JP2003167095A - キャスク貯蔵施設 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の目的は、給排気ダクトの大きさ及び本
数を削減することができ、生産性の高いキャスク貯蔵施
設を提供すること、又建屋が過度に温度上昇することを
防止し、建屋の放射線遮へい性能を高め、健全性を高め
たキャスク貯蔵施設を提供することにある。 【解決手段】本発明は、放射性物質又は使用済燃料を内
蔵した密封容器を貯蔵する貯蔵室を備え、該貯蔵室に外
部から取り入れた空気を前記貯蔵室に取り入れる吸気口
及び前記貯蔵室内の空気を外部に排出する排気口を有す
るキャスク貯蔵施設において、前記排気口と前記貯蔵室
とを結び前記貯蔵室の天井の最上部に接続された排気ダ
クトと、前記吸気口と前記貯蔵室とを結び前記貯蔵室の
側壁に接続された吸気ダクトとを有し、該吸気ダクトは
前記排気ダクトに隣接して設けられていることを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高レベル放射性廃
棄物や原子力発電所から発生する使用済燃料等の発熱を
伴う放射性物質を収納したキャスクを貯蔵する新規なキ
ャスク貯蔵施設に関する。

【０００２】

【従来の技術】原子力発電所から発生する使用済燃料集
合体は、ウラン及びプルトニウム等の再使用可能な核燃
料物質を回収するために再処理するが、このときに発生
する高レベル放射性廃棄物はガラス固化される。この放
射性廃棄物ガラス固化体は崩壊熱が発生するため、発熱
量が小さくなり処分が可能になるまでの間冷却しながら
貯蔵する必要がある。また、使用済燃料集合体は、再処
理されるまでの間原子力発電所内の貯蔵プールに保管さ
れるが、年々増大する使用済燃料集合体に原子力発電所
内の貯蔵プールが容量不足となり、長期間貯蔵可能な新
たな貯蔵施設の建設が望まれている。この貯蔵施設に
は、コスト及び長期に亘る安全性や実績から、キャスク
による貯蔵が考えられている。

【０００３】このキャスクを貯蔵するための施設は、キ
ャスクの冷却性能維持、キャスクからのガンマ線及び中
性子線の遮へい性能維持、これらの性能を維持するため
に十分な構造強度が必要とされる。

【０００４】従来のキャスク貯蔵施設の例としては、特
開平９−２６４９７号公報、特開２０００−１８０５８
６号公報及び特開平９−１１３６７９号公報に記載され
た貯蔵施設がある。

【０００５】特開平９−２６４９７号公報に示されたキ
ャスク貯蔵施設では、キャスク貯蔵室の中にキャスク搬
送用の天井クレーンを設け、建屋の下部側壁に冷却空気
の給気口を、また上部側壁又は天井中央に排気口を設け
る構成としている。この構成によれば、キャスクからの
熱によりキャスク周囲の空気温度は上昇して貯蔵室上部
に設けられた排気口より排出され、同時に吸気口下部に
設けられた吸気口より低温の外部の空気が流入されるた
め、貯蔵室内に空気の自然循環が生じてキャスクの冷却
性能を維持することができる。また、キャスクからの放
射線は、十分な厚さを持つ貯蔵室の壁又は天井にて遮へ
いを行う。

【０００６】また、特開２０００−１８０５８６号公報
及び特開平９−１１３６７９号公報に示されたキャスク
貯蔵施設では、貯蔵室天井の上側にブリッジ型の搬送ク
レーンを設置し、貯蔵室天井が開閉式となって貯蔵室内
にキャスクを搬入及び搬出する構造となっている。キャ
スクを冷却するための給気口を貯蔵室の側壁に、排気口
を貯蔵室の側壁又は天井に設ける構造とし、冷却空気流
路を構成している。キャスクからの放射線は、十分な厚
さを持つ貯蔵室の壁又は天井にて遮へいを行う。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のキャスク貯
蔵施設では、いずれも吸気口が貯蔵室側面に設けられて
いるため、吸気口がある側面に別の貯蔵室を併設する場
合は、吸気口から十分に空気が取り入れられるよう、貯
蔵室同士の間隔を十分に空けて設置する必要がある。こ
のため、多数の貯蔵室を併設する場合、建屋の床面積よ
りも余分に敷地が必要となる。また、施設周辺の警官へ
の配慮などから、貯蔵室を地中に設けようとする場合、
上記従来のキャスク貯蔵施設では吸気口が貯蔵室側面の
下方に設けられているため、さらに吸気口から地上まで
吸気ダクトを設けて空気を取り入れる必要がある。そう
すると、１つの貯蔵室に対し、排気用と吸気用の２つの
ダクトを建設する必要があるため、建設コストの増大を
招くことになる。

【０００８】本発明の目的は、給排気ダクトの大きさ及
び本数を削減することができ、生産性の高いキャスク貯
蔵施設を提供することにある。

【０００９】本発明の他の目的は、建屋が過度に温度上
昇することを防止し、建屋の放射線遮へい性能を高め、
健全性を高めたキャスク貯蔵施設を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、放射性物質又
は使用済燃料を内蔵した密封容器を貯蔵する貯蔵室を備
え、該貯蔵室に外部から取り入れた空気を前記貯蔵室に
取り入れる吸気口及び前記貯蔵室内の空気を外部に排出
する排気口を有するキャスク貯蔵施設において、前記排
気口と前記貯蔵室とを結び前記貯蔵室の天井の最上部に
接続された排気ダクトと、前記吸気口と前記貯蔵室とを
結び前記貯蔵室の側壁に接続された吸気ダクトとを有
し、該吸気ダクトは前記排気ダクトに隣接して設けられ
ていることを特徴とする。

【００１１】又、本発明のキャスク貯蔵施設は、前記吸
気口と前記貯蔵室とを結び前記貯蔵室の天井の最上部に
接続された吸気ダクトと、前記排気口と前記貯蔵室とを
結び前記貯蔵室の側壁に接続された排気ダクトとを有
し、前記吸気ダクトは前記排気ダクトに隣接して設けら
れていることを特徴とする。

【００１２】更に、前述のキャスク貯蔵施設において、
前記排気口及び吸気口が前記貯蔵室の天井の外側に配置
されていることを特徴とする。

【００１３】又、キャスク貯蔵施設において、前記貯蔵
室の天井又は壁の内側面に、前記貯蔵室を構成する構造
物より熱伝導性が低く、かつ前記構造物より多い水素原
子含有量を有する材料が貼られていることを特徴とす
る。

【００１４】即ち、本発明の特徴は、排気口と貯蔵室と
を結ぶ排気ダクトを貯蔵室の天井又は側壁の最上部に接
続し、さらに吸気口と貯蔵室とを結ぶ吸気ダクトを排気
ダクトに隣接して設け、吸気ダクトと排気ダクトを一体
化することにある。吸気ダクトを貯蔵室上部に設けた排
気ダクトの隣に設置することで、従来のキャスク貯蔵施
設にあった、建屋側面下部の吸気口を設ける必要がな
い。このため、建屋を２つ以上併設する場合、建屋と建
屋の間に吸気のための空間を設ける必要が無く、建屋同
士を密着して設置することが可能となり、敷地面積の削
減による建設コスト低減を図ることができる。また、吸
気口が下部に存在しないため、吸気口からの放射線スト
リーミングによる貯蔵施設境界への放射線量の影響を、
大幅に低減することができる。

【００１５】本発明は、上述に加えて、周囲の景観に配
慮し、貯蔵室床面を地表面よりも下方に設けることにあ
る。それにより、地表面から見た貯蔵建屋の高さをでき
るだけ低くすることができ、貯蔵施設周辺に対する景観
を著しく向上することができる。また、貯蔵室側面から
の放射線量が低減するため、建屋の放射線遮へい能力を
向上することができる。

【００１６】又、本発明は、上述に加えて、貯蔵室天井
面を、排気ダクトの遠方に置いて最も低く、排気ダクト
の接続位置において最も高くなるように傾斜して設ける
ことにある。キャスクからの発熱により高温となった空
気は、密度が低いためにどんどん上昇しようとする。こ
のため、排気ダクトの位置で最も高くなるように天井面
を傾斜させておくと、排気ダクトに向かって、高温の空
気がスムーズに流れ、空気の自然循環を促進するととも
に、高温の空気による淀みの発生を防止し、建屋が局所
的に高温となることを防止することができる。

【００１７】又、本発明は、上述に加えて、吸気ダクト
と貯蔵室の接続位置を、貯蔵室の最下部に設けることに
ある。それにより、貯蔵室内では、貯蔵室下部に導入さ
れた低温の空気が、キャスクの周囲を通過しながら暖め
られて上昇し、貯蔵室上部の排気ダクトへと、空気の流
れが一方向になるため、自然循環が無理なく行われ、高
温の空気による淀みの発生を防止し、建屋が局所的に高
温となることを防止することができる。

【００１８】又、本発明は、上述に加えて、貯蔵室の内
側壁面又は床面に板を設置し、壁面又は床面と板との間
に空気流路を形成することにある。それにより、キャス
ク表面からの熱放射による建屋壁面又は床面の温度上昇
を防止し、貯蔵施設の健全性を高めることができる。

【００１９】又、本発明は、上述に加えて、貯蔵室の内
側壁面又は床面に板を設置し、壁面又は床面と板との間
に空気流路を形成し、吸気ダクトがこの空気流路と接続
していることにある。それにより、貯蔵室の壁又は床の
表面には低温の空気が流れるため、建屋の壁又は床の温
度上昇を著しく防止し、貯蔵施設の健全性を高めること
ができる。

【００２０】又、本発明は、上述に加えて、貯蔵状態の
キャスクの底面と貯蔵室の床面との間に空隙を設けるこ
とにある。それにより、吸気口から遠方のキャスクと吸
気口との間に他のキャスクが存在する場合、キャスクと
床面の間に空隙を設けることで、吸気口から遠方のキャ
スクにおいても低温の空気が到達しやすくなり、全ての
位置におけるキャスクを一様に冷却することができる。

【００２１】又、本発明は、上述に加えて、貯蔵室天井
又は側壁の内側面に合成樹脂製の板材を設置することに
ある。それにより、合成樹脂による断熱効果で、建屋の
天井又は壁面の温度を低下させることができるととも
に、建屋天井又は壁面を通過する中性子線量を低減する
ことができ、貯蔵施設の遮へい性能を向上することがで
きる。

【００２２】本発明は、貯蔵室天井又は壁の内側面に、
壁材より熱伝導性が低く、かつ壁材としての構造材より
水素原子含有量が大きな材料を貼り付けることで、建屋
の天井又は壁面の温度低下と、貯蔵施設の遮へい性能の
向上を図ることができる。

【００２３】この水素原子含有量が大きな材料として、
ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、
又はエンジニアリングプラスチック、又はエポキシ樹
脂、又はシリコーンゴム又はシリコーン樹脂が好まし
く、建屋の天井又は壁面の温度低下と、貯蔵施設の遮へ
い性能の向上を図ることができる。

【００２４】更に、本発明において、貯蔵室天井又は壁
の内側面に、壁材より熱伝導性が低く、かつ壁材より水
素原子含有量が大きな材料を使用し、その内側に空気流
路を設けることで、貯蔵施設の遮へい性能の向上を図
り、さらに壁材と、貯蔵室天井又は壁の内側面に設置す
る、壁材より熱伝導性が低くかつ壁材より水素原子含有
量が大きな材料の両方の温度低減を図ることができる。

【００２５】更に、本発明において、貯蔵室天井又は壁
の内側面に設置する、壁材より熱伝導性が低く、かつ壁
材より水素原子含有量が大きな材料の表面及び内部に、
その材料を設置する天井又は壁面に平行に良熱伝導板を
設置することで、壁面及び壁材より熱伝導性が低く、か
つ壁材より水素原子含有量が大きな材料の両方の局所的
な温度上昇を防止することができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】（実施例１）図１〜図６は、本発
明の好適な一実施例を示すキャスク貯蔵施設の図であ
る。図１は本発明のキャスク貯蔵施設の縦断面図、図２
本発明のキャスク貯蔵施設の平面図、図３は本発明のキ
ャスク貯蔵施設におけるキャスク貯蔵室内部の斜視図、
図４は本発明の貯蔵状態におけるキャスク付近の拡大
図、図５は本発明のキャスク貯蔵室内の縦断面での空気
の流れを示した模式図及び図６は本発明のキャスク貯蔵
室内の水平断面での空気の流れを示した模式図である。

【００２７】本実施例のキャスク貯蔵施設は、原子力発
電所から発生した使用済燃料集合体又は放射性廃棄物を
収納し密封した金属製の密封容器である金属キャスクを
貯蔵する施設１である。この施設はコンクリート製の建
屋からなり、図２の平面図に示すように、キャスク貯蔵
建屋２及びキャスク受入建屋３の内部が構成される。

【００２８】キャスク受入建屋は、キャスクを輸送する
トレーラが入るトレーラエリア４、天井クレーンを用い
てキャスクをトレーラに積み降ろしするキャスク受入エ
リア５、受入、搬出するキャスクの各種検査を行うキャ
スク検査エリア６、及び受入れたキャスクを一時保管で
きるキャスク仮置きエリア７から構成される。また、受
入建屋には事務室、入退域管理室、電気品室、パレット
補修エリア１０及び管理制御室等も配されている。ま
た、キャスク貯蔵建屋は、キャスク搬送エリア８及びキ
ャスク貯蔵室９から構成される。

【００２９】キャスク受入建屋３のキャスク受入エリア
５及びキャスク仮置きエリア７と、キャスク貯蔵建屋２
のキャスク搬送エリア８及びキャスク貯蔵室９は、地下
部分に設置され、各エリアの床面の高さは同一に設定さ
れている。

【００３０】トレーラにてキャスク貯蔵施設外より輸送
されてきたキャスク１１は、キャスク受入建屋３内のト
レーラエリア４で天井クレーンによりキャスク受入エリ
ア５に運ばれる。キャスク受入エリア５には、キャスク
搬送用のエアパレット搬送システム又はフォークリフト
の類のキャスク搬送システムがあらかじめ用意され、キ
ャスク受入エリア５に運ばれたキャスク１１は、キャス
ク搬送システムの上に搭載される。キャスク搬送システ
ムに搭載されたキャスク１１は、まずキャスク仮置きエ
リア７に運ばれて一時保管される。一時保管後、キャス
ク１１は再びキャスク搬送システムに搭載され、キャス
ク検査エリア６に運ばれる。そこで、キャスク１１の外
観検査、線量率測定検査、密封確認検査、温度測定検
査、表面汚染測定検査等の各種検査が行われる。また、
キャスク検査エリア６では、トレーラからの吊り降ろし
に用いた天井クレーンを用いることができるため、キャ
スク１１の両端につけられた緩衝体が外されるととも
に、キャスク１１は縦向きにされてキャスク搬送システ
ムに搭載される。

【００３１】キャスク検査エリア６からキャスク貯蔵室
９までのキャスク１１の搬送は、天井クレーンを用いず
に、すべてキャスク搬送システムにより行う。検査の終
えたキャスク１１は、キャスク搬送システムによって、
キャスク貯蔵建屋２のキャスク搬送エリア８を経て、キ
ャスク貯蔵室９に搬送される。所定の貯蔵位置に搬送さ
れたキャスク１１は、あらかじめ床に設置されたキャス
ク固定架台１２にボルトで固定され、キャスク搬送シス
テムが取り除かれ、貯蔵が開始される。

【００３２】キャスク貯蔵室９には、図１及び図３に示
すとおり、キャスク冷却用空気の吸気口１３及び排気口
１４が、吸気ダクト１５及び排気ダクト１６を介して設
けられ、放射性物質により発熱するキャスクを冷却す
る。吸気口１３と排気口１４とは互いに直角となるよう
に設けられている。図１においては、吸気口１３は紙面
垂直方向に開口している。このようにすることにより、
キャスク貯蔵室９を２つ以上設ける場合、図１に示すと
おり、キャスク貯蔵室９同士が密接するように設けるこ
とが可能となる。

【００３３】本実施例においては、排気口１４と貯蔵室
９とを結び貯蔵室９の天井の最上部に接続された排気ダ
クト１６と、吸気口１３と貯蔵室９とを結び貯蔵室９の
側壁に接続された吸気ダクト１５とを有し、吸気ダクト
１５は排気ダクト１６に隣接して設けられているが、こ
の構造に対して、排気口１４と排気ダクト１６を、吸気
口１３と吸気ダクト１５とに変えた構造でも達成できる
ものである。

【００３４】更に、本実施例においては、図１及び図３
に示すように、吸気口１３と貯蔵室９とを結び貯蔵室９
の天井の最上部に接続された吸気ダクト１５と、排気口
１４と貯蔵室９とを結び前記貯蔵室の側壁に接続された
排気ダクトとを有し、排気口１４及び吸気口１３が貯蔵
室９の天井の外側に配置されている。キャスク貯蔵設備
は、約８５ｍ×約９５ｍと大きな建物であるが、このよ
うな建物に対して、排気口１４と吸気口１３が一体にな
って、貯蔵室９の天井の外側に８個、良好な空気の吸気
及び排気が行われるように必要最小限の数で整然と配置
させることができ、従って、よりコンパクトな構造とな
る。

【００３５】キャスク貯蔵室９は地下部分に設置されて
いるため、吸気口１３及び排気口１４は、キャスク貯蔵
室９よりも上方に設置されている。このため、吸気ダク
ト１５及び排気ダクト１６が、キャスク貯蔵室９から上
方にのびることになる。キャスク貯蔵室９の側壁側に吸
気ダクト１５が設けられ、吸気ダクト１５に隣接して排
気ダクト１６が設けられ、おのおの上端にて吸気口１３
及び排気口１４に接続している。以上の構造により、吸
気ダクト１５及び排気ダクト１６は、キャスク貯蔵施設
１の外から見た場合、一つのダクトのように見えるた
め、吸気ダクト１５と排気ダクト１６をそれぞれ独立に
設ける場合に比べて、外観上のダクト本数が１／２に削
減されることになり、キャスク貯蔵施設が周辺住民に与
える威圧感を低減することができる。

【００３６】また、貯蔵期間中の安全を図るため、キャ
スク貯蔵建屋３の外壁は、航空機等の落下物に対して十
分な強度を確保する必要があり、さらにキャスクからの
放射線を遮へいする必要がある。これは、吸気ダクト１
５及び排気ダクト１６の外壁に対しても同様である。こ
のため、吸気ダクト１５及び排気ダクト１６の外壁は、
０．５ｍないし２ｍもの厚さが必要であると見積もられ
る。しかし、吸気ダクト１５と排気ダクト１６を隣接し
て設けることにより、少なくとも吸気ダクト１５と排気
ダクト１６の間の壁については、落下物に対する強度や
遮へいを必要としないため、壁厚を著しく削減すること
ができ、建屋の建設コストを削減することができる。

【００３７】キャスク１１周辺の空気は、キャスク１１
から受ける熱により暖められ、温度が上昇する。温度の
上昇とともに密度も減少するため、暖められた空気はキ
ャスク貯蔵室９の上方に上昇する。ここで、キャスク貯
蔵室９の天井面１７を、キャスク貯蔵室９の中央で最も
低く、排気ダクト１６との接続部で最も高くなるように
傾斜させることにより、キャスク貯蔵室９の上方に上昇
した高温の空気は、さらに排気ダクト１６の方に流れ、
排気ダクト１６を通って排気口１４より外部へ放出され
る。同時に、上昇した空気を補うために、キャスク１１
下部に空気が流れ込む。ここで、キャスク貯蔵室９と吸
気ダクト１５との接続部１８を、キャスク貯蔵室９の下
方に設けることで、高温の空気が吸気ダクト１５に流れ
込み逆流するのを防ぎ、外部から吸気口１３、吸気ダク
ト１５を通って、キャスク１１下方に低温の空気がスム
ーズに流れ込むようになる。このようにして、図５に示
すように、吸気口１３から排気口１４まで自然循環によ
る冷却用空気の流れ１９が持続し、貯蔵期間中、キャス
ク１１を冷却し続ける。

【００３８】本キャスク貯蔵室９の構造の場合、吸気ダ
クト１５と排気ダクト１６が同じ側壁側に位置してい
る。このため、冷却用空気は、吸気ダクト１５及び排気
ダクト１６に最も近いキャスク１１Ａ周辺で流れやす
く、逆に吸気ダクト１５及び排気ダクト１６に最も遠い
キャスク１１Ｂ周辺では流れにくくなる。そこで、吸気
ダクト１５及び排気ダクト１６に最も遠いキャスク１１
Ｂにまで冷却用空気が流れ込みやすくするため、図４に
示すように、キャスク固定用架台１２によって、キャス
ク１１の底面とキャスク貯蔵室９の床面２０の間に空間
ができるように固定する。そうして、床面２０付近で冷
却用空気を流れやすくし、低温の空気が、吸気ダクト１
５及び排気ダクト１６に最も遠いキャスク１１Ｂにまで
十分に届くようにしている。

【００３９】キャスク１１は、内部に収納する放射性物
質による発熱のため、表面においても高温となり、内容
物によっては１５０℃ないし２００℃にも達することも
ある。このため、キャスク１１表面からの放射熱によ
り、キャスク貯蔵室９の側壁２１、天井面１７及び床面
２０の温度が著しく上昇する。建屋のコンクリート温度
は一般に６５℃の制限温度が決められている。そこで、
床面２０、側壁２１と、キャスク貯蔵建屋２のコンクリ
ート２２Ａの間に空間２３を設け、放射熱が直接コンク
リート２２Ａに伝わらないようにしている。さらに、図
５及び図６に示すように、この空間２３の一端を吸気ダ
クト１５に直接接続することにより、空間２３内に低温
の空気を流し、コンクリート２２Ａの温度が制限値を越
えることを防止する。

【００４０】床及び側面は地中にあるため、キャスク貯
蔵建屋２から外部への放熱はほとんど期待できないが、
天井１７においては、上面より外部への放熱が期待でき
るため、天井面に空間２３を設ける代わりに、内側に断
熱材２４を設置することで、天井部分のコンクリート２
２Ｂの温度を低減することができる。この断熱材２４
は、熱伝導率がコンクリートと同等か、より低いものな
ら何でもよいが、ポリエチレン樹脂やエポキシ樹脂、ア
クリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリプロピレン樹
脂、アクリル樹脂等の合成樹脂とすることで、樹脂中に
多く含まれる水素により、コンクリートのみに比べて中
性子線の遮へい能力が向上するため、貯蔵施設１の敷地
境界での線量率を低減できる。

【００４１】以上のようなキャスク貯蔵施設１の建屋構
成により、キャスク１１及び貯蔵建屋のコンクリート２
２に対する冷却性能を維持しつつ、空気ダクトの本数及
びダクト壁の断面積が削減され、建設コストの低減を図
ることができる。また、地上部に露出する建屋の大きさ
が低く抑えられるので、外観上も威圧感のないものとな
る。

【００４２】（実施例２）図７は、本実施例であるキャ
スク貯蔵施設の断面図である。実施例１と同一の構成
は、同一符号で示す。本実施例のキャスク貯蔵施設も、
実施例１と同様に、原子力発電所から発生した使用済燃
料集合体又は放射性廃棄物を収納し密封した金属製の容
器である金属キャスクを貯蔵する施設１であり、キャス
ク貯蔵建屋２及びキャスク受入建屋３により構成され
る。

【００４３】実施例１と異なる部分は、キャスク貯蔵室
９までのキャスク１１の搬送に、キャスク搬送用のエア
パレット搬送システム又はフォークリフトの類のキャス
ク搬送システムではなく、天井クレーン２５を用いる点
である。このため、キャスク貯蔵建屋２の天井までの高
さは、実施例１の場合よりも大きくする必要がある。こ
のため、建屋全体の大きさが大きくなり、建設コストが
増加する。しかしながら、建屋全体を地下部分に設置す
ることで、地上部に露出する建屋の大きさは実施例１と
同程度にすることができる。また、キャスク１１の搬送
に天井クレーン２５を用いるため、キャスク受入エリア
５からキャスク貯蔵室９までを通じて、床面に段差があ
っても問題とはならない。

【００４４】本実施例においても、図７に示すように、
吸気口１３と貯蔵室９とを結び貯蔵室９の天井の最上部
に接続された吸気ダクト１５と、排気口１４と貯蔵室９
とを結び前記貯蔵室の側壁に接続された排気ダクトとを
有し、排気口１４及び吸気口１３が貯蔵室９の天井の外
側に配置され、又建物の大きさに応じて設けられる。そ
れにより前述と同様な効果が得られるものである。

【００４５】（実施例３）図８は、本実施例であるキャ
スク貯蔵施設の断面図である。実施例１と同一の構成
は、同一符号で示す。本実施例のキャスク貯蔵施設も、
実施例１と同様に、原子力発電所から発生した使用済燃
料集合体又は放射性廃棄物を収納し密封した金属製の容
器である金属キャスクを貯蔵する施設１であり、キャス
ク貯蔵建屋２及びキャスク受入建屋３により構成され
る。

【００４６】実施例１及び実施例２と異なる部分は、キ
ャスク貯蔵室９までのキャスク１１の搬送に、キャスク
搬送用のエアパレット搬送システム又はフォークリフト
の類のキャスク搬送システムではなく、建屋の上に設け
られたブリッジクレーン２６を用いる点である。ブリッ
ジクレーン２６はキャスク貯蔵建屋２の上の屋外に設け
られており、キャスク貯蔵室９の所定のキャスク貯蔵位
置の上にある天井は開閉可能な蓋２７となっている。キ
ャスク１１は、キャスク受入建屋３よりキャスク貯蔵室
９まで、ブリッジクレーン２６により搬送され、キャス
ク貯蔵室９の所定の貯蔵位置の上に来たら、所定の貯蔵
位置の上にある蓋２７を開き（又は、あらかじめ蓋２７
を開いておいてからキャスク１１を搬送し）、キャスク
１１を所定の貯蔵位置に搬入する。この実施例では、キ
ャスク貯蔵建屋２の高さを、実施例１と同様に低く抑え
ることが可能となるとともに、キャスク搬送エリアが不
要となるため、実施例１に比べ、さらに建屋をコンパク
ト化することが可能となる。しかしながら、キャスク１
１をキャスク貯蔵室９内に搬入する際に、蓋２７を開く
ため、その開口部を通じて放射線が多く外部へ漏洩し、
キャスク貯蔵施設１の敷地境界における放射線量が増大
するおそれがある。また、キャスク１１の搬送にブリッ
ジクレーン２６を用いるため、キャスク受入エリア５か
らキャスク貯蔵室９までを通じて、床面に段差があって
も問題とはならない。

【００４７】本実施例においても、図７に示すように、
吸気口１３と貯蔵室９とを結び貯蔵室９の天井の最上部
に接続された吸気ダクト１５と、排気口１４と貯蔵室９
とを結び前記貯蔵室の側壁に接続された排気ダクトとを
有し、排気口１４及び吸気口１３が貯蔵室９の天井の外
側に配置され、又建物の大きさに応じて設けられる。そ
れにより前述と同様な効果が得られるものである。

【００４８】（実施例４）図９及び１０は、本実施例で
あるキャスク貯蔵施設の断面図である。実施例１と同一
の構成は、同一符号で示す。貯蔵室３３の天井３２及び
高温空気が接する構造物としての壁３１は鉄筋コンクリ
ートの高温空気側に水素含有量がコンクリートよりも多
いポリエチレンを設置している。ポリエチレン３０は熱
伝導率がコンクリートの約１Ｗ/(ｍ・Ｋ)と比べて０．
２５〜０．３４Ｗ/(ｍ・Ｋ)と低いため、コンクリート
表面温度の上昇を抑制することができる。加えてコンク
リートよりも使用制限温度が高いため貯蔵室内の許容で
きる最高空気温度を大幅に向上させることができる。ま
た、ポリエチレンは水素含有量がコンクリートより多く
中性子のしゃへい能力がコンクリートより高いため、同
じしゃへい性能を得るために必要なコンクリート厚さを
低減することができる。結果として、天井及び壁の重量
を低減した施設とすることができる。

【００４９】また、図９に示すように、アルミ板などの
良熱伝導体３６を、壁及び天井に設置するポリエチレン
の表面及び内部、又はポリエチレンを設置する壁もしく
は天井面に平行に設置することで、ポリエチレンの温度
分布を均一にする効果が得られ、ポリエチレンの局所的
な温度上昇を抑止するために有効である。

【００５０】（実施例５）図１１は、本実施例のキャス
ク貯蔵施設の断面図である。実施例１と同一の構成は、
同一符号で示す。本実施例では高温空気が接する天井３
２及び壁３１にポリエチレン３０を貼りかつ、ポリエチ
レンとコンクリートの間に冷却流路３７を設ける事を特
徴とする。この実施例では実施例４と同様に、ポリエチ
レンの中性子しゃへい能力がコンクリートより高いた
め、同じしゃへい性能を得るために必要なコンクリート
厚さを低減できる事に加え、ポリエチレンとコンクリー
トの間に設けられた冷却流路３７を流れる空気によりコ
ンクリート及びポリエチレンが冷却されるため、コンク
リート及びポリエチレンの温度を低減することができ
る。

【００５１】また、実施例４と同様に、アルミ板などの
良熱伝導体３６を、壁及び天井に設置するポリエチレン
の表面及び内部、又はポリエチレンを設置する壁もしく
は天井面に平行に設置することは、ポリエチレンの局所
的な温度上昇を抑止するために有効である。

【００５２】

【発明の効果】本発明によれば、給排気ダクトの大きさ
及び本数を削減することができ、生産性の高いキャスク
貯蔵施設を提供することができる。

【００５３】更に、本発明によれば、建屋が過度に温度
上昇することを防止し、建屋の放射線遮へい性能を高
め、健全性を高めたキャスク貯蔵施設を提供するこがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のキャスク貯蔵施設の縦断面図であ
る。

【図２】 本発明のキャスク貯蔵施設の平面図である。

【図３】 本発明のキャスク貯蔵施設におけるキャスク
貯蔵室内部の斜視図である。

【図４】 本発明の貯蔵状態におけるキャスク付近の拡
大図である。

【図５】 本発明のキャスク貯蔵室内の縦断面での空気
の流れを示した模式図である。

【図６】 本発明のキャスク貯蔵室内の水平断面での空
気の流れを示した模式図である。

【図７】 本発明のキャスク貯蔵施設の縦断面図であ
る。

【図８】 本発明のキャスク貯蔵施設の縦断面図であ
る。

【図９】 本発明のキャスク貯蔵施設の縦断面図であ
る。

【図１０】 本発明のキャスク貯蔵施設の縦断面図であ
る。

【図１１】 本発明のキャスク貯蔵施設の縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１…キャスク貯蔵施設、２…キャスク貯蔵建屋、３…キ
ャスク受入建屋、４…トレーラエリア、５…キャスク受
入エリア、６…キャスク検査エリア、７…キャスク仮置
きエリア、８…キャスク搬送エリア、９…キャスク貯蔵
室、１０…パレット補修エリア、１１…キャスク、１２
…キャスク固定架台、１３…吸気口、１４…排気口、１
５…吸気ダクト、１６…排気ダクト、１７…キャスク貯
蔵室９の天井面、１８…キャスク貯蔵室９と吸気ダクト
１５との接続部、１９…冷却用空気の流れ、２０…キャ
スク貯蔵室９の床面、２１…キャスク貯蔵室９の側壁、
２２…キャスク貯蔵建屋２のコンクリート、２３…空
間、２４…断熱材、２５…天井クレーン、２６…ブリッ
ジクレーン、２７…蓋。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 星川 忠洋 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所原子力事業部内 (72)発明者 伊賀 公紀 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所原子力事業部内 (72)発明者 西 高志 茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株 式会社日立製作所電力・電機開発研究所内 (72)発明者 小田 将史 茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株 式会社日立製作所電力・電機開発研究所内

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】放射性物質又は使用済燃料を内蔵した密封
   容器を貯蔵する貯蔵室を備え、該貯蔵室に外部から取り
   入れた空気を前記貯蔵室に取り入れる吸気口及び前記貯
   蔵室内の空気を外部に排出する排気口を有するキャスク
   貯蔵施設において、前記排気口と前記貯蔵室とを結び前
   記貯蔵室の天井の最上部に接続された排気ダクトと、前
   記吸気口と前記貯蔵室とを結び前記貯蔵室の側壁に接続
   された吸気ダクトとを有し、該吸気ダクトは前記排気ダ
   クトに隣接して設けられていることを特徴とするキャス
   ク貯蔵施設。
2. 【請求項２】放射性物質又は使用済燃料を内蔵した密封
   容器を貯蔵する貯蔵室を備え、該貯蔵室に外部から取り
   入れた空気を前記貯蔵室に取り入れる吸気口及び前記貯
   蔵室内の空気を外部に排出する排気口を有するキャスク
   貯蔵施設において、前記吸気口と前記貯蔵室とを結び前
   記貯蔵室の天井の最上部に接続された吸気ダクトと、前
   記排気口と前記貯蔵室とを結び前記貯蔵室の側壁に接続
   された排気ダクトとを有し、前記吸気ダクトは前記排気
   ダクトに隣接して設けられていることを特徴とするキャ
   スク貯蔵施設。
3. 【請求項３】放射性物質又は使用済燃料を内蔵した密封
   容器を貯蔵する貯蔵室を備え、該貯蔵室に外部から取り
   入れた空気を前記貯蔵室に取り入れる吸気口及び前記貯
   蔵室内の空気を外部に排出する排気口を有するキャスク
   貯蔵施設において、前記排気口と前記貯蔵室とを結び前
   記貯蔵室の天井の最上部に接続された排気ダクトと、前
   記吸気口と前記貯蔵室とを結び前記貯蔵室の側壁に接続
   された吸気ダクトとを有し、前記排気口及び吸気口が前
   記貯蔵室の天井面より上側に配置されていることを特徴
   とするキャスク貯蔵施設。
4. 【請求項４】放射性物質又は使用済燃料を内蔵した密封
   容器を貯蔵する貯蔵室を備え、該貯蔵室に外部から取り
   入れた空気を前記貯蔵室に取り入れる吸気口及び前記貯
   蔵室内の空気を外部に排出する排気口を有するキャスク
   貯蔵施設において、前記吸気口と前記貯蔵室とを結び前
   記貯蔵室の天井の最上部に接続された吸気ダクトと、前
   記排気口と前記貯蔵室とを結び前記貯蔵室の側壁に接続
   された排気ダクトとを有し、前記排気口及び吸気口が前
   記貯蔵室の天井面より上側に配置されていることを特徴
   とするキャスク貯蔵施設。
5. 【請求項５】放射性物質又は使用済燃料を内蔵した密封
   容器を貯蔵する貯蔵室を備え、該貯蔵室に外部から取り
   入れた空気を前記貯蔵室に取り入れる吸気口及び前記貯
   蔵室内の空気を外部に排出する排気口を有し、放射性物
   質又は使用済燃料から発生する熱を前記密封容器の周囲
   を流れる空気によって除去するキャスク貯蔵施設におい
   て、前記貯蔵室の天井又は壁の内側面に、前記貯蔵室を
   構成する構造物より熱伝導性が低く、かつ前記構造物よ
   り多い水素原子含有量を有する材料が設けられているこ
   とを特徴とするキャスク貯蔵施設。
6. 【請求項６】請求項１〜４のいずれかにおいて、前記貯
   蔵室の天井又は壁の内側面に、前記貯蔵室を構成する構
   造物より熱伝導性が低く、かつ前記構造物より多い水素
   原子含有量を有する材料が設けられていることを特徴と
   するキャスク貯蔵施設。
7. 【請求項７】請求項１〜６のいずれかにおいて、前記貯
   蔵室の床面が、地表面よりも下方に位置することを特徴
   とするキャスク貯蔵施設。
8. 【請求項８】請求項１〜７のいずれかにおいて、前記貯
   蔵室の天井面が、前記排気ダクトより遠方において最も
   低く、前記排気ダクトとの接続位置において最も高くな
   るように傾斜して設けられていることを特徴とするキャ
   スク貯蔵施設。
9. 【請求項９】請求項１〜８のいずれかにおいて、前記吸
   気ダクトと前記貯蔵室の接続位置が、前記貯蔵室の最下
   部に位置することを特徴とするキャスク貯蔵施設。
10. 【請求項１０】請求項１〜９のいずれかにおいて、前記
    貯蔵室の内側壁面又は床面に設置された板と前記壁面又
    は床面との間に空気流路を形成することを特徴とするキ
    ャスク貯蔵施設。
11. 【請求項１１】請求項１０において、前記吸気ダクトが
    前記空気流路と接続していることを特徴とするキャスク
    貯蔵施設。
12. 【請求項１２】請求項１〜１１のいずれかにおいて、貯
    蔵状態の前記密封容器の底面と前記貯蔵室の床面との間
    に空隙が設けられていることを特徴とするキャスク貯蔵
    施設。
13. 【請求項１３】請求項１〜１２のいずれかにおいて、前
    記水素原子含有量が大きな材料は、合成樹脂製のフイル
    ム又は板材であることを特徴とするキャスク貯蔵施設。
14. 【請求項１４】請求項５〜１３において、前記水素原子
    含有量が大きな材料は、ポリエチレン及びポリプロピレ
    ンのいずれかよりなるオレフィン系樹脂、エンジニアリ
    ングプラスチック、エポキシ樹脂、シリコーンゴム及び
    シリコーン樹脂のいずれかであることを特徴とするのキ
    ャスク貯蔵施設。
15. 【請求項１５】請求項５〜１４のいずれかにおいて、前
    記水素原子含有量が大きな材料の中に空気流路を設けた
    ことを特徴とするキャスク貯蔵施設。
16. 【請求項１６】請求項５〜１５のいずれかにおいて、前
    記水素原子含有量が大きな材料の表面及び内部に、前記
    材料を設置する天井又は壁面に対して平行に良熱伝導板
    を設置したことを特徴とするキャスク貯蔵施設。