JP2003043190A - 原子炉用mox燃料棒輸送用容器と原子炉用mox燃料棒の輸送用容器への梱包方法 - Google Patents

原子炉用mox燃料棒輸送用容器と原子炉用mox燃料棒の輸送用容器への梱包方法

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JP2003043190A
JP2003043190A JP2001233344A JP2001233344A JP2003043190A JP 2003043190 A JP2003043190 A JP 2003043190A JP 2001233344 A JP2001233344 A JP 2001233344A JP 2001233344 A JP2001233344 A JP 2001233344A JP 2003043190 A JP2003043190 A JP 2003043190A
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mox
fuel
mox fuel
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Hisafumi Anegawa
尚史 姉川
Shin Takizawa
慎 滝沢
Shinya Mizogami
伸也 溝上
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Tokyo Electric Power Co Inc
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 MOX燃料棒を輸送するために使用するM
OX燃料棒輸送用容器と、この容器に、MOX燃料棒を
収納するMOX燃料棒の輸送用容器への梱包方法とを提
供する。 【解決手段】 上向き開口を有する直方体状をなし、
MOX燃料棒の複数が底板上に平行に並置され、燃料棒
4と平行する側板の一方に、ある高さ毎に開口の複数が
点在しており、燃料棒と直交する方向の端面の一方に、
前記の開口のそれぞれと嵌合する突起の複数が点在して
おり、燃料棒と直交する方向の端面の他方は平面とされ
ている燃料棒支持用波板材2の複数と、MOX燃料棒輸
送用容器本体の蓋をなすMOX燃料棒輸送用容器カバー
と、MOX燃料棒輸送用容器本体の端面をカバーするM
OX燃料棒輸送用容器長さ方向端面カバーとを有し、M
OX燃料棒輸送用容器本体の外形寸法は、既存のコンテ
ナ方式のMOX燃料集合体輸送用容器キャスクの内法と
同一である原子炉用MOX燃料棒輸送用容器である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、235UとPuと
の混合酸化物よりなる原子炉用燃料棒(以下MOX燃料
棒という。)を輸送するために使用する容器と、この容
器に、MOX燃料棒を収納するMOX燃料棒の輸送用容
器への梱包方法との改良に関する。詳しくは、MOX燃
料の基本単位であるMOX燃料棒を輸送するために使用
するMOX燃料棒輸送用容器の改良と、この原子炉用M
OX燃料棒輸送用容器に、複数のMOX燃料棒を収納す
る、MOX燃料棒の輸送用容器への梱包方法の改良とに
関する。さらに詳しくは、長い距離と長い期間とに亘る
海上輸送に耐え、種々な意味において安全性が優れてお
り、しかも、構造が簡単で、ねじ等の使用を必要とする
ことがなく、ロボット等の使用により、かなり離れた位
置からの安全な遠隔自動梱包が可能である等多くの顕著
な利益を実現しうるようにする改良に関する。
【0002】
【従来の技術】原子炉は、従来、天然Uを濃縮して、核
分裂性である235Uの含有量が増加してある、所謂濃
縮Uを核燃料とし、軽水を減速材兼冷却材とする熱中性
子炉(以下軽水炉と言う。)が主流である。しかし、濃
縮Uを軽水炉中で燃焼すると、非核分裂性である238
Uが核分裂性である239Puと241Puとに遷移す
るので、これらの核分裂性のPuを軽水炉用燃料として
利用できれば、燃料経済上有利である。そのため、軽水
炉用の核燃料として、核分裂性の239Puと 41
uとを含む使用済み燃料を核燃料として使用する手法を
開発する努力がなされ、その結果、239Puと241
Puと235Uとの混合酸化物よりなるMOX燃料を軽
水炉用燃料として使用することが可能となっている。
【0003】従来の軽水炉用燃料は、235Uが天然の
状態より多くしてある濃縮Uをペレット状に成形して焼
成した燃料ペレットの複数を積み重ねて被覆管の中に封
入して燃料棒を製造し、この燃料棒の複数をマトリック
ス状に配置して燃料集合体を形成し、この燃料集合体
を、炉心に、やはり、マトリックス状に配置して、炉心
が形成されている。そして、従来、原子炉用燃料は、こ
の濃縮Uの燃料棒を収束した燃料集合体が単位とされて
いた。そのため、235Uが天然の状態より多くしてあ
る濃縮Uの燃料棒を収束してある濃縮Uの燃料集合体及
び燃料棒を輸送するに使用されるコンテナ方式の輸送手
段は確立されており、その為に使用されるコンテナ方式
の輸送用容器(濃縮Uの燃料集合体及び燃料棒の輸送用
容器)も実用に供されているが、PuとUとの混合酸化
物燃料(以下MOX燃料という。)については、その放
射能の大きさから、U燃料と一線を画する厳しい輸送上
の法規制が設けられている。そのため、MOX燃料の輸
送用容器として、さらに放射能の高い使用済み燃料を輸
送するための容器を手本として、MOX燃料用の輸送容
器が開発されてきた。したがって、その輸送単位は燃料
集合体であり、MOX燃料棒を長距離・長期間輸送する
用途は、これまで必要とされなかった。そのため、MO
X燃料棒の輸送用容器は、未だ、開発される努力が広く
なされてはいない。
【0004】この状態は、MOX燃料棒を国内で製造す
る設備を有しないわが国においては、深刻な問題であ
る。現状においては、MOX燃料集合体の材料の一部で
あるUO燃料棒や集合体部材を海外に輸送し、これを
使用して海外で組み立てたMOX燃料集合体をわが国に
輸送するという冗長な輸送方法が使用されていた。とこ
ろで、MOX燃料集合体をわが国内において組み立てる
ことは可能であるから、海外で製造されたMOX燃料棒
を国内に輸送する手段が必要であり、且つ、それで十分
である。上記した冗長な輸送方法を回避できるからであ
る。このような事情があるため、MOX燃料棒を輸送す
るために使用する容器とMOX燃料棒の梱包方法との開
発が望まれていた。
【0005】かゝるMOX燃料棒を輸送するために使用
する容器には、下記の要請を満足することが求められ
る。 1.長い距離と長い期間とに亘る海上輸送に耐えること 2.放射能の遮蔽が完全であり、中性子を熱中性子に転
換する減速材としての機能を有する水が、万一、容器内
に浸入した場合でも、燃料が臨界に達することがないこ
と 3.構造が簡易であり、ねじ等の使用を必要とすること
なく、MOX燃料集合体用輸送容器の中で燃料棒が移動
(転動)することがなくて安全であり、治具等の使用に
より、かなり離れた位置からの遠隔自動梱包が可能であ
ること等である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、MO
X燃料棒の複数を、既存のコンテナ方式のMOX燃料集
合体用輸送容器キャスクに入れて輸送するために使用す
るために使用されるMOX燃料棒輸送用容器と、MOX
燃料棒の複数を、上記のMOX燃料棒輸送用容器に装入
する、原子炉用MOX燃料棒の梱包方法とを提供するこ
とにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的の内、第1の
目的(MOX燃料棒を輸送するために使用するMOX燃
料棒輸送用容器の提供)は、 1.直径がAである原子炉用MOX燃料棒のm本が、燃
料棒中心相互間距離2.227×Aを隔てゝ、底板上に
平行に並置され、燃料棒と直交する方向の長さは2.2
27×A×(m+0.5)であり、燃料棒と平行する方
向の長さは燃料棒の長さであり、上向き開口を有する直
方体状をなし、燃料棒と平行する方向を有する側板の一
方に、底板から、燃料棒の半径A/2と燃料棒支持用波
板材の厚さBとの和A/2+Bに相当する高さだけ高い
位置に、外向き下方向に向かって傾斜し燃料棒支持用波
板材の厚さBに相当する高さBを有する開口の複数が点
在しており、この開口の内側下面にそって燃料棒支持用
波板材を支持する燃料棒支持用波板材支持用支持台が設
けられ、この支持台と前記の複数の開口とは、燃料棒の
直径Aと燃料棒支持用波板材の厚さBの2倍との和A+
2Bに相当する高さ毎に設けられ、燃料棒と平行する方
向を有する側面の他方に、前記の燃料棒と平行する方向
を有する側面の一方に設けられている複数の開口のそれ
ぞれの高さBと燃料棒の半径A/2に相当する高さとの
和B+A/2づゝ食い違った高さの位置に、外向き下方
向に向かって傾斜し前記の燃料棒支持用波板材の厚さB
に相当する高さを有する開口の複数が点在しており、こ
の複数の開口の最下段の高さは燃料棒の直径Aと燃料棒
支持用波板材の厚さBとの和A+Bに相当する高さであ
るMOX燃料棒輸送用容器本体と、 2.燃料棒と直交する方向の長さが2.227×A×
(m+0.5)であり、周期が2.227×Aである波
が燃料棒と直交する方向に設けられており、アルミニュ
ウムまたはボロン添加アルミニュウムを材料として製造
されている最下段燃料棒支持用波板材と、 3.燃料棒と直交する方向の長さが2.227×A×
(m+0.5)であり、周期が2.227×Aである波
が燃料棒と直交する方向に設けられており、燃料棒と直
交する方向の端面の一方に、前記の開口のそれぞれと嵌
合しうる位置に、突起の複数が点在しており、燃料棒と
直交する方向の端面の他方は平面とされており、アルミ
ニュウムまたはボロン添加アルミニュウムを材料として
製造されている燃料棒支持用波板材の複数と、 4.MOX燃料棒輸送用容器本体の蓋をなし、鋼鈑等剛
性の大きな材料を使用して製造されているMOX燃料棒
輸送用容器カバーと、 5.MOX燃料棒輸送用容器本体の、燃料棒と平行する
方向の端面をカバーし、鋼鈑等剛性の大きな材料を使用
して製造されているMOX燃料棒輸送用容器長さ方向端
面カバーとを有し、 6.MOX燃料棒輸送用容器本体の外形寸法は、既存の
コンテナ方式のMOX燃料集合体輸送用容器キャスクの
内法に一致することゝされている原子炉用MOX燃料棒
輸送用容器によって達成される。この原子炉用MOX燃
料棒輸送用容器において、燃料棒と直交する方向の長さ
が2.227×A×(m+0.5)であり、燃料棒と平
行する方向の長さが燃料棒の長さであると、MOX燃料
棒輸送用容器本体の内容積を合理的に利用できる。さら
に、上記の原子炉用MOX燃料棒輸送用容器において、
下から第n番目の燃料棒支持用波板材の高さyが、燃料
棒の直径Aと、波板材の厚さBと、下から第n番目の燃
料棒支持用波板材の水平方向位置を表す一次変数xとを
もって表される式 y(A,n)=(0.5×A×(n−1)+0.25×
A)+(−1)×0.25×A×cos(2.82×
x/A)+(n-1)×B をもって表されると、燃料棒のそれぞれは燃料棒支持用
波板材と正確に点接触することになり、MOX燃料棒輸
送用容器本体の内容積を最も有効に利用することがで
き、また、燃料棒がMOX燃料棒輸送用容器本体内で移
動(転動)したりして毀損されることがなく、安全上か
らも、最も有利である。また、上記の目的の内、第2の
目的(MOX燃料棒の複数を、上記のMOX燃料棒輸送
用容器に収納する、原子炉用MOX燃料棒の梱包方法の
提供)は、 1.最下段の燃料棒支持用波板材を、MOX燃料棒輸送
用容器本体の底面にそって展延し、 2.m本のMOX燃料棒を、MOX燃料棒支持用波板材
の凹部のそれぞれに並置し、 3.燃料棒支持用波板材の1枚の突起のそれぞれを、M
OX燃料棒輸送用容器本体の開口の、その時現に使用さ
れていない最下段の開口のそれぞれに嵌合した後、燃料
棒支持用波板材のそれぞれを1段下のMOX燃料棒の複
数の上に平行に展延し、m本のMOX燃料棒を、1段下
の燃料棒支持用波板材の凹部に並置する工程を、左右交
互に、順次、実行して、 4.MOX燃料棒輸送用容器本体を、燃料棒支持用波板
材とその凹部に並置される燃料棒とをもって充満し、 5.MOX燃料棒輸送用容器カバーとMOX燃料棒輸送
用容器長さ方向端面カバーとを使用してMOX燃料棒輸
送用容器本体を閉鎖する工程によって達成される。この
原子炉用MOX燃料棒の輸送用容器への梱包方法は、M
OX燃料棒輸送用容器本体の近傍に設けられ、上下に伸
縮可能の柱を有し、この柱に取りつけられ、前後に伸縮
可能の腕を有し、この腕に取りつけられ、上下に伸縮可
能のハンドを有し、このハンドの先端に取りつけられ、
左右から被運搬物を把持する被運搬物把持手段を有し、
被運搬物を吊り上げ、前後に横行させ、吊り下げる機能
を有する被運搬物移動用ロボットを使用して遠隔操作を
もって実行することゝすると、安全であり、作業効率も
向上する。
【0008】
【作用】本発明は、安全性・取り扱い性等の要請に応え
うることが既に確認されている既存のコンテナ方式のM
OX燃料集合体用輸送容器キャスクを使用することを前
提としたものであり、第0005段落に上記した要請の
内、 1.長い距離と長い期間とに亘る海上輸送に耐えること 2.放射能の遮蔽が完全であり、中性子を熱中性子に転
換する減速材としての機能を有する水が、万一、容器内
に浸入した場合でも、燃料が臨界に達することがないこ
とは、既存のコンテナ方式のMOX燃料集合体用輸送容
器キャスクの機能に依存して、要請を満足しうるので、
本発明の原子炉用MOX燃料棒輸送用容器は、 3.構造が簡易であり、ねじ等の使用を必要とすること
なく、MOX燃料集合体用輸送容器の中で燃料棒が移動
(転動)することがなくて安全であり、ロボット等の使
用により、かなり離れた位置からの遠隔自動梱包が可能
であると言う要請を満足しうれば足りる。
【0009】そこで、本発明の原子炉用MOX燃料棒輸
送用容器は、 1.燃料棒を毀損しないために、アルミニュウムまたは
ボロン添加アルミニュウムの波板(燃料棒支持用波板
材)を使用し、この燃料棒支持用波板材の凹部に燃料棒
を並置するものである。 2.そして、この燃料棒支持用波板材をMOX燃料棒輸
送用容器本体に固定する作業を容易にし、且つ、燃料棒
支持用波板材とMOX燃料棒輸送用容器本体との固定を
確実にするため、上記の燃料棒支持用波板材の一方の側
面に複数の突起を点在させておき、この突起を、MOX
燃料棒収容用容器本体の一方の側板に設けた複数の開口
に嵌合させ、燃料棒支持用波板材の他方の側面には突起
を設けず平坦にしておき、取りつけに当たって、先ず、
突起を開口に嵌合させ、次に、燃料棒支持用波板材の他
方の側面(突起のない側面)をMOX燃料棒輸送用容器
本体の他方の側板に当接させて、燃料棒支持用波板材を
水平に展延し、第3に、燃料棒を燃料棒支持用波板材の
凹部に並置するという工程を、左右交互に、順次、実行
することにしたものである。 3.この場合、周囲が円である燃料棒のそれぞれを燃料
棒支持用波板材の頂部と正確に点接触させて、MOX燃
料棒輸送用容器の内容積を最も有効に利用することがで
き、また、燃料棒がMOX燃料棒輸送用容器本体内で移
動(転動)したりして毀損されることがないようにする
ために、下から第n番目の燃料棒支持用波板材の高さy
が、燃料棒の直径Aと、波板材の厚さBと、下から第n
番目の燃料棒支持用波板材の水平方向位置を表す一次変
数xとをもって表される式 y(A,n)=(0.5×A×(n−1)+0.25×
A)+(−1)×0.25×A×cos(2.82×
x/A)+(n-1)×B をもって表されることにしたものである。 4.さらに、MOX燃料棒の複数を、上記のMOX燃料
棒輸送用容器に収納する、原子炉用MOX燃料棒の梱包
方法を実行するにあたり、遠隔操作をもって、安全確実
に、効率的に、これをなすことを可能にするために、上
下に伸縮可能の柱を有し、この柱に取りつけられ、前後
に伸縮可能の腕を有し、この腕に取りつけられ、上下に
伸縮可能のハンドを有し、このハンドの先端に取りつけ
られ、左右から被運搬物を把持する被運搬物把持手段を
有し、被運搬物を吊り上げ、前後に横行させ、吊り下げ
る機能を有する被運搬物移動用ロボットを使用してなす
ことにしたものである。 5.その結果、構造が簡易で、ねじ等の使用を必要とす
ることなく、MOX燃料集合体用輸送容器の中で燃料棒
が移動(転動)することがなくて安全であり、ロボット
等の使用によりかなり離れた位置からの遠隔自動梱包が
可能である。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態に係る、MOX燃料棒を輸送するために使用
する原子炉用MOX燃料棒輸送用容器と、原子炉用MO
X燃料棒の輸送用容器への梱包方法とに就いて説明す
る。
【0011】(1)MOX燃料棒輸送用容器本体と燃料
棒支持用波板材 図1・図3・図4参照 図1は、MOX燃料棒輸送用容器本体の斜視図であり、
図3・図4は、燃料棒支持用波板材と燃料棒とを、MO
X燃料棒輸送用容器本体に収納している状態を示す説明
図である。図において、1は、鋼鈑等剛性の大きな材料
を使用して製造したMOX燃料棒輸送用容器本体であ
り、11はその底板であり、12・13はそれぞれ左右
の側板であり、14は側板12・13に形成されている
開口(燃料棒支持板材の一方の側面に設けられる突起と
嵌合する開口)である。2は、アルミニュウムまたはボ
ロン添加アルミニュウムよりなる燃料棒支持用波板材で
あり、21は燃料棒支持用波板材の1側面に設けられる
突起であり、4は燃料棒である。MOX燃料棒輸送用容
器本体1は上方に開口を有する直方体状をなし、図3・
図4に示すように、直径Aを有する燃料棒4のm本が、
燃料棒中心相互間距離2.227×Aを隔てゝ、底板1
1上に平行に並置される。図1・図3・図4に示すよう
に、燃料棒4と平行することになる側板の一方例えば1
2には、底板11から、燃料棒4の半径A/2と燃料棒
支持用波板材2の厚さBとの和A/2+Bに相当する高
さだけ高い位置に、外向き下方向に向かって傾斜し燃料
棒支持用波板材2の厚さBに相当する高さBを有する開
口14の複数が点在しており、この開口14の内側下面
にそって燃料棒支持用波板材2を支持する燃料棒支持用
波板材支持用支持台15が設けられ、この支持台15と
複数の開口14とは、燃料棒4の直径Aと燃料棒支持用
波板材2の厚さBの2倍との和A+2Bに相当する高さ
毎に設けられている。また、燃料棒4と平行することに
なる側面の他方例えば13には、前記した燃料棒4と平
行の側面の一方例えば12に設けられている複数の開口
14のそれぞれの高さBと燃料棒4の半径A/2に相当
する高さとの和B+A/2づゝ食い違った高さの位置
に、外向き下方向に向かって傾斜し燃料棒支持用波板材
2の厚さBに相当する高さを有する開口14の複数が点
在しており、この複数の開口14の最下段の高さは燃料
棒4の直径Aと燃料棒支持用波板材2の厚さBとの和A
+Bに相当する高さである。なお、燃料棒4と平行する
方向の長さは、当然、燃料棒4の長さと同一である。ま
た、本願発明に係るMOX燃料棒輸送用容器は、既存の
コンテナ方式のMOX燃料集合体輸送用容器キャスクを
使用して輸送されるものであるから、MOX燃料棒輸送
用容器本体1の外形寸法は、当然、既存のコンテナ方式
のMOX燃料集合体輸送用容器キャスクの内法に一致す
ることゝなる。 図2参照 燃料棒支持用波板材2には、周期が2.227×Aであ
る波が燃料棒4と直交する方向に設けられており、燃料
棒4と直交する方向の端面の一方例えば22に、開口1
4のそれぞれと嵌合しうる位置に、突起21の複数が点
在しており、燃料棒4と直交する方向の端面の他方例え
ば23は、平面とされている。
【0012】(2)MOX燃料棒輸送用容器カバーとM
OX燃料棒輸送用容器長さ方向端面カバー MOX燃料棒収容用容器本体1は、燃料棒4が装入され
た後閉鎖されなければならないので、図示しないMOX
燃料棒輸送用容器カバーとMOX燃料棒輸送用容器長さ
方向端面カバーとを有する。MOX燃料棒輸送用容器カ
バー(無番)は、MOX燃料棒輸送用容器本体1の蓋と
して機能し、鋼鈑等剛性の大きな材料を材料とする。ま
た、MOX燃料棒輸送用容器長さ方向端面カバー(無
番)は、MOX燃料棒輸送用容器本体1の燃料棒4と平
行する方向の二つの端面をカバーする機能を有し、鋼鈑
等剛性の大きな材料を材料とする。
【0013】(3)燃料棒支持用波板材の形状 MOX燃料棒支持用波板材とMOX燃料棒収容用容器本
体との接触 本願発明に係る原子炉用MOX燃料棒輸送用容器におい
て、燃料棒4と燃料棒支持用波板材2とが点接触しない
と、燃料棒4の頂部と燃料棒支持用波板材2の頂部との
間に隙間が残ることになるか、または、燃料棒4の頂部
が燃料棒支持用波板材2によって強固に把持されないこ
とになる。そこで、燃料棒4と燃料棒支持用波板材2と
を点接触させるために、下から第n番目の燃料棒支持用
波板材2の高さyが、燃料棒4の直径Aと、波板材2の
厚さBと、下から第n番目の燃料棒支持用波板材2の水
平方向位置を表す一次変数xとをもって表される式 y(A,n)=(0.5×A×(n−1)+0.25×
A)+(−1)×0.25×A×cos(2.82×
x/A)+(n-1)×B をもって表されることゝされている。すなわち、燃料棒
支持用波板材2の波の周期が2.227×Aとなる。そ
の結果、燃料棒4のそれぞれは燃料棒支持用波板材2と
正確に点接触することになり、MOX燃料棒輸送用容器
本体1の内容積を最も有効に利用することができ、ま
た、燃料棒4がMOX燃料棒輸送用容器本体1内で移動
(転動)したりして毀損されることがなくなり、安全上
からも、最も有利となっている。その結果、燃料棒支持
用波板材2の燃料棒4と直交する方向の長さは、2.2
27×A×(m+0.5)となる。
【0014】(4)MOX燃料棒支持用波板材と燃料棒
とのMOX燃料棒収容用容器本体への収納・梱包 図3・図4・図5参照 図3は、最下段の燃料棒支持用波板材2は既にMOX燃
料棒輸送用容器本体1の底面11上に展延されており、
その燃料棒支持用波板材2の凹部に複数の燃料棒4が並
置されており、下から第2段目の燃料棒支持用波板材2
の右端の突起21がMOX燃料棒輸送用容器本体1の右
側板12の開口14に嵌合しており、その下から第2段
目の燃料棒支持用波板材2の左端は下降されている状態
を示す。図4は、下から第2段目の燃料棒支持用波板材
2の左端が支持台15に支持され、最下段燃料棒4を覆
っている状態を示し、図5は、MOX燃料棒輸送用容器
本体1が燃料棒4によって充満され、MOX燃料棒輸送
用容器本体1は、MOX燃料棒輸送用容器カバー(無
番)によってカバーされ、MOX燃料棒輸送用容器本体
1の燃料棒4と平行する方向の二つの端面も、MOX燃
料棒輸送用容器長さ方向端面カバー(無番)によってカ
バーされている状態を示す。MOX燃料棒支持用波板材
2と燃料棒4とをMOX燃料棒輸送用容器本体1に収納
する工程は、下記のとおりである。 1.最下段燃料棒支持用波板材2を、MOX燃料棒輸送
用容器本体1の底面11にそって展延する。 2.m本のMOX燃料棒4を、MOX燃料棒支持用波板
材2の凹部のそれぞれに並置する。 3.燃料棒支持用波板材2の1枚の突起21のそれぞれ
を、MOX燃料棒輸送用容器本体1の開口14の、その
時現に使用されていない最下段の開口14のそれぞれに
嵌合した後、燃料棒支持用波板材2のそれぞれを、1段
下のMOX燃料棒4の複数の上に平行に展延し、m本の
MOX燃料棒4を、1段下の燃料棒支持用波板材2の凹
部に並置する工程を、左右交互に、順次、実行する。 4.このようにして、MOX燃料棒輸送用容器本体1
を、燃料棒支持用波板材2とその凹部に並置される燃料
棒4とをもって充満する。 5.MOX燃料棒輸送用容器カバー(無番)とMOX燃
料棒輸送用容器長さ方向端面カバー(無番)とを使用し
てMOX燃料棒輸送用容器本体1を閉鎖する。これを、
さらに、既存のコンテナ型MOX燃料集合体用輸送容器
キャスクに入れて輸送する。
【0015】(5)ロボットを使用してなすMOX燃料
棒の遠隔収納・梱包方法 図6参照 図6は、MOX燃料棒輸送用容器本体1の近傍に設けら
れ、MOX燃料棒の遠隔収納・梱包方法に使用するロボ
ット5の1例の概念的構成図である。51は上下に伸縮
可能の柱であり、この柱5に取りつけられ前後に伸縮可
能の腕52を有し、この腕52に取りつけられ上下に伸
縮可能のハンド54を有し、このハンド54の先端に取
りつけられ左右から被運搬物を把持する被運搬物把持手
段55を有する。このロボット5の1例を使用してなす
MOX燃料棒の遠隔収納・梱包工程は、被運搬物である
燃料棒4を一本づゝ吊り上げ、前後に横行させ、次に、
吊り下げて、MOX燃料棒輸送用容器本体1に、順次収
納する工程である。この工程は、かなり離れた位置から
作業をなしうるので、安全上の見地から、有利である。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るMO
X燃料棒輸送用容器は、外形が既存のコンテナ型MOX
燃料集合体用輸送容器キャスクの内法に一致するように
し、熱伝導率が大きく剛性が大きい鋼鈑等を材料とする
直方体状のMOX燃料棒輸送用容器本体を基本とし、M
OX燃料棒を強固に固定するため、軟らかいアルミニュ
ウム、または、これに加えて、放射線吸収性が大きいボ
ロン添加アルミニュウム等を材料として製造されている
波板よりなり一方の側面のみに突起が複数個設けられた
MOX燃料棒支持用波板材を利用することゝし、MOX
燃料棒輸送用容器本体の一方の側面には、MOX燃料棒
支持用波板材の一方の側面に設けられている複数の突起
と嵌合する開口の複数を設け、他方の側面は平面として
あり、これらの突起と開口とを嵌合させることにより、
MOX燃料棒輸送用容器本体とMOX燃料棒支持用波板
材とを固着することゝし、このMOX燃料棒支持用波板
材の凹部にMOX燃料棒を並置し、これを重ねて、MO
X燃料棒輸送用容器本体を、MOX燃料棒支持用波板材
に乗せられた燃料棒の複数をもって充満し、MOX燃料
棒輸送用容器カバーとMOX燃料棒輸送用容器長さ方向
端面カバーとを使用してMOX燃料棒輸送用容器本体を
閉鎖し、このMOX燃料棒輸送用容器を、既存のコンテ
ナ型MOX燃料集合体用輸送容器キャスクに収納して、
MOX燃料棒を輸送することゝしたものであり、長い距
離と長い期間とに亘る海上輸送に耐え、種々な意味にお
いて安全性が優れており、しかも、構造が簡単で、ねじ
等の使用を必要とすることがなく、さらには、ロボット
等の使用により、かなり離れた位置からの遠隔自動梱包
が可能である等多くの顕著な利益を実現することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施例に係るMOX燃料棒収容用容
器本体の斜視図である。
【図2】本発明の1実施例に係るMOX燃料棒支持用波
板材の斜視図である。
【図3】本発明の1実施例に係るMOX燃料棒収容用容
器本体に燃料棒支持用波板材を装荷する工程の説明図で
ある。
【図4】本発明の1実施例に係るMOX燃料棒収容用容
器本体に燃料棒支持用波板材を装荷する工程の説明図で
ある。
【図5】本発明の1実施例に係るMOX燃料棒収容用容
器本体が燃料棒支持用波板材と燃料棒とで充満されてい
る状態を示す説明図である。
【図6】本発明の1実施例に係るMOX燃料棒の梱包工
程に使用するロボットの概念図である。
【符号の説明】
1 MOX燃料棒輸送用容器本体 11 底板 12・13 左右の側板 14 開口 15 燃料棒支持用波板材支持用支持台 2 MOX燃料棒支持用波板材 21 突起 22・23 MOX燃料棒支持用波板材の両側面 4 燃料棒 5 ロボット 51 柱 52 腕 53 ハンド 54 被運搬物把持手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 溝上 伸也 東京都千代田区内幸町1丁目1番3号 東 京電力株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直径がAである原子炉用MOX燃料棒
    のm本が、燃料棒中心相互間距離2.227×Aを隔て
    ゝ、底板上に平行に並置され、前記燃料棒と直交する方
    向の長さは2.227×A×(m+0.5)であり、前
    記燃料棒と平行する方向の長さは前記燃料棒の長さであ
    り、上向き開口を有する直方体状をなし、前記燃料棒と
    平行する方向を有する側板の一方に、前記底板から、前
    記燃料棒の半径A/2と燃料棒支持用波板材の厚さBと
    の和A/2+Bに相当する高さだけ高い位置に、外向き
    下方向に向かって傾斜し前記燃料棒支持用波板材の厚さ
    Bに相当する高さBを有する開口の複数が点在してお
    り、該開口の内側下面にそって前記燃料棒支持用波板材
    を支持する燃料棒支持用波板材支持用支持台が設けら
    れ、該支持台と前記複数の開口とは、前記燃料棒の直径
    Aと前記燃料棒支持用波板材の厚さBの2倍との和A+
    2Bに相当する高さ毎に設けられ、前記燃料棒と平行す
    る方向を有する側面の他方に、前記燃料棒と平行する方
    向を有する側面の一方に設けられている複数の開口のそ
    れぞれの高さBと前記燃料棒の半径A/2に相当する高
    さとの和B+A/2づゝ食い違った高さの位置に、外向
    き下方向に向かって傾斜し前記燃料棒支持用波板材の厚
    さBに相当する高さを有する開口の複数が点在してお
    り、該複数の開口の最下段の高さは前記燃料棒の直径A
    と前記燃料棒支持用波板材の厚さBとの和A+Bに相当
    する高さであるMOX燃料棒輸送用容器本体と、 前記燃料棒と直交する方向の長さが2.227×A×
    (m+0.5)であり、周期が2.227×Aである波
    が前記燃料棒と直交する方向に設けられており、アルミ
    ニュウムまたはボロン添加アルミニュウムよりなる最下
    段燃料棒支持用波板材と、 前記燃料棒と直交する方向の長さが2.227×A×
    (m+0.5)であり、周期が2.227・×Aである
    波が前記燃料棒と直交する方向に設けられており、前記
    燃料棒と直交する方向の端面の一方に、前記開口のそれ
    ぞれと嵌合しうる位置に、突起の複数が点在しており、
    前記燃料棒と直交する方向の端面の他方は平面とされて
    おり、アルミニュウムまたはボロン添加アルミニュウム
    よりなる燃料棒支持用波板材の複数と、 前記MOX燃料棒輸送用容器本体の蓋をなすよりなるM
    OX燃料棒輸送用容器カバーと、 前記MOX燃料棒輸送用容器本体の前記燃料棒と平行す
    る方向の端面をカバーるMOX燃料棒輸送用容器長さ方
    向端面カバーとを有し、 前記MOX燃料棒輸送用容器本体の外形寸法は、既存の
    コンテナ方式のMOX燃料集合体輸送用容器キャスクの
    内法に一致することゝされていることを特徴とする原子
    炉用MOX燃料棒輸送用容器。
  2. 【請求項2】 下から第n番目の前記燃料棒支持用波
    板材の高さyは、前記燃料棒の直径Aと、前記波板材の
    厚さBと、下から第n番目の前記波板材の水平方向位置
    を表す一次変数xとをもって表される式 y(A,n)=(0.5×A×(n−1)+0.25×・
    A)+(−1)×・0.25×A×cos(2.82
    ×x/A)+(n-1)×B をもって表されることを特徴とする請求項1または2記
    載の原子炉用MOX燃料棒輸送用容器。
  3. 【請求項3】 請求項1、2、または、3記載の最下
    段燃料棒支持用波板材を、請求項1、2、または、3記
    載のMOX燃料棒輸送用容器本体の底面にそって展延
    し、 m本のMOX燃料棒を、前記MOX燃料棒支持用波板材
    の凹部のそれぞれに並置し、 前記燃料棒支持用波板材の1枚の突起のそれぞれを、請
    求項1、2、または、3記載のMOX燃料棒輸送用容器
    本体の開口の、その時現に使用されていない最下段の開
    口のそれぞれに嵌合した後、該燃料棒支持用波板材のそ
    れぞれを1段下のMOX燃料棒の複数の上に平行に展延
    し、m本の前記MOX燃料棒を、1段下の燃料棒支持用
    波板材の凹部に並置する工程を、左右交互に、順次、実
    行して、 前記MOX燃料棒輸送用容器本体を、前記燃料棒支持用
    波板材とその凹部に並置される前記燃料棒とをもって充
    満し、 請求項1、2、または、3記載のMOX燃料棒輸送用容
    器カバーとMOX燃料棒輸送用容器長さ方向端面カバー
    とを使用して前記MOX燃料棒輸送用容器本体を閉鎖す
    ることを特徴とする原子炉用MOX燃料棒の輸送用容器
    への梱包方法。
  4. 【請求項4】 前記MOX燃料棒収容用容器本体の近
    傍に設けられ、上下に伸縮可能の柱を有し、該柱に取り
    つけられ、前後に伸縮可能の腕を有し、該腕に取りつけ
    られ、上下に伸縮可能のハンドを有し、該ハンドの先端
    に取りつけられ、左右から被運搬物を把持・開放する被
    運搬物把持・開放手段を有し、前記被運搬物を吊り上
    げ、前後に横行させ、吊り下げる機能を有する被運搬物
    移動用ロボットを使用して遠隔操作をもって実行するこ
    とを特徴とする請求項3記載の原子炉用MOX燃料棒の
    輸送用容器への梱包方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007218835A (ja) * 2006-02-20 2007-08-30 Global Nuclear Fuel-Japan Co Ltd 原子燃料用被覆管の梱包構造
CN114188053A (zh) * 2021-12-06 2022-03-15 中国核电工程有限公司 燃料棒自动入盒装置

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