、上
   記外気の自然通気量を調整することを特徴とする請求項
   １に記載の密閉容器の温度制御方法。
3. 【請求項３】上記吸気口および排気口の少なくとも一方
   を部分的に閉塞して上記外気の自然通気量を調整するこ
   とを特徴とする請求項２に記載の密閉容器の制御方法。
4. 【請求項４】上記吸気口および排気口の少なくとも一方
   に、遮蔽体を装着して部分的に閉塞することを特徴とす
   る請求項３に記載の密閉容器の制御方法。
5. 【請求項５】放射性物質が封入された金属製の密閉容器
   と、 上記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
   本体の下端部に設けられた吸気口、上記容器本体の上端
   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形成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と、を備えたコ
   ンクリート製貯蔵容器と、 上記収納部に収納された上記密閉容器の下端部の温度を
   検出する温度検出器と、 上記検出された温度に応じて、上記冷却空気流路を流れ
   る外気の自然通気量を調整し、上記密閉容器の下端部外
   面の温度を露点温度以上かつ所定の耐熱温度以下に維持
   する調整手段と、 を具備したことを特徴とすることを特徴とする貯蔵シス
   テム。
6. 【請求項６】上記調整手段は、上記吸気口および排気口
   の少なくとも一方の開口面積を調整し、上記外気の自然
   通気量を調整する調整部材を備えていることを特徴とす
   る請求項５に記載の貯蔵システム。
7. 【請求項７】上記調整部材は、上記吸気口および排気口
   の少なくとも一方に脱着自在に装着され、上記吸気口お
   よび排気口の少なくとも一方を部分的に閉塞する遮蔽体
   を有していることを特徴とする請求項６に記載の貯蔵シ
   ステム。
8. 【請求項８】それぞれ放射性物質が封入された複数の金
   属製の密閉容器を貯蔵する貯蔵施設において、 複数の上記コンクリート製貯蔵容器が載置された設置床
   と、多数の吸気口および排気口が設けられた天井壁と、
   を含む複数のコンクリート壁と、 上記吸気口から導入された冷却空気を上記密閉容器の周
   囲に導く吸気通路と、 上記設置床側に位置した上記密閉容器の下端部の温度を
   検出する温度検出器と、 上記検出された温度に応じて、上記吸気通路を流れる外
   気の自然通気量を調整し、上記密閉容器の下端部外面の
   温度を露点温度以上かつ所定の耐熱温度以下に維持する
   調整手段と、 を具備したことを特徴とする貯蔵施設。
9. 【請求項９】上記調整手段は、上記吸気口および排気口
   の少なくとも一方の開口面積を調整し、上記外気の自然
   通気量を調整する調整部材を備えていることを特徴とす
   る請求項８に記載の貯蔵施設。
10. 【請求項１０】上記調整部材は、上記吸気口および排気
    口の少なくとも一方に設けられ、開閉量を調整自在なル
    ーバーを有していることを特徴とする請求項９に記載の
    貯蔵施設。