JP2002202400A - 放射性物質貯蔵容器の監視方法、および監視装置を備えた放射性物質貯蔵システム - Google Patents
放射性物質貯蔵容器の監視方法、および監視装置を備えた放射性物質貯蔵システムInfo
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- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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Abstract
(57)【要約】
【課題】貯蔵容器の健全性を容易に監視可能な放射性物
質貯蔵容器の監視方法、および監視装置を備えた放射性
物質貯蔵システムを提供することにある。 【解決手段】コンクリート容器１２内に収納されたキャ
ニスタ１４の容器本体１５内にはヘリウムが所定の圧力
で充填されている。監視装置６０は、コンクリート容器
内で容器本体の外周面に設けられた複数の熱電対６２を
有し、これらの熱電対は、容器本体の高さ方向に沿って
互いに離間して配置されている。監視装置の検出器６４
は、熱電対によって測定された温度に基づいて、容器本
体の高さ方向の温度分布の変化を検出し、ヘリウムの漏
洩を監視する。
質貯蔵容器の監視方法、および監視装置を備えた放射性
物質貯蔵システムを提供することにある。 【解決手段】コンクリート容器１２内に収納されたキャ
ニスタ１４の容器本体１５内にはヘリウムが所定の圧力
で充填されている。監視装置６０は、コンクリート容器
内で容器本体の外周面に設けられた複数の熱電対６２を
有し、これらの熱電対は、容器本体の高さ方向に沿って
互いに離間して配置されている。監視装置の検出器６４
は、熱電対によって測定された温度に基づいて、容器本
体の高さ方向の温度分布の変化を検出し、ヘリウムの漏
洩を監視する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、使用済燃料等の
放射性物質を貯蔵した貯蔵容器の健全性を監視する貯蔵
容器の監視方法、および監視装置を備えた放射性物質貯
蔵システムに関する。
放射性物質を貯蔵した貯蔵容器の健全性を監視する貯蔵
容器の監視方法、および監視装置を備えた放射性物質貯
蔵システムに関する。
【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、キャスク等の貯蔵容器を用い
た乾式法が知られている。
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、キャスク等の貯蔵容器を用い
た乾式法が知られている。
【０００３】水に代わり空気によって自然冷却を行う乾
式型の貯蔵方法は、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
式法に用いる貯蔵容器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。
式型の貯蔵方法は、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
式法に用いる貯蔵容器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】一般に、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、をこの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。キャニスタは、上記金属製の容器本体
と、この容器本体内に配置されたバスケットと、を有
し、使用済燃料集合体は、バスケットによって支持され
た状態で複数体封入されている。
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、をこの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。キャニスタは、上記金属製の容器本体
と、この容器本体内に配置されたバスケットと、を有
し、使用済燃料集合体は、バスケットによって支持され
た状態で複数体封入されている。
【０００５】また、キャニスタにおいて、容器本体は底
面が閉塞した筒状に形成され、容器本体の上部開口は、
遮蔽板、一次および２次蓋によって閉塞されている。こ
れらの一次蓋および二次蓋は所定の隙間を置いて重ねて
配置されているとともに、それぞれ周縁部が全周に亘っ
て容器本体の内周面に溶接されている。それにより、キ
ャニスタの密閉性を上げている。また、容器本体内、お
よび一次蓋と二次蓋との間の空間はヘリウム等の気体が
封入され、加圧された状態となっている。
面が閉塞した筒状に形成され、容器本体の上部開口は、
遮蔽板、一次および２次蓋によって閉塞されている。こ
れらの一次蓋および二次蓋は所定の隙間を置いて重ねて
配置されているとともに、それぞれ周縁部が全周に亘っ
て容器本体の内周面に溶接されている。それにより、キ
ャニスタの密閉性を上げている。また、容器本体内、お
よび一次蓋と二次蓋との間の空間はヘリウム等の気体が
封入され、加圧された状態となっている。
【０００６】このように構成されたコンクリートキャス
クでは、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。
クでは、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】一方、キャニスタに収納されている使用済
燃料は発熱体であり、キャニスタが局部的に加熱されて
制限温度を越えると、歪みやクラック等の発生を招く。
また、一次蓋や二次蓋の溶接部に溶接欠陥がある場合、
あるいは、溶接の弱い箇所が経時変化により溶接欠陥と
なった場合、その部分から放射線が漏洩し、キャニスタ
の健全性を担保することが困難となる。そこで、貯蔵期
間中、キャニスタにおけるクラックや溶接欠陥の発生を
監視し、放射線の漏洩等を事前に防止することが安全評
価上、および安全保障上望ましい。
燃料は発熱体であり、キャニスタが局部的に加熱されて
制限温度を越えると、歪みやクラック等の発生を招く。
また、一次蓋や二次蓋の溶接部に溶接欠陥がある場合、
あるいは、溶接の弱い箇所が経時変化により溶接欠陥と
なった場合、その部分から放射線が漏洩し、キャニスタ
の健全性を担保することが困難となる。そこで、貯蔵期
間中、キャニスタにおけるクラックや溶接欠陥の発生を
監視し、放射線の漏洩等を事前に防止することが安全評
価上、および安全保障上望ましい。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記のようなキャニス
タのクラックや溶接欠陥の発生を監視する方法として、
例えば、キャニスタの一次蓋と二次蓋との間の空間の圧
力を監視する方法が考えられる。すなわち、前述したよ
うに、一次蓋と二次蓋との間の空間は加圧され、ヘリウ
ム等の気体が封入されている。そして、キャニスタにク
ラックや溶接欠陥等が発生し、上記空間内のヘリウムが
漏洩した場合、上記空間内の圧力が変化する。そこで、
この空間内の圧力を監視することにより、キャニスタに
おけるクラックや溶接欠陥等の発生を監視することがで
きる。
タのクラックや溶接欠陥の発生を監視する方法として、
例えば、キャニスタの一次蓋と二次蓋との間の空間の圧
力を監視する方法が考えられる。すなわち、前述したよ
うに、一次蓋と二次蓋との間の空間は加圧され、ヘリウ
ム等の気体が封入されている。そして、キャニスタにク
ラックや溶接欠陥等が発生し、上記空間内のヘリウムが
漏洩した場合、上記空間内の圧力が変化する。そこで、
この空間内の圧力を監視することにより、キャニスタに
おけるクラックや溶接欠陥等の発生を監視することがで
きる。
【０００９】キャニスタの一次蓋と二次蓋との間の空間
における圧力を検出する方法としては、二次蓋に貫通孔
を形成し、この貫通孔を通して上記空間内に挿入された
圧力センサによって検出する方法が考えられる。しかし
ながら、このようにキャニスタの二次蓋に貫通孔を形成
した場合、キャニスタの密閉性が低下する可能性があ
り、キャニスタ本来の機能を考慮すると、望ましくな
い。また、作業性および安全性を考慮した場合、キャニ
スタをコンクリート容器から取り出すことなく、コンク
リート容器の外部からキャニスタの健全性を監視できる
ことが望ましい。
における圧力を検出する方法としては、二次蓋に貫通孔
を形成し、この貫通孔を通して上記空間内に挿入された
圧力センサによって検出する方法が考えられる。しかし
ながら、このようにキャニスタの二次蓋に貫通孔を形成
した場合、キャニスタの密閉性が低下する可能性があ
り、キャニスタ本来の機能を考慮すると、望ましくな
い。また、作業性および安全性を考慮した場合、キャニ
スタをコンクリート容器から取り出すことなく、コンク
リート容器の外部からキャニスタの健全性を監視できる
ことが望ましい。
【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、貯蔵容器の健全性を容易に監視可能な
放射性物質貯蔵容器の監視方法、および監視装置を備え
た放射性物質貯蔵システムを提供することにある。
で、その目的は、貯蔵容器の健全性を容易に監視可能な
放射性物質貯蔵容器の監視方法、および監視装置を備え
た放射性物質貯蔵システム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、この発明に係る放射性物質貯蔵容器の監視方法は、
貯蔵容器の高さ方向、つまり、軸方向に沿った温度分布
を貯蔵容器の外部から測定し、測定した温度分布の変化
に基づいて貯蔵容器内の圧力低下を監視することを特徴
としている。
め、この発明に係る放射性物質貯蔵容器の監視方法は、
貯蔵容器の高さ方向、つまり、軸方向に沿った温度分布
を貯蔵容器の外部から測定し、測定した温度分布の変化
に基づいて貯蔵容器内の圧力低下を監視することを特徴
としている。
【００１２】また、この発明に係る放射性物質貯蔵容器
の監視方法は、貯蔵容器の任意の部位の温度を貯蔵容器
の外部から測定し、測定した温度の変化に基づいて貯蔵
容器内の圧力低下を監視することを特徴としている。
の監視方法は、貯蔵容器の任意の部位の温度を貯蔵容器
の外部から測定し、測定した温度の変化に基づいて貯蔵
容器内の圧力低下を監視することを特徴としている。
【００１３】すなわち、貯蔵容器が健全な場合、この貯
蔵容器内にはヘリウム等のガスが所定の圧力で封入され
ている。このヘリウムは空気に比較して熱伝導率が高い
ため、貯蔵容器内における高さ方向の温度分布は、貯蔵
容器の下部では低いが、中間部および上部ではほぼ均一
な温度となる。ところが、貯蔵容器に溶接欠陥、クラッ
ク等が発生し貯蔵容器内の圧力が低下すると、つまり、
貯蔵容器内のヘリウムが外部に漏洩すると、貯蔵容器内
の熱伝導率が低下し、温度分布が変化する。具体的に
は、貯蔵容器内のヘリウムが減少すると、これに伴い、
貯蔵容器の高さ方向上部の温度が低下し、高さ方向中間
部の温度が上昇してくる。そこで、このような貯蔵容器
の高さ方向に沿った温度分布の変化を監視することによ
り、充填ガスの漏洩の有無、つまり、貯蔵容器の健全性
を監視することができる。
蔵容器内にはヘリウム等のガスが所定の圧力で封入され
ている。このヘリウムは空気に比較して熱伝導率が高い
ため、貯蔵容器内における高さ方向の温度分布は、貯蔵
容器の下部では低いが、中間部および上部ではほぼ均一
な温度となる。ところが、貯蔵容器に溶接欠陥、クラッ
ク等が発生し貯蔵容器内の圧力が低下すると、つまり、
貯蔵容器内のヘリウムが外部に漏洩すると、貯蔵容器内
の熱伝導率が低下し、温度分布が変化する。具体的に
は、貯蔵容器内のヘリウムが減少すると、これに伴い、
貯蔵容器の高さ方向上部の温度が低下し、高さ方向中間
部の温度が上昇してくる。そこで、このような貯蔵容器
の高さ方向に沿った温度分布の変化を監視することによ
り、充填ガスの漏洩の有無、つまり、貯蔵容器の健全性
を監視することができる。
【００１４】また、上記のように、充填ガスの減少に伴
い、貯蔵容器の各部位の温度が変化することから、貯蔵
容器の任意の部位の温度変化を監視することによって
も、充填ガスの漏洩の有無、つまり、貯蔵容器の健全性
を監視することができる。
い、貯蔵容器の各部位の温度が変化することから、貯蔵
容器の任意の部位の温度変化を監視することによって
も、充填ガスの漏洩の有無、つまり、貯蔵容器の健全性
を監視することができる。
【００１５】以上のことから、この発明に係る監視方法
は、放射性物質を収納しているとともに空気よりも熱伝
導率の高い加圧されたガスが充填され、コンクリート容
器内に配置された金属製の貯蔵容器の健全性を監視する
放射性物質貯蔵容器の監視方法において、上記貯蔵容器
の高さ方向に沿った温度分布を、上記貯蔵容器の外側か
ら測定し、上記測定された温度分布の変化に基づいて上
記充填ガスの漏洩を監視することを特徴としている。
は、放射性物質を収納しているとともに空気よりも熱伝
導率の高い加圧されたガスが充填され、コンクリート容
器内に配置された金属製の貯蔵容器の健全性を監視する
放射性物質貯蔵容器の監視方法において、上記貯蔵容器
の高さ方向に沿った温度分布を、上記貯蔵容器の外側か
ら測定し、上記測定された温度分布の変化に基づいて上
記充填ガスの漏洩を監視することを特徴としている。
【００１６】また、この発明に係る監視方法は、放射性
物質を収納しているとともに空気よりも熱伝導率の高い
加圧されたガスが充填され、コンクリート容器内に配置
された金属製の貯蔵容器の健全性を監視する放射性物質
貯蔵容器の監視方法において、上記貯蔵容器の任意の部
位の温度を、上記貯蔵容器の外側から測定し、上記測定
された温度の変化に基づいて上記充填ガスの漏洩を監視
することを特徴としている。
物質を収納しているとともに空気よりも熱伝導率の高い
加圧されたガスが充填され、コンクリート容器内に配置
された金属製の貯蔵容器の健全性を監視する放射性物質
貯蔵容器の監視方法において、上記貯蔵容器の任意の部
位の温度を、上記貯蔵容器の外側から測定し、上記測定
された温度の変化に基づいて上記充填ガスの漏洩を監視
することを特徴としている。
【００１７】また、この発明に係る監視方法によれば、
上記貯蔵容器の外側で上記コンクリート容器内に設けら
れた温度検出器により、上記貯蔵容器の高さ方向に沿っ
た温度分布、あるいは貯蔵容器の任意の部位の温度、を
測定することを特徴としている。
上記貯蔵容器の外側で上記コンクリート容器内に設けら
れた温度検出器により、上記貯蔵容器の高さ方向に沿っ
た温度分布、あるいは貯蔵容器の任意の部位の温度、を
測定することを特徴としている。
【００１８】一方、この発明に係る放射性物質貯蔵シス
テムは、内部に収納部を有したコンクリート容器と、上
記コンクリート容器の上端開口を閉塞したコンクリート
製の蓋体と、を備えたコンクリート製貯蔵容器と、放射
性物質が収納された容器本体と、この容器本体に溶接さ
れ容器本体の上端開口を閉塞した蓋と、を有し、上記コ
ンクリート容器の収納部内に収納されているとともに、
上記本体内に空気よりも熱伝導率が高く加圧されたガス
が充填された金属製のキャニスタと、上記キャニスタの
健全性を監視する監視装置と、を備え、上記監視装置
は、上記コンクリート容器内で上記キャニスタの外側に
設けられ、上記キャニスタの高さ方向に沿った温度分布
を測定する温度測定器と、上記温度測定器によって測定
された温度分布の変化を検出する検出器と、を備えてい
ることを特徴としている。
テムは、内部に収納部を有したコンクリート容器と、上
記コンクリート容器の上端開口を閉塞したコンクリート
製の蓋体と、を備えたコンクリート製貯蔵容器と、放射
性物質が収納された容器本体と、この容器本体に溶接さ
れ容器本体の上端開口を閉塞した蓋と、を有し、上記コ
ンクリート容器の収納部内に収納されているとともに、
上記本体内に空気よりも熱伝導率が高く加圧されたガス
が充填された金属製のキャニスタと、上記キャニスタの
健全性を監視する監視装置と、を備え、上記監視装置
は、上記コンクリート容器内で上記キャニスタの外側に
設けられ、上記キャニスタの高さ方向に沿った温度分布
を測定する温度測定器と、上記温度測定器によって測定
された温度分布の変化を検出する検出器と、を備えてい
ることを特徴としている。
【００１９】温度測定器としては、キャニスタの高さ方
向に沿って複数配置された熱電対、あるいは、キャニス
タの高さ方向に沿って配設された光ファイバー等を用い
ることができる。
向に沿って複数配置された熱電対、あるいは、キャニス
タの高さ方向に沿って配設された光ファイバー等を用い
ることができる。
【００２０】また、この発明に係る他の放射性物質貯蔵
システムによれば、監視装置は、コンクリート容器内で
キャニスタの外側に設けられ、上記キャニスタの任意の
部位の温度を測定する温度測定器と、上記温度測定器に
よって測定された温度の変化を検出する検出器と、を備
えていることを特徴としている。温度測定器としては、
キャニスタの任意の部位に設けられた熱電対、あるい
は、光ファイバー等を用いることができる。
システムによれば、監視装置は、コンクリート容器内で
キャニスタの外側に設けられ、上記キャニスタの任意の
部位の温度を測定する温度測定器と、上記温度測定器に
よって測定された温度の変化を検出する検出器と、を備
えていることを特徴としている。温度測定器としては、
キャニスタの任意の部位に設けられた熱電対、あるい
は、光ファイバー等を用いることができる。
【００２１】上記のように構成された放射性物質貯蔵容
器の監視方法、および放射性物質貯蔵システムによれ
ば、貯蔵容器の高さ方向に沿った温度分布、あるいは、
任意の部位の温度を検出することにより、貯蔵容器の蓋
に透孔等を設けることなく、かつ、貯蔵容器の外部から
上記貯蔵容器内の圧力変化、つまり、充填ガスの漏洩を
容易に検出し、貯蔵容器の健全性を監視することができ
る。従って、貯蔵容器における溶接欠陥あるいはクラッ
ク等の発生を早期に発見し、交換、修理等の適切な処置
を施すことができ、放射線の漏洩等を事前に防止するこ
とが可能となる。
器の監視方法、および放射性物質貯蔵システムによれ
ば、貯蔵容器の高さ方向に沿った温度分布、あるいは、
任意の部位の温度を検出することにより、貯蔵容器の蓋
に透孔等を設けることなく、かつ、貯蔵容器の外部から
上記貯蔵容器内の圧力変化、つまり、充填ガスの漏洩を
容易に検出し、貯蔵容器の健全性を監視することができ
る。従って、貯蔵容器における溶接欠陥あるいはクラッ
ク等の発生を早期に発見し、交換、修理等の適切な処置
を施すことができ、放射線の漏洩等を事前に防止するこ
とが可能となる。
【００２２】
【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監視装置を備えた放射性物
質貯蔵システム、および監視方法について詳細に説明す
る。
明の第１の実施の形態に係る監視装置を備えた放射性物
質貯蔵システム、および監視方法について詳細に説明す
る。
【００２３】図１および図２に示すように、この放射性
物質貯蔵システムにおいて、コンクリート製貯蔵容器と
して機能する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、金属
製の密閉貯蔵容器として機能するキャニスタ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
状に形成され、その内部には、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、キャニ
スタ１４は、封入された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。
物質貯蔵システムにおいて、コンクリート製貯蔵容器と
して機能する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、金属
製の密閉貯蔵容器として機能するキャニスタ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
状に形成され、その内部には、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、キャニ
スタ１４は、封入された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。
【００２４】コンクリートキャスク１０のコンクート容
器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。コ
ンクート容器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、
コンクート容器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。
器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。コ
ンクート容器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、
コンクート容器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。
【００２５】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の底面に形成された複数のリブ３１上に載置
されているとともに、コンクート容器１２と同軸的に配
置されている。
ト容器の内周面および蓋体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の底面に形成された複数のリブ３１上に載置
されているとともに、コンクート容器１２と同軸的に配
置されている。
【００２６】また、収納部２２内に収納された状態にお
いて、キャニスタ１４の外周面とコンクート容器１２の
内周面との間には、所定の隙間、例えば、１０ｃｍ程度
の隙間が形成されている。そして、この隙間により、冷
却空気が流れる冷却空気流路２４が形成されている。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。
いて、キャニスタ１４の外周面とコンクート容器１２の
内周面との間には、所定の隙間、例えば、１０ｃｍ程度
の隙間が形成されている。そして、この隙間により、冷
却空気が流れる冷却空気流路２４が形成されている。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。
【００２７】コンクート容器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、コンクート容器
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、コンクート容器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、コンクート容器１２の上端部外周面に開口してい
る。
ば４つの吸気口２６が形成され、また、コンクート容器
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、コンクート容器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、コンクート容器１２の上端部外周面に開口してい
る。
【００２８】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からコンクート容器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およびコンクート容器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からコンクート容器１２の外部
に排出される。
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からコンクート容器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およびコンクート容器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からコンクート容器１２の外部
に排出される。
【００２９】一方、コンクート容器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。
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。
【００３０】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。
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。
【００３１】容器本体１５の上端部内周面には環状の支
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。
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。
【００３２】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。
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。
【００３３】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。
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。
【００３４】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。
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。
【００３５】次に、上記のように構成されたコンクリー
トキャスク１０に収納されているキャニスタ１４の健全
性を監視する監視装置について説明する。放射性物質貯
蔵システムの一部を構成する監視装置６０は、キャニス
タ１４の高さ方向に沿った温度分布を測定する温度測定
器を備え、温度測定器によって測定された温度分布の変
化を検出することにより、容器本体１５内のヘリウムの
漏洩の有無、すなわち、キャニスタの健全性を監視す
る。
トキャスク１０に収納されているキャニスタ１４の健全
性を監視する監視装置について説明する。放射性物質貯
蔵システムの一部を構成する監視装置６０は、キャニス
タ１４の高さ方向に沿った温度分布を測定する温度測定
器を備え、温度測定器によって測定された温度分布の変
化を検出することにより、容器本体１５内のヘリウムの
漏洩の有無、すなわち、キャニスタの健全性を監視す
る。
【００３６】詳細に述べると、図２に示すように、監視
装置６０は、温度測定器として、コンクリート容器１２
内でキャニスタ１４の容器本体１５の外周面に設けられ
た複数の熱電対６２を備えている。これらの熱電対６２
は、容器本体１５の高さ方向、つまり、軸方向、に沿っ
て互いに離間した複数箇所、例えば、容器本体１５の上
部、中間部、および下部を含む８箇所にそれぞれ設けら
れている。そして、これらの熱電対６２は、コンクリー
ト容器１２の外部に配設された検出器６４に電気的に接
続されている。
装置６０は、温度測定器として、コンクリート容器１２
内でキャニスタ１４の容器本体１５の外周面に設けられ
た複数の熱電対６２を備えている。これらの熱電対６２
は、容器本体１５の高さ方向、つまり、軸方向、に沿っ
て互いに離間した複数箇所、例えば、容器本体１５の上
部、中間部、および下部を含む８箇所にそれぞれ設けら
れている。そして、これらの熱電対６２は、コンクリー
ト容器１２の外部に配設された検出器６４に電気的に接
続されている。
【００３７】なお、監視装置６０の温度測定器は、キャ
ニスタ１４上部の温度を測定する熱電対として、上記複
数の熱電対６２に加え、キャニスタ１４の蓋部、例え
ば、二次蓋５２の外面中央部の温度を測定する熱電対を
含んでいてもよい。
ニスタ１４上部の温度を測定する熱電対として、上記複
数の熱電対６２に加え、キャニスタ１４の蓋部、例え
ば、二次蓋５２の外面中央部の温度を測定する熱電対を
含んでいてもよい。
【００３８】上記構成のコンクリートキャスク１０によ
れば、キャニスタ１４の貯蔵期間中、監視装置６０によ
ってキャニスタ１４の健全性を監視する。すなわち、監
視装置６０は、複数の熱電対６２により容器本体１５の
高さ方向に沿った各位置での温度を測定する。そして、
検出器６４は、熱電対６２によって測定された各温度か
ら、容器本体１５の高さ方向に沿った温度分布を検出す
る。
れば、キャニスタ１４の貯蔵期間中、監視装置６０によ
ってキャニスタ１４の健全性を監視する。すなわち、監
視装置６０は、複数の熱電対６２により容器本体１５の
高さ方向に沿った各位置での温度を測定する。そして、
検出器６４は、熱電対６２によって測定された各温度か
ら、容器本体１５の高さ方向に沿った温度分布を検出す
る。
【００３９】ここで、容器本体１５の高さ方向に沿った
温度分布は、この容器本体内におけるヘリウムの充填量
に応じて変化する。すなわち、キャニスタ１４が健全な
場合、容器本体１５内はヘリウムで満たされ所定圧力に
維持されている。そして、ヘリウムは空気に比較して熱
伝導率が高いため、使用済燃料集合体１８から生じた熱
は容器本体１５内で効率よく対流する。従って、容器本
体１５内における高さ方向の温度分布は、図４に曲線Ａ
で示すように、容器本体の下部では低いが、中間部およ
び上部ではほぼ均一な温度となる。
温度分布は、この容器本体内におけるヘリウムの充填量
に応じて変化する。すなわち、キャニスタ１４が健全な
場合、容器本体１５内はヘリウムで満たされ所定圧力に
維持されている。そして、ヘリウムは空気に比較して熱
伝導率が高いため、使用済燃料集合体１８から生じた熱
は容器本体１５内で効率よく対流する。従って、容器本
体１５内における高さ方向の温度分布は、図４に曲線Ａ
で示すように、容器本体の下部では低いが、中間部およ
び上部ではほぼ均一な温度となる。
【００４０】ところが、キャニスタ１４に溶接欠陥、ク
ラック等が発生し容器本体１５内の圧力が低下すると、
つまり、容器本体内のヘリウムが外部に漏洩すると、容
器本体内部の熱伝導率が低下し、容器本体の高さ方向に
沿った温度分布が変化する。例えば、図４における曲線
Ｂは、容器本体１５のヘリウムが漏洩し容器本体内の圧
力が２気圧に低下した際の温度分布、また、曲線Ｃは、
容器本体１５のヘリウムが漏洩し容器本体内の圧力が１
気圧に低下した際の温度分布をそれぞれ示すもので、容
器本体１５内のヘリウムの低減に伴い、容器本体上部の
温度が低下し、高さ方向中間部の温度が上昇してくる。
ラック等が発生し容器本体１５内の圧力が低下すると、
つまり、容器本体内のヘリウムが外部に漏洩すると、容
器本体内部の熱伝導率が低下し、容器本体の高さ方向に
沿った温度分布が変化する。例えば、図４における曲線
Ｂは、容器本体１５のヘリウムが漏洩し容器本体内の圧
力が２気圧に低下した際の温度分布、また、曲線Ｃは、
容器本体１５のヘリウムが漏洩し容器本体内の圧力が１
気圧に低下した際の温度分布をそれぞれ示すもので、容
器本体１５内のヘリウムの低減に伴い、容器本体上部の
温度が低下し、高さ方向中間部の温度が上昇してくる。
【００４１】従って、熱電対６２によって測定した温度
に基づき、検出器６４によって容器本体１５の高さ方向
に沿った温度分布の変化を監視することにより、ヘリウ
ムの漏洩の有無、つまり、キャニスタ１４の健全性を監
視することができる。
に基づき、検出器６４によって容器本体１５の高さ方向
に沿った温度分布の変化を監視することにより、ヘリウ
ムの漏洩の有無、つまり、キャニスタ１４の健全性を監
視することができる。
【００４２】以上のように構成された第１の実施の形態
によれば、キャニスタ１４の高さ方向に沿った温度分布
の変化を検出することにより、コンクリートキャスク１
０の外部からキャニスタ１４の健全性を容易に監視可能
な監視方法、および放射性物質貯蔵システムを得ること
ができる。
によれば、キャニスタ１４の高さ方向に沿った温度分布
の変化を検出することにより、コンクリートキャスク１
０の外部からキャニスタ１４の健全性を容易に監視可能
な監視方法、および放射性物質貯蔵システムを得ること
ができる。
【００４３】次に、この発明の第２の実施の形態に係る
放射性物質貯蔵システムの監視装置および監視方法につ
いて説明する。図５に示すように、第２の実施の形態に
よれば、監視装置６０は、温度測定器として光ファイバ
６６を備え、この光ファイバ６６は、コンクリート容器
１２内でキャニスタ１４の容器本体１５の外周面に接触
して設けられ、容器本体１５の高さ方向に沿って、か
つ、ほぼ全長に亘って延びている。そして、光ファイバ
６６は、排気口２８を通ってコンクリート容器１２の外
部に引き出されている。
放射性物質貯蔵システムの監視装置および監視方法につ
いて説明する。図５に示すように、第２の実施の形態に
よれば、監視装置６０は、温度測定器として光ファイバ
６６を備え、この光ファイバ６６は、コンクリート容器
１２内でキャニスタ１４の容器本体１５の外周面に接触
して設けられ、容器本体１５の高さ方向に沿って、か
つ、ほぼ全長に亘って延びている。そして、光ファイバ
６６は、排気口２８を通ってコンクリート容器１２の外
部に引き出されている。
【００４４】また、監視装置６０は、光ファイバ６６の
入射端に接続され、レーザ光源７０から出射されたパル
ス状のレーザ光を光ファイバに入射する光方向性結合器
６８と、光方向性結合器６８に接続された波長分析器
（ＳＣＡ）７２と、を有している。波長分析器７２は、
光ファイバ６６中で発生し光ファイバの入射端から出射
された後方散乱光を、光方向性結合器６８を介して受
け、この後方散乱光の検出および分析を行う。また、波
長分析器７２には、データ処理装置７４、および検出結
果を表示するモニタ７６が接続されている。なお、波長
分析器７２およびデータ処理装置７４は、この発明にお
ける検出器を構成している。
入射端に接続され、レーザ光源７０から出射されたパル
ス状のレーザ光を光ファイバに入射する光方向性結合器
６８と、光方向性結合器６８に接続された波長分析器
（ＳＣＡ）７２と、を有している。波長分析器７２は、
光ファイバ６６中で発生し光ファイバの入射端から出射
された後方散乱光を、光方向性結合器６８を介して受
け、この後方散乱光の検出および分析を行う。また、波
長分析器７２には、データ処理装置７４、および検出結
果を表示するモニタ７６が接続されている。なお、波長
分析器７２およびデータ処理装置７４は、この発明にお
ける検出器を構成している。
【００４５】光ファイバ３４としては、耐放射線性に優
れた純石英コアファイバ、フッ素ドープド石英コアファ
イバ等が用いられている。
れた純石英コアファイバ、フッ素ドープド石英コアファ
イバ等が用いられている。
【００４６】上記のように構成された監視装置６０によ
ってキャニスタ１４の健全性を監視する場合、監視装置
６０は、レーザ光源７０からパルス状のレーザ光を光方
向性結合器６８を通して光ファイバ６６に入射する。そ
して、光ファイバ６６に入射したレーザ光は、容器本体
１５の外周面に沿って光ファイバ内を伝搬する。その
際、光ファイバ６６中で生じた後方散乱光は、光ファイ
バの入射端から出射し、光方向性結合器６８を介して波
長分析器７２に送られる。
ってキャニスタ１４の健全性を監視する場合、監視装置
６０は、レーザ光源７０からパルス状のレーザ光を光方
向性結合器６８を通して光ファイバ６６に入射する。そ
して、光ファイバ６６に入射したレーザ光は、容器本体
１５の外周面に沿って光ファイバ内を伝搬する。その
際、光ファイバ６６中で生じた後方散乱光は、光ファイ
バの入射端から出射し、光方向性結合器６８を介して波
長分析器７２に送られる。
【００４７】波長分析器７２は、入力された後方散乱光
を検出および分析し、容器本体１５の高さ方向に沿った
温度分布を測定する。すなわち、光ファイバ６６を通る
レーザ光には、容器本体１５の各部位の温度に応じて特
有の後方散乱光が発生し、波長分析器７２はこの後方散
乱光の強度および波長シフト量を測定する。そして、デ
ータ処理装置７４は、波長分析器７２で測定された後方
散乱光の強度、波長シフト量から各部位の温度を検出す
る。同時に、後方散乱光の時間展開から、温度の各測定
位置を特定することができる。
を検出および分析し、容器本体１５の高さ方向に沿った
温度分布を測定する。すなわち、光ファイバ６６を通る
レーザ光には、容器本体１５の各部位の温度に応じて特
有の後方散乱光が発生し、波長分析器７２はこの後方散
乱光の強度および波長シフト量を測定する。そして、デ
ータ処理装置７４は、波長分析器７２で測定された後方
散乱光の強度、波長シフト量から各部位の温度を検出す
る。同時に、後方散乱光の時間展開から、温度の各測定
位置を特定することができる。
【００４８】なお、監視装置６０による測定精度は、温
度±０．１℃、位置精度１０〜３０ｃｍ程度が得られ
る。
度±０．１℃、位置精度１０〜３０ｃｍ程度が得られ
る。
【００４９】以上のように、監視装置６０によって容器
本体１５の高さ方向に沿った温度分布を測定し、この温
度分布の変化を監視することにより、容器本体１５内に
おけるヘリウムの漏洩の有無、つまり、キャニスタ１４
の健全性を監視することができる。
本体１５の高さ方向に沿った温度分布を測定し、この温
度分布の変化を監視することにより、容器本体１５内に
おけるヘリウムの漏洩の有無、つまり、キャニスタ１４
の健全性を監視することができる。
【００５０】従って、上記構成を有する第２の実施の形
態においても、キャニスタ１４の高さ方向に沿った温度
分布の変化を検出することにより、コンクリートキャス
ク１０の外部からキャニスタ１４の健全性を容易に監視
可能な監視方法、および放射性物質貯蔵システムを得る
ことができる。
態においても、キャニスタ１４の高さ方向に沿った温度
分布の変化を検出することにより、コンクリートキャス
ク１０の外部からキャニスタ１４の健全性を容易に監視
可能な監視方法、および放射性物質貯蔵システムを得る
ことができる。
【００５１】なお、第２の実施の形態において、監視装
置６０として、ファイバ−ブラッグ−グレーティング
（ＦＢＧ）法に基づく監視装置が用いることもできる。
この監視装置６０によれば、光ファイバ６６は、容器本
体１５の高さ方向に沿って所定の間隔で設けられた複数
の回折格子を有して構成される。この場合、レーザ光源
７０から光方向性結合器６８を介して光ファイバ６６に
入射したパルス状レーザ光の内、ブラッグの反射条件に
合った波長の光のみが回折格子により反射され、その反
射光の波長シフト量は波長分析器７２によって測定され
る。そして、測定された波長シフト量をデータ処理装置
７６によって演算処理することにより、容器本体１５の
高さ方向に沿った複数位置での温度を検出することがで
きる。なお、監視装置６０による測定精度は、温度±
０．１℃、位置精度１０〜３０ｃｍ程度が得られる。
置６０として、ファイバ−ブラッグ−グレーティング
（ＦＢＧ）法に基づく監視装置が用いることもできる。
この監視装置６０によれば、光ファイバ６６は、容器本
体１５の高さ方向に沿って所定の間隔で設けられた複数
の回折格子を有して構成される。この場合、レーザ光源
７０から光方向性結合器６８を介して光ファイバ６６に
入射したパルス状レーザ光の内、ブラッグの反射条件に
合った波長の光のみが回折格子により反射され、その反
射光の波長シフト量は波長分析器７２によって測定され
る。そして、測定された波長シフト量をデータ処理装置
７６によって演算処理することにより、容器本体１５の
高さ方向に沿った複数位置での温度を検出することがで
きる。なお、監視装置６０による測定精度は、温度±
０．１℃、位置精度１０〜３０ｃｍ程度が得られる。
【００５２】上記のような監視装置６０を用いた場合で
も、上述した第２の実施の形態と同様の作用効果を得る
ことができる。
も、上述した第２の実施の形態と同様の作用効果を得る
ことができる。
【００５３】上述した第１および第２の実施の形態で
は、キャニスタの高さ方向に沿った温度分布の変化を検
出する構成としたが、キャニスタの任意の箇所の温度変
化を検出してキャニスタの健全性を監視する構成として
も良い。
は、キャニスタの高さ方向に沿った温度分布の変化を検
出する構成としたが、キャニスタの任意の箇所の温度変
化を検出してキャニスタの健全性を監視する構成として
も良い。
【００５４】すなわち、図４に曲線Ａ、Ｂ、Ｃで示した
ように、キャニスタ内の圧力変化に応じて、キャニスタ
の各部の温度が変化する。例えば、キャニスタ上部の温
度は約１５０℃から１１０℃の範囲で変化し、また、キ
ャニスタ中間部の温度は約１５０℃から約１７０℃の範
囲で変化する。そこで、キャニスタ１４の任意の部位の
温度変化を検出することにより、ヘリウムの漏洩に伴う
キャニスタ内の圧力変化を検出し、キャニスタの健全性
を監視することができる。
ように、キャニスタ内の圧力変化に応じて、キャニスタ
の各部の温度が変化する。例えば、キャニスタ上部の温
度は約１５０℃から１１０℃の範囲で変化し、また、キ
ャニスタ中間部の温度は約１５０℃から約１７０℃の範
囲で変化する。そこで、キャニスタ１４の任意の部位の
温度変化を検出することにより、ヘリウムの漏洩に伴う
キャニスタ内の圧力変化を検出し、キャニスタの健全性
を監視することができる。
【００５５】図６に示す第３の実施の形態によれば、監
視装置６０は、温度測定器として機能する熱電対６２を
備え、この熱電対は、キャニスタ１４の蓋部、例えば、
二次蓋５２の外面中央部に設けられている。そして、こ
の熱電対６２は、コンクリート容器１２の外部に配設さ
れた検出器６４に電気的に接続されている。他の構成
は、前述した第１の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。
視装置６０は、温度測定器として機能する熱電対６２を
備え、この熱電対は、キャニスタ１４の蓋部、例えば、
二次蓋５２の外面中央部に設けられている。そして、こ
の熱電対６２は、コンクリート容器１２の外部に配設さ
れた検出器６４に電気的に接続されている。他の構成
は、前述した第１の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。
【００５６】上記第３の実施の形態によれば、キャニス
タ１４の貯蔵期間中、監視装置６０は、熱電対６２によ
りキャニスタ蓋部の温度を測定する。そして、熱電対６
２によって測定した温度に基づき、検出器６４によって
キャニスタ１４上部の温度変化を検出することにより、
ヘリウムの漏洩の有無、つまり、キャニスタ１４の健全
性を監視することができる。
タ１４の貯蔵期間中、監視装置６０は、熱電対６２によ
りキャニスタ蓋部の温度を測定する。そして、熱電対６
２によって測定した温度に基づき、検出器６４によって
キャニスタ１４上部の温度変化を検出することにより、
ヘリウムの漏洩の有無、つまり、キャニスタ１４の健全
性を監視することができる。
【００５７】なお、第３の実施の形態において、温度を
測定する部位は、キャニスタ１４の蓋部に限らず、容器
本体１５の上端部、中間部、あるいは他の部位としても
良い。但し、測定部位は、キャニスタ内部の圧力変化に
応じた温度変化の大きい部位を選択することが望まし
い。
測定する部位は、キャニスタ１４の蓋部に限らず、容器
本体１５の上端部、中間部、あるいは他の部位としても
良い。但し、測定部位は、キャニスタ内部の圧力変化に
応じた温度変化の大きい部位を選択することが望まし
い。
【００５８】また、第３の実施の形態において、監視装
置６０は、熱電対と検出器との組合わせに限らず、第２
の実施の形態と同様に、光ファイバ、レーザ光源、光方
向性結合器、データ処理装置等を備えた監視装置、ある
いは、ファイバーブラッグブレーティング法に基づく監
視装置を用いてもよい。
置６０は、熱電対と検出器との組合わせに限らず、第２
の実施の形態と同様に、光ファイバ、レーザ光源、光方
向性結合器、データ処理装置等を備えた監視装置、ある
いは、ファイバーブラッグブレーティング法に基づく監
視装置を用いてもよい。
【００５９】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、密閉容器の形状、材質等は上述した実
施の形態に限定されることなく、必要に応じて種々選択
可能である。また、キャニスタの容器本体内に充填する
ガスは、空気よりも熱伝導率の高いガスであればよく、
ヘリウムの他、窒素等を用いることができ、かつ、その
圧力も任意に設定可能である。更に、キャニスタの高さ
方向に沿った温度測定点は、必要に応じて増減可能であ
る。
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、密閉容器の形状、材質等は上述した実
施の形態に限定されることなく、必要に応じて種々選択
可能である。また、キャニスタの容器本体内に充填する
ガスは、空気よりも熱伝導率の高いガスであればよく、
ヘリウムの他、窒素等を用いることができ、かつ、その
圧力も任意に設定可能である。更に、キャニスタの高さ
方向に沿った温度測定点は、必要に応じて増減可能であ
る。
【００６０】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、貯蔵容器の高さ方向に沿った温度分布を貯蔵容器の
外側から測定し、測定された温度分布の変化に基づいて
充填ガスの漏洩を監視することにより、貯蔵容器の健全
性を容易に監視可能な監視方法、および放射性物質貯蔵
システムを提供することができる。
ば、貯蔵容器の高さ方向に沿った温度分布を貯蔵容器の
外側から測定し、測定された温度分布の変化に基づいて
充填ガスの漏洩を監視することにより、貯蔵容器の健全
性を容易に監視可能な監視方法、および放射性物質貯蔵
システムを提供することができる。
【００６１】また、この発明によれば、貯蔵容器の任意
の部位の温度を貯蔵容器の外側から測定し、測定された
温度変化に基づいて充填ガスの漏洩を監視することによ
り、貯蔵容器の健全性を容易に監視可能な監視方法、お
よび放射性物質貯蔵システムを提供することができる。
の部位の温度を貯蔵容器の外側から測定し、測定された
温度変化に基づいて充填ガスの漏洩を監視することによ
り、貯蔵容器の健全性を容易に監視可能な監視方法、お
よび放射性物質貯蔵システムを提供することができる。
【図１】この発明の第１の実施の形態に係る放射性物質
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。
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
スタを一部破断して示す側面図。
スタを一部破断して示す側面図。
【図４】上記キャニスタ内の圧力低下に伴う、上記キャ
ニスタの高さ方向に沿った温度分布の変化を示すグラ
フ。
ニスタの高さ方向に沿った温度分布の変化を示すグラ
フ。
【図５】この発明の第２の実施の形態に係る放射性物質
貯蔵システムを概略的に示す断面図。
貯蔵システムを概略的に示す断面図。
【図６】この発明の第３の実施の形態に係る放射性物質
貯蔵システムを概略的に示す断面図。
貯蔵システムを概略的に示す断面図。
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 １８…使用済燃料集合体 ２０…蓋体 ２２…収納部 ４８…一次蓋 ５２…二次蓋 ５５…密閉空間 ６０…監視装置 ６２…熱電対 ６４…検出器 ６６…光ファイバ ６８…光方向性結合器 ７０…光源 ７２…波長分析器 ７４…データ処理装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 Ｆターム(参考） 2G075 CA50 DA03 DA10 FA11 FC14 GA02
Claims (12)
- 【請求項１】放射性物質を収納しているとともに空気よ
りも熱伝導率の高い加圧されたガスが充填され、コンク
リート容器内に配置された金属製の貯蔵容器の健全性を
監視する放射性物質貯蔵容器の監視方法において、 上記貯蔵容器の高さ方向に沿った温度分布を、上記貯蔵
容器の外側から測定し、 上記測定された温度分布の変化に基づいて上記充填ガス
の漏洩を監視することを特徴とする放射性物質貯蔵容器
の監視方法。 - 【請求項２】上記コンクリート容器内で上記貯蔵容器の
外側に設けられた温度測定器により、上記貯蔵容器の高
さ方向に沿った温度分布を測定することを特徴とする請
求項１に記載の放射性物質貯蔵容器の監視方法。 - 【請求項３】内部に収納部を有したコンクリート容器
と、上記コンクリート容器の上端開口を閉塞したコンク
リート製の蓋体と、を備えたコンクリート製貯蔵容器
と、 放射性物質が収納された容器本体と、この容器本体に溶
接され容器本体の上端開口を閉塞した蓋と、を有し、上
記コンクリート容器の収納部内に収納されているととも
に、上記容器本体内に空気よりも熱伝導率が高く加圧さ
れたガスが充填された金属製のキャニスタと、 上記キャニスタの健全性を監視する監視装置と、を備
え、 上記監視装置は、 上記コンクリート容器内で上記キャニスタの外側に設け
られ、上記キャニスタの高さ方向に沿った温度分布を測
定する温度測定器と、 上記温度測定器によって測定された温度分布の変化を検
出する検出器と、 を備えていることを特徴とする放射性物質貯蔵システ
ム。 - 【請求項４】上記温度測定器は、上記キャニスタの高さ
方向に沿って、少なくとも上記キャニスタの上部、中間
部、および下部を含む複数の位置に配設された複数の熱
電対を備えていることを特徴とする請求項３に記載の放
射性物質貯蔵システム。 - 【請求項５】上記温度測定器は、上記キャニスタの外面
に接触して設けられ上記キャニスタの高さ方向に沿って
延びた光ファイバと、上記コンクリート容器の外部に配
設され上記光ファイバにレーザ光を入射するレーザ光源
と、を備え、 上記検出器は、上記光ファイバ中で発生し上記光ファイ
バから出射された散乱光の強度および波長シフト量を測
定する波長分析器と、測定した散乱光の強度および波長
シフト量から温度を検出するとともに、測定した散乱光
の時間展開から上記温度の測定位置を検出するデータ処
理装置と、を備えていることを特徴とする請求項３に記
載の放射性物質貯蔵システム。 - 【請求項６】上記温度測定器は、上記キャニスタの外面
に接触して設けられ上記キャニスタの高さ方向に沿って
延びた光ファイバと、上記コンクリート容器の外部に配
設され上記光ファイバにレーザ光を入射するレーザ光源
と、を備え、 上記光ファイバは上記キャニスタの高さ方向に離間した
複数の位置に設けられた回折格子を有し、 上記検出器は、上記回折格子で反射されたレーザ光の反
射光を検出し上記反射光の波長シフト量を測定する波長
分析器と、測定した上記波長シフト量から上記回折格子
の位置における上記キャニスタの温度を検出するデータ
処理装置と、を備えていることを特徴とする請求項３に
記載の放射性物質貯蔵システム。 - 【請求項７】放射性物質を収納しているとともに空気よ
りも熱伝導率の高い加圧されたガスが充填され、コンク
リート容器内に配置された金属製の貯蔵容器の健全性を
監視する放射性物質貯蔵容器の監視方法において、 上記貯蔵容器の任意の部位の温度を、上記貯蔵容器の外
側から測定し、 上記測定された温度の変化に基づいて上記充填ガスの漏
洩を監視することを特徴とする放射性物質貯蔵容器の監
視方法。 - 【請求項８】上記コンクリート容器内で上記貯蔵容器の
外側に設けられた温度測定器により、上記貯蔵容器の任
意の部位の温度を測定することを特徴とする請求項７に
記載の放射性物質貯蔵容器の監視方法。 - 【請求項９】上記貯蔵容器の蓋部の温度を測定すること
を特徴とする請求項７又は８に記載の放射性物質貯蔵容
器の監視方法。 - 【請求項１０】内部に収納部を有したコンクリート容器
と、上記コンクリート容器の上端開口を閉塞したコンク
リート製の蓋体と、を備えたコンクリート製貯蔵容器
と、 放射性物質が収納された容器本体と、この容器本体に溶
接され容器本体の上端開口を閉塞した蓋部と、を有し、
上記コンクリート容器の収納部内に収納されているとと
もに、上記容器本体内に空気よりも熱伝導率が高く加圧
されたガスが充填された金属製のキャニスタと、 上記キャニスタの健全性を監視する監視装置と、を備
え、 上記監視装置は、 上記コンクリート容器内で上記キャニスタの外側に設け
られ、上記キャニスタの任意の部位の温度を測定する温
度測定器と、 上記コンクリート容器の外側に設けられているとともに
上記温度測定器に接続され、上記温度測定器によって測
定された温度の変化を検出する検出器と、 を備えていることを特徴とする放射性物質貯蔵システ
ム。 - 【請求項１１】上記温度測定器は、上記キャニスタの任
意の部位に接触して設けられた熱電対を備えていること
を特徴とする請求項３に記載の放射性物質貯蔵システ
ム。 - 【請求項１２】上記温度測定器は、上記キャニスタの外
面に接触して設けられた光ファイバと、上記コンクリー
ト容器の外部に配設され上記光ファイバにレーザ光を入
射するレーザ光源と、を備え、 上記検出器は、上記光ファイバ中で発生し上記光ファイ
バから出射された散乱光の強度および波長シフト量を測
定する波長分析器と、測定した散乱光の強度および波長
シフト量から温度を検出するとともに、測定した散乱光
の時間展開から上記温度の測定位置を検出するデータ処
理装置と、を備えていることを特徴とする請求項１０に
記載の放射性物質貯蔵システム。
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| JP2001072192A JP3891785B2 (ja) | 2000-10-23 | 2001-03-14 | 放射性物質貯蔵容器の監視方法、および監視装置を備えた放射性物質貯蔵システム |
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|---|---|---|---|
| JP2000322755 | 2000-10-23 | ||
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| JP2002202400A true JP2002202400A (ja) | 2002-07-19 |
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|---|---|---|---|---|
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| JP2019158636A (ja) * | 2018-03-14 | 2019-09-19 | 一般財団法人電力中央研究所 | 水平置きキャニスタにおけるガス漏洩検知方法及び装置 |
| JP2020067287A (ja) * | 2018-10-22 | 2020-04-30 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 使用済燃料収納容器 |
| KR20200105526A (ko) * | 2018-01-26 | 2020-09-07 | 웨스팅하우스 일렉트릭 컴퍼니 엘엘씨 | 이중-기준 연료 캐니스터 시스템 |
-
2001
- 2001-03-14 JP JP2001072192A patent/JP3891785B2/ja not_active Expired - Fee Related
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