JP2004069620A - Basket for storing recycle fuel assembly and container for storing recycle fuel assembly - Google Patents

Basket for storing recycle fuel assembly and container for storing recycle fuel assembly Download PDF

Info

Publication number
JP2004069620A
JP2004069620A JP2002232023A JP2002232023A JP2004069620A JP 2004069620 A JP2004069620 A JP 2004069620A JP 2002232023 A JP2002232023 A JP 2002232023A JP 2002232023 A JP2002232023 A JP 2002232023A JP 2004069620 A JP2004069620 A JP 2004069620A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel assembly
plate
basket
storing
recycled fuel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2002232023A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masanari Osono
大園　勝成
Atsushi Ono
大野　淳
Hisahiro Matsuoka
松岡　寿浩
Yuichi Saito
斎藤　雄一
Shinji Okame
大亀　信二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP2002232023A priority Critical patent/JP2004069620A/en
Publication of JP2004069620A publication Critical patent/JP2004069620A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a basket for storing recycle fuel assemblies which can be set up easily. <P>SOLUTION: Protrusions 20s<SB>1</SB>and 20s<SB>2</SB>extending in the longitudinal direction of plate members 20 are placed at both long side ends of the plate members 20 constituting the basket 100 for stowing the recycle fuel assemblies. Then, cells 10 for stowing the recycle fuel assemblies are composed by combining the long side ends of four plate members 20 with each other as shown in the figure. Spacers 30a and 30b whose outside shapes are fitted into a part of the shape of the inside face of a cavity 201c are also located on the outer periphery of a group of the cells 10. Additionally, the basket 100 for storing the recycle fuel assemblies is set up by combining the spacers 30a and 30b with the long side ends of the plate members 20 constituting the group of the cells 10. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、リサイクル燃料集合体を格納するバスケットに関し、さらに詳しくは、製造の容易なリサイクル燃料集合体格納用バスケット及びリサイクル燃料集合体格納容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
核燃料サイクルの終期にあって所定の燃焼を終えた核燃料集合体を、リサイクル燃料集合体という。リサイクル燃料集合体は、ＦＰなど高放射能物質を含むので熱的に冷却する必要がある。このため、原子力発電所の冷却ピットで所定期間（３〜６ヶ月間）冷却される。その後、遮蔽容器であるキャスクに収納され、車両又は船舶で再処理施設に搬送、貯蔵される。あるいは、キャニスタと呼ばれる比較的薄肉の鋼板等で製造された容器にリサイクル燃料集合体を格納してから、輸送用のキャスクにキャニスタごと密封して貯蔵施設まで輸送する。そして、貯蔵施設において、リサイクル燃料集合体はキャニスタごとコンクリートキャスクや地下貯蔵庫等に貯蔵される。
【０００３】
リサイクル燃料集合体をキャスク内に収容するにあたっては、バスケットと称する格子状断面を有する保持枠を用いる。リサイクル燃料集合体は、このバスケットに形成した複数の収納空間であるセルに１体ずつ挿入される。これによって、輸送中の振動等に対する適切な保持力を確保している。このようなキャスクやキャニスタの従来例としては、「原子力ｅｙｅ」（平成１０年４月１日発行：日刊工業出版プロダクション）や特開平１−８６０９８号公報等に、様々な種類のものが開示されているので、必要があればこれらを参照されたい。
【０００４】
図２８は、従来のバスケットの一例を示す説明図である。このバスケット９００は、複数のＨ型プレート５０１を格子状に組み立てて構成するものである。Ｈ型プレート５０１は、断面形状がＨ型形状であり、長手方向の所定複数箇所に切り欠き部５０２を有する。この切り欠き部５０２を順次軸方向に縦横組み合わせることによって軸方向に伸びる格子状のセル９１０を形成することができる。なお、Ｈ型プレート５０１自体には、リサイクル燃料を冷却する際に軽水を満たす流路５０３が設けられる。また、Ｈ型プレート５０１を格子状に組み合わせるのみではＨ型プレート５０１間に位置ずれが生ずるおそれがある。これを防止するために、切り欠き部５０２が相互に係合する部分に、軸方向に向かう支持棒５０４を設けてある。
【０００５】
また、特開２００１−２０１５９５号公報には、板状部材の両長辺端面に、互いに直交して係合する複数の切り欠き部を設け、且つ両短辺端面の中央部長手方向に凸部を設け、当該板状部材を順次互いに直交して前記切り欠き部を係合して組み合わせるとともに、隣接する前記凸部間に伝熱板を外嵌して前記核燃料集合体を収納する格子状セルを形成するバスケットが開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図２８に示したバスケットでは、Ｈ型プレート５０１に切り欠き部５０２を形成したり、支持棒５０４を貫通させる孔を開けたりする必要があり、加工に手間を要していた。また、Ｈ型プレート５０１を上・下段でずれが生じないように格子状に組み合わせるためには多くの人手を要していたため、このバスケットの組立てには多くの時間と労力とを要していた。
【０００７】
また、特開２００１−２０１５９５号公報に開示されたバスケットにおいても、板状部材に切り欠きや凸部を形成するための加工に手間を要する点では図２８に示したバスケットと同様である。さらに、特開２００１−２０１５９５号公報に開示されたバスケットでは、隣接する凸部間に伝熱板を外嵌する作業も必要であり、当該バスケットの組立てにはさらに手間と労力とを要していた。これが原因で、従来のバスケットでは生産性が向上せず、結果として製造コストを引き上げていた。
【０００８】
そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、製造の手間を低減し効率よく製造できるリサイクル燃料集合体格納用バスケット及びリサイクル燃料集合体格納容器を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、請求項１に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットは、複数の板状部材の長辺側端部同士を組み合わせて構成されるリサイクル燃料集合体を格納するための複数のセルと、前記板状部材の長辺側端部と組み合わされる保持部材とを備え、複数の前記セルの外周部においては前記板状部材と前記保持部材とでリサイクル燃料集合体を格納するセルを構成することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットは、少なくとも一方の長辺側端部に突起部を有する板状部材と、前記長辺側端部と組み合わされる組合せ部を有する保持部材とを備え、複数の前記板状部材の長辺側端部同士を組み合わせてリサイクル燃料集合体を格納する複数のセルを構成し、さらに複数の前記セルの外周部に前記保持部材を配置して、前記外周部においては前記板状部材と前記保持部材とを組み合わせてリサイクル燃料集合体を格納する複数のセルを構成することを特徴とする。
【００１１】
このリサイクル燃料集合体格納用バスケットは、複数の板状部材を組み合わせてリサイクル燃料集合体を格納するセルを作り、さらにバスケットの外周には、板状部材の保持部材を配置して板状部材と組み合わせて構成する。このように、板状部材と保持部材とを溶接や締結しないで単に組み合わせて構成するので、その分組立てに要する工程を低減でき、容易に組み立てることができる。また、板状部材や保持部材の寸法や個数を変更することによって、同一の格納容器を利用して異なる種類のリサイクル燃料集合体を格納することができる。これによって、リサイクル燃料集合体の種類に関わらず同一仕様の格納容器を使用できるので、経済的である。さらに、中性子吸収能を要さないリサイクル燃料集合体格納用バスケットの最外周においては、保持部材によってリサイクル燃料集合体を格納するセルの一部を構成する。これによって、リサイクル燃料集合体格納用バスケットの部品点数を少なくできるので、その分組立てが容易になり、また製造コストも抑えることができる。また、請求項２に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットのように、少なくとも一方の長辺側端部に突起部を備えた板状部材を組み合わせれば、この突起部によって板状部材のずれを低減できる。さらに、使用状態においては、単に組み合わせただけの構造としたので、バスケットに生ずる温度差に起因するひずみを最小にできる。
【００１２】
また、請求項３に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットは、長手方向に垂直な断面形状が軸対象となるように両方の長辺側端部を階段状に形成した板状部材と、前記長辺側端部と組み合わされる組合せ部を有する保持部材とを備え、複数の前記板状部材の長辺側端部同士を組み合わせてリサイクル燃料集合体を格納する複数のセルを構成し、さらに複数の前記セルの外周部に前記保持部材を配置して、前記外周部においては前記板状部材と前記保持部材とを組み合わせてリサイクル燃料集合体を格納する複数のセルを構成することを特徴とする。
【００１３】
このリサイクル燃料集合体格納用バスケットは、板状部材と保持部材とを溶接や締結しないで単に組み合わせて構成する点で上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットと同様である。したがって、上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットと同様の作用・効果を奏する。さらに、セルを構成する板状部材の長辺側端部を階段状に形成し、複数の板状部材の長辺側端部同士を組み合わせてセルを構成する。これによって、リサイクル燃料集合体格納用バスケットの最外周に配置される保持部材が板状部材と組み合わされる組合せ部をより簡単な形状で形成できので、保持部材をより容易に成形できる。また、板状部材と保持部材とを組み合わせるための精度もそれ程厳しくなくともよいので、その分リサイクル燃料集合体格納用バスケットの組立てが容易になる。
【００１４】
また、請求項４に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットは、少なくとも一方の長辺側端部に噛合わせ部を設けた板状部材と、前記長辺側端部と組み合わされる組合せ部を有する保持部材とを備え、複数の前記板状部材の長辺側端部同士を組み合わせてリサイクル燃料集合体を格納する複数のセルを構成し、さらに複数の前記セルの外周部に前記保持部材を配置して、前記外周部においては前記板状部材と前記保持部材とを組み合わせてリサイクル燃料集合体を格納する複数のセルを構成することを特徴とする。
【００１５】
このリサイクル燃料集合体格納用バスケットも、板状部材と保持部材とを溶接や締結しないで単に組み合わせて構成する点で上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットと同様である。したがって、上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットと同様の作用・効果を奏する。さらに、板状部材の長辺側端部に噛合わせ部を設けて、複数の板状部材の長辺側端部を噛合わせてセルを構成する。このような構成によって、セルのずれを抑制できるので、よりリサイクル燃料集合体格納用バスケットを組立て易くなる。また、ずれに対しても強いため、万一の落下による衝撃に対してもセルの形を維持して安全性を高くできる。
【００１６】
また、請求項５に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットは、両方の長辺側端部における長手方向に垂直な断面形状を三角形に形成した板状部材と、前記長辺側端部と組み合わされる組合せ部を有する保持部材とを備え、複数の前記板状部材の長辺側端部同士を組み合わせてリサイクル燃料集合体を格納する複数のセルを構成し、さらに複数の前記セルの外周部に前記保持部材を配置して、前記外周部においては前記板状部材と前記保持部材とを組み合わせてリサイクル燃料集合体を格納する複数のセルを構成することを特徴とする。
【００１７】
このリサイクル燃料集合体格納用バスケットも、板状部材と保持部材とを溶接や締結しないで単に組み合わせて構成する点で上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットと同様である。したがって、上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットと同様の作用・効果を奏する。さらに、板状部材の長辺側端部を断面三角形状に形成して、複数の板状部材の長辺側端部同士を組み合わせてセルを構成する。このような構成により、リサイクル燃料集合体格納用バスケットの長手方向に対して垂直な方向の力を受けた場合には、より大きな面積でこの力を隣り合う板状部材に伝えることができる。その結果、板状部材の長辺側端部における応力を小さくできるので、それだけリサイクル燃料集合体格納用バスケットの安全性を高くできる。
【００１８】
また、請求項６に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットは、上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットにおいて、さらに、上記板状部材の両方の上記長辺側端部における頂角を略１２０度とし、複数の前記板状部材を組み合わせて構成される上記セルの断面内形状は六角形であることを特徴とする。
【００１９】
このリサイクル燃料集合体格納用バスケットは、長辺側両長辺側端部を断面三角形状に形成した板状部材の長辺側両長辺側端部における頂角αを略１２０度とし、それに応じて周囲の保持部材等の寸法・形状を変更してある。このような構成とすることによって、高速増殖炉用のリサイクル燃料集合体のように、断面形状の異なるリサイクル燃料集合体であっても、同一の格納容器に収納できる。これによって、リサイクル燃料集合体の種類に応じて異なる仕様の格納容器を用意する必要がなく、経済的である。
【００２０】
また、請求項７に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットは、複数の板状部材を組合せ、前記板状部材で仕切られる空間をリサイクル燃料集合体が格納されるセルとし、このセルを周辺で支持する保持部材を配置して、この保持部材で前記セルの一部を構成するリサイクル燃料集合体格納用バスケットであって、前記板状部材の長辺側端部同士を組み合わせて構成した横断面梯子状のセル列と、前記セル列の隣に位置し、前記セル列を構成する板状部材の側面に対して垂直に別の板状部材を組合せ、前記セル列に対して所定のずれ量だけセルの配列をずらして構成した横断面梯子状の隣接セル列とを含むことを特徴とする。
【００２１】
このリサイクル燃料集合体格納用バスケットも、板状部材と保持部材とを溶接や締結しないで単に組み合わせて構成する点で、上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットと同様である。したがって、上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットと同様の作用・効果を奏する。さらに、複数の板状部材によって構成される、断面梯子状の隣り合うセル列を互いにずらして配置しているので、同じ寸法のキャビティ内においては、リサイクル燃料集合体格納用バスケットのセル数を増やすことができる。これによって、より多くのリサイクル燃料集合体を収納できる。特にＰＷＲ用のリサイクル燃料集合体は寸法が大きいため、このような構成にすれば、キャビティ内の空間をより有効に活用できる。また、より多くのセルを形成する観点から、請求項８に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットのように、上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットにおいて、上記所定のずれ量は、上記セル列を構成するセルの配列ピッチの略半分とすることが好ましい。
【００２２】
また、請求項９に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットは、角状パイプと、前記角状パイプの外側と組み合わされる保持部材とを備え、前記角状パイプのコーナー部外側同士を当接させて複数の前記角状パイプを千鳥状に配置してリサイクル燃料集合体を格納する格子状のセルを作り、さらに、この格子状のセルの周囲に前記保持部材を配置して前記角状パイプを保持しながら、前記角状パイプと前記保持部材とで囲まれる空間にリサイクル燃料集合体を格納することを特徴とする。
【００２３】
このリサイクル燃料集合体格納用バスケットも、角状パイプと保持部材とを溶接や締結しないで単に組み合わせて構成する点で上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットと同様である。したがって、上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットと同様の作用・効果を奏する。さらに、複数の角状パイプを千鳥状に配置してリサイクル燃料集合体格納用バスケットを構成するので、複数の板状部材等を組み合わせてリサイクル燃料集合体格納用バスケットを構成するよりも部品点数を少なくできる。これによって、リサイクル燃料集合体格納用バスケットの組立てに要する時間を短縮できるので組立ての手間も軽減でき、組立てコストもその分抑えることができる。
【００２４】
また、請求項１０に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットは、上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットにおいて、さらに、リサイクル燃料集合体が通過できる開口部を上記セルの位置に設けたセル固定部材を備え、前記開口部の位置と上記セルの位置とを合わせ、且つ上記板状部材又は上記角状パイプの上側に前記セル固定部材を結合したことを特徴とする。
【００２５】
このリサイクル燃料集合体格納用バスケットは、上記バスケット上側にセル固定部材を取り付けて板状部材又は角状パイプを結合し、リサイクル燃料集合体格納用バスケットを一体として取り扱うようにしてあるので、リサイクル燃料集合体格納用バスケットを容易に取り扱うことができる。また、溶接等の接合手段によらずボルトで板状部材とセル固定部材とを固定しているので、リサイクル燃料集合体格納用バスケットは容易に組立て・分解することができる。
【００２６】
さらに、請求項１１に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットのように、さらに、上記板状部材又は上記角状パイプの下側に結合される底側セル固定部材を有するようにしてもよい。このようにすれば、リサイクル燃料集合体格納用バスケットの上側と下側とで板状部材を固定できるので、リサイクル燃料集合体格納用バスケットをより堅牢にすることができる。なお、リサイクル燃料集合体格納用バスケットを設置した場合において、当該バスケットの上側とは重力方向に対して反対側をいい、当該バスケットの下側とは重力方向側をいう（以下同様）。
【００２７】
また、請求項１２に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットは、上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットにおいて、上記板状部材又は上記角状パイプはＢ−Ａｌ材であることを特徴とする。このため、リサイクル燃料集合体格納用バスケットに十分な中性子吸収能を発揮させつつ、強靭なＢ−Ａｌ材によってリサイクル燃料集合体格納用バスケットの十分な強度を確保できる。なお、リサイクル燃料集合体格納用バスケットの最外周に配置される保持部材は、中性子吸収能を備えている必要はないので、必ずしもＢ−Ａｌ材で製造する必要はない。しかし、Ｂ−Ａｌ材の優れた機械的性質を利用すればより強靭なリサイクル燃料集合体格納用バスケットを構成できる。
【００２８】
また、請求項１３に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットは、上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットにおいて、上記Ｂ−Ａｌ材のＢ含有率は１．５質量％以上７．０質量％以下であることを特徴とする。このため、リサイクル燃料集合体格納用バスケットに十分な中性子吸収能を発揮させつつ、十分な靭性を確保できる。また、Ｂ含有量が７質量％以下であるので、押し出し成形加工も比較的容易にできる。これによって、寸法の大きい板状部材であっても成形しやすくなる。
【００２９】
また、請求項１４に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットは、上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットにおいて、上記Ｂ−Ａｌ材にはボロン含有量の全量又は一部として濃縮ボロンが添加されていることを特徴とする。
【００３０】
天然ボロンには中性子の吸収に寄与するＢ１０と中性子の吸収には寄与しないＢ１１がある。中性子吸収能を有するＢ１０を濃縮したものを使用すると、同じボロンの添加量であれば天然ボロンやＢ４Ｃをそのまま使用した場合と比較してＢ１０が多くなる分だけ中性子吸収能を高くできる。このリサイクル燃料集合体格納用バスケットにおいては、板状部材等を構成するＢ−Ａｌ材にこの濃縮ボロンを使用している。このため、天然ボロンをそのまま使用した場合よりも薄い板厚の板状部材や角状パイプで、同じ中性子吸収能を得ることができるので、リサイクル燃料集合体格納用バスケットをより軽量且つコンパクトにできる。また、その分キャスク胴本体のキャビティ空間を小さくできるので、胴本体をコンパクトにできる。一方、天然ボロンやＢ４Ｃをそのまま使用した場合と同じ量の濃縮ボロンを添加すればそれだけ中性子吸収能を高くできるので、燃焼度の高いリサイクル燃料集合体を格納する場合でも、臨界に対する安全性を十分に確保できる。
【００３１】
また、請求項１５に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットは、上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットにおいて、さらに、上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットを収納するキャスク、キャニスタその他のリサイクル燃料集合体格納容器に備えられたキャビティの内形状の一部に、上記保持部材の外側形状を合わせたことを特徴とする。このように、キャビティ内形状の一部に保持部材の外側形状を合わせているので、キャビティ内形状が円形のみならず八角形や略十字形・階段状のものであっても、リサイクル燃料集合体格納用バスケットを格納できる。
【００３２】
また、請求項１６に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットは、上記板状部材又は上記角状パイプは押出し成形のＢ−Ａｌ材であることを特徴とする。このため、リサイクル燃料集合体を格納するセルは十分な中性子吸収能を発揮しつつ、強靭なＢ−Ａｌ材によってリサイクル燃料集合体を格納するセルの十分な強度を確保できる。
【００３３】
また、請求項１７に係るリサイクル燃料集合体格納容器は、リサイクル燃料集合体格納用バスケットの外形にリサイクル燃料集合体格納容器胴本体のキャビティの内形状を合わせて上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットを挿入し、上記セル内にリサイクル燃料集合体を格納することを特徴とする。このリサイクル燃料集合体格納容器は、上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットをキャビティ内に備えるので、容易に製造でき、また、製造コストも低く抑えることができる。なお、本発明でいうリサイクル燃料集合体格納容器は、キャスク、キャニスタその他のリサイクル燃料集合体格納容器を含むものである（以下同様）。また、上記バスケットを構成する保持部材、板状部材又は角状パイプは、胴本体の軸方向（図１、図２中Ｚ方向）に配置される（以下同様）。そして、これらは一体押出し成形で作られることが好ましい（以下同様）。
【００３４】
また、請求項１８に係るリサイクル燃料集合体格納容器は、上記リサイクル燃料集合体格納容器において、さらに、上記リサイクル燃料集合体格納容器胴本体の内周に回転止め部材を設け、この回転止め部材と上記保持部材とを係合させて上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットの回転を止めることを特徴とする。このような構成により、リサイクル燃料集合体格納用バスケットの回転を防止して、キャスク等の格納容器を輸送している間においても、リサイクル燃料集合体格納用バスケットを格納容器に対して正しい位置に保持することができる。
【００３５】
また、請求項１９に係るリサイクル燃料集合体格納容器は、内部に空間を有する胴本体と、前記空間内に配置され、且つ複数の板状部材を組合わせて構成されるリサイクル燃料集合体を格納するための格子状のセルと、このセルと前記胴本体との間に配置する保持部材とを備え、外周位置におけるリサイクル燃料集合体を格納するセルは前記板状部材と前記保持部材とで区画形成することを特徴とする。
【００３６】
このリサイクル燃料集合体格納容器においては、複数の板状部材と、これを支持する保持部材とを組み合わせてリサイクル燃料集合体を格納するセルを構成し、さらに、外周のセルにおいては、板状部材と保持部材とでセルを構成する。このように、板状部材と保持部材とを溶接や締結しないで単に組み合わせて構成するので、その分、リサイクル燃料集合体格納容器の組立てに要する工程を低減でき、容易に組み立てることができる。
【００３７】
また、板状部材や保持部材の寸法や個数を変更することによって、同一のリサイクル燃料集合体格納容器を利用して異なる種類のリサイクル燃料集合体を格納することができる。これによって、リサイクル燃料集合体の種類に関わらず同一仕様のリサイクル燃料集合体格納容器を使用できるので、経済的である。さらに、中性子吸収能を要さないリサイクル燃料集合体格納用バスケットの最外周においては、保持部材によってリサイクル燃料集合体を格納するセルの一部を構成する。これによって、リサイクル燃料集合体格納容器の部品点数を少なくできるので、その分組立てが容易になり、また製造コストも抑えることができる。
【００３８】
また、請求項２０に係るリサイクル燃料集合体格納容器は、内部に空間を有する胴本体と、前記空間内に配置され、且つ複数の角状パイプを千鳥状に配置して構成されるリサイクル燃料集合体を格納する格子状のセルと、前記セルと前記胴本体との間に配置する保持部材とを備え、外周位置におけるリサイクル燃料集合体を格納するセルは前記角状パイプと前記保持部材とで区画形成することを特徴とする。
【００３９】
このリサイクル燃料集合体格納容器では、千鳥状に配置した角状パイプによって格子状のセルを構成し、さらに当該セルの外周には角状パイプを支持する保持部材を配置して、この保持部材と角状パイプとを組み合わせてセルを構成する。このように、角状パイプと保持部材とを溶接や締結しないで単に組み合わせて構成する点で上記リサイクル燃料集合体格納容器と同様である。したがって、上記リサイクル燃料集合体格納容器と同様の作用・効果を奏する。さらに、複数の角状パイプを千鳥状に配置してリサイクル燃料集合体を格納するセルを構成するので、複数の板状部材等を組み合わせてこのようなセルを構成するよりも部品点数を少なくできる。これによって、リサイクル燃料集合体格納容器の組立てに要する時間を短縮できるので組立ての手間も軽減でき、組立てコストもその分抑えることができる。
【００４０】
また、請求項２１に係るリサイクル燃料集合体格納容器は、上記リサイクル燃料集合体格納容器において、さらに、前記胴本体の内周に回転止め部材を設け、この回転止め部材と上記保持部材とを係合させることを特徴とする。このような構成により、リサイクル燃料集合体格納用バスケットの回転を防止して、リサイクル燃料集合体格納容器を輸送している間においても、リサイクル燃料集合体格納用バスケットを格納容器に対して正しい位置に保持することができる。
【００４１】
また、請求項２２に係るリサイクル燃料集合体格納容器は、上記リサイクル燃料集合体格納容器において、上記板状部材又は上記角状パイプは押出し成形のＢ−Ａｌ材であることを特徴とする。このため、リサイクル燃料集合体を格納するセルは十分な中性子吸収能を発揮しつつ、強靭なＢ−Ａｌ材によってリサイクル燃料集合体を格納するセルの十分な強度を確保できる。
【００４２】
また、請求項２３に係るリサイクル燃料集合体格納容器は、上記リサイクル燃料集合体格納容器において、上記Ｂ−Ａｌ材のＢ含有率は１．５質量％以上７．０質量％以下であることを特徴とする。このため、リサイクル燃料集合体を格納するセルに十分な中性子吸収能を発揮させつつ、十分な靭性も確保できる。また、Ｂ含有量が７質量％以下であるので、押し出し成形加工も比較的容易にできる。これによって、寸法の大きい板状部材や角状パイプであっても成形しやすくなる。
【００４３】
また、請求項２４に係るリサイクル燃料集合体格納容器は、上記リサイクル燃料集合体格納容器において、上記Ｂ−Ａｌ材にはボロン含有量の全量又は一部として濃縮ボロンが添加されていることを特徴とする。このため、天然ボロンをそのまま使用した場合よりも薄い板厚の板状部材や角状パイプで、同じ中性子吸収能を得ることができるので、リサイクル燃料集合体格納容器をより軽量且つコンパクトにできる。また、その分リサイクル燃料集合体格納容器胴本体のキャビティ空間を小さくできるので、胴本体をコンパクトにできる。一方、天然ボロンやＢ４Ｃをそのまま使用した場合と同じ量の濃縮ボロンを添加すればそれだけ中性子吸収能を高くできるので、燃焼度の高いリサイクル燃料集合体を格納する場合でも、臨界に対する安全性を十分に確保できる。
【００４４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの或いは実質的に同一のものが含まれる。なお、以下に説明するリサイクル燃料集合体を収納するリサイクル燃料集合体格納用バスケットは主としてキャスクに使用するものであるが、これに限定されるものではない。キャスクの他にも、例えば、キャニスタやリサイクル燃料貯蔵プールのラックに使用できる。また、以下の説明においては、ＰＷＲ（Ｐｒｅｓｓｕｒｉｚｅｄ　Ｗａｔｅｒ　Ｒｅａｃｔｏｒ：加圧水型原子炉）用のリサイクル燃料集合体を格納するバスケットについて説明するが、本発明はＢＷＲ（Ｂｏｉｌｉｎｇ　Ｗａｔｅｒ　Ｒｅａｃｔｏｒ：沸騰水型原子炉）用のリサイクル燃料集合体を格納するバスケットにも適用できる。以下バスケットというときには、リサイクル燃料集合体格納用バスケットをいうものとする。
【００４５】
（実施の形態１）
まず、この発明の前提となるキャスク及びキャニスタの概要について説明する。図１は、キャスクの概要を示す説明図である。キャスク２００は、胴本体２０１と、胴本体２０１の外周に取り付けられた伝熱フィン２０７と、伝熱フィン２０７のもう一方の長辺側端部に取り付けられた外筒２０５とで構成される。胴本体２０１は、γ線遮蔽機能を発揮するのに十分な厚みを有している。十分なγ線遮蔽機能を発揮させるために、胴本体２０１の厚さは２０〜３０ｃｍとしている。
【００４６】
胴本体２０１には底板（図示せず）が取り付けられるが、この底板は溶接によって筒状の胴本体２０１に取り付けることができる。また、胴本体２０１の外形に合わせた内部形状を持つコンテナ内に金属ビレットを装入し、胴本体２０１の内形に合わせた外形を持つ穿孔ポンチでこの金属ビレットを熱間拡張成形することによって胴本体２０１と底板とを一体に成形してもよいし、鋳造によって製造してもよい。
【００４７】
胴本体２０１の内部は、リサイクル燃料集合体を格納するバスケットが収納されるキャビティ２０１ｃとなる。このキャビティ２０１ｃに収納されるバスケットは本発明に係るバスケットであるが、その詳細については後述する。このキャビティ２０１ｃの軸方向（図中Ｚで示す方向）に垂直な断面内形状は円形であるが、キャスク２００の仕様に応じてこの他にも八角形や略十字型・階段状等の断面内形状をもつキャビティも使用できる。キャビティ２０１ｃ内にリサイクル燃料集合体を収納した後は、胴本体放射性物質の漏洩を防止するため、一次蓋及び二次蓋（図示せず）によって二重に密封する。密封性能を確保するため、一次蓋及び二次蓋と胴本体２０１との間には金属ガスケットを設けておく（図示省略）。
【００４８】
胴本体２０１の外周には、板状部材で作られた複数の伝熱フィン２０７が放射状に取り付けられている。この伝熱フィン２０７は、アルミニウム板、銅板等の、熱の良導材料で作られており、胴本体２０１の外周に溶接その他の接合手段によって、接合されている。また、伝熱フィン２０７の外側には、厚さ数ｃｍの炭素鋼で作られた外筒２０５が溶接その他の接合手段によって取り付けられている。キャビティ２０１ｃ内に収納されたリサイクル燃料集合体は崩壊熱を発生するが、胴本体２０１を伝わってきた崩壊熱は、伝熱フィン２０７を介して外筒２０５に伝導された後、外筒２０５の表面から大気中に放出される。
【００４９】
胴本体２０１と外筒２０５と二枚の伝熱フィン２０７とで囲まれる空間２０９すべてには、中性子を吸収するため、中性子遮蔽機能を有する水素を多く含有する高分子材料であるレジン、ポリウレタン、又はシリコンその他の中性子吸収材料（以下同様）が充填してある。この中性子吸収材料によって、リサイクル燃料集合体から放出される中性子を遮蔽し、キャスク２００の外部へ漏洩する中性子を規制値よりも少なくする。
【００５０】
キャスク２００は、リサイクル燃料集合体を収納した後、輸送及び貯蔵するために使用される。キャスクを輸送する場合には、キャスクの両端に緩衝体（図示せず）を取り付けて、万一キャスク２００の落下事故等が発生した場合でも、十分な密封性能を確保できるようにする。
【００５１】
次に、キャニスタについて説明する。図２は、キャニスタの概要を示す説明図である。キャニスタ３００は、リサイクル燃料を封入するための鋼製、又はステンレス鋼製の筒型容器である。キャニスタ３００は、肉厚１〜３ｃｍの鋼製又はステンレス鋼製の筒型容器である。なお、キャスク２００と異なり、放射線遮蔽機能は持っていない。
【００５２】
キャニスタ３００は、底部を持つ筒型の胴本体３０１で構成されており、キャビティ３０１ｃ内にリサイクル燃料集合体を格納するバスケットが収納される。そして、キャニスタ３００にリサイクル燃料集合体を収納した後は、図示しない蓋によってキャビティ３０１ｃを密封する。リサイクル燃料集合体を収納したキャニスタ３００は、例えばコンクリートキャスク３１０内に格納されて長期間貯蔵される。
【００５３】
図３は、この発明の実施の形態１に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットを示す断面図である。なお、バスケット１００の断面は対称形であるため、図３（ａ）には横断面の半分のみを示す。このリサイクル燃料集合体格納用バスケット１００は、板状部材２０同士、及び板状部材２０と周囲に設けた保持部材であるスペーサ３０ａ及び３０ｂとを組み合わせてリサイクル燃料集合体を収納するセルを構成する点に特徴がある。
【００５４】
図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、板状部材２０の長辺側端部同士が組み合わされて、リサイクル燃料集合体を格納するセル１０を構成する。また、セル１０の外周部にはスペーサ３０ａ、３０ｂが配置されている。そして、板状部材２０の長手側端部と組み合わされて、板状部材２０を支持することによって、セル１０の形を一定に保つようになっている。また、二個のスペーサ３０ａと二枚の板状部材２０とで囲まれる空間がセル１０’を、スペーサ３０ａ、スペーサ３０ｂ及び二枚の板状部材２０で囲まれる空間がセル１０’’を形成する。そして、セル１０’及びセル１０’’にもリサイクル燃料集合体が格納される。このように、このバスケット１００では、スペーサ３０ａ、３０ｂによってもリサイクル燃料集合体を支持する。
【００５５】
リサイクル燃料集合体を収納するセル１０を構成する板状部材２０は、ＡｌやＡｌ合金粉末に中性子吸収性能を持つＢ（ボロン）やＢ化合物の粉末を添加したアルミニウム複合材又はアルミニウム合金（以下Ｂ−Ａｌ材という）によって製造されている。これは、リサイクル燃料集合体格納用バスケットには挿入したリサイクル燃料集合体が臨界に達することを防止する機能が求められるからである。また、このようなＢ−Ａｌ材は強度と伸びとのバランスが十分に考慮されており、耐衝撃性能が要求されるキャスク用のリサイクル燃料集合体格納用バスケットに適している。なお、Ｂ−Ａｌ材の製造方法については後述する。
【００５６】
なお、リサイクル燃料集合体格納用バスケット１００の外周に設けられたスペーサ３０ａ及び３０ｂは、必ずしもＢ−Ａｌ材を使用する必要はない。リサイクル燃料集合体格納用バスケット１００の最外周においては、リサイクル燃料集合体から放射される中性子によって、リサイクル燃料集合体が臨界に達するおそれはないからである。したがって、押し出し成形の容易な他の材料を使用してもよく、また、バスケット１００の強度を向上させるためにＢ−Ａｌ材を使用してもよい。
【００５７】
スペーサ３０ａ及び３０ｂにＢ−Ａｌ材を使用しない場合には、リサイクル燃料集合体格納用バスケット１００をすべてＢ−Ａｌ材で製造しなくともよいので、リサイクル燃料集合体格納用バスケット１００の製造コストを低減できる。また、難押し出し材であるＢ−Ａｌ材を使用せず、より押し出し成形に適した材料を使用すれば、スペーサ３０ａ及び３０ｂを押し出しやすくなる。このようにすれば、より複雑な形状のスペーサ３０ａ及び３０ｂでも製造することができるので、スペーサ３０ａ及び３０ｂを設計する際における自由度を高くできる。なお、図３（ａ）において、スペーサ３０ｂはすべて中実であり、スペーサ３０ａは筒状としているが、これはバスケットの質量によってはすべて中実としてもよい。またより軽量にするなら、すべて筒状としてもよい。また、スペーサ３０ａ、３０ｂをともに中実とすれば、胴本体２０１との伝熱が容易になる。また、スペーサ３０ａ、３０ｂを筒状とする場合には、剛性及び伝熱上適切なリブを有するようにしてもよい。
【００５８】
図４は、バスケットの回転を防止する構造を示す説明図である。この発明の実施の形態１に係るバスケット１００（図３参照）は、胴本体２０１のキャビティ２０１ｃ内に板状部材２０とスペーサ３０ａ、３０ｂを差込み、それぞれを拘束せずに配置する。このため、バスケット１００全体が回転するおそれがある。これを防止するために、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、キャビティ２０１ｃの内壁に回転止め部材２０２を取り付ける。そして、この回転止め部材２０２を二個のスペーサ３０ｂの間に配置して、これらと係合させることによりバスケット１００の回転を防止する。なお、この回転止め部材２０２は、スペーサ３０ａ（図３参照）同士の間に配置してもよい。このような構成により、バスケット１００の回転を防止して、キャスク等の格納容器を輸送している最中においてもバスケット１００をキャスク２００等の格納容器に対して正しい位置に保持することができる。
【００５９】
ここで、棒状の回転止め部材２０２をキャビティ２０１ｃ内に取り付けることによってリブを形成したが、回転止め部材２０２は長手方向に連続している必要はない。また、回転止め部材２０２の長さは、キャビティ２０１ｃの深さ方向全長分必要な訳ではなく、バスケット１００の回転を防止する機能を発揮できる程度の長さがあればよい。例えば、キャビティ２０１ｃの開口部にキー状の部材を配置してバスケット１００の回転を防止してもよい。なお、上記回転止め部材２０２は胴本体２０１と一体で形成してもよい。また、上記回転止め部材２０２は、キャビティ２０１ｃの内壁に少なくとも一箇所設ける必要があるが、その個数は施工性を考慮して適宜選択できる。
【００６０】
図５は、この発明の実施の形態１に係るバスケットを構成する板状部材を示す説明図である。図５（ａ）は、板状部材２０を長辺側端部から見た状態を示している。図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ−Ａ矢視図である。この板状部材２０は、燃焼度の高いＰＷＲ用のリサイクル燃料集合体を収納するバスケット１００を構成するものである。このため、図５（ｂ）に示すように、板状部材２０には板状部材２０の長手方向に向かう孔２０ｈが貫通している。この孔２０ｈがフラックストラップとなって、リサイクル燃料集合体から放射される中性子を減速させる。このフラックストラップは、１枚の板状部材２０につき２室設けられているがこれに限定されるものではなく３室や４室としてもよい。なお、ＢＷＲ用のリサイクル燃料集合体は、ＰＷＲ用のリサイクル燃料集合体よりも燃焼度が低いため、原則としてフラックストラップを設ける必要はない。したがって、ＢＷＲ用のリサイクル燃料集合体収納用のバスケットを構成する場合には、板状部材２０に上記孔２０ｈを設ける必要はない。
【００６１】
板状部材２０は、板状部材２０の長辺側端部２０ｔ１、２０ｔ２の両方に、板状部材２０の長手方向に向かう突起部２０ｓ１、２０ｓ２が設けられている。そして、図３（ｂ）に示すように、４枚の板状部材２０の長辺側端部同士を組み合わせて、リサイクル燃料集合体を格納するセル１０を構成する。なお、４枚の板状部材２０によって囲まれる空間がセル１０である。板状部材２０は、長辺側端部２０ｔ１、２０ｔ２に設けられた突起部２０ｓ１、２０ｓ２によって、図３中Ｘ及びＹ方向に対するずれが抑えられる。
【００６２】
図６は、この発明の実施の形態１に係るバスケットを構成する保持部材のスペーサを示す説明図である。バスケット１００の外周をキャスク２００やキャニスタ３００のキャビティ２０１ｃや３０１ｃ（図１７、図３参照）内面に合わせるために、複数のセル１０の外周にスペーサ３０ａと３０ｂとを配置し、板状部材２０を支持してバスケット１００を構成する。このときに、スペーサ３０ａ及び３０ｂの外側３０ａｏ及び３０ｂｏは、キャビティ２０１ｃの内面形状の一部に合わせた形状としてある。
【００６３】
また、このバスケット１００においては、スペーサ３０ａと板状部材２０で囲まれる空間、及びスペーサ３０ｂと板状部材２０で囲まれる空間（図３（ａ）参照）も、リサイクル燃料集合体を格納するセル１０’及び１０’’として使用する。スペーサ３０ａは断面略扇形状の筒状部材である。また、スペーサ３０ｂはスペーサ３０ａよりも断面積が小さい部材であり、中実の部材として構成してある。なお、収納するリサイクル燃料集合体の本数によってはスペーサ３０ｂが大きくなり、中実では不経済となる場合もある。このような場合には、スペーサ３０ｂも筒状の部材で構成してもよい。なお、中実の部材を使用する場合には、胴本体２０１との伝熱が容易になる。また、スペーサ３０ａ、３０ｂを筒状とする場合には剛性及び伝熱性能を向上させるため、図６（ｃ）に示すように適切なリブ３０ａｒ’を有するようにしてもよい。
【００６４】
スペーサ３０ａ及び３０ｂが板状部材２０の長辺側端部２０ｔ１等と組み合わされる組合せ部分３０ａｔ及び３０ｂｔは、階段状に形成されており、板状部材２０の長辺側端部２０ｔ１、２０ｔ２に形成された突起部２０ｓ１、２０ｓ２と噛み合うようになっている。このような構成によって、板状部材２０とスペーサ３０ａ等とのずれを抑制する。
【００６５】
スペーサ３０ａ及び３０ｂは、Ａｌ合金等を押し出し成形することによって製造される。スペーサ３０ａ及び３０ｂは、バスケット１００の最外周に配置されてキャスク２００のキャビティ２０１ｃ内面と接し、リサイクル燃料集合体の崩壊熱をキャビティ２０１ｃの外部へ放出する。また、このバスケット１００においては、各板状部材２０とスペーサ３０ａ及び３０ｂとは組み合わせただけであり、溶接等の接合手段によって固定されていない。このため、スペーサ３０ａ及び３０ｂによって、板状部材２０を拘束する。
【００６６】
図７は、実施の形態１に係るバスケットを組み立てる状態を示す説明図である。バスケット１００を組み立てる場合には、キャスク２００の胴本体２０１やキャニスタ３００の胴本体３０１を横置きする。そして、まずスペーサ３０ｂと３０ａとをキャビティ２０１ｃ内に配置する。次に、板状部材２０をキャビティ２０１ｃに順次挿入し、板状部材２０の長辺側端部同士を組み合わせる。板状部材２０を組み合わせる際には、図７（ｂ）、（ｃ）に示すような位置決め冶具７０によって板状部材２０を固定すると、位置決めが容易にできるので好ましい。すべての板状部材２０をキャビティ２０１ｃ内に挿入するとバスケット１００が完成し、セル１０にリサイクル燃料集合体を格納する。
【００６７】
このように、胴本体２０１を横置きして板状部材２０やスペーサ３０ａ等をキャビティ２０１ｃ内へ組み込めば、重力を利用して板状部材２０同士や板状部材２０とスペーサ３０ａ等とのクリアランスを一方向に詰めることができる。これによって、板状部材２０やスペーサ３０ａ等を容易にキャビティ２０１ｃ内へ組み込むことができるので、バスケット１００を容易に組み立てることができる。なお、胴本体２０１を立てて、板状部材２０やスペーサ３０ａ等をキャビティ２０１ｃ内へ組み込んでもよい。
【００６８】
図８は、胴本体の底板側における板状部材等の位置決め構造を示す説明図である。この位置決め構造はバスケットの構成上必須ではないが、この構造があると組み立てが容易になる。この位置決め構造は、キャビティ２０１ｃの底部２０１ｂに、板状部材２０用の位置決めスペーサ８０及びスペーサ３０ａ用の位置決めスペーサ８１を取り付けてある。そして、板状部材２０に設けられた孔２０ｈ及び中空のスペーサ３０ａを位置決めスペーサ８０及び８１にはめ込んで、板状部材２０等の位置を固定するものである。
【００６９】
図８（ｂ）に示すように、板状部材２０用の位置決めスペーサ８０は、ボルト８０ｂでキャビティ２０１ｃの底部２０１ｂに固定されている。そして、同図（ｃ）に示すように、板状部材２０を貫通する孔２０ｈをこのスペーサ８０にはめ込む。スペーサ３０ａ用の位置決めスペーサ８１も同様の構成である。このように、位置決めスペーサ８０等によって板状部材２０及びスペーサ３０ａの位置がある程度拘束されるので、バスケット１００を容易に組み立てることができる。
【００７０】
また、位置決めスペーサ８０等の寸法を変更し、それに対応してボルト８０ｂの位置も変更することによって、異なる大きさのセルを構成するバスケットに対しても対応できる。これによって、同一のキャスクに異なる大きさのセルを持つバスケットを収納する場合であっても、スペーサ８０等を取り替えることによって容易に対応できるので、経済的である。
【００７１】
図９は、板状部材等の他の位置決め構造を示す説明図である。この位置決め構造は、上記位置決め構造（図８参照）と比較して、板状部材２０等をはめ込む突起８０ｔを形成した底プレート８２を、キャビティ２０１ｃの底部２０１ｂに設置した点が異なる。図９（ａ）、（ｂ）に示すように、底側プレート８２には複数の突起８２ｔが設けられている。そして、板状部材２０の孔２０ｈが突起８２ｔにはめ込まれて、板状部材２０が所定の位置に固定される。なお、突起８２ｔは底側プレート８２と一体で形成してもよく、また、上記スペーサ８０（図８参照）と同様に底側プレート８２に部材を取り付けて形成してもよい。後者のようにすれば、異なる大きさのリサイクル燃料集合体を格納する際や、リサイクル燃料集合体の本数を変更する際にも容易に対応できる。
【００７２】
図９（ａ）、（ｂ）に示すように、リサイクル燃料集合体が収納されるセル１０等（図３参照）が形成される底側プレート８２上の位置には孔８２ｈを設けることが好ましい。このようにすると、キャビティ２０１ｃの底部２０１ｂと底プレート８２との間に残留した水を除去しやすくなるからである。孔８２ｈの形状は図９（ａ）、（ｂ）に示したような円形であってもよく、また、セル１０（図３参照）と同様の形状・大きさとしてもよい。さらに、キャビティ２０１ｃの上部に上側プレート８３を設ける場合には、突起８３ｔの頂部にテーパ８３ｃを設けて、板状部材２０の孔２０ｈにはまりやすくしてもよい。なお、上側プレート８３については後述する。
【００７３】
この発明の実施の形態１に係るバスケット１００及び１００’（図３、図１０参照）は、板状部材２０、スペーサ３０ａ及び３０ｂの３種類の部材によって構成されるので、バスケット１００を構成する部材の種類を低減できる。これによって、押し出しダイスの種類も少なくなるので、製造コストを低減できる。また、板状部材２０やスペーサ３０ａ等は、押し出し成形後所定の長さに切断するだけでよく、溝や切り込みの加工、接合等の追加工が不要となるので、容易に製造できる。また、この板状部材２０は互いに組み合わせるだけなので、溶接による溶接継ぎ手部の機械的性質及び中性子吸収能の劣化はない。これによって、安全性の高いバスケット１００を構成することができる。
【００７４】
また、板状部材２０の材料であるＢ−Ａｌ合金は硬度の高いＢ化合物を含むため、押し出しダイスが摩耗しやすく、押し出し成形に要する押し出し推力も、通常のＡｌ材を使用する場合と比較して大きくなる。さらに、ＰＷＲ用のリサイクル燃料集合体を収納するバスケットでは、フラックストラップを設ける必要があるため、押し出しダイスの負担はより大きくなり、また押し出し推力も大きくなる。このバスケット１００を構成する板状部材２０は、フラックストラップを備えた角パイプと比較しておよそ１／４の表面積となるので、押し出しダイスの形状も単純化され、また押出しダイスの製造が容易となる。また、押し出し推力も従来よりも小さくできるので容易に押し出し成形できる。これによって、フラックストラップを備えたＰＷＲ用のバスケット１００でも容易に製造できる。
【００７５】
さらに、このバスケット１００は板状部材２０やスペーサ３０ａ等を組み合わせるだけで構成でき、組合せ部分の接合等は不要なので、短時間で容易にバスケット１００を組み立てることができる。また、板状部材２０等を固定していないため、任意の板状部材２０やスペーサ３０ａ等を取り出して新しい板状部材２０と交換することもできるので経済的である。
【００７６】
また、板状部材２０の長辺側端部２０ｔ１等は自由端で組み合わされるので、リサイクル燃料の崩壊熱による板状部材２０の熱伸びを吸収しやすくなり、バスケット１００の設計が容易になる。また、板状部材２０の長辺側端部２０ｔ１等は自由端で組み合わされることにより、長辺側端部の組合せ部においては曲げモーメントを考慮する必要はない。これによって、各板状部材２０に作用する曲げモーメントを極小にできるので、各板状部材２０の負担を小さくでき、また、各板状部材２０の強度設計も容易になる。
【００７７】
図１０は、この発明の実施の形態１に係るバスケットの上部に上側プレートを設けた状態を示す説明図である。また、図１１は、板状部材と上側プレートとの結合構造を示す説明図である。このバスケット１００’は、上記バスケット１００（図３参照）の上部にセル固定部材である上側プレート８５を取り付けて、バスケット１００’を一体として取り扱うようにした点に特徴がある。
【００７８】
図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、キャビティ２０１ｃの内形状に外形状を合わせた上側プレート８５が板状部材２０の上に取り付けてある。上側プレート８５にはリサイクル燃料集合体を格納するセル１０の形状に合わせた複数の開口部８５ｈが設けられており、この開口部８５ｈがセル１０の上方に位置する。そして、リサイクル燃料集合体は開口部８５ｈを通ってセル１０内へ格納される。なお、図１０に示した上側プレート８５は、外形状をキャビティ２０１ｃの内形状に合わせた一体構造であるが、上側プレート８５を２分割以上としてもよい。分割した場合には、一体構造と比較して寸法・質量が小さくなるので、上側プレート８５の取り扱いが容易になる。また、上側プレート８５は、外形状をキャビティ２０１ｃの内形状に合わせてあるが、板状部材２０とスペーサ３０ａ、３０ｂ（図３参照）とでセル１０が構成される部分だけに上側プレート８５を設けてもよい。
【００７９】
上側プレート８５は板状部材２０の上方に取り付けられるが、このとき板状部材２０の孔２０ｈを塞いでしまう。このため、図１０（ｃ）に示すように、上側プレート８５には、孔２０ｈと重なる部分に水抜き孔８５ｋを設けて、孔２０ｈ内に残留した水を除去しやすくしてもよい。
【００８０】
次に、図１１を用いて板状部材２０と上側プレート８５との結合構造を説明する。上側プレート８５には、板状部材２０と重なる部分に孔８５ｔｈが開けられている。この孔８５ｔｈは、板状部材２０に開けられたねじ溝を切ったタップ孔２０ｔｈと重なるようになっている。また、図１１（ａ）に示すように、上側プレート８５は、板状部材２０の孔２０ｈと重なる部分が凸状に突き出している。そして、この突き出し部分が孔２０ｈ内にはめ込まれて板状部材２０を支持し、セル１０（図１０参照）を形作る。なお、図１１（ｂ）に示すように、上側プレート８５には、板状部材２０がはめ込まれる部分にテーパ８５ｓを形成して、上側プレート８５をはめ込みやすくしてもよい。また、上側プレート８５に設けられた孔８５ｔｈと板状部材２０に設けられたタップ孔２０ｔｈとによって板状部材２０の位置が固定されれば、上側プレート８５が板状部材２０と結合される面は、必ずしも突き出し部分を形成する必要はない。
【００８１】
板状部材２０と上側プレート８５とを組み合わせたら、上側プレート８５の孔８５ｔｈから締結手段であるボルト８７を通して、板状部材２０のタップ孔２０ｔｈを介して上側プレート８５を板状部材２０に固定する。なお、図示はしないが板状部材２０の孔２０ｈにロングボルトを貫通させて、上側プレート８５と板状部材２０とを固定してもよい。また、ボルト８７は、すべての板状部材２０に取り付けてもよいし、固定に必要な最小限の板状部材２０を選択して取り付けてもよい。
【００８２】
図１２は、上側プレートの他の固定手段例を示す説明図である。同図（ａ）は、板状部材２０（図１１参照）に、単にねじ溝を切らないタップ孔２０ｔｈを開けた状態を示している。図１２（ｂ）又は（ｃ）では、このタップ孔２０ｔｈにくさびアンカー８８ａ又は８８ｂを挿入し、このくさびアンカー８８ａ、８８ｂによって上側プレート８５を板状部材２０に固定する例を示している。また、図１２（ｄ）では、雌ねじ付きインサート金物８８ｃをタップ孔２０ｔｈに取り付け、ここにボルトをねじ込んで、上側プレート８５を板状部材２０に固定する例を示している。さらに、図１２（ｅ）では、タップ孔２０ｔｈにねじブッシュ８８ｄを取り付けて、ここにボルトをねじ込んで、上側プレート８５を板状部材２０に固定する例を示している。これらの例に示した固定手段によれば、タップ孔２０ｔｈに直接ねじを切る場合と比較して、より大きな荷重を負担できるので、それだけバスケット１００’を剛に結合できる。
【００８３】
このバスケット１００’では、上側プレート８５と板状部材２０とを固定することによって板状部材２０を所定位置に保持し、これによってバスケット１００’を一体として取り扱えるようにしてある。その結果、バスケット１００’を容易に取り扱うことができる。また、溶接等の接合手段によらずボルト８７で板状部材２０と上側プレート８５とを固定しているので、バスケット１００’は容易に組立て・分解することができる。さらに、板状部材２０と上側プレート８５とを固定するボルト８７は、上側プレート８５の熱伸びを吸収するだけでよいので、大きな熱伸びを吸収するための特別な工夫は必要ない。また、ボルト８７は板状部材２０と上側プレート８５とを結合するだけでよいので、大きな荷重に耐える必要はない。なお、上側プレート８５とともに下方プレート８３（図９参照）も同様に取り付けてもよい。このようにすれば、バスケット１００’の上側と下側とで板状部材２０を固定できるので、バスケット１００’をより堅牢にすることができる。さらに、上側プレート８５や下方プレート８３を使用しないで組み立てる場合は、キャビティ内２０１ｃ内での組み立てが必須となるが、上側プレート８５や下方プレート８３を使用してボルト組み立てとすると、バスケット１００’のみを単独で組み立てることも容易であり、施工性が向上する。
【００８４】
図１３は、実施の形態１に係るバスケットに収納するリサイクル燃料集合体の本数を変更した例を示す断面図である。図１３中、斜線部で示したセル１０に、リサイクル燃料集合体が格納される。同図（ａ）、（ｂ）に示すように、形状と大きさとを変更したスペーサ３０’ａや３０’ｂ等を使用すれば、同じ寸法のキャビティ２０１ｃを持つキャスクやキャニスタであっても、リサイクル燃料集合体の収納本数を容易に変更できる。このようにすれば、仕様の異なるキャスクやキャニスタを準備しなくとも、同一のキャスクやキャニスタを用いて収納するリサイクル燃料集合体の本数を任意に変更できるので、貯蔵計画に変更があった場合でも柔軟に対応できる。また、図示はしないが、板状部材２０及びスペーサ３０ａ及び３０ｂの寸法を変更することで、異なる寸法のリサイクル燃料集合体を収納できる。このようにすれば、同一のキャスクやキャニスタによって、ＰＷＲ用又はＢＷＲ用のうち、いずれのリサイクル燃料集合体でも収納できるので、異なる仕様のキャスク等を準備する必要がなく、経済的である。
【００８５】
さらに、燃焼度の高いリサイクル燃料集合体を収納する場合には、図１３（ｂ）に示すように、大きな寸法のスペーサ３０’’ａ及び３０’’ｂを用いて収納本数を減らし、且つバスケット１００の中心付近にリサイクル燃料集合体を集中させる。これによって、リサイクル燃料集合体から放射される中性子やγ線の飛程を長くして安全性を確保できる。また、図示はしないが、スペーサ３０’ａ、３０’’ａあるいは３０’’ｂには、剛性及び伝熱を向上させる観点から、適切なリブを設けてもよい。
【００８６】
図１４は、実施の形態１に係るバスケットを断面八角形のキャビティに収納した例を示す断面図である。このように、スペーサ３０’’’ａと３０’’’ｂとによって、バスケット１００の外形をキャビティ２０１’ｃの内形に合わせるようにすれば、キャスクやキャニスタのキャビティ形状に関わらず、バスケット１００をキャビティ２０１’ｃ内に収納できる。この場合に、スペーサ３０’’’ａ、３０’’’ｂの代わりにキャビティ２０１’ｃの内面でリサイクル燃料集合体を格納するセル１０を構成してもよい。このようにすればスペーサ３０’’’ｂを省略できるので、部品点数をさらに低減できる。
【００８７】
（変形例）
図１５は、実施の形態１の変形例に係るバスケットを示す断面図である。このバスケット１０１は、実施の形態１に係るバスケット１００（図３参照）と略同様の構成であるが、バスケット１０１を構成する板状部材２１は、その長手方向に垂直な方向における一方の長辺側端部２１ｔ１のみに、長手方向に向かう突起部２１ｓが設けられている点が異なる。他の点は実施の形態１と同様であるので同一の符号を付し、説明を省略する。
【００８８】
図１５（ｂ）は、バスケット１０１を構成する板状部材２１の長手方向に垂直な断面形状を示している。同図に示すように、バスケット１０１を構成する板状部材２１には、一方の長辺側端部２１ｔ１に板状部材２１の長手方向に向かう突起部２１ｓが設けられている。また、もう一方の長辺側端部２１ｔ２は、平面状に形成されており、突起部２１ｓは設けられていない。そして、実施の形態１に係るバスケット１００（図３参照）と同様に、リサイクル燃料集合体を格納するセル１１は、４枚の板状部材２１の長辺側端部２１ｔ１と２１ｔ２とを組合せ、４枚の板状部材２１がそれぞれ９０度の角度で組み合わされて構成される。このときには、長辺側端部２１ｔ１の突起部２１ｓによって階段状に形成された部分に、断面平面状に形成された長辺側端部２１ｔ２を組み合わせる。
【００８９】
バスケット１０１は、図１５（ａ）に示すように複数の板状部材２１とスペーサ３１ａ及び３１ｂとを組み合わせて構成される。４枚の板状部材２１の長辺側端部が互いに組み合わされる部分（図中点線Ｄで囲んだ領域）は、突起部２１ｓが設けられた長辺側端部２１ｔ１同士、及び突起部２１ｓの設けられていない長辺側端部２１ｔ２が対向するように組み合わされる。バスケット１０１の最外周に設けられるスペーサ３１ａ及び３１ｂの配置及び板状部材２１とスペーサ３１ａ等との組合せについては、実施の形態１で説明した通りである。なお、スペーサ３１ａ等の板状部材２１と組み合わされる部分３１ａｔは階段状に形成されているが、実施の形態１に係るスペーサ３０ａ（図６参照）と比較して段数が１つ少ない。これは、スペーサ３１ａ等と組み合わされる板状部材２１の一方の長辺側端部２１ｔ２が平面状に形成されているためである。
【００９０】
このバスケット１０１は、複数の板状部材２１、スペーサ３１ａ及び３１ｂを単に組み合わせることによって構成される。このような構成によって、実施の形態１に係るバスケット１００と同様の作用・効果を奏する。さらに、バスケット１０１の最外周に配置されるスペーサ３１ａ、３１ｂは、板状部材２１と組み合わされる部分を実施の形態１に係るスペーサ３０ａ等よりも簡単な形状で形成できる。このため、スペーサ３１ａ、３１ｂはより成形しやすくなるので、難押出材であるＢ−Ａｌ材等を使用してより強度の高いバスケット１０１を構成することができる。
【００９１】
以上、本発明の実施の形態１及びその変形例について説明したが、ここで説明した本発明の内容は、以下の実施の形態においても必要に応じて適用することができる。
【００９２】
（実施の形態２）
図１６は、実施の形態２に係るバスケットを示す断面図である。このバスケット１０２は、実施の形態１に係るバスケット１００（図３参照）と略同様の構成であるが、バスケット１０２を構成する板状部材２２は、その長手方向に垂直な方向における両方の長辺側端部２２ｔを階段状に形成し、長辺側端部２２ｔ同士を組み合わせてセル１２を構成する点が異なる。他の点は実施の形態１と同様であるので同一の符号を付し、説明を省略する。
【００９３】
図１６（ｂ）は、バスケット１０２を構成する板状部材２２の長手方向に垂直な断面を表している。同図に示すように、板状部材２２の両方の長辺側端部２２ｔには長手方向に向かう凸部２２ｓが設けられており、断面形状が階段状に形成されている。そして、実施の形態１に係るバスケット１００（図３参照）と同様に、リサイクル燃料集合体を格納するセル１２は、４枚の板状部材２２の長辺側端部２２ｔ同士を組合せ、４枚の板状部材２２がそれぞれ９０度の角度で組み合わされて構成される。
【００９４】
図１６（ａ）に示すように、バスケット１０２は、複数の板状部材２２とスペーサ３２ａ及び３２ｂとを組み合わせて構成される。バスケット１０２の最外周に設けられるスペーサ３２ａ及び３２ｂの配置及び板状部材２２とスペーサ３２ａ等との組合せについては、実施の形態１で説明した通りである。なお、スペーサ３２ａの板状部材２２と組み合わされる部分３２ａｔは階段状に形成されているが、実施の形態１の第一変形例に係るスペーサ３１ａ（図１５参照）と比較して、段数がさらに１つ少ない。これは、板状部材２２の長辺側端部２２ｔが階段状に形成されているためである。
【００９５】
このバスケット１０２は、複数の板状部材２２、スペーサ３２ａ及び３２ｂを単に組み合わせることによって構成されるものであり、基本的な構成は上記バスケット１００及び１０１と同様である。このため、実施の形態１やその第一変形例に係るバスケット１００等と同様の作用・効果を奏する。さらに、このバスケット１０２の最外周に配置されるスペーサ３２ａは、板状部材２２と組み合わされる部分を実施の形態１及び上記第一変形例に係るスペーサ３０ａや３１ａよりも簡単な形状で形成できので、より成形が容易になる。また、板状部材２２と組み合わせるための精度もそれ程厳しくなくともよいので、その分バスケット１０２の組立てが容易になる。
【００９６】
（変形例１）
図１７は、この発明の実施の形態２の第１変形例に係るバスケットを示す断面図である。このバスケット１０３は、実施の形態２に係るバスケット１０２（図１６参照）と略同様の構成であるが、バスケット１０３を構成する板状部材２３は、一方の長辺側端部２３ｔ１には噛合わせ部２３ｂ１を形成し、さらに凸部２３ｓ１には２つの傾斜部２３ｄ１と２３ｄ２とを設け、またもう一方の長辺側端部２３ｔ２には１つの傾斜部２３ｄ３を設けて断面略台形形状とした点が異なる。他の点は実施の形態２と同様であるので同一の符号を付し、説明を省略する。
【００９７】
図１７（ｂ）は、板状部材２３の長手方向に垂直な断面を表している。同図に示すように、板状部材２３の一方の長辺側端部２３ｔ１には、２つの傾斜部２３ｄ１と２３ｄ２とが形成された、長手方向に向かう凸部２３ｓ１が設けられている。また、長辺側端部２３ｔ１には、噛合わせ部２３ｂ１が設けられている。板状部材２３のもう一方の長辺側端部２３ｔ２には１つの傾斜部２３ｄ３が設けられており、断面が略台形形状に形成されている。そして、バスケット１０３を構成する場合には、一方の長辺側端部２３ｔ１と、他の板状部材２３の長辺側端部２３ｔ２とが組み合わされる。このとき、長辺側端部２３ｔ１の噛合わせ部２３ｂ１が、他の板状部材２３の長辺側端部２３ｔ２に設けられた凸部２３ｓ２と噛み合う。また、実施の形態１及び２に係るバスケット１００や１０２等と同様に、バスケット１０３の最外周にはスペーサ３３ａ、３３ｂが配置される。
【００９８】
このバスケット１０３は、複数の板状部材２３、スペーサ３３ａ及び３３ｂを接合等しないで単に組み合わせることによって構成されるものであり、基本的な構成は上記バスケット１００及び１０１と同様である。このため、実施の形態１等に係るバスケット１００等と同様の作用・効果を奏する。さらに、このバスケット１０３においては、長辺側端部２３ｔ１、２３ｔ２に傾斜部２３ｄ１〜２３ｄ３を設けているので、図中Ｘ及びＹ方向の力を受けた場合には、実施の形態１や実施の形態２に係るバスケット１００等と比較して、より大きな面積でこの力を隣り合う板状部材２３に伝えることができる。その結果、板状部材２３の長辺側端部２３ｔ１、２３ｔ２における応力を小さくできるので、それだけバスケット１０３の安全性を高くできる。また、板状部材２３同士は、長辺側端部２３ｔ１に設けられた噛合わせ部２３ｂ１と長辺側端部２３ｔ２に設けられた凸部２３ｓ２とで噛み合うので、図１７中Ｘ及びＹ方向のずれを抑制できる。
【００９９】
（変形例２）
図１８は、この発明の実施の形態２の第２変形例に係るバスケットを示す断面図である。このバスケット１０４は、実施の形態２に係るバスケット１０２（図１６参照）と略同様の構成であるが、バスケット１０４を構成する板状部材２４は、長辺側端部２４ｔ１を凸部２４ｓ１と噛合わせ部２４ｂ１とで、長辺側端部２４ｔ２を凸部２４ｓ２と噛合わせ部２４ｂ２とで構成し、さらにこの凸部２４ｓ１と２４ｓ２を断面略三角形状に形成した点が異なる。他の点は実施の形態２と同様であるので同一の符号を付し、説明を省略する。
【０１００】
図１８（ｂ）は、板状部材２４の長手方向に垂直な断面を表している。同図に示すように、板状部材２４の一方の長辺側端部２４ｔ１は、凸部２４ｓ１と噛合わせ部２４ｂ１とで構成されている。また、凸部２４ｓ１は、板状部材２４の長手方向に垂直な断面形状が略三角形である。もう一方の長辺側端部２４ｔ２は、凸部２４ｓ２と噛合わせ部２４ｂ２とで構成されており、凸部２４ｓ２は、板状部材２４の長手方向に垂直な断面形状が略三角形である。
【０１０１】
バスケット１０４を構成する場合には、図１８（ａ）に示すように、一方の長辺側端部２４ｔ１と、他の板状部材２４の長辺側端部２４ｔ２とが組み合わされる。このとき、一方の長辺側端部２４ｔ１に形成される噛合わせ部２４ｂ１と、もう一方の長辺側端部２４ｔ２に形成される噛合わせ部２４ｂ２とが噛合う。また、実施の形態２の第一変形例に係るバスケット１０３と同様に、バスケット１０４の最外周にはスペーサ３４ａ、３４ｂが配置される。
【０１０２】
このバスケット１０４は、複数の板状部材２４、スペーサ３４ａ及び３４ｂを接合等しないで単に組み合わせることによって構成されるものであり、基本的な構成は上記バスケット１００及び１０１と同様である。このため、実施の形態１等に係るバスケット１００等と同様の作用・効果を奏する。さらに、このバスケット１０４においては、長辺側端部２４ｔ１、２４ｔ２に断面三角形状に形成した凸部２４ｓ１、２４ｓ２を設けているので、図中Ｘ及びＹ方向の力を受けた場合には、実施の形態１や実施の形態２に係るバスケット１００等と比較して、より大きな面積でこの力を隣り合う板状部材２４に伝えることができる。その結果、板状部材２３の長辺側端部２４ｔ１、２４ｔ２における応力を小さくできるので、それだけバスケット１０４の安全性を高くできる。
【０１０３】
また、キャスクやキャニスタの軸に対して垂直な方向（図１８の紙面に平行な方向）のずれが生じても、板状部材２４の長辺側端部２４ｔ１、２４ｔ２に形成された凸部２４ｓ１、２４ｓ２は断面が三角形状なので、三角形の頂点に向かってずれが収束しようとする。これによって、当該ずれに対しても常にセル１４等の形状を一定に保つことができるので、セル１４等の内部に格納したリサイクル燃料集合体を安定して格納できる。さらに、板状部材２４同士は、長辺側端部２４ｔ１、２４ｔ２に設けられた噛合わせ部２４ｂ１、２４ｂ２が噛み合ってセル１４を構成するので、図１８中Ｘ及びＹ方向のずれを抑制できる。
【０１０４】
以上、本発明の実施の形態２及びその変形例について説明したが、ここで説明した本発明の内容は、以下の実施の形態においても必要に応じて適用することができる。
【０１０５】
（実施の形態３）
図１９は、この発明の実施の形態３に係るバスケットを示す断面図である。このバスケット１０５は、実施の形態２に係るバスケット１０２（図１６参照）と略同様の構成であるが、バスケット１０５を構成する板状部材２５の両長辺側端部２５ｔは、板状部材２５の長手方向に垂直な断面形状が三角形状に形成されている点が異なる。他の点は実施の形態２と同様であるので同一の符号を付し、説明を省略する。
【０１０６】
図１９（ｂ）は、バスケット１０５を構成する板状部材２５の長手方向に垂直な断面を示している。同図に示すように、この板状部材２５の両長辺側端部２５ｔは、断面が三角形状に形成されており、その頂角αは９０度である。そして、４枚の板状部材２５を組み合わせることによってリサイクル燃料集合体を格納する断面矩形状のセル１５を構成する（図１９（ａ）参照）。また、バスケット１０５は、図１９（ａ）に示すように、複数の板状部材２５を組み合わせて複数のセル１５を構成し、その周囲にスペーサ３５ａ及び３５ｂを配置して構成される。
【０１０７】
このバスケット１０５においては、長辺側端部２５ｔの断面が三角形状の板状部材２５同士をその長辺側端部２５ｔで組み合わせる。このような構成により、図中Ｘ及びＹ方向の力を受けた場合には、実施の形態１や実施の形態２に係るバスケット１００や１０２と比較して、より大きな面積でこの力を隣り合う板状部材２５に伝えることができる。その結果、板状部材２５の長辺側端部２５ｔにおける応力を小さくできるので、それだけバスケット１０５の安全性を高くできる。
【０１０８】
また、キャスクやキャニスタの軸に対して垂直な方向（図１９の紙面に平行な方向）のずれが生じても、板状部材２５の長辺側端部２５ｔは断面が三角形状なので、三角形の頂点に向かってずれが収束しようとする。これによって、当該ずれに対しても常にセル１５等の形状を一定に保つことができるので、セル１５等の内部に格納したリサイクル燃料集合体を安定して格納できる。
【０１０９】
（変形例）
図２０は、この発明の実施の形態３の変形例に係るバスケットを示す断面図である。また、図２１は、実施の形態３の変形例に係るバスケットを構成する板状部材を示す説明図である。このバスケット１０６は、実施の形態３に係るバスケット１０５（図１９参照）と略同様の構成であるが、板状部材２６の両長辺側端部２６ｔを、長手方向に垂直な断面形状を頂角αが略１２０度の三角形状に形成し、これらの板状部材２６を組み合わせて断面形状が六角形のリサイクル燃料集合体を格納する点が異なる。他の点は実施の形態２と同様であるので同一の符号を付し、説明を省略する。なお、断面形状が六角形のリサイクル燃料集合体には、例えば高速増殖炉用のリサイクル燃料集合体がある。
【０１１０】
図２１（ａ）に示すように、このバスケット１０６を構成する板状部材２６は、両長辺側端部２６ｔの断面形状が三角形状に形成されている。その頂角αは略１２０度であるが、加工における誤差や設計上の寸法公差は略１２０度の範囲に含まれる。また、板状部材２６には、その長手方向に向かう孔２６ｈが貫通しており、中性子のフラックストラップの役割を果たす。なお、図２１（ｂ）に示すように、角度βが１２０度の２個の板状部材２６を一体としてセル構成部材２６’を構成し、３個のセル構成部材２６’によってバスケット１０６を構成してもよい、このようにすると、部品点数を少なくできるので、バスケット１０６を組み立てる工数をより少なくすることができる。
【０１１１】
６枚の板状部材２６をその長辺側端部２６ｔ同士で組み合わせて、リサイクル燃料集合体を格納する断面六角形状のセル１６を構成する。また、バスケット１０６は、複数の板状部材２６で構成した複数のセル１６の周囲にスペーサ３６ａと３６ｂとを配置して構成される。この例においては、スペーサ３６ａ、３６ｂは、二個のスペーサ３６ｂを一組としたものと一個のスペーサ３６ａとを交互に配置する。そして、スペーサ３６ａは板状部材２６の側面２６ｓｐと長辺側端部２６ｔとを支え、スペーサ３６ｂは板状部材２６の長辺側端部２６ｔを支える。なお、スペーサ３６ａ、３６ｂは、バスケット１０６の最外周で板状部材２６の長辺側端部２６ｔ等と当接するため、その部分の角度は図２０（ｃ）、（ｄ）に示すように１２０度又は６０度に設定されている。
【０１１２】
スペーサ３６ｂは、４枚の板状部材２６と組み合わされて、リサイクル燃料集合体を収納する断面六角形状のセル１６’を構成する。スペーサ３６ｂはバスケット１０６の最外周に配置されるため、スペーサ３６ｂの外側にリサイクル燃料集合体は配置されない。このため、スペーサ３６ｂに臨界を防止するための中性子吸収能を持たせる必要はなく、強度や作りやすさを考慮して好ましい材料を適宜選択することができる。この点はスペーサ３６ａも同様である。
【０１１３】
このように、実施の形態３においては、両長辺側端部を断面三角形状に形成した板状部材２６の両長辺側端部における頂角αを変更し、それに応じて周囲のスペーサ３６ａ等の寸法・形状を変更するだけで、断面形状の異なるリサイクル燃料集合体を格納できる。これによって、同一のキャスクによって種類の異なるリサイクル燃料集合体を格納できるので、経済的である。また、この変形例に係るバスケット１０６は、両長辺側端部を断面三角形状に形成した板状部材２６とスペーサ３６ａ及び３６ｂとを単に組み合わせるだけで構成する点で、上記実施の形態３に係るバスケット１０５と同様である。したがって、実施の形態３に係るバスケット１０５と同様の作用・効果も奏する。
【０１１４】
以上、本発明の実施の形態３及びその変形例について説明したが、ここで説明した本発明の内容は、以下の実施の形態においても必要に応じて適用することができる。
【０１１５】
（実施の形態４）
図２２は、この発明の実施の形態４に係るバスケットを示す断面図である。また、図２３は、この発明の実施の形態４に係るバスケットを構成する板状部材を示す説明図である。このバスケット１０７は、板状部材２７ａ、２７ｂ、２７ｃの長辺側端部同士を組み合わせて断面梯子状のセル列と、このセル列を構成する板状部材２７ｂの側面に対して垂直に板状部材２７ａを組合せ、前記セル列に対して所定の値だけセル１７’’の配列をずらして構成した断面梯子状の隣接セル列とを含む点に特徴がある。
【０１１６】
このバスケット１０７は、図２３（ａ）〜（ｃ）に示す３種類の板状部材２７ａ、２７ｂ、２７ｃと、図２２（ｂ）〜（ｄ）に示す３種類のスペーサ３７ａ、３７ｂ、３７ｃとを組み合わせて構成される。板状部材２７ａ、２７ｂ、２７ｃの長辺側端部２７ａｔ、２７ｂｔ、２７ｃｔには、板状部材２７ａ等の長手方向に向かう突起部２７ａｓ、２７ｂｓ、２７ｃｓが設けられている。また、板状部材２７ｂの側面中央付近には、板状部材２７ａの長辺側端部２７ａｔに設けられた突起部２７ａｓと組み合わされる溝部２７ｓｓが設けられている。
【０１１７】
板状部材２７ａと２７ｂにおいては、全板厚ｈ１＜ｈ２又はフラックストラップ部の板厚ｔ１＜ｔ２とするか、全板厚ｈ１＜ｈ２且つフラックストラップ部の板厚ｔ１＜ｔ２とすることが好ましい。板状部材２７ｂは、長辺側端部２７ｂｔで支えられ、且つ中央付近の溝部２７ｓｓに集中荷重が作用する両持ち梁とみることができる。この集中荷重によって板状部材２７ｂには大きな曲げモーメントが作用し、板状部材２７ｂには他の板状部材２７ａ、２７ｃと比較して大きな曲げ応力が作用する。このため、板状部材２７ｂに作用する曲げ応力を許容地以内に収めるためには、板状部材２７ｂの全板厚ｈ２やフラックストラップ部の板厚ｔ２はできるだけ大きくすることが望ましい。それゆえ、全板厚、フラックストラップ部の板厚は、上記関係を満たすことが好ましいのである。なお、全板厚ｈ１＝ｈ３とし、板状部材２７ａと２７ｃとは同じ形状のものを使用してもよい。
【０１１８】
図２２（ａ）に示すように、１枚の板状部材２７ｃと２枚の板状部材２７ａとは、板状部材２７ｃと板状部材２７ａとが９０度の角度をもって、それぞれの長辺側端部２７ｃｔと２７ａｔとで組み合わされる。また、板状部材２７ｂの長辺側における両方の長辺側端部２７ｂｔと、２枚の板状部材２７ａの長辺側端部２７ａｔとが組み合わされる。このようにして、リサイクル燃料集合体を格納するセル１７が構成される。このとき、板状部材２７ｂの溝部２７ｓｓは、セル１７の外側に配置される。図２２（ａ）に示すように、複数のセル１７が一列に並んで、断面梯子状の第一セル列４１となる。
【０１１９】
バスケット１０７の外周には、スペーサ３７ａ、３７ｂ、３７ｃが配置されており、板状部材２７ａ、２７ｂ、２７ｃの長辺側端部２７ａｔ、２７ｂｔ、２７ｃｔと組み合わさって各板状部材２７ａ、２７ｂ、２７ｃを保持する。また、図２２（ａ）から分かるように、スペーサ３７ｂは、各板状部材２７ａ、２７ｂとともに、リサイクル燃料集合体を格納するセル１７’を構成する。また、スペーサ３７ａ、３７ｃは、板状部材２７ａ、２７ｂ、２７ｃとともに、リサイクル燃料集合体を格納するセル１７’’を構成する。
【０１２０】
バスケット１０７の外周においては、板状部材２７ｂと２７ａとスペーサ３７ｂとが組み合わされて、リサイクル燃料集合体を格納するセル１７’を構成する。このとき、板状部材２７ｂの溝部２７ｓｓは、セル１７’の外側に配置される。また、図２２（ａ）に示すように、複数のセル１７’が一列に並んで、断面梯子状の第二セル列４２となる。
【０１２１】
第一セル列４１と第二セル列４２との間においては、複数の板状部材２７ｂの溝部２７ｓｓが向かい合って、両セル列を構成する板状部材２７ｂが対向配置されている。そして、両セル列の間に複数の板状部材２７ａが挿入されて、両セル列の間に複数のセル１７’’を構成する。このとき、板状部材２７ａ長辺側端部２７ａｔに設けられた突起部２７ａｓと溝部２７ｓｓとが組み合わされる。そして、一列に並んだセル１７’’が断面梯子状の隣接セル列である第三セル列４３となる。
【０１２２】
第三セル列４３は、板状部材２７ｂの側面中央付近に設けられた溝部２７ｓｓに、板状部材２７ａの長辺側端部２７ａｔの突起部２７ａｓを組み合わせて構成される。このため、図２２（ａ）から明らかなように、第三セル列４３は、第一セル列４１及び第二セル列４２に対してＰ／２だけずれて配置される（Ｐはセルピッチ）。
【０１２３】
このバスケット１０７は、複数の板状部材２７ａ、２７ｂ、２７ｃと複数のスペーサ３７ａ、３７ｂ、３７ｃとを単に組み合わせるだけで構成される。この点で、上記実施の形態１や２等に係るバスケット１００等と同様なので、上記バスケット１００等と同様の作用・効果を奏する。さらに、第三セル列４３は第一及び第二セル列４１、４２に対してセルピッチＰの半分だけずらして配置してある。これによって、実施の形態１や２等に係るバスケット１００等と比較して、バスケット１０７のセル数を増やすことができることが多く、より多くのリサイクル燃料集合体を収納できる。特にＰＷＲ用のリサイクル燃料集合体は寸法が大きいため、このような構成にすれば、キャビティ２０１ｃ内の空間をより有効に活用できる。
【０１２４】
以上、本発明の実施の形態４について説明したが、ここで説明した本発明の内容は、以下の実施の形態においても必要に応じて適用することができる。
【０１２５】
（実施の形態５）
図２４は、この発明の実施の形態５に係るバスケットを示す断面図である。実施の形態１〜４に係るバスケットでは、複数の板状部材とスペーサとによってバスケットを構成した。実施の形態５に係るバスケット１０８は、バスケット１０８の外周にスペーサ３８ａ、３８ｂ及び３８ｃを配置し、その内側に角状パイプ２８を千鳥状に配置して構成した点に特徴がある。
【０１２６】
図２４（ａ）に示すように、バスケット１０８は角状パイプ２８が千鳥状に配置されている。そして、角状パイプ２８の内部と４本の角状パイプ２８で囲まれる空間とが、リサイクル燃料集合体を格納するセル１８及び１８’となる。また、スペーサ３８ａ、３８ｂ等と角状パイプ２８とで囲まれる空間がセル１８’’となる。千鳥状に配置された角状パイプ２８群の外周にはスペーサ３８ａ、３８ｂ及び３８ｃが配置されており、角状パイプ２８の側面２８ｓｐやコーナー部外側（図２５参照）と当接してバスケット１０８を構成する。角状パイプ２８同士、及び各スペーサ３８ａ、３８ｂ、３８ｃはすべて単独で差し込まれているだけであり、接合手段や締結手段等によって互いにつながれているものではない。なお、フラックストラップとして角状パイプ２８の側壁に設けられる孔２８ｈは、図２４（ａ）では省略してある。
【０１２７】
次に、角状パイプ２８について説明する。図２５は、この発明の実施の形態５に係るバスケットを構成する角状パイプを示す説明図である。この角状パイプ２８は、その長手方向に垂直な断面内形状が矩形である。また、コーナー部外側２８ｃには平面が形成されており、角状パイプ２８を千鳥状に配置したときには、斜め隣に配置される角状パイプ２８同士のコーナー部外側２８ｃが当接するようになっている。なお、図示はしないが角状パイプ２８のコーナー部外側２８ｃを階段状に形成して、斜め隣に配置される角状パイプ２８のコーナー部外側２８ｃと噛み合うようにしてもよい。このようにすると、角状パイプ２８のずれを拘束しやすくなるので好ましい。また、この角状パイプ２８の側壁には、当該角状パイプ２８の長手方向に向かって貫通する孔２８ｈが設けられており、ＰＷＲ用のリサイクル燃料集合体を格納する際におけるフラックストラップの役割を果たす。
【０１２８】
角状パイプ２８は、臨界防止の観点及び強度の観点から、中性子吸収能を持つＢ−Ａｌ材で製造される。図２５（ａ）に示す角状パイプ２８は、押し出し成形により一体として成形したものである。また、同図（ｂ）に示すように、摩擦攪拌接合に代表される接合方法によって４枚の板状部材２８１〜２８４を接合部２８ｆで接合して角状パイプ２８’を製造してもよい。このようにすれば、板状部材２８１等は角状パイプ２８と比較して表面積が小さいため、難押し出し材であるＢ−Ａｌ材を用いた場合でも押し出し推力を小さくできる。また、摩擦攪拌接合によれば、母材を溶かさないで接合できるので、接合部２８ｆの機械的性質や中性子吸収能を劣化させずに接合できる。
【０１２９】
スペーサ３８ａ、３８ｂ及び３８ｃは、バスケット１０８の最外周に設けられるので、実施の形態１〜４に係るスペーサと同様に、必ずしも中性子吸収能は必要としない。このため、スペーサ３８ａ〜３８ｃは、伝熱性能と強度、及び製造しやすさを考慮して、適当な材料を選択できる。また、スペーサ３８ａ〜３８ｃは、製造のしやすさから押し出し成形によって製造することが好ましい。なお、スペーサ３８ａ〜３８ｃを中空とするときには、強度と伝熱性能とを考慮して、図２４（ｄ）に示すように適切なリブ３８ｃｒ等を設けてもよい。バスケット１０８を組み立てたとき、スペーサ３８ａ〜３８ｃは角状パイプ２８の側面２８ｓｐやコーナー部外側２８ｃと当接する。このため、特に角状パイプ２８のコーナー部外側２８ｃと当接する組合せ部分３８ａｔ、３８ｂｔ及び３８ｃｔは、角状パイプ２８のコーナー部外側２８ｃと合わせた形状にしてある。
【０１３０】
このバスケット１０８は、角状パイプ２８と、各スペーサ３８ａ、３８ｂ及び３８ｃとを接合手段等を用いないで単に組み合わせただけで構成される。この点で、上記実施の形態１や２に係るバスケット１００等と同様であるので、これらのバスケット１００等と同様の作用・効果を奏する。このバスケット１０８においては、さらに、複数の角状パイプ２８を千鳥状に配置してバスケット１０８を構成するので、複数の板状部材２０等を組み合わせてバスケット１００等を構成するよりも部品点数を少なくできる。これによって、バスケット１０８の組立てに要する時間を短縮できるので組立ての手間も軽減でき、組立てコストもその分抑えることができる。なお、角状パイプ２８の大きさや本数、スペーサ３８ａ、３８ｂの大きさ等を変更することによって、収納できるリサイクル燃料集合体の本数は適宜変更できる。
【０１３１】
（板状部材や角状パイプ等の製造法）
ここでは、上記板状部材や上記角状パイプの製造方法について説明する。なお、上記スペーサにＢ−Ａｌ材を使用する場合にも同じ製造方法が適用できる。図２６は、この発明に係る板状部材の製造方法を示すフローチャートである。まず、アトマイズ法などの急冷凝固法によりＡｌ又はＡｌ合金粉末を作製するとともに（ステップＳ２０１）、Ｂ又はＢ化合物の粉末を用意する（ステップＳ２０２）。これら両粒子は、次に説明するＭＡ（Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ａｌｌｏｙｉｎｇ：メカニカルアロイング）によって混合される（ステップＳ２０３）。なお、混合は、アルゴンに代表される不活性ガス雰囲気中で行うようにしてもよい。なお、Ａｌ又はＡｌ合金にＢ又はＢ化合物を添加するのは、リサイクル燃料集合体格納用バスケット１００等には格納したリサイクル燃料集合体が臨界に達することを防止する機能が必要だからである。
【０１３２】
ここで、天然ボロンには中性子の吸収に寄与するＢ１０と中性子の吸収には寄与しないＢ１１がある。したがって、中性子吸収能を有するＢ１０を濃縮した濃縮ボロンを使用すると、同じボロンの添加量であれば天然ボロンをそのまま使用した場合と比較してＢ１０が多くなる分だけ中性子吸収能を高くできる。したがって濃縮ボロンを使用すると、同じ中性子吸収能であれば、天然ボロンをそのまま使用した場合よりも薄い肉厚の板状部材で済む。このため、濃縮ボロンを使用するとより薄い板厚で同じ中性子吸収能を持たせることができるので、リサイクル燃料集合体格納用バスケットを軽量化したい場合は濃縮ボロンを使用することが好ましい。一方、天然ボロンやＢ４Ｃをそのまま使用した場合と同じ量の濃縮ボロンを添加すればそれだけ中性子吸収能を高くできるので、燃焼度の高いリサイクル燃料集合体を格納する場合でも臨界に対する安全性を十分に確保できる。
【０１３３】
前記Ａｌ又はＡｌ合金には、純アルミニウム地金、Ａｌ−Ｃｕ系アルミニウム合金、Ａｌ−Ｍｇ系アルミニウム合金、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金、Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系アルミニウム合金、Ａｌ−Ｆｅ系アルミニウム合金などを用いることができる。また、前記Ｂ又はＢ化合物には、Ｂ４Ｃ、Ｂ２Ｏ３などを用いることができる。ここで、アルミニウムに対するＢ４Ｃを前提としたボロンの添加量は、１．５質量％以上、９質量％以下とするのが好ましい。１．５質量％以下では十分な中性子吸収能が得られず、９質量％より多くなると引っ張りに対する延びが低下するためである。さらに、加工性を向上させる観点からは、ボロンの添加量を７質量％以下にするのが好ましい。なお、濃縮ボロンを使用すれば、加工性を損なわずにより多くのＢ１０を添加できることは言うまでもない。
【０１３４】
Ｂ以外の中性子吸収材としては、ボロンの他にカドミウム、ハフニウム、希土類元素などの中性子吸収断面積の大きなものを用いることができる。希土類元素には、ユーロピウム、ディスプロシウム、サマリウム、ガドリニウムなどの酸化物を用いることができる。ここで、沸騰水型炉（ＢＷＲ）の場合には、主にＢ又はＢ化合物が用いられるが、加圧水型炉（ＰＷＲ）の場合には、Ａｇ−Ｉｎ−Ｃｄ合金が用いられる。Ａｇ−Ｉｎ−Ｃｄ合金の組成は、Ｉｎを１５質量％、Ｃｄを５質量％にするのが一般的である。
【０１３５】
添加元素であるＢ４Ｃの平均粒径が大きいと板状部材２０等の強度が低くなり、その一方、Ｂ４Ｃの平均粒径を小さくするとＢ４Ｃ同士が凝集して偏析するため、中性子吸収能が低下したり加工性が悪化したりしてしまう。したがって、Ａｌ粉末の平均粒径を８０μｍ程度とし、Ｂ４Ｃ粉末の平均粒径を９μｍ程度とするのが好ましい。当該Ｂ４Ｃの粒径を９μｍ程度としたのは、これ以上粒径を小さくするとＢ４Ｃ粉末の凝集が進んで偏析が生じやすくなるからである。そこで、この製造例においては、混合機に代えて、高エネルギーボールミリング（メカニカルアロイング、以下ＭＡという）を用いることで、Ａｌ粉末とＢ４Ｃ粉末とを微細化し、Ａｌ粉末中にＢ４Ｃ粉末をできるだけ均一に分散させるようにした。
【０１３６】
当該高エネルギーボールミリングには、一般的な転動ミル、揺動ミル及びアトライターミルを用いることができるが、次の説明ではアトライターミルを使用した場合について例示する。図２７は、この製造方法に用いるアトライターミルの構成図である。アトライターミル９０の容器９１には１５０リットルの容量のものを用いる。
【０１３７】
当該容器９１の壁内にはウォータージャケット９２が形成されている。ウォータージャケット９２内にはポンプなどの給水器９３から適量の冷却水を供給する。アトライター９４は、上方に配置した駆動モータ９５と減速機９６を介して結合している。容器９１の上面には、容器９１中を不活性ガスであるアルゴン（Ａｒ）雰囲気にするため、流入口９７及び流出口９８が設けられている。流入口９７にはアルゴンガスのガスボンベ９９が接続されており、流出口９８にはホース９８ａを接続して水中に入れ、大気の逆流を防止する。また、このボールミリングに使用するボール９４ａには、Ａｌ合金に合わせて炭素鋼ベースの軸受鋼（ＳＵＪ−２）に所定の被覆を施したボールや、アルミナボールあるいはジルコニアボール等を用いる。
【０１３８】
実際にＡｌ粉末を製造する場合の条件として、前記容器９１内に入れるボール９４ａの量を４５０ｋｇ、当該ボール９４ａの径を１０ｍｍインチとした。また、アトライター９４の回転数は３００ｒｐｍとし、さらに、０．５リットル／ｍｉｎのアルゴンを連続的に流して容器９１内を不活性ガス雰囲気とした。さらに、ボールミリングの前に、その助剤として粉末１ｋｇに対して３０ｃｃのエタノールあるいはメタノールを投入した。前記容器９１内に投入する粉末の量は、１５ｋｇとし、このうち、Ｂ４Ｃの投入量は０．７５ｋｇ（５質量％）とした。また、使用するＡｌ粉末には、平均粒径が３５μｍのものを用い、Ｂ４Ｃ粉末には、平均粒径が９μｍのものを用いた。そして、ボールミリングの時間は１時間から１０時間の範囲で適宜選択するようにした。
【０１３９】
ボールミリングの過程において、投入したＡｌは、ボール９４ａの衝撃を受けることによってつぶされ、且つ折りたたまれて、扁平形状になる。このため、Ａｌの外径は一面方向に広がって８０μｍ程度になる。一方、Ｂ４Ｃ粉末は、ボールミリングによって破砕され、その粒径が０．５μｍ〜１．０μｍ程度まで小さくなるとともにＡｌマトリックス中に均一にすり込まれてゆく。このため、微細な分散粒子が母材中に均一に分散することになるので、この粉末を焼結したＡｌ合金は、強度に優れたものとなる。
【０１４０】
次に、ボールミリングの過程で、ボール９４ａ同士の衝突により当該ボール９４ａが磨耗してその成分が不純物として混じることがある。そこで、ボール９４ａの成分に予め不純物として添加する元素を含めておき、ボールミリングの過程で当該元素を添加するようにしてもよい。この元素としては、例えば、ジルコンなどを挙げることができる。ボールミリングの終了後は、急激な酸化反応が生じない温度以下であることを確認してから容器９１内からＡｌ粉末を取りだし、ホットプレス工程、押し出し工程に進み、板状部材２０等を成形する。
【０１４１】
この製造方法では、Ｂ４Ｃ粉末を微細化、均一化してＡｌ粉末のマトリックス中に分散させることができるので、板状部材２０等の強度を向上させることができる。具体的には、混合機によって製造した板状部材等と比較して、その強度を約１．２〜１．５倍まで向上させることができる。このため、特に、リサイクル燃料集合体の質量が大きいＰＷＲ用キャスクの板状部材として使用する場合に有用である。さらに、高い硬度を有するＢ４Ｃ粉末を微細且つ均一にマトリックス中に分散し、それによってＢ４Ｃ粉末の凝集を防止するようにしているので、押出圧力を下げることができる。このため、押出用のダイスの磨耗を低減する効果もある。
【０１４２】
また、ボールミリングを行うときに、アルコールなどの有機溶剤を投入するようにしてもよい。このようにすることで有機溶剤とアルミニウムとの化合物が添加され、板状部材２０の強度及び延性が向上するといった効果も得ることができる。
【０１４３】
次に、上記混合粉末をラバーケース内に入れて封入し、ＣＩＰ（Ｃｏｌｄ　Ｉｓｏｓｔａｔｉｃ　Ｐｒｅｓｓ）により常温で全方向から均一に高圧をかけ、粉末成形を行う（ステップＳ２０４）。ＣＩＰの成形条件は、成形圧力を１０００ｋｇ／ｃｍ２〜２０００ｋｇ／ｃｍ２とする。ＣＩＰ処理により、粉状体の体積は約２割減少し、その予備成形体の直径が６００ｍｍ、長さが１５００ｍｍになるようにする。ＣＩＰによって全方向から均一に圧力を加えることにより、成形密度のばらつきが少ない高密度な成形品を得ることができる。また、ＣＩＰ工程において、予備成形体の質量密度が７５％〜９５％となるように成形する。
【０１４４】
また、ＣＩＰに代えて、一軸方向の高圧プレスによって予備成形体を成形することもできる。具体的には、上記混合粉末をプレス機にセットした型内に入れ、５０００ｔｏｎから１００００ｔｏｎの高い成形圧力をもって予備成形体を成形する。このように極めて高い圧力をもってプレスすることで、予備成形体の成形密度が均一化される。この成形密度の均一化の程度は、上記ＣＩＰ工程によって得られる程度と略同等となるようにするのが好ましく、そのときは目的の成形密度を基準として上記成形圧力を決定すればよい。また、ＣＩＰと比較して、ラバーケース内に混合粉末を入れて真空引きする必要がなく、型内に混合粉末を入れて押し固めれば済むので、比較的簡単に予備成形することができる。
【０１４５】
次に、予備成形体を焼結炉内に入れて真空引きし、無加圧状態で焼結を行う（ステップＳ２０５）。真空焼結時の真空度は１０−１Ｔｏｒｒ程度とし、温度は５５０℃〜６００℃とする。焼結温度の保持時間は５時間〜１０時間の間で適宜設定する。ここで、焼結温度は、脱気しつつ１００℃ピッチでステップ昇温させる。加熱には、焼結炉に設けた黒鉛ヒータを用いる。この真空焼結によって仮に固めた粉末同士が融合してネックを形成し、押出用のビレットとなる。
【０１４６】
また、真空焼結の際には、ＨＩＰやホットプレスとは異なり加圧しないので、焼結体の質量密度は予備成形時とほとんど変わらず、７５％〜９５％の質量密度を維持している。さらに、真空焼結によってビレットの酸化が防止され、且つキャニングを省略できるため、缶代が節約でき、缶除去のための外削、端面削等の切削工程が不要になるとともに、それに付随する缶封入等の製造工程を省略することができる。
【０１４７】
そして、ポートホール押出機を用いて当該ビレットを熱間押出しする（ステップＳ２０６）。この場合の押出条件として、加熱温度を５００℃〜５２０℃、押出速度を５ｍ／ｍｉｎとする。なお、この条件は、Ｂの含有量とアルミニウム合金とにあわせて適宜変更する。ポートホール押出機の押出力は、５０００ｔｏｎ〜６０００ｔｏｎとする。ポートホール押出機は、コンテナの周囲に誘導加熱用の高周波コイルを備えており、この高周波コイルにＲＦ（Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：高周波）電流を流すことで、ダイス内のビレットを誘導加熱することができる。
【０１４８】
なお、Ａｌの母材にＪＩＳ−６Ｎ０１系Ａｌ合金材を使用した場合には、熱間押出し後、Ｔ１処理をして使用する。ＪＩＳ−６Ｎ０１系Ａｌ合金材は熱処理系合金であるが、リサイクル燃料集合体格納用バスケットに使用する場合には、熱処理して強度を向上させたとしても、リサイクル燃料から発生する崩壊熱により材料強度が低下する。このため、熱間押出し後、放冷のまま、すなわちＴ１処理することにより、高温強度を低下させないで使用することが好ましいからである。これは、次の角状パイプや板状部材等の所定の形状に熱間押出し成形するときにも同様である。
【０１４９】
前記誘導加熱は、ビレットに誘導電流を発生させることで加熱するものであるが、加熱対象であるビレットは上記真空焼結工程において各混合粉末を融合させた状態としているため、誘導電流がビレット全体として発生し効率的な加熱が可能となる。実際に供試材として、質量２５１０ｇ、寸法φ８９ｍｍ×１７５ｍｍ、体積１１００ｍｍ３、相対密度８５％となる２つの予備成形体をＣＩＰにより作成し、その一方にのみに真空焼結処理を施し両者を比較した。この結果、ＣＩＰのみで固めた供試材の電気伝導度は７％であったが、真空焼結した供試材は３７％となり５倍以上の電気伝導度を示した。
【０１５０】
さらに、この供試材を誘導加熱したところ、真空焼結した供試材の場合、誘導加熱の昇温プログラム（２００℃／ｍｉｎで５２０℃まで昇温後、一定時間保持）通りに温度上昇した。そして、供試材のエッジ部、中間部の表面及び内部中心における温度のばらつきが少なく、どの位置でも略均一に温度上昇していることが判った。一方、ＣＩＰのみで固めた供試材の場合、昇温プログラム通りに昇温できず昇温速度が５０℃／ｍｉｎ程度に留まった。これにより、電気伝導度の向上は押出時の誘導加熱時間に関係しており、本発明のように真空焼結を施すことによって昇温プログラムに追従して温度上昇させることができることが判った。その結果、真空焼結することで誘導加熱の効率が飛躍的に高まり、ビレットの押出速度を向上できるという利点が得られる。
【０１５１】
そして、誘導加熱されたビレットは、コンテナ内に送られて後方からポンチにより押され、ダイスで所定の押出形状をした板状部材２０として押し出される。このとき、ビレットの質量密度は７５％〜９５％であるが、押出成形することで押出時に粉末粒子間の空隙がつぶされるため、板状部材２０の質量密度は略１００％となる。次に、押出成形後、引張矯正を施すとともに（ステップＳ２０７）、非定常部及び評価部を切断し、製品とする（ステップＳ２０８）。完成した板状部材２０は、図５（ｂ）に示すような断面形状であって、その断面は一辺の長さが２２５ｍｍである。ここで、板状部材２０の板厚は収納されるリサイクル燃料集合体及び使用するＢ−Ａｌ材によって適宜決定されるが、概ね６〜１２ｍｍである。なお、上記製造工程は、ビレットの成形工程と押出工程とが別の場所で行われるか、又は時間をおいて行われる場合に有用である。
【０１５２】
また、真空焼結ラインと押出ラインが連続した製造ライン等のように真空焼結工程と押出工程とが時間的に近接して行われる場合、真空焼結時に５５０℃〜６００℃まで温度上昇させているため、焼結終了後、少なくとも押出温度である５００℃以上となる熱領域でコンテナ内に挿入し、そのまま押し出すようにしてもよい。具体的には、真空炉内からビレットを取り出し、このビレットの温度が押出し温度以下に下がらないうちに押出機まで搬送する。そして、押出機によって板状部材２０の形状に押出成形する。
【０１５３】
なお、加熱したビレットを空気中に曝しても、短時間であれば酸化による影響をほとんど無視できるので、板状部材２０の性能に影響することはほとんどない。好ましくは、ビレットを真空炉から取り出し、１５分以内に押し出すようにすれば、酸化の影響はほとんど問題とならない。以上のようにすれば、誘導加熱によってビレットを再加熱する必要がないため、さらに製造工程を簡略化することができる。
【０１５４】
この場合も、真空焼結によってビレットの酸化が防止され、且つキャニングも省略できるため、缶代が節約でき、缶除去のための切削工程が不要になるとともに、それに付随する缶封入等の製造工程を省略することができる。また、真空焼結時の温度が下がらないような保温チャンバー内に一時的且つ短時間保管し、少なくとも５００℃以上の温度領域でビレットを押出機のコンテナ内に移すようにしてもよい。この場合は、真空焼結ラインと押出ラインとが連続している必要はなく、場所的に離れていても問題ない。さらに、真空焼結ラインと押出ラインとの距離が小さく、且つビレットの搬送時間が短い場合には、上記同様に真空加熱の熱によって押出成形を行うことができることは言うまでもない。
【０１５５】
また、上例では押出機に、圧縮率が高く、アルミニウムなどの軟質材の複雑形状押し出しに適したポートホール押出機を用いたが、これに限定されない。例えば、固定又は移動マンドレル方式を採用してもよい。また、直接押し出しの他、静水圧押し出しを行うようにしてもよく、当事者の可能な範囲で適宜選択することができる。さらに、生産効率は低いが、上記誘導加熱に代えて、ビレットを加熱炉内でバッチ処理するようにしてもよい。このようにして、板状部材２０は製造される。またスペーサ３０ａ等（図３等参照）も押し出しダイスを変更することで同様に製造することができる。
【０１５６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケット（請求項１、２）では、複数の板状部材を単に組み合わせてリサイクル燃料集合体を格納するセルを作り、さらにその外周には、板状部材の保持部材を配置して板状部材と単に組み合わせて構成するようにした。このように、板状部材と保持部材とを溶接や締結しないで単に組み合わせるのみで構成するので、その分組立てに要する工程を低減でき、容易に組み立てることができる。また、板状部材や保持部材の寸法や個数を変更することによって、同一のキャスクを利用して異なる種類のリサイクル燃料集合体を格納することができる。これによって、リサイクル燃料集合体の種類に関わらず同一仕様のリサイクル燃料集合体格納容器を使用できるので、経済的である。さらに、リサイクル燃料を収納した状態においては、単に組み合わせただけの構造としたことで、バスケットに生ずる温度差に起因する歪を最小にできる。
【０１５７】
また、この発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケット（請求項３）では、さらに、セルを構成する板状部材の長辺側端部を階段状に形成し、複数の板状部材の長辺側端部同士を組み合わせてセルを構成するようにした。これによって、リサイクル燃料集合体格納用バスケットの最外周に配置される保持部材が板状部材と組み合わされる組合せ部をより簡単な形状で形成できるので、保持部材をより容易に成形できる。また、板状部材と保持部材とを組み合わせるための精度もそれ程厳しくなくともよいので、その分リサイクル燃料集合体格納用バスケットの組立てが容易になる。
【０１５８】
また、この発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケット（請求項４）では、さらに、板状部材の長辺側端部に噛合わせ部を設けて、複数の板状部材の長辺側端部を噛合わせてセルを構成するようにした。このような構成によって、セルのずれを抑制できるので、より板状部材や保持部材を組み立てやすくなるので、より容易にリサイクル燃料集合体格納用バスケットを製造できる。
【０１５９】
また、この発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケット（請求項５）では、さらに、セルを構成する板状部材の長辺側端部を断面三角形状に形成して、複数の板状部材の長辺側端部同士を組み合わせてセルを構成するようにした。このような構成により、リサイクル燃料集合体格納用バスケットに作用する力をより大きな面積で隣り合う板状部材に伝えることができる。その結果、板状部材の長辺側端部における応力を小さくできるので、リサイクル燃料集合体格納用バスケットの安全性を高くできる。
【０１６０】
また、この発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケット（請求項６）では、長辺側両長辺側端部を断面三角形状に形成した板状部材の長辺側両長辺側端部における頂角αを１２０度とし、それに応じて周囲の保持部材等の寸法・形状を変更するようにした。このような構成によって、断面形状の異なるリサイクル燃料集合体であっても同一のキャスクに収納できるので、リサイクル燃料集合体の種類に応じて異なる仕様のキャスクを用意する必要がなく経済的である。
【０１６１】
また、この発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケット（請求項７）では、さらに、複数の板状部材によって構成される、断面梯子状の隣り合うセル列を互いにずらして配置するようにしたので、同じ寸法のキャビティ内においては、リサイクル燃料集合体格納用バスケットのセル数を増やすことができる。これによって、より多くのリサイクル燃料集合体を収納でき、キャビティ内の空間をより有効に活用できる。また、より多くのセルを形成する観点から、隣接するセル列のずれ量は、上記セルの配列ピッチの半分とすることが好ましい（請求項８）。
【０１６２】
また、この発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケット（請求項９）では、さらに、複数の角状パイプを千鳥状に配置してリサイクル燃料集合体格納用バスケットを構成した。これによって、複数の板状部材等を組み合わせてリサイクル燃料集合体格納用バスケットを構成するよりも部品点数を少なくできる。その結果、リサイクル燃料集合体格納用バスケットの組立てに要する時間を短縮できるので組立ての手間も軽減でき、組立てコストもその分抑えることができる。
【０１６３】
また、この発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケット（請求項１０）では、上記バスケット上側にセル固定部材を取り付けて板状部材を結合し、リサイクル燃料集合体格納用バスケットを一体として取り扱うようにした。このため、リサイクル燃料集合体格納用バスケットを容易に取り扱うことができる。また、溶接等の接合手段によらずボルトで板状部材と上側プレートとを固定しているので、リサイクル燃料集合体格納用バスケットは容易に組立て・分解することができる。
【０１６４】
また、この発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケット（請求項１１）では、さらに、上記板状部材又は上記角状パイプの下側に結合される底側セル固定部材を有するようにした。このため、リサイクル燃料集合体格納用バスケットの上側と下側とで板状部材を固定できるので、リサイクル燃料集合体格納用バスケットをより堅牢にすることができる。さらに、上側プレートや下側プレートなしでバスケットを組み立てる場合にはキャビティ内での組み立てが必須となるが、上側プレートや下側プレートを用いてボルト組み立てとすると、容易にバスケットのみを単独で組み立てることができ、施工性が向上する。
【０１６５】
また、この発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケット（請求項１２）では、このバスケットを構成する板状部材又は角状パイプをＢ−Ａｌ材で構成するようにした。このため、リサイクル燃料集合体格納用バスケットに十分な中性子吸収能を発揮させつつ、強靭なＢ−Ａｌ材によってリサイクル燃料集合体格納用バスケットの十分な強度を確保できる。
【０１６６】
また、この発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケット（請求項１３）では、上記Ｂ−Ａｌ材のＢ含有率は１．５質量％以上７．０質量％以下とした。これによって、リサイクル燃料集合体格納用バスケットに十分な中性子吸収能を発揮させつつ、十分な靭性を確保できる。
【０１６７】
また、この発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケット（請求項１４）では、上記Ｂ−Ａｌ材には少なくとも濃縮ボロンを添加するようにした。このため、天然ボロンをそのまま使用した場合よりも薄い板厚の板状部材や角状パイプで、同じ中性子吸収能を得ることができるので、リサイクル燃料集合体格納用バスケットをより軽量且つコンパクトにできる。一方、天然ボロンやＢ４Ｃをそのまま使用した場合と同じ量の濃縮ボロンを添加すれば、それだけ中性子吸収能を高くできるので、ＰＷＲ用リサイクル燃料集合体のように燃焼度の高いものを格納する場合でも、臨界に対する安全性を十分に確保できる。
【０１６８】
また、この発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケット（請求項１５）では、キャビティ内形状の一部にこのバスケットを構成する保持部材の外側形状を合わせるようにしたので、キャビティ内形状が円形のみならず八角形や略十字形のものであっても、リサイクル燃料集合体格納用バスケットを格納できる。
【０１６９】
また、この発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケット（請求項１６）では、板状部材又は角状パイプを押出し成形のＢ−Ａｌ材としたので、リサイクル燃料集合体を格納するセルは十分な中性子吸収能を有し、さらに十分な強度も確保できる。
【０１７０】
また、この発明に係るリサイクル燃料集合体格納容器（請求項１７）では、上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットをキャビティ内に備えるようにしたので、容易に製造でき、また、製造コストも低く抑えることができる。
【０１７１】
また、この発明に係るリサイクル燃料集合体格納容器（請求項１８）では、上記リサイクル燃料集合体格納容器において、さらに、前記胴本体の内周に回転止め部材を設け、この回転止め部材と上記保持部材とを係合させるようにした。このような構成により、リサイクル燃料集合体格納用バスケットの回転を防止して、キャスク等の格納容器を輸送している間においても高い信頼性を発揮させることができる。
【０１７２】
また、この発明に係るリサイクル燃料集合体格納容器（請求項１９）では、複数の板状部材とこれを支持する保持部材とを組み合わせてリサイクル燃料集合体を格納するセルを構成し、さらに、外周のセルにおいては、板状部材と保持部材とでセルを構成するようにした。このように、板状部材と保持部材とを溶接や締結しないで単に組み合わせて構成するので、その分、リサイクル燃料集合体格納容器の組立てに要する工程を削減又は短縮でき、容易に組み立てることができる。
【０１７３】
また、この発明に係るリサイクル燃料集合体格納容器（請求項２０）では、千鳥状に配置した角状パイプによって格子状のセルを構成し、さらに当該セルの外周には角状パイプを支持する保持部材を配置して、この保持部材と角状パイプとを組み合わせてセルを構成するようにした。このため、上記リサイクル燃料集合体格納容器と同様の効果を奏する他、複数の角状パイプを千鳥状に配置してリサイクル燃料集合体を格納するセルを構成するので、複数の板状部材等を組み合わせてこのようなセルを構成するよりも部品点数を少なくできる。これによって、リサイクル燃料集合体格納容器の組立てに要する時間を短縮できるので組立ての手間も軽減でき、組立てコストもその分抑えることができる。
【０１７４】
また、この発明に係るリサイクル燃料集合体格納容器（請求項２１）では、前記胴本体の内周に回転止め部材を設け、この回転止め部材と上記保持部材とを係合させるようにした。このような構成により、リサイクル燃料集合体格納用バスケットの回転を防止して、リサイクル燃料集合体格納容器を輸送している間においても高い信頼性を発揮させることができる。
【０１７５】
また、この発明に係るリサイクル燃料集合体格納容器（請求項２２）では、セルを構成する板状部材又は角状パイプを押出し成形のＢ−Ａｌ材で構成するようにした。このため、リサイクル燃料集合体を格納するセルは十分な中性子吸収能を発揮しつつ、強靭なＢ−Ａｌ材によってリサイクル燃料集合体を格納するセルの十分な強度を確保できる。
【０１７６】
また、この発明に係るリサイクル燃料集合体格納容器（請求項２３）では、Ｂ−Ａｌ材のＢ含有率は１．５質量％以上７．０質量％以下としたので、リサイクル燃料集合体を格納するセルに十分な中性子吸収能を発揮させつつ、十分な靭性も確保できる。また、Ｂ含有量が７質量％以下であるので、押し出し成形加工も比較的容易にできる。
【０１７７】
また、この発明に係るリサイクル燃料集合体格納容器（請求項２４）では、Ｂ−Ａｌ材には少なくとも濃縮ボロンを添加するようにした。このため、天然ボロンをそのまま使用した場合よりも薄い板厚の板状部材や角状パイプで、同じ中性子吸収能を得ることができるので、リサイクル燃料集合体格納容器をより軽量且つコンパクトにできる。また、その分リサイクル燃料集合体格納容器胴本体のキャビティ空間を小さくできるので、胴本体をコンパクトにできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】キャスクの概要を示す説明図である。
【図２】キャニスタの概要を示す説明図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットを示す断面図である。
【図４】バスケットの回転を防止する構造を示す説明図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係るバスケットを構成する板状部材を示す説明図である。
【図６】この発明の実施の形態１に係るバスケットを構成する保持部材のスペーサを示す説明図である。
【図７】実施の形態１に係るバスケットを組み立てる状態を示す説明図である。
【図８】胴本体の底板側における板状部材等の位置決め構造を示す説明図である。
【図９】板状部材等の他の位置決め構造を示す説明図である。
【図１０】この発明の実施の形態１に係るバスケットの上部に上側プレートを設けた状態を示す説明図である。
【図１１】板状部材と上側プレートとの結合構造を示す説明図である。
【図１２】上側プレートの他の固定手段例を示す説明図である。
【図１３】実施の形態１に係るバスケットに収納できるリサイクル燃料集合体の本数を変更した例を示す断面図である。
【図１４】実施の形態１係るバスケットを断面八角形のキャビティに収納した例を示す断面図である。
【図１５】実施の形態１の変形例に係るバスケットを示す断面図である。
【図１６】実施の形態２に係るバスケットを示す断面図である。
【図１７】この発明の実施の形態２の第１変形例に係るバスケットを示す断面図である。
【図１８】この発明の実施の形態２の第２変形例に係るバスケットを示す断面図である。
【図１９】この発明の実施の形態３に係るバスケットを示す断面図である。
【図２０】この発明の実施の形態３の変形例に係るバスケットを示す断面図である。
【図２１】実施の形態３の変形例に係るバスケットを構成する板状部材を示す説明図である。
【図２２】この発明の実施の形態４に係るバスケットを示す断面図である。
【図２３】この発明の実施の形態４に係るバスケットを構成する板状部材を示す説明図である。
【図２４】この発明の実施の形態５に係るバスケットを示す断面図である。
【図２５】この発明の実施の形態５に係るバスケットを構成する角状パイプを示す説明図である。
【図２６】この発明に係る板状部材の製造方法を示すフローチャートである。
【図２７】この製造方法に用いるアトライターミルの構成図である。
【図２８】従来のバスケットの一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、　セル
２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７ａ、２７ｂ、２７ｃ　板状部材
１００、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８
バスケット
２００　キャスク
２０１ｃ、３０１ｃ　キャビティ
３００　キャニスタ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a basket for storing a recycled fuel assembly, and more particularly, to a basket for storing a recycled fuel assembly and a storage container for a recycled fuel assembly which are easy to manufacture.
[0002]
[Prior art]
A nuclear fuel assembly that has completed a predetermined combustion at the end of the nuclear fuel cycle is called a recycled fuel assembly. Since the recycled fuel assembly contains highly radioactive materials such as FP, it must be thermally cooled. For this reason, it is cooled for a predetermined period (3 to 6 months) in the cooling pit of the nuclear power plant. Then, it is stored in a cask, which is a shielding container, and transported and stored in a reprocessing facility by vehicle or ship. Alternatively, the recycle fuel assembly is stored in a container made of a relatively thin steel plate or the like called a canister, and then the canister is sealed in a transport cask and transported to a storage facility. Then, in the storage facility, the recycled fuel assemblies are stored together with the canisters in a concrete cask, an underground storage, or the like.
[0003]
In storing the recycled fuel assembly in the cask, a holding frame having a grid-like cross section called a basket is used. Recycled fuel assemblies are inserted one by one into cells, which are a plurality of storage spaces formed in the basket. As a result, an appropriate holding force against vibration and the like during transportation is secured. Various types of conventional casks and canisters are disclosed in "Atomic power eye" (published on April 1, 1998: Nikkan Kogyo Shuppan Production), Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-86098, and the like. Please refer to these if necessary.
[0004]
FIG. 28 is an explanatory diagram illustrating an example of a conventional basket. This basket 900 is configured by assembling a plurality of H-shaped plates 501 in a lattice shape. The H-shaped plate 501 has an H-shaped cross section, and has notches 502 at a plurality of predetermined locations in the longitudinal direction. A lattice-shaped cell 910 extending in the axial direction can be formed by sequentially combining the cutout portions 502 vertically and horizontally in the axial direction. The H-shaped plate 501 itself is provided with a flow path 503 that fills light water when cooling the recycled fuel. Further, if the H-shaped plates 501 are merely combined in a lattice shape, there is a possibility that a positional shift occurs between the H-shaped plates 501. In order to prevent this, a support rod 504 extending in the axial direction is provided at a portion where the notches 502 are engaged with each other.
[0005]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-201595 discloses that a plurality of notches are provided on both long side end faces of a plate-like member to be engaged at right angles to each other, and a convex part is formed in a longitudinal direction at a central portion of both short side end faces. And a lattice-shaped cell for storing the nuclear fuel assembly by fitting the plate-shaped members sequentially orthogonally to each other by engaging the cutout portions and externally fitting a heat transfer plate between the adjacent convex portions. Are disclosed.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the basket shown in FIG. 28, it is necessary to form a cutout portion 502 in the H-shaped plate 501 and to make a hole for penetrating the support rod 504, which requires time and effort for processing. Also, since assembling the H-shaped plate 501 in a lattice shape so as not to cause a displacement between the upper and lower stages required a lot of manpower, a lot of time and labor was required to assemble the basket. .
[0007]
Also, the basket disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-201595 is the same as the basket shown in FIG. 28 in that the processing for forming the notch or the protrusion in the plate-like member requires time and effort. Furthermore, in the basket disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-201595, an operation of fitting a heat transfer plate between adjacent convex portions is also required, and assembling the basket requires more labor and labor. Was. For this reason, conventional baskets did not improve productivity, and as a result, increased manufacturing costs.
[0008]
The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a recycled fuel assembly storage basket and a recycled fuel assembly storage container that can be manufactured with reduced labor and efficiency.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, a basket for storing a recycled fuel assembly according to claim 1 is for storing a recycled fuel assembly formed by combining long side ends of a plurality of plate members. A plurality of cells and a holding member combined with a long side end of the plate-shaped member are provided, and the outer periphery of the plurality of cells stores a recycle fuel assembly in the plate-shaped member and the holding member. It is characterized by constituting a cell.
[0010]
Further, a basket for storing a recycled fuel assembly according to claim 2 includes a plate-shaped member having a protrusion at at least one long side end, and a holding member having a combination part combined with the long side end. Comprising a plurality of cells for storing a recycled fuel assembly by combining the long side end portions of the plurality of plate-shaped members, further arranged the holding member on the outer periphery of the plurality of cells, In the outer peripheral portion, a plurality of cells for storing a recycled fuel assembly are configured by combining the plate-shaped member and the holding member.
[0011]
This basket for storing a recycled fuel assembly forms a cell for storing the recycled fuel assembly by combining a plurality of plate-like members, and further, a holding member for the plate-like member is arranged on the outer periphery of the basket to form a plate-like member. Combine and configure. As described above, since the plate-shaped member and the holding member are simply combined without welding or fastening, the number of steps required for assembling can be reduced and the assembling can be easily performed. Further, by changing the size and the number of the plate members and the holding members, different types of recycled fuel assemblies can be stored using the same storage container. Thereby, the storage container having the same specification can be used regardless of the type of the recycle fuel assembly, which is economical. Further, at the outermost periphery of the basket for storing the recycled fuel assembly which does not require the neutron absorption ability, the holding member forms a part of the cell for storing the recycled fuel assembly. As a result, the number of parts of the basket for storing the recycled fuel assembly can be reduced, so that the assembling becomes easier and the manufacturing cost can be reduced. Further, if a plate-like member having a protrusion at at least one long side end is combined as in the basket for storing a recycled fuel assembly according to claim 2, displacement of the plate-like member is caused by the protrusion. Can be reduced. Further, in the state of use, since the structure is simply constructed in combination, the strain due to the temperature difference generated in the basket can be minimized.
[0012]
Further, the basket for storing recycled fuel assemblies according to claim 3 is a plate-like member having both long side ends formed in a step shape so that a cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction is axially symmetric, and A holding member having a combination portion combined with the side end portion, comprising a plurality of cells for storing a recycled fuel assembly by combining the long side end portions of the plurality of plate-shaped members, further comprising a plurality of It is characterized in that the holding member is arranged on an outer peripheral portion of the cell, and a plurality of cells for storing a recycled fuel assembly are configured by combining the plate-shaped member and the holding member on the outer peripheral portion.
[0013]
This basket for storing a recycled fuel assembly is similar to the basket for storing a recycled fuel assembly in that the basket and the holding member are simply combined without welding or fastening. Therefore, the same operation and effect as the above-described basket for storing the recycled fuel assembly can be obtained. Further, the long side end of the plate member forming the cell is formed in a step shape, and the long side end of the plurality of plate members is combined to constitute the cell. Thus, the holding member disposed on the outermost periphery of the basket for storing the recycled fuel assembly can form a combination portion in which the holding member is combined with the plate-shaped member in a simpler shape, so that the holding member can be more easily formed. Further, the accuracy for combining the plate member and the holding member does not have to be so strict, so that the assembly of the basket for storing the recycled fuel assembly becomes easier.
[0014]
Further, the basket for storing a recycled fuel assembly according to claim 4 has a plate-like member provided with a meshing portion at at least one long side end, and a holding portion combined with the long side end. A plurality of the plate-shaped members are combined with each other to form a plurality of cells for storing the recycle fuel assembly by combining the long-side end portions of the plurality of plate-shaped members, and the holding member is arranged on the outer peripheral portion of the plurality of cells In the outer peripheral portion, a plurality of cells for storing a recycled fuel assembly are configured by combining the plate-shaped member and the holding member.
[0015]
This basket for storing a recycled fuel assembly is also similar to the basket for storing a recycled fuel assembly in that the plate-shaped member and the holding member are simply combined without welding or fastening. Therefore, the same operation and effect as the above-described basket for storing the recycled fuel assembly can be obtained. Further, an engaging portion is provided at the long side end of the plate member, and the long side ends of the plurality of plate members are engaged to form a cell. With such a configuration, the displacement of the cells can be suppressed, so that the basket for storing the recycled fuel assembly can be more easily assembled. In addition, since it is strong against displacement, the shape of the cell can be maintained even in the event of an impact due to a fall, and safety can be improved.
[0016]
The basket for storing a recycled fuel assembly according to claim 5 is combined with a plate-like member having a triangular cross section perpendicular to the longitudinal direction at both long side ends, and the long side end. A holding member having a combination portion, comprising a plurality of cells for storing a recycled fuel assembly by combining the long side end portions of the plurality of plate-shaped members, further comprising an outer peripheral portion of a plurality of the cells It is characterized in that a holding member is arranged, and a plurality of cells for storing a recycled fuel assembly are configured by combining the plate-shaped member and the holding member on the outer peripheral portion.
[0017]
This basket for storing a recycled fuel assembly is also similar to the basket for storing a recycled fuel assembly in that the plate-shaped member and the holding member are simply combined without welding or fastening. Therefore, the same operation and effect as the above-described basket for storing the recycled fuel assembly can be obtained. Further, a long side end of the plate member is formed in a triangular cross section, and a long side end of the plurality of plate members is combined to form a cell. With such a configuration, when a force in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the basket for storing the recycled fuel assemblies is received, the force can be transmitted to the adjacent plate-shaped members with a larger area. As a result, the stress at the long side end of the plate member can be reduced, and the safety of the recycled fuel assembly storage basket can be increased accordingly.
[0018]
The basket for storing a recycled fuel assembly according to claim 6, wherein the basket for storing a recycled fuel assembly further has an apex angle of about 120 degrees at both long side ends of the plate-like members, The cross-sectional shape of the cell formed by combining a plurality of the plate-like members is a hexagon.
[0019]
This recycle fuel assembly storage basket has a vertex angle α of about 120 degrees at both long side long side ends of a plate-like member having long sides on both long sides formed in a triangular cross section. The dimensions and shapes of the surrounding holding members and the like are changed accordingly. With such a configuration, even a recycled fuel assembly having a different cross-sectional shape, such as a recycled fuel assembly for a fast breeder reactor, can be stored in the same storage container. Accordingly, it is not necessary to prepare a storage container having different specifications according to the type of the recycled fuel assembly, which is economical.
[0020]
The basket for storing a recycled fuel assembly according to claim 7 is a combination of a plurality of plate-like members, and a space partitioned by the plate-like members is a cell in which the recycled fuel assembly is stored, and this cell is supported around. A recycle fuel assembly storage basket in which a holding member to be disposed is disposed and the holding member constitutes a part of the cell, and a cross-sectional ladder formed by combining long-side ends of the plate-shaped member. Cell row, and another plate-like member that is located next to the cell row and is perpendicular to the side surface of the plate-like member that constitutes the cell row, and is shifted by a predetermined amount from the cell row. And an adjacent cell row having a ladder-like cross section formed by shifting the cell arrangement.
[0021]
This basket for storing a recycled fuel assembly is also similar to the basket for storing a recycled fuel assembly in that the basket and the holding member are simply combined without welding or fastening. Therefore, the same operation and effect as the above-described basket for storing the recycled fuel assembly can be obtained. Further, since adjacent cell rows having a cross section of a ladder shape formed by a plurality of plate-shaped members are arranged so as to be shifted from each other, the number of cells in the basket for storing the recycled fuel assembly is increased in a cavity having the same size. be able to. As a result, more recycled fuel assemblies can be stored. In particular, since the size of the recycled fuel assembly for PWR is large, such a configuration makes it possible to more effectively utilize the space in the cavity. In addition, from the viewpoint of forming more cells, in the basket for storing recycled fuel assemblies according to the basket for storing recycled fuel assemblies according to claim 8, the predetermined displacement amount forms the cell row. It is preferable that the pitch be approximately half of the cell arrangement pitch.
[0022]
Further, a basket for storing a recycled fuel assembly according to claim 9 includes a square pipe and a holding member combined with the outside of the square pipe, wherein the corners of the square pipe are brought into contact with each other. A plurality of the square pipes are arranged in a staggered manner to form a grid-like cell for storing a recycled fuel assembly, and the holding member is arranged around the grid-like cell to hold the square pipe. The recycle fuel assembly is stored in a space surrounded by the square pipe and the holding member.
[0023]
This basket for storing a recycled fuel assembly is also similar to the basket for storing a recycled fuel assembly in that the rectangular pipe and the holding member are simply combined without welding or fastening. Therefore, the same operation and effect as the above-described basket for storing the recycled fuel assembly can be obtained. Furthermore, since a plurality of square pipes are arranged in a zigzag to form a basket for storing a recycled fuel assembly, the number of parts is smaller than that of a basket for storing a recycled fuel assembly by combining a plurality of plate members and the like. Can be reduced. As a result, the time required for assembling the basket for storing the recycled fuel assembly can be reduced, so that the assembling labor can be reduced, and the assembling cost can be reduced accordingly.
[0024]
In addition, the basket for storing a recycled fuel assembly according to claim 10 further comprises a cell fixing member provided at the position of the cell with an opening through which the recycled fuel assembly can pass, in the basket for storing a recycled fuel assembly. The position of the opening is aligned with the position of the cell, and the cell fixing member is connected to the upper side of the plate-like member or the square pipe.
[0025]
In this recycle fuel assembly storage basket, a cell fixing member is attached to the upper side of the basket, and a plate-like member or a square pipe is connected to handle the recycle fuel assembly storage basket as a single unit. The assembly storage basket can be easily handled. Further, since the plate-shaped member and the cell fixing member are fixed by bolts without using welding means such as welding, the basket for storing the recycled fuel assembly can be easily assembled and disassembled.
[0026]
Further, like the basket for storing a recycled fuel assembly according to claim 11, a bottom cell fixing member coupled to a lower side of the plate-shaped member or the square pipe may be further provided. With this configuration, the plate-shaped member can be fixed to the upper side and the lower side of the recycled fuel assembly storage basket, so that the recycled fuel assembly storage basket can be made more robust. In addition, when the basket for storing a recycled fuel assembly is installed, the upper side of the basket refers to the opposite side to the direction of gravity, and the lower side of the basket refers to the side in the direction of gravity (hereinafter the same).
[0027]
The basket for storing recycled fuel assemblies according to claim 12 is characterized in that, in the basket for storing recycled fuel assemblies, the plate-shaped member or the square pipe is made of a B-Al material. For this reason, sufficient strength of the recycled fuel assembly storage basket can be ensured by the strong B-Al material while exhibiting sufficient neutron absorption capacity in the recycled fuel assembly storage basket. The holding member disposed at the outermost periphery of the basket for storing the recycled fuel assembly does not need to have a neutron absorbing ability, and thus does not necessarily need to be manufactured from a B-Al material. However, by utilizing the excellent mechanical properties of the B-Al material, a tougher basket for storing a recycled fuel assembly can be constructed.
[0028]
Further, in the basket for storing a recycled fuel assembly according to claim 13, the B content of the B-Al material is 1.5% by mass to 7.0% by mass in the basket for storing a recycled fuel assembly. It is characterized by the following. For this reason, sufficient toughness can be ensured while exhibiting sufficient neutron absorption capacity in the recycled fuel assembly storage basket. Further, since the B content is 7% by mass or less, extrusion molding can be relatively easily performed. This makes it easy to mold even a large plate-shaped member.
[0029]
Further, in the basket for storing a recycled fuel assembly according to claim 14, in the basket for storing a recycled fuel assembly, enriched boron is added to the B-Al material as a whole or a part of the boron content. It is characterized by.
[0030]
B contributes to neutron absorption in natural boron 10 And B that do not contribute to neutron absorption 11 There is. B with neutron absorption ability 10 Is used, natural boron and B can be added if the same amount of boron is added. 4 B compared to using C as it is 10 The neutron absorption capacity can be increased by the amount. In this basket for storing a recycled fuel assembly, the concentrated boron is used for the B-Al material constituting the plate-shaped member and the like. For this reason, the same neutron absorption capacity can be obtained with a plate-shaped member or a square pipe having a smaller thickness than when natural boron is used as it is, so that the basket for storing the recycled fuel assembly can be made lighter and more compact. . In addition, the cavity space of the cask body can be reduced accordingly, so that the body can be made compact. On the other hand, natural boron and B 4 If the same amount of concentrated boron is added as in the case where C is used as it is, the neutron absorption ability can be increased accordingly, so that even when storing a recycled fuel assembly with high burnup, sufficient safety against criticality can be ensured.
[0031]
Further, the basket for storing a recycled fuel assembly according to claim 15 is the basket for storing a recycled fuel assembly, further comprising a cask, a canister, and a container for storing the recycled fuel assembly for storing the basket for storing a recycled fuel assembly. The outer shape of the holding member is matched with a part of the inner shape of the cavity provided in the above. As described above, since the outer shape of the holding member is adjusted to a part of the inner shape of the cavity, even if the inner shape of the cavity is not only a circle but also an octagon, a substantially cross shape, or a stepped shape, the recycled fuel assembly A storage basket can be stored.
[0032]
Further, the basket for storing a recycled fuel assembly according to claim 16 is characterized in that the plate-like member or the square pipe is an extruded B-Al material. For this reason, the cell storing the recycled fuel assembly can secure sufficient strength of the cell storing the recycled fuel assembly by the tough B-Al material while exhibiting a sufficient neutron absorption capacity.
[0033]
Further, in the recycled fuel assembly storage container according to claim 17, the recycled fuel assembly storage basket is formed by matching the outer shape of the recycled fuel assembly storage basket with the inner shape of the cavity of the recycled fuel assembly storage container body. Inserting and storing a recycled fuel assembly in the cell. Since the recycled fuel assembly storage container has the basket for storing the recycled fuel assembly in the cavity, it can be easily manufactured and the manufacturing cost can be reduced. The recycled fuel assembly storage container referred to in the present invention includes a cask, a canister and other recycled fuel assembly storage containers (the same applies hereinafter). Further, the holding member, the plate-like member, or the square pipe constituting the basket is arranged in the axial direction of the trunk main body (the Z direction in FIGS. 1 and 2) (the same applies hereinafter). These are preferably made by integral extrusion (the same applies hereinafter).
[0034]
Further, in the recycled fuel assembly storage container according to claim 18, in the recycled fuel assembly storage container, a detent member is further provided on the inner periphery of the recycled fuel assembly storage container body, and The rotation of the basket for storing the recycled fuel assembly is stopped by engaging the holding member. With such a configuration, the rotation of the basket for storing the recycled fuel assembly is prevented, and the basket for storing the recycled fuel assembly is correctly positioned with respect to the storage container even during the transportation of the storage container such as the cask. Can be held.
[0035]
Further, a recycled fuel assembly storage container according to claim 19 stores a body of a body having a space therein and a recycled fuel assembly arranged in the space and configured by combining a plurality of plate members. And a holding member arranged between the cell and the trunk body, and a cell for storing the recycle fuel assembly at an outer peripheral position is partitioned by the plate member and the holding member. It is characterized by forming.
[0036]
In this recycled fuel assembly storage container, a plurality of plate-like members and a holding member supporting the plate-like members are combined to constitute a cell for storing the recycled fuel assembly, and further, in the outer peripheral cells, a plate-like member is provided. And a holding member constitute a cell. As described above, since the plate-shaped member and the holding member are simply combined without welding or fastening, the number of steps required for assembling the recycled fuel assembly storage container can be reduced and the assembly can be easily performed.
[0037]
Further, by changing the size and the number of the plate members and the holding members, different types of recycled fuel assemblies can be stored using the same recycled fuel assembly storage container. Thereby, regardless of the type of the recycle fuel assembly, the recycle fuel assembly storage container having the same specification can be used, which is economical. Further, at the outermost periphery of the basket for storing the recycled fuel assembly which does not require the neutron absorption ability, the holding member forms a part of the cell for storing the recycled fuel assembly. As a result, the number of parts of the recycled fuel assembly storage container can be reduced, so that assembling is facilitated and the manufacturing cost can be reduced.
[0038]
Further, a recycled fuel assembly storage container according to claim 20, wherein a trunk body having a space therein, and a plurality of square pipes arranged in the space and arranged in a zigzag manner are arranged in a recycled fuel assembly. A grid-shaped cell for storing the body, and a holding member disposed between the cell and the trunk body, wherein the cell for storing the recycled fuel assembly at the outer peripheral position is formed by the square pipe and the holding member. It is characterized by forming a partition.
[0039]
In this recycled fuel assembly storage container, a lattice-shaped cell is formed by the staggered square pipes, and a holding member for supporting the square pipe is arranged on the outer periphery of the cell. A cell is formed by combining with a square pipe. As described above, it is the same as the above-described recycled fuel assembly storage container in that the rectangular pipe and the holding member are simply combined without welding or fastening. Therefore, the same operation and effect as those of the recycled fuel assembly storage container are provided. Furthermore, since a plurality of square pipes are arranged in a staggered manner to form a cell for storing a recycled fuel assembly, the number of parts can be reduced as compared with a case where such a cell is formed by combining a plurality of plate members or the like. . As a result, the time required for assembling the recycled fuel assembly storage container can be reduced, so that the assembling labor can be reduced, and the assembling cost can be reduced accordingly.
[0040]
Further, in the recycled fuel assembly storage container according to claim 21, in the recycled fuel assembly storage container, a rotation stop member is further provided on an inner periphery of the trunk body, and the rotation stop member and the holding member are connected. It is characterized by being combined. With such a configuration, the rotation of the basket for storing the recycled fuel assembly is prevented, and the basket for storing the recycled fuel assembly can be correctly positioned with respect to the storage container even during transportation of the storage container for the recycled fuel assembly. Can be held.
[0041]
Further, the recycled fuel assembly storage container according to claim 22 is characterized in that, in the recycled fuel assembly storage container, the plate-shaped member or the square pipe is an extruded B-Al material. For this reason, the cell storing the recycled fuel assembly can secure sufficient strength of the cell storing the recycled fuel assembly by the tough B-Al material while exhibiting a sufficient neutron absorption capacity.
[0042]
Further, in the recycled fuel assembly storage container according to claim 23, in the recycled fuel assembly storage container, the B content of the B-Al material is not less than 1.5% by mass and not more than 7.0% by mass. Features. For this reason, sufficient toughness can be ensured while exhibiting sufficient neutron absorption in the cell storing the recycled fuel assembly. Further, since the B content is 7% by mass or less, extrusion molding can be relatively easily performed. This makes it easy to mold even large plate-like members and square pipes.
[0043]
Further, the recycled fuel assembly storage container according to claim 24 is characterized in that, in the recycled fuel assembly storage container, enriched boron is added to the B-Al material as all or part of the boron content. And For this reason, the same neutron absorption capacity can be obtained with a plate-like member or a square pipe having a smaller thickness than when natural boron is used as it is, so that the recycled fuel assembly storage container can be made lighter and more compact. In addition, the cavity space of the main body of the recycled fuel assembly storage container can be reduced accordingly, so that the main body can be made compact. On the other hand, natural boron and B 4 If the same amount of concentrated boron is added as in the case where C is used as it is, the neutron absorption ability can be increased accordingly, so that even when storing a recycled fuel assembly with high burnup, sufficient safety against criticality can be ensured.
[0044]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the present invention is not limited by the embodiment. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art or those that are substantially the same. In addition, the basket for storing recycled fuel assemblies for storing the recycled fuel assemblies described below is mainly used for casks, but is not limited thereto. In addition to the cask, for example, it can be used for a canister or a rack of a recycled fuel storage pool. In the following description, a basket for storing a recycle fuel assembly for a PWR (Pressurized Water Reactor) will be described. However, the present invention relates to a BWR (Boiling Water Reactor) for a boiling water reactor (BWR). It can be applied to a basket for storing recycled fuel assemblies. Hereinafter, the basket is referred to as a basket for storing recycled fuel assemblies.
[0045]
(Embodiment 1)
First, an outline of a cask and a canister as a premise of the present invention will be described. FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of a cask. The cask 200 includes a body 201, a heat transfer fin 207 attached to the outer periphery of the body 201, and an outer cylinder 205 attached to the other long side end of the heat transfer fin 207. The trunk main body 201 has a thickness sufficient to exhibit a γ-ray shielding function. In order to exert a sufficient γ-ray shielding function, the thickness of the body 201 is set to 20 to 30 cm.
[0046]
A bottom plate (not shown) is attached to the trunk body 201, and this bottom plate can be attached to the tubular trunk body 201 by welding. Also, by inserting a metal billet into a container having an internal shape that matches the outer shape of the trunk body 201, and hot-expanding and molding the metal billet with a punch having an outer shape that matches the inner shape of the trunk body 201. The trunk body 201 and the bottom plate may be formed integrally or may be manufactured by casting.
[0047]
The inside of the trunk body 201 is a cavity 201c in which a basket for storing the recycled fuel assembly is stored. The basket stored in the cavity 201c is the basket according to the present invention, and the details will be described later. The shape of the cross section perpendicular to the axial direction (the direction indicated by Z in the drawing) of the cavity 201c is circular, but other shapes such as an octagon, a substantially cross shape, and a step shape may be used according to the specifications of the cask 200. Shaped cavities can also be used. After the recycle fuel assembly is stored in the cavity 201c, it is double-sealed with a primary lid and a secondary lid (not shown) in order to prevent leakage of radioactive material of the trunk body. To ensure the sealing performance, a metal gasket is provided between the primary lid and the secondary lid and the body 201 (not shown).
[0048]
A plurality of heat transfer fins 207 made of a plate-like member are radially attached to the outer periphery of the body 201. The heat transfer fins 207 are made of a heat conductive material such as an aluminum plate or a copper plate, and are joined to the outer periphery of the body 201 by welding or other joining means. Outside the heat transfer fins 207, an outer cylinder 205 made of carbon steel having a thickness of several cm is attached by welding or other joining means. The recycle fuel assembly stored in the cavity 201c generates decay heat, but the decay heat transmitted through the trunk body 201 is transmitted to the outer cylinder 205 through the heat transfer fins 207, and then Released from the surface into the atmosphere.
[0049]
In the entire space 209 surrounded by the trunk body 201, the outer cylinder 205, and the two heat transfer fins 207, resin, polyurethane, which is a polymer material containing a large amount of hydrogen having a neutron shielding function in order to absorb neutrons, Alternatively, it is filled with silicon or another neutron absorbing material (the same applies hereinafter). The neutron absorbing material shields neutrons emitted from the recycled fuel assembly and reduces neutrons leaking to the outside of the cask 200 from the regulation value.
[0050]
The cask 200 is used for storing and transporting and storing the recycled fuel assemblies. When the cask is transported, shock absorbers (not shown) are attached to both ends of the cask so that a sufficient sealing performance can be ensured even if the cask 200 falls down accidentally.
[0051]
Next, the canister will be described. FIG. 2 is an explanatory diagram showing an outline of the canister. The canister 300 is a steel or stainless steel cylindrical container for enclosing recycled fuel. The canister 300 is a steel or stainless steel cylindrical container having a wall thickness of 1 to 3 cm. Unlike the cask 200, it does not have a radiation shielding function.
[0052]
The canister 300 includes a cylindrical body 301 having a bottom, and a basket for storing the recycled fuel assembly is housed in the cavity 301c. After storing the recycled fuel assembly in the canister 300, the cavity 301c is sealed with a lid (not shown). The canister 300 containing the recycled fuel assembly is stored, for example, in a concrete cask 310 and stored for a long time.
[0053]
FIG. 3 is a sectional view showing a basket for storing recycled fuel assemblies according to Embodiment 1 of the present invention. In addition, since the cross section of the basket 100 is symmetrical, only half of the cross section is shown in FIG. The basket 100 for storing recycled fuel assemblies forms cells for storing the recycled fuel assemblies by combining the plate-like members 20 and combining the plate-like members 20 with spacers 30a and 30b that are holding members provided around the plate-like members 20. There is a feature in the point.
[0054]
As shown in FIGS. 3A and 3B, the long-side ends of the plate-like member 20 are combined to form a cell 10 for storing a recycled fuel assembly. Further, spacers 30a and 30b are arranged on the outer periphery of the cell 10. The shape of the cell 10 is kept constant by supporting the plate-shaped member 20 in combination with the longitudinal end of the plate-shaped member 20. The space surrounded by the two spacers 30a and the two plate members 20 forms the cell 10 ', and the space surrounded by the spacer 30a, the spacer 30b and the two plate members 20 forms the cell 10''. I do. Then, the recycled fuel assemblies are also stored in the cells 10 'and 10''. Thus, in the basket 100, the recycled fuel assembly is also supported by the spacers 30a and 30b.
[0055]
The plate-like member 20 constituting the cell 10 containing the recycled fuel assembly is made of an aluminum composite material or an aluminum alloy (hereinafter referred to as B) in which B (boron) or B compound powder having neutron absorption performance is added to Al or Al alloy powder. -Al material). This is because the basket for storing the recycled fuel assembly is required to have a function of preventing the inserted recycled fuel assembly from reaching the criticality. In addition, such a B-Al material has a sufficient balance between strength and elongation, and is suitable for a basket for storing recycled fuel assemblies for casks which require impact resistance. The method for producing the B-Al material will be described later.
[0056]
The spacers 30a and 30b provided on the outer periphery of the recycled fuel assembly storage basket 100 do not necessarily need to use a B-Al material. This is because the neutrons emitted from the recycled fuel assembly at the outermost periphery of the recycled fuel assembly storage basket 100 do not cause the recycled fuel assembly to reach a critical level. Therefore, another material that can be easily extruded may be used, and a B-Al material may be used to improve the strength of the basket 100.
[0057]
In the case where the B-Al material is not used for the spacers 30a and 30b, the manufacturing cost of the recycled fuel assembly storage basket 100 is reduced because it is not necessary to manufacture the recycled fuel assembly storage basket 100 entirely with the B-Al material. Can be reduced. Further, if a material more suitable for extrusion molding is used without using a B-Al material which is a hardly extruded material, the spacers 30a and 30b can be easily extruded. By doing so, the spacers 30a and 30b having more complicated shapes can be manufactured, so that the degree of freedom in designing the spacers 30a and 30b can be increased. In FIG. 3 (a), the spacers 30b are all solid and the spacers 30a are cylindrical, but they may all be solid depending on the mass of the basket. If it is to be lighter, all may be cylindrical. Further, when the spacers 30a and 30b are both solid, heat transfer with the body 201 is facilitated. When the spacers 30a and 30b are formed in a cylindrical shape, the spacers 30a and 30b may have appropriate ribs in terms of rigidity and heat transfer.
[0058]
FIG. 4 is an explanatory view showing a structure for preventing rotation of the basket. In the basket 100 (see FIG. 3) according to Embodiment 1 of the present invention, the plate-shaped member 20 and the spacers 30a and 30b are inserted into the cavity 201c of the trunk main body 201, and are arranged without restraint. For this reason, the entire basket 100 may rotate. In order to prevent this, as shown in FIGS. 4A and 4B, a rotation stopping member 202 is attached to the inner wall of the cavity 201c. Then, the rotation stopping member 202 is arranged between the two spacers 30b, and is engaged with these to prevent the basket 100 from rotating. Note that the rotation stopping member 202 may be disposed between the spacers 30a (see FIG. 3). With such a configuration, rotation of the basket 100 can be prevented, and the basket 100 can be held at a correct position with respect to the storage container such as the cask 200 even while the storage container such as the cask is being transported.
[0059]
Here, the rib is formed by attaching the rod-shaped detent member 202 in the cavity 201c, but the detent member 202 does not need to be continuous in the longitudinal direction. Further, the length of the rotation stopping member 202 is not necessarily required to be equal to the entire length in the depth direction of the cavity 201c, but may be a length that can exhibit the function of preventing the basket 100 from rotating. For example, a key-shaped member may be arranged at the opening of the cavity 201c to prevent the basket 100 from rotating. The rotation stopping member 202 may be formed integrally with the body 201. Further, it is necessary to provide at least one rotation stopping member 202 on the inner wall of the cavity 201c, but the number thereof can be appropriately selected in consideration of workability.
[0060]
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a plate-like member constituting the basket according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 5A shows a state where the plate-like member 20 is viewed from an end on the long side. FIG. 5B is a view taken along the line AA in FIG. 5A. The plate member 20 constitutes a basket 100 for storing a PWR recycled fuel assembly having a high burnup. For this reason, as shown in FIG. 5B, a hole 20 h extending in the longitudinal direction of the plate-shaped member 20 penetrates the plate-shaped member 20. The holes 20h serve as flux straps to slow down neutrons emitted from the recycled fuel assembly. Although two chambers are provided for one plate-like member 20, the number of the chambers is not limited to two, and may be three or four. In addition, since the burnup of the recycled fuel assembly for BWR is lower than that of the recycled fuel assembly for PWR, it is not necessary to provide a flux strap in principle. Therefore, when forming a basket for storing a recycled fuel assembly for BWR, it is not necessary to provide the hole 20h in the plate-shaped member 20.
[0061]
The plate-shaped member 20 has a long-side end 20t on the plate-shaped member 20. 1 , 20t 2 The projections 20s extending in the longitudinal direction of the plate member 20 1 , 20s 2 Is provided. Then, as shown in FIG. 3B, the long side ends of the four plate-like members 20 are combined to form the cell 10 for storing the recycled fuel assembly. The space surrounded by the four plate members 20 is the cell 10. The plate-like member 20 has a long side end 20t. 1 , 20t 2 20s provided on the 1 , 20s 2 Thereby, the displacement in the X and Y directions in FIG. 3 is suppressed.
[0062]
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the spacer of the holding member that constitutes the basket according to Embodiment 1 of the present invention. In order to align the outer periphery of the basket 100 with the inner surfaces of the cavities 201c and 301c (see FIGS. 17 and 3) of the cask 200 and the canister 300, spacers 30a and 30b are arranged on the outer periphery of the plurality of cells 10, and the plate member 20 is moved. The basket 100 is configured to be supported. At this time, the outer sides 30ao and 30bo of the spacers 30a and 30b have a shape conforming to a part of the inner surface shape of the cavity 201c.
[0063]
Further, in the basket 100, the space surrounded by the spacer 30a and the plate-like member 20 and the space surrounded by the spacer 30b and the plate-like member 20 (see FIG. 3 (a)) also have cells for storing the recycled fuel assemblies. Used as 10 'and 10''. The spacer 30a is a cylindrical member having a substantially fan-shaped cross section. The spacer 30b is a member having a smaller sectional area than the spacer 30a, and is configured as a solid member. Note that the spacer 30b becomes large depending on the number of recycle fuel assemblies to be stored, which may be uneconomical in a solid state. In such a case, the spacer 30b may also be formed of a cylindrical member. When a solid member is used, heat transfer with the trunk body 201 is facilitated. When the spacers 30a and 30b are formed in a cylindrical shape, an appropriate rib 30ar 'may be provided as shown in FIG. 6C to improve rigidity and heat transfer performance.
[0064]
The spacers 30a and 30b are the longer side end portions 20t of the plate member 20. 1 The combination portions 30at and 30bt combined with the like are formed in a step shape, and the long side end portion 20t of the plate-shaped member 20 is formed. 1 , 20t 2 20s formed on the surface 1 , 20s 2 It is designed to mesh with. With such a configuration, displacement between the plate-shaped member 20 and the spacer 30a or the like is suppressed.
[0065]
The spacers 30a and 30b are manufactured by extruding an Al alloy or the like. The spacers 30a and 30b are arranged at the outermost periphery of the basket 100 and are in contact with the inner surface of the cavity 201c of the cask 200, and discharge the decay heat of the recycled fuel assembly to the outside of the cavity 201c. Further, in the basket 100, each of the plate members 20 and the spacers 30a and 30b are merely combined, and are not fixed by joining means such as welding. Therefore, the plate-like member 20 is restrained by the spacers 30a and 30b.
[0066]
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a state where the basket according to the first embodiment is assembled. When assembling the basket 100, the trunk main body 201 of the cask 200 and the trunk main body 301 of the canister 300 are placed horizontally. Then, first, the spacers 30b and 30a are arranged in the cavity 201c. Next, the plate members 20 are sequentially inserted into the cavities 201c, and the long side ends of the plate members 20 are combined. When the plate members 20 are combined, it is preferable to fix the plate members 20 with a positioning jig 70 as shown in FIGS. 7B and 7C because positioning can be easily performed. When all the plate members 20 are inserted into the cavity 201c, the basket 100 is completed, and the recycle fuel assembly is stored in the cell 10.
[0067]
In this way, if the body 201 is placed horizontally and the plate-like members 20 and the spacers 30a and the like are incorporated into the cavity 201c, the clearance between the plate-like members 20 and between the plate-like members 20 and the spacers 30a and the like is utilized by using gravity. Can be packed in one direction. Thus, the plate 100, the spacer 30a, and the like can be easily incorporated into the cavity 201c, so that the basket 100 can be easily assembled. Note that the body 201 may be erected, and the plate member 20, the spacer 30a, and the like may be incorporated into the cavity 201c.
[0068]
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a positioning structure of a plate-like member and the like on the bottom plate side of the trunk body. Although this positioning structure is not essential for the structure of the basket, the structure facilitates assembly. In this positioning structure, a positioning spacer 80 for the plate member 20 and a positioning spacer 81 for the spacer 30a are attached to the bottom 201b of the cavity 201c. Then, the hole 20h and the hollow spacer 30a provided in the plate member 20 are fitted into the positioning spacers 80 and 81 to fix the position of the plate member 20 and the like.
[0069]
As shown in FIG. 8B, the positioning spacer 80 for the plate member 20 is fixed to the bottom 201b of the cavity 201c with bolts 80b. Then, as shown in FIG. 3C, a hole 20h penetrating through the plate member 20 is fitted into the spacer 80. The positioning spacer 81 for the spacer 30a has the same configuration. As described above, since the positions of the plate-like member 20 and the spacer 30a are restricted to some extent by the positioning spacer 80 and the like, the basket 100 can be easily assembled.
[0070]
Also, by changing the dimensions of the positioning spacers 80 and the like and changing the positions of the bolts 80b accordingly, it is possible to cope with baskets constituting cells of different sizes. Thus, even when baskets having cells of different sizes are stored in the same cask, it can be easily coped with by replacing the spacer 80 and the like, which is economical.
[0071]
FIG. 9 is an explanatory view showing another positioning structure such as a plate-like member. This positioning structure is different from the above-described positioning structure (see FIG. 8) in that a bottom plate 82 having a projection 80t into which the plate-shaped member 20 and the like are fitted is provided on the bottom 201b of the cavity 201c. As shown in FIGS. 9A and 9B, the bottom plate 82 is provided with a plurality of projections 82t. Then, the hole 20h of the plate member 20 is fitted into the protrusion 82t, and the plate member 20 is fixed at a predetermined position. The protrusion 82t may be formed integrally with the bottom plate 82, or may be formed by attaching a member to the bottom plate 82 as in the spacer 80 (see FIG. 8). According to the latter, it is possible to easily accommodate the case where the recycled fuel assemblies of different sizes are stored or the case where the number of the recycled fuel assemblies is changed.
[0072]
As shown in FIGS. 9A and 9B, a hole 82h is preferably provided at a position on the bottom plate 82 where the cell 10 and the like (see FIG. 3) for storing the recycled fuel assembly are formed. . This is because it is easy to remove water remaining between the bottom 201b of the cavity 201c and the bottom plate 82. The shape of the hole 82h may be circular as shown in FIGS. 9A and 9B, or may be the same shape and size as the cell 10 (see FIG. 3). Further, when the upper plate 83 is provided above the cavity 201c, a taper 83c may be provided at the top of the projection 83t to make it easier to fit into the hole 20h of the plate member 20. The upper plate 83 will be described later.
[0073]
The baskets 100 and 100 ′ (see FIGS. 3 and 10) according to the first embodiment of the present invention are constituted by three types of members, namely, the plate-like member 20 and the spacers 30 a and 30 b, and therefore, the members constituting the basket 100. Types can be reduced. As a result, the number of types of the extrusion dies is reduced, so that the manufacturing cost can be reduced. Further, the plate-shaped member 20, the spacer 30a, and the like need only be cut to a predetermined length after the extrusion molding, and no additional processing such as processing of grooves and cuts, joining, and the like are unnecessary, so that they can be easily manufactured. Further, since the plate members 20 are merely combined with each other, there is no deterioration in the mechanical properties and the neutron absorbing ability of the welding joint part due to welding. Thereby, the basket 100 with high safety can be configured.
[0074]
In addition, since the B-Al alloy, which is the material of the plate-shaped member 20, contains a B compound having high hardness, the extrusion dies are easily worn, and the extrusion thrust required for extrusion molding is smaller than that in the case where a normal Al material is used. It becomes big. Further, in the basket for storing the recycle fuel assembly for PWR, it is necessary to provide a flux strap, so that the load on the extrusion die is increased, and the extrusion thrust is also increased. Since the plate-shaped member 20 constituting the basket 100 has a surface area of about 1/4 as compared with a square pipe having a flux strap, the shape of the extrusion die is simplified, and the production of the extrusion die is easy. Become. Also, the extrusion thrust can be made smaller than before, so that the extrusion molding can be easily performed. Thereby, the basket 100 for PWR provided with the flux strap can be easily manufactured.
[0075]
Further, the basket 100 can be configured by simply combining the plate-shaped member 20, the spacer 30a, and the like, and the joining of the combined portions is unnecessary, so that the basket 100 can be easily assembled in a short time. Further, since the plate-like member 20 and the like are not fixed, any plate-like member 20, the spacer 30a, and the like can be taken out and replaced with a new plate-like member 20, which is economical.
[0076]
In addition, the long side end portion 20t of the plate member 20 1 Are combined at the free end, so that the thermal expansion of the plate-like member 20 due to the decay heat of the recycled fuel is easily absorbed, and the design of the basket 100 is facilitated. In addition, the long side end portion 20t of the plate member 20 1 Are combined at the free end, so that there is no need to consider the bending moment in the combined portion at the long side end. Thus, the bending moment acting on each plate member 20 can be minimized, so that the load on each plate member 20 can be reduced, and the strength design of each plate member 20 can be facilitated.
[0077]
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a state in which an upper plate is provided on the upper part of the basket according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 11 is an explanatory diagram showing a coupling structure between the plate member and the upper plate. This basket 100 'is characterized in that an upper plate 85, which is a cell fixing member, is attached to the upper part of the basket 100 (see FIG. 3) so that the basket 100' is handled integrally.
[0078]
As shown in FIGS. 10A and 10B, an upper plate 85 having an outer shape matched to the inner shape of the cavity 201c is mounted on the plate member 20. The upper plate 85 is provided with a plurality of openings 85h corresponding to the shape of the cell 10 storing the recycled fuel assembly, and the opening 85h is located above the cell 10. Then, the recycled fuel assembly is stored in the cell 10 through the opening 85h. Although the upper plate 85 shown in FIG. 10 has an integral structure whose outer shape matches the inner shape of the cavity 201c, the upper plate 85 may be divided into two or more. When divided, the size and mass of the upper plate 85 are reduced as compared with the integral structure, so that the upper plate 85 can be easily handled. The outer shape of the upper plate 85 conforms to the inner shape of the cavity 201c. However, the upper plate 85 is formed only at the portion where the cell 10 is formed by the plate member 20 and the spacers 30a and 30b (see FIG. 3). It may be provided.
[0079]
The upper plate 85 is attached above the plate member 20, but at this time, the upper plate 85 blocks the hole 20 h of the plate member 20. Therefore, as shown in FIG. 10C, the upper plate 85 may be provided with a drainage hole 85k at a portion overlapping with the hole 20h, so that water remaining in the hole 20h can be easily removed.
[0080]
Next, a connection structure between the plate member 20 and the upper plate 85 will be described with reference to FIG. The upper plate 85 is provided with a hole 85th in a portion overlapping the plate-shaped member 20. The hole 85th overlaps a threaded tap hole 20th formed in the plate member 20. In addition, as shown in FIG. 11A, a portion of the upper plate 85 that overlaps the hole 20 h of the plate member 20 protrudes in a convex shape. Then, the protruding portion is fitted into the hole 20h to support the plate-like member 20, thereby forming the cell 10 (see FIG. 10). As shown in FIG. 11B, the upper plate 85 may be formed with a taper 85 s at a portion where the plate-shaped member 20 is fitted, so that the upper plate 85 can be fitted easily. If the position of the plate member 20 is fixed by the hole 85th provided in the upper plate 85 and the tap hole 20th provided in the plate member 20, the surface where the upper plate 85 is coupled to the plate member 20 is formed. Need not necessarily form a protruding portion.
[0081]
When the plate-shaped member 20 and the upper plate 85 are combined, the upper plate 85 is fixed to the plate-shaped member 20 through the hole 85th of the upper plate 85, the bolt 87 serving as a fastening means, and the tap hole 20th of the plate-shaped member 20. . Although not shown, a long bolt may be passed through the hole 20 h of the plate member 20 to fix the upper plate 85 and the plate member 20. The bolts 87 may be attached to all the plate members 20 or may be selected and attached to the minimum plate members 20 necessary for fixing.
[0082]
FIG. 12 is an explanatory view showing another example of the fixing means of the upper plate. FIG. 7A shows a state in which a tap hole 20th that does not simply cut a thread groove is opened in the plate-like member 20 (see FIG. 11). FIGS. 12B and 12C show an example in which the wedge anchors 88a or 88b are inserted into the tapped holes 20th, and the upper plate 85 is fixed to the plate member 20 by the wedge anchors 88a and 88b. FIG. 12D shows an example in which an insert metal fitting 88c with a female thread is attached to the tapped hole 20th, and a bolt is screwed into the tapped hole 20th to fix the upper plate 85 to the plate member 20. FIG. 12E shows an example in which a screw bush 88d is attached to the tapped hole 20th, and a bolt is screwed into the screw bush 88d to fix the upper plate 85 to the plate-shaped member 20. According to the fixing means shown in these examples, a larger load can be borne than in the case where the tap hole 20th is directly threaded, so that the basket 100 'can be rigidly connected.
[0083]
In the basket 100 ', the plate-like member 20 is held at a predetermined position by fixing the upper plate 85 and the plate-like member 20, so that the basket 100' can be integrally handled. As a result, the basket 100 'can be easily handled. Further, since the plate-like member 20 and the upper plate 85 are fixed by the bolts 87 without using welding means or the like, the basket 100 'can be easily assembled and disassembled. Further, since the bolt 87 for fixing the plate-shaped member 20 and the upper plate 85 only needs to absorb the thermal expansion of the upper plate 85, no special device for absorbing the large thermal expansion is required. Further, since the bolt 87 only needs to connect the plate member 20 and the upper plate 85, it is not necessary to withstand a large load. The lower plate 83 (see FIG. 9) may be attached together with the upper plate 85. In this way, the plate-like member 20 can be fixed on the upper side and the lower side of the basket 100 ', so that the basket 100' can be made more robust. Further, when assembling without using the upper plate 85 and the lower plate 83, the assembly in the cavity 201c is essential. However, when assembling with the upper plate 85 and the lower plate 83 and using bolts, only the basket 100 'is used. Is easy to assemble independently, and the workability is improved.
[0084]
FIG. 13 is a cross-sectional view showing an example in which the number of recycled fuel assemblies stored in the basket according to Embodiment 1 is changed. In FIG. 13, the recycle fuel assembly is stored in the cells 10 indicated by oblique lines. As shown in FIGS. 13A and 13B, if a spacer 30'a or 30'b or the like having a changed shape and size is used, even a cask or canister having a cavity 201c of the same size can be used. The number of stored recycled fuel assemblies can be easily changed. By doing so, the number of recycled fuel assemblies stored using the same cask or canister can be changed arbitrarily without preparing casks or canisters with different specifications, so even if the storage plan is changed Can respond flexibly. Although not shown, by changing the dimensions of the plate member 20 and the spacers 30a and 30b, recycled fuel assemblies having different dimensions can be stored. In this case, the same cask or canister can be used to store any recycle fuel assembly for PWR or BWR. Therefore, it is not necessary to prepare casks with different specifications, and it is economical.
[0085]
Further, when storing a high-burn-up recycled fuel assembly, as shown in FIG. 13B, the number of stored fuel cells is reduced by using large-sized spacers 30 ″ a and 30 ″ b, and The recycle fuel assembly is concentrated near the center of 100. As a result, the range of neutrons and gamma rays emitted from the recycled fuel assembly can be extended to ensure safety. Although not shown, appropriate ribs may be provided on the spacers 30′a, 30 ″ a or 30 ″ b from the viewpoint of improving rigidity and heat transfer.
[0086]
FIG. 14 is a cross-sectional view showing an example in which the basket according to the first embodiment is housed in a cavity having an octagonal cross section. In this way, if the outer shape of the basket 100 is made to conform to the inner shape of the cavity 201'c by the spacers 30 '''a and 30''' b, the basket 100 can be formed regardless of the cavity shape of the cask or canister. Can be stored in the cavity 201′c. In this case, instead of the spacers 30 '''a and 30''' b, the cell 10 for storing the recycled fuel assembly may be formed on the inner surface of the cavity 201'c. By doing so, the spacers 30 '''b can be omitted, so that the number of parts can be further reduced.
[0087]
(Modification)
FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating a basket according to a modification of the first embodiment. The basket 101 has substantially the same configuration as the basket 100 according to the first embodiment (see FIG. 3), but the plate-like member 21 constituting the basket 101 has one long side in a direction perpendicular to the longitudinal direction. Side end 21t 1 Only in that only the protrusion 21s extending in the longitudinal direction is provided. The other points are the same as those of the first embodiment, and therefore, are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
[0088]
FIG. 15B shows a cross-sectional shape of the plate-like member 21 constituting the basket 101, which is perpendicular to the longitudinal direction. As shown in the drawing, the plate-like member 21 constituting the basket 101 has one long-side end 21t. 1 Is provided with a protrusion 21s extending in the longitudinal direction of the plate-shaped member 21. Also, the other long side end 21t 2 Is formed in a planar shape, and the protrusion 21s is not provided. Then, similarly to the basket 100 according to the first embodiment (see FIG. 3), the cells 11 for storing the recycled fuel assemblies include the long-side end portions 21 t of the four plate members 21. 1 And 21t 2 And four plate members 21 are combined at an angle of 90 degrees. At this time, the long side end 21t 1 A long-side end 21t formed in a cross-sectional planar shape is formed in a portion formed in a step-like shape by the protrusion 21s. 2 Combine.
[0089]
The basket 101 is configured by combining a plurality of plate members 21 and spacers 31a and 31b as shown in FIG. The portion where the long side ends of the four plate-like members 21 are combined with each other (the area surrounded by the dotted line D in the drawing) is the long side end 21t provided with the protrusion 21s. 1 And the long side end 21t where the protrusion 21s is not provided 2 Are combined so as to face each other. The arrangement of the spacers 31a and 31b provided on the outermost periphery of the basket 101 and the combination of the plate-like member 21 with the spacers 31a and the like are as described in the first embodiment. Although the portion 31at combined with the plate-like member 21 such as the spacer 31a is formed in a step shape, the number of steps is one less than that of the spacer 30a according to the first embodiment (see FIG. 6). This is because one long side end 21t of the plate-like member 21 combined with the spacer 31a or the like. 2 Is formed in a planar shape.
[0090]
The basket 101 is configured by simply combining a plurality of plate members 21 and spacers 31a and 31b. With such a configuration, the same operation and effect as those of the basket 100 according to the first embodiment can be obtained. Further, the spacers 31a and 31b arranged on the outermost periphery of the basket 101 can be formed in a portion that is combined with the plate-like member 21 in a simpler shape than the spacer 30a and the like according to the first embodiment. For this reason, since the spacers 31a and 31b are more easily formed, the basket 101 having higher strength can be formed by using a hardly extruded material such as a B-Al material.
[0091]
Although the first embodiment of the present invention and its modifications have been described above, the contents of the present invention described here can be applied to the following embodiments as needed.
[0092]
(Embodiment 2)
FIG. 16 is a sectional view showing a basket according to the second embodiment. The basket 102 has substantially the same configuration as the basket 100 according to the first embodiment (see FIG. 3), but the plate-like member 22 constituting the basket 102 has two long sides in a direction perpendicular to the longitudinal direction. The difference is that the side end 22t is formed in a step shape, and the long side end 22t is combined with each other to form the cell 12. The other points are the same as those of the first embodiment, and therefore, are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
[0093]
FIG. 16B shows a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the plate member 22 constituting the basket 102. As shown in the drawing, a convex portion 22s extending in the longitudinal direction is provided at both long side end portions 22t of the plate-shaped member 22, and the cross-sectional shape is formed in a step-like shape. Then, similarly to the basket 100 according to the first embodiment (see FIG. 3), the cell 12 for storing the recycled fuel assembly is formed by combining the long-side end portions 22t of the four plate members 22 with each other. Are combined at an angle of 90 degrees.
[0094]
As shown in FIG. 16A, the basket 102 is configured by combining a plurality of plate members 22 with spacers 32a and 32b. The arrangement of the spacers 32a and 32b provided on the outermost periphery of the basket 102 and the combination of the plate member 22 with the spacers 32a and the like are as described in the first embodiment. Although the portion 32at of the spacer 32a combined with the plate member 22 is formed in a step shape, the number of steps is further increased as compared with the spacer 31a according to the first modification of the first embodiment (see FIG. 15). One less. This is because the long side end 22t of the plate-like member 22 is formed in a stepped shape.
[0095]
This basket 102 is configured by simply combining a plurality of plate-like members 22 and spacers 32a and 32b. The basic configuration is the same as the baskets 100 and 101 described above. For this reason, the same operations and effects as those of the basket 100 and the like according to the first embodiment and the first modification thereof are achieved. Further, the spacer 32a disposed on the outermost periphery of the basket 102 can form a portion combined with the plate-like member 22 in a simpler shape than the spacers 30a and 31a according to the first embodiment and the first modification. , Making molding easier. In addition, since the accuracy for combining with the plate-like member 22 does not have to be so strict, the assembly of the basket 102 becomes easy by that much.
[0096]
(Modification 1)
FIG. 17 is a sectional view showing a basket according to a first modification of the second embodiment of the present invention. The basket 103 has substantially the same configuration as the basket 102 according to the second embodiment (see FIG. 16), but the plate-like member 23 constituting the basket 103 has one long-side end 23t. 1 Has a meshing part 23b 1 Is formed, and the projections 23s 1 Has two inclined parts 23d 1 And 23d 2 And the other long side end 23t 2 Has one inclined part 23d 3 In that the cross section is substantially trapezoidal. The other points are the same as those of the second embodiment, and therefore, are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
[0097]
FIG. 17B shows a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the plate member 23. As shown in the figure, one long side end portion 23t of the plate member 23 1 Has two inclined portions 23d 1 And 23d 2 23s extending in the longitudinal direction formed with 1 Is provided. Also, the long side end 23t 1 Has a meshing portion 23b 1 Is provided. The other long side end 23t of the plate member 23 2 Has one inclined part 23d 3 Are provided, and the cross section is formed in a substantially trapezoidal shape. When the basket 103 is configured, one long side end portion 23t 1 And the longer side end 23t of the other plate member 23 2 Are combined. At this time, the long side end portion 23t 1 Meshing part 23b 1 Is the longer side end 23t of the other plate member 23 2 23s provided on the 2 Mesh with. Also, similarly to the baskets 100 and 102 according to the first and second embodiments, spacers 33a and 33b are arranged on the outermost periphery of the basket 103.
[0098]
The basket 103 is configured by simply combining the plurality of plate members 23 and the spacers 33a and 33b without joining them, and has the same basic configuration as the baskets 100 and 101. Therefore, the same operations and effects as those of the basket 100 and the like according to the first embodiment and the like are achieved. Furthermore, in this basket 103, the long side end portion 23t 1 , 23t 2 The inclined part 23d 1 ~ 23d 3 Is provided, when receiving the forces in the X and Y directions in the figure, compared to the basket 100 and the like according to the first and second embodiments, this force is applied to the adjacent plate with a larger area. Can be transmitted to the shape member 23. As a result, the long side end 23t of the plate member 23 1 , 23t 2 , The stress of the basket 103 can be increased accordingly. Further, the plate-like members 23 are separated from each other by a long side end 23t. 1 Engaging portion 23b provided at 1 And long side end 23t 2 23s provided on the 2 17, the displacement in the X and Y directions in FIG. 17 can be suppressed.
[0099]
(Modification 2)
FIG. 18 is a sectional view showing a basket according to a second modification of the second embodiment of the present invention. This basket 104 has substantially the same configuration as the basket 102 according to the second embodiment (see FIG. 16), but the plate-like member 24 forming the basket 104 has a long side end 24t. 1 The convex portion 24s 1 And the engagement portion 24b 1 And the long side end 24t 2 The convex portion 24s 2 And the engagement portion 24b 2 And the convex portion 24s 1 And 24s 2 Is formed in a substantially triangular cross section. The other points are the same as those of the second embodiment, and therefore, are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
[0100]
FIG. 18B shows a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the plate member 24. As shown in the figure, one long side end 24t of the plate member 24 1 Is a convex part 24s 1 And meshing part 24b 1 It is composed of In addition, the convex portion 24s 1 Has a substantially triangular cross section perpendicular to the longitudinal direction of the plate member 24. The other long side end 24t 2 Is a convex part 24s 2 And the engagement portion 24b 2 And the convex portion 24s 2 Has a substantially triangular cross section perpendicular to the longitudinal direction of the plate member 24.
[0101]
When configuring the basket 104, as shown in FIG. 1 And the longer side end 24t of the other plate member 24 2 Are combined. At this time, one long side end 24t 1 Engaging portion 24b formed in 1 And the other long side end 24t 2 Engaging portion 24b formed in 2 And mesh. Further, similarly to the basket 103 according to the first modification of the second embodiment, spacers 34a and 34b are arranged on the outermost periphery of the basket 104.
[0102]
The basket 104 is formed by simply combining the plurality of plate members 24 and the spacers 34a and 34b without joining them, and has the same basic configuration as the baskets 100 and 101. Therefore, the same operations and effects as those of the basket 100 and the like according to the first embodiment and the like are achieved. Further, in this basket 104, the long side end portion 24t 1 , 24t 2 24s formed in a triangular cross section 1 , 24s 2 Is provided, when receiving the forces in the X and Y directions in the figure, compared to the basket 100 and the like according to the first and second embodiments, this force is applied to the adjacent plate with a larger area. To the shape member 24. As a result, the long side end 24t of the plate member 23 1 , 24t 2 , The stress of the basket 104 can be increased accordingly.
[0103]
Further, even if a deviation occurs in a direction perpendicular to the axis of the cask or canister (a direction parallel to the paper surface of FIG. 18), the long side end portion 24t 1 , 24t 2 24s formed on the surface 1 , 24s 2 Has a triangular cross section, so the deviation tends to converge toward the vertex of the triangle. Thus, the shape of the cell 14 or the like can be always kept constant even with respect to the deviation, so that the recycled fuel assembly stored inside the cell 14 or the like can be stably stored. Further, the plate members 24 are separated from each other by a long side end 24t. 1 , 24t 2 Engaging portion 24b provided in 1 , 24b 2 Mesh with each other to form the cell 14, so that the displacement in the X and Y directions in FIG. 18 can be suppressed.
[0104]
As described above, the second embodiment of the present invention and its modifications have been described. However, the contents of the present invention described here can be applied to the following embodiments as needed.
[0105]
(Embodiment 3)
FIG. 19 is a sectional view showing a basket according to Embodiment 3 of the present invention. The basket 105 has substantially the same configuration as the basket 102 according to the second embodiment (see FIG. 16), but both long side end portions 25t of the plate member 25 constituting the basket 105 are Are different in that a cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of the is formed in a triangular shape. The other points are the same as those of the second embodiment, and therefore, are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
[0106]
FIG. 19B shows a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the plate member 25 constituting the basket 105. As shown in the figure, both long-side end portions 25t of the plate-shaped member 25 have a triangular cross section, and the apex angle α is 90 degrees. By combining the four plate members 25, a cell 15 having a rectangular cross section for storing the recycled fuel assembly is formed (see FIG. 19A). Further, as shown in FIG. 19A, the basket 105 is configured by forming a plurality of cells 15 by combining a plurality of plate members 25 and arranging spacers 35a and 35b around the cells.
[0107]
In the basket 105, the plate-like members 25 each having a triangular cross section at the long side end 25t are combined at the long side end 25t. With such a configuration, when receiving forces in the X and Y directions in the drawing, the forces are adjacent to each other with a larger area as compared with the baskets 100 and 102 according to the first and second embodiments. It can be transmitted to the plate member 25. As a result, the stress at the long side end portion 25t of the plate member 25 can be reduced, so that the safety of the basket 105 can be increased accordingly.
[0108]
Even if a deviation occurs in a direction perpendicular to the axis of the cask or canister (a direction parallel to the paper surface of FIG. 19), the long side end 25t of the plate-like member 25 has a triangular cross section, so The deviation tries to converge toward the vertex. Accordingly, the shape of the cell 15 or the like can be always kept constant even with respect to the displacement, and the recycle fuel assembly stored inside the cell 15 or the like can be stably stored.
[0109]
(Modification)
FIG. 20 is a sectional view showing a basket according to a modification of the third embodiment of the present invention. FIG. 21 is an explanatory view showing a plate-like member constituting a basket according to a modification of the third embodiment. This basket 106 has substantially the same configuration as the basket 105 according to the third embodiment (see FIG. 19), but has both long-side end portions 26t of the plate-like member 26 having a cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction. The difference is that the angle α is formed in a triangular shape of approximately 120 degrees, and these plate-like members 26 are combined to store a recycled fuel assembly having a hexagonal cross-sectional shape. The other points are the same as those of the second embodiment, and therefore, are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. In addition, the recycled fuel assembly having a hexagonal cross section includes, for example, a recycled fuel assembly for a fast breeder reactor.
[0110]
As shown in FIG. 21A, the plate-like member 26 constituting the basket 106 has a triangular cross section at both long side ends 26t. The apex angle α is approximately 120 degrees, but errors in processing and dimensional tolerances in design are included in a range of approximately 120 degrees. The plate-like member 26 has a hole 26h extending in the longitudinal direction penetrating the plate-like member 26, and plays a role of a neutron flux strap. As shown in FIG. 21 (b), two plate-like members 26 having an angle β of 120 degrees are integrated to constitute a cell constituting member 26 ′, and a basket 106 is constituted by three cell constituting members 26 ′. In this case, the number of parts can be reduced, so that the number of steps for assembling the basket 106 can be further reduced.
[0111]
The six plate-shaped members 26 are combined with each other at the long side end portions 26t to form the hexagonal cross-sectional cells 16 for storing the recycled fuel assemblies. The basket 106 is configured by arranging spacers 36a and 36b around a plurality of cells 16 formed by a plurality of plate members 26. In this example, as the spacers 36a and 36b, one set of two spacers 36b and one spacer 36a are alternately arranged. The spacer 36a supports the side surface 26sp and the long side end 26t of the plate member 26, and the spacer 36b supports the long side end 26t of the plate member 26. Since the spacers 36a and 36b abut on the long side end 26t of the plate member 26 at the outermost periphery of the basket 106, the angle of the portion is 120 as shown in FIGS. 20 (c) and (d). Degrees or 60 degrees.
[0112]
The spacer 36b is combined with the four plate-like members 26 to form a hexagonal cross-section cell 16 'for storing the recycled fuel assembly. Since the spacer 36b is arranged at the outermost periphery of the basket 106, no recycled fuel assembly is arranged outside the spacer 36b. Therefore, it is not necessary to provide the spacer 36b with a neutron absorbing ability for preventing criticality, and a preferable material can be appropriately selected in consideration of strength and ease of fabrication. This is the same for the spacer 36a.
[0113]
As described above, in the third embodiment, the apex angle α at both long side ends of the plate-like member 26 having both long side ends formed in a triangular cross section is changed, and the surrounding spacers 36a are accordingly adjusted. Recycled fuel assemblies having different cross-sectional shapes can be stored simply by changing the size and shape such as. Thus, different types of recycled fuel assemblies can be stored in the same cask, which is economical. The basket 106 according to this modification is different from the third embodiment in that the basket 106 according to this modification is configured by simply combining the plate-like member 26 having both long side ends formed into a triangular cross section and the spacers 36a and 36b. This is similar to the basket 105. Therefore, the same operation and effect as those of the basket 105 according to the third embodiment can be obtained.
[0114]
As described above, the third embodiment of the present invention and its modifications have been described. However, the contents of the present invention described here can be applied to the following embodiments as needed.
[0115]
(Embodiment 4)
FIG. 22 is a sectional view showing a basket according to Embodiment 4 of the present invention. FIG. 23 is an explanatory view showing a plate-like member constituting a basket according to Embodiment 4 of the present invention. The basket 107 is formed by combining long-side ends of the plate members 27a, 27b, and 27c with each other, and forming a cell line having a ladder-shaped cross section and a plate-like shape perpendicular to the side surface of the plate member 27b that forms the cell line. It is characterized in that it includes an adjacent cell row having a ladder-like cross section formed by combining the members 27a and shifting the arrangement of the cells 17 '' by a predetermined value with respect to the cell row.
[0116]
This basket 107 includes three types of plate-like members 27a, 27b, and 27c shown in FIGS. 23A to 23C, and three types of spacers 37a, 37b, and 37c shown in FIGS. 22B to 22D. Are configured in combination. The long side ends 27at, 27bt, 27ct of the plate members 27a, 27b, 27c are provided with protrusions 27as, 27bs, 27cs extending in the longitudinal direction, such as the plate member 27a. In the vicinity of the center of the side surface of the plate-like member 27b, there is provided a groove 27ss combined with the protrusion 27as provided at the long side end 27at of the plate-like member 27a.
[0117]
In the plate members 27a and 27b, the total thickness h 1 <H 2 Or the thickness t of the flux strap 1 <T 2 Or the total thickness h 1 <H 2 And the thickness t of the flux strap portion 1 <T 2 It is preferable that The plate-like member 27b can be regarded as a doubly supported beam that is supported by the long side end 27bt and that exerts a concentrated load on the groove 27ss near the center. Due to this concentrated load, a large bending moment acts on the plate member 27b, and a large bending stress acts on the plate member 27b as compared with the other plate members 27a and 27c. Therefore, in order to keep the bending stress acting on the plate-like member 27b within the allowable ground, the total thickness h of the plate-like member 27b is required. 2 And the thickness t of the flux strap 2 Should be as large as possible. Therefore, it is preferable that the total thickness and the thickness of the flux strap portion satisfy the above relationship. The total thickness h 1 = H 3 The plate members 27a and 27c may have the same shape.
[0118]
As shown in FIG. 22A, the one plate-like member 27c and the two plate-like members 27a are arranged such that the plate-like member 27c and the plate-like member 27a have an angle of 90 degrees and the long sides thereof. Combined at ends 27ct and 27at. Further, both long side ends 27bt on the long sides of the plate member 27b are combined with the long side ends 27at of the two plate members 27a. In this way, the cells 17 storing the recycled fuel assemblies are configured. At this time, the groove 27ss of the plate-like member 27b is disposed outside the cell 17. As shown in FIG. 22A, a plurality of cells 17 are arranged in a line to form a first cell line 41 having a ladder-shaped cross section.
[0119]
Spacers 37a, 37b, and 37c are arranged on the outer periphery of the basket 107, and are combined with the long side ends 27at, 27bt, and 27ct of the plate members 27a, 27b, and 27c. 27c is held. Further, as can be seen from FIG. 22A, the spacer 37b, together with the plate members 27a and 27b, constitutes a cell 17 'for storing the recycled fuel assembly. Further, the spacers 37a and 37c, together with the plate members 27a, 27b and 27c, constitute a cell 17 ″ for storing the recycled fuel assembly.
[0120]
On the outer periphery of the basket 107, the plate members 27b and 27a and the spacer 37b are combined to form a cell 17 'for storing a recycled fuel assembly. At this time, the groove 27ss of the plate-like member 27b is arranged outside the cell 17 '. In addition, as shown in FIG. 22A, a plurality of cells 17 'are arranged in a row to form a second cell row 42 having a ladder cross section.
[0121]
Between the first cell row 41 and the second cell row 42, the groove portions 27ss of the plurality of plate members 27b face each other, and the plate members 27b forming both cell rows are arranged to face each other. Then, a plurality of plate-like members 27a are inserted between the two cell rows to form a plurality of cells 17 ″ between the two cell rows. At this time, the projection 27as provided on the long side end 27at of the plate-like member 27a and the groove 27ss are combined. Then, the cells 17 ″ arranged in a line form a third cell line 43 which is an adjacent cell line having a ladder cross section.
[0122]
The third cell row 43 is configured by combining a groove 27ss provided near the center of the side surface of the plate-like member 27b with a protruding portion 27as of the long side end 27at of the plate-like member 27a. Therefore, as is clear from FIG. 22A, the third cell row 43 is arranged to be shifted by P / 2 with respect to the first cell row 41 and the second cell row 42 (P is a cell pitch).
[0123]
The basket 107 is configured by simply combining the plurality of plate members 27a, 27b, 27c with the plurality of spacers 37a, 37b, 37c. In this respect, since it is the same as the basket 100 according to the first or second embodiment, the same operation and effect as those of the basket 100 and the like are achieved. Further, the third cell row 43 is arranged shifted from the first and second cell rows 41 and 42 by half the cell pitch P. As a result, the number of cells in the basket 107 can be increased in many cases as compared with the basket 100 and the like according to the first and second embodiments and the like, and more recycled fuel assemblies can be stored. In particular, since the size of the PWR recycled fuel assembly is large, such a configuration makes it possible to more effectively utilize the space in the cavity 201c.
[0124]
Although the fourth embodiment of the present invention has been described above, the contents of the present invention described here can be applied to the following embodiments as needed.
[0125]
(Embodiment 5)
FIG. 24 is a sectional view showing a basket according to Embodiment 5 of the present invention. In the basket according to the first to fourth embodiments, the basket is constituted by the plurality of plate members and the spacers. The basket 108 according to the fifth embodiment is characterized in that the spacers 38a, 38b, and 38c are arranged on the outer periphery of the basket 108, and the square pipes 28 are arranged in a zigzag pattern inside thereof.
[0126]
As shown in FIG. 24A, the basket 108 has square pipes 28 arranged in a staggered manner. Then, the inside of the rectangular pipe 28 and the space surrounded by the four rectangular pipes 28 become the cells 18 and 18 'for storing the recycled fuel assemblies. A space surrounded by the spacers 38a, 38b and the like and the square pipe 28 is a cell 18 ''. Spacers 38a, 38b and 38c are arranged on the outer periphery of the group of angular pipes 28 arranged in a staggered manner, and the basket 108 is brought into contact with the side surface 28sp of the angular pipe 28 and the outside of the corner (see FIG. 25). Constitute. The square pipes 28 and the spacers 38a, 38b, 38c are all inserted alone, and are not connected to each other by a joining means or a fastening means. Note that a hole 28h provided on the side wall of the square pipe 28 as a flux strap is omitted in FIG.
[0127]
Next, the square pipe 28 will be described. FIG. 25 is an explanatory diagram showing a square pipe constituting a basket according to Embodiment 5 of the present invention. The rectangular pipe 28 has a rectangular cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction. Further, a flat surface is formed on the corner outside 28c, and when the square pipes 28 are arranged in a staggered manner, the corner outside 28c of the square pipes 28 arranged diagonally adjacent to each other comes into contact with each other. I have. Although not shown, the outer corner portion 28c of the rectangular pipe 28 may be formed in a step shape so as to mesh with the outer corner portion 28c of the rectangular pipe 28 disposed diagonally adjacent thereto. This is preferable because the displacement of the square pipe 28 can be easily restrained. Further, a hole 28h penetrating in the longitudinal direction of the rectangular pipe 28 is provided on a side wall of the rectangular pipe 28, and plays a role of a flux strap when storing a recycled fuel assembly for PWR. Fulfill.
[0128]
The square pipe 28 is manufactured from a B-Al material having a neutron absorbing ability from the viewpoint of preventing criticality and from the viewpoint of strength. The square pipe 28 shown in FIG. 25A is formed integrally by extrusion. Further, as shown in FIG. 4B, four plate-like members 28 are formed by a joining method represented by friction stir welding. 1 ~ 28 4 May be joined at a joining portion 28f to produce a square pipe 28 '. By doing so, the plate-like member 28 1 Since the surface area is smaller than that of the rectangular pipe 28, the thrust can be reduced even when a B-Al material, which is a hardly extruded material, is used. In addition, according to the friction stir welding, since the joining can be performed without melting the base material, the joining can be performed without deteriorating the mechanical properties and the neutron absorbing ability of the joining portion 28f.
[0129]
Since the spacers 38a, 38b, and 38c are provided on the outermost periphery of the basket 108, the neutron absorbing capability is not necessarily required as in the spacers according to the first to fourth embodiments. Therefore, an appropriate material can be selected for the spacers 38a to 38c in consideration of heat transfer performance and strength, and ease of manufacturing. Further, it is preferable that the spacers 38a to 38c be manufactured by extrusion molding for ease of manufacturing. When the spacers 38a to 38c are hollow, appropriate ribs 38cr and the like may be provided as shown in FIG. 24D in consideration of strength and heat transfer performance. When the basket 108 is assembled, the spacers 38a to 38c come into contact with the side surfaces 28sp and the corner outer portions 28c of the square pipe 28. For this reason, especially, the combination portions 38at, 38bt, and 38ct that come into contact with the outer corner portion 28c of the rectangular pipe 28 are formed in a shape matching the outer corner portion 28c of the rectangular pipe 28.
[0130]
The basket 108 is formed by simply combining the square pipe 28 and the spacers 38a, 38b and 38c without using a joining means or the like. In this respect, since it is the same as the baskets 100 and the like according to the first and second embodiments, the same operations and effects as those of the baskets 100 and the like are achieved. In the basket 108, the plurality of square pipes 28 are further arranged in a staggered manner to form the basket 108. Therefore, the number of parts is reduced as compared with the case where the basket 100 and the like are formed by combining the plurality of plate members 20 and the like. it can. As a result, the time required for assembling the basket 108 can be reduced, so that the assembling labor can be reduced, and the assembling cost can be reduced accordingly. The number of recyclable fuel assemblies that can be stored can be appropriately changed by changing the size and number of the square pipes 28, the sizes of the spacers 38a and 38b, and the like.
[0131]
(Manufacturing method for plate-like members and square pipes)
Here, a method of manufacturing the plate-like member and the square pipe will be described. The same manufacturing method can be applied to the case where a B-Al material is used for the spacer. FIG. 26 is a flowchart showing a method for manufacturing a plate member according to the present invention. First, Al or an Al alloy powder is prepared by a rapid solidification method such as an atomizing method (Step S201), and a powder of B or a B compound is prepared (Step S202). These two particles are mixed by MA (Mechanical Alloying) described below (step S203). The mixing may be performed in an inert gas atmosphere represented by argon. The reason why B or the B compound is added to Al or the Al alloy is that the basket 100 for storing the recycled fuel assembly and the like need to have a function of preventing the stored recycled fuel assembly from reaching criticality.
[0132]
Here, natural boron contains B, which contributes to neutron absorption. 10 And B that do not contribute to neutron absorption 11 There is. Therefore, B having neutron absorption capability 10 When using the concentrated boron obtained by concentrating the natural boron as compared with the case where natural boron is used as it is, if the same amount of boron is added, 10 The neutron absorption capacity can be increased by the amount. Therefore, when concentrated boron is used, a plate member having a smaller thickness can be used as long as natural boron is used as it is, as long as it has the same neutron absorption capacity. For this reason, if concentrated boron is used, the same neutron absorption capability can be obtained with a smaller thickness, and therefore, if it is desired to reduce the weight of the basket for storing the recycled fuel assembly, it is preferable to use concentrated boron. On the other hand, natural boron and B 4 If the same amount of concentrated boron is added as in the case where C is used as it is, the neutron absorption capacity can be increased accordingly, so that sufficient safety against criticality can be ensured even when storing a high burnup recycled fuel assembly.
[0133]
The Al or Al alloy includes pure aluminum ingot, Al-Cu-based aluminum alloy, Al-Mg-based aluminum alloy, Al-Mg-Si-based aluminum alloy, Al-Zn-Mg-based aluminum alloy, Al-Fe-based aluminum An alloy or the like can be used. In addition, B or B compound includes B 4 C, B 2 O 3 Etc. can be used. Where B for aluminum 4 The added amount of boron based on C is preferably 1.5% by mass or more and 9% by mass or less. If the amount is less than 1.5% by mass, a sufficient neutron absorbing ability cannot be obtained, and if the amount is more than 9% by mass, elongation with respect to tension is reduced. Further, from the viewpoint of improving workability, the amount of boron is preferably set to 7% by mass or less. If concentrated boron is used, more B can be used without impairing processability. 10 Needless to say, can be added.
[0134]
As a neutron absorbing material other than B, one having a large neutron absorption cross-sectional area such as cadmium, hafnium, or a rare earth element can be used in addition to boron. As the rare earth element, oxides such as europium, dysprosium, samarium, and gadolinium can be used. Here, in the case of a boiling water reactor (BWR), B or a B compound is mainly used, whereas in the case of a pressurized water reactor (PWR), an Ag-In-Cd alloy is used. The composition of the Ag-In-Cd alloy is generally 15% by mass of In and 5% by mass of Cd.
[0135]
B as an additional element 4 If the average particle size of C is large, the strength of the plate-like member 20 and the like decreases, while 4 When the average particle size of C is reduced, B 4 Since Cs are aggregated and segregated, neutron absorption ability is reduced and workability is deteriorated. Therefore, the average particle size of the Al powder is set to about 80 μm, 4 It is preferable that the average particle size of the C powder be approximately 9 μm. Said B 4 The reason why the particle size of C is set to about 9 μm is that if the particle size is further reduced, B 4 This is because aggregation of the C powder proceeds and segregation easily occurs. Therefore, in this production example, high energy ball milling (mechanical alloying, hereinafter referred to as MA) is used in place of the mixer, so that Al powder and B 4 C powder is refined, and B 4 The C powder was dispersed as uniformly as possible.
[0136]
For the high-energy ball milling, a general rolling mill, swinging mill and attritor mill can be used. In the following description, an example using an attritor mill will be described. FIG. 27 is a configuration diagram of an attritor mill used in this manufacturing method. The container 91 of the attritor mill 90 has a capacity of 150 liters.
[0137]
A water jacket 92 is formed in the wall of the container 91. An appropriate amount of cooling water is supplied into the water jacket 92 from a water supply 93 such as a pump. The attritor 94 is connected to a drive motor 95 disposed above via a speed reducer 96. An inflow port 97 and an outflow port 98 are provided on the upper surface of the container 91 to make the inside of the container 91 an argon (Ar) atmosphere as an inert gas. A gas cylinder 99 of an argon gas is connected to the inflow port 97, and a hose 98a is connected to the outflow port 98 so as to be immersed in water to prevent backflow of the atmosphere. As the ball 94a used for the ball milling, a ball obtained by applying a predetermined coating to a carbon steel-based bearing steel (SUJ-2) in accordance with an Al alloy, an alumina ball, a zirconia ball, or the like is used.
[0138]
As conditions for actually producing the Al powder, the amount of the ball 94a put in the container 91 was 450 kg, and the diameter of the ball 94a was 10 mm inch. The rotation speed of the attritor 94 was set to 300 rpm, and further, argon at 0.5 liter / min was continuously flown to make the inside of the container 91 an inert gas atmosphere. Further, before ball milling, 30 cc of ethanol or methanol was added to 1 kg of the powder as an auxiliary agent. The amount of powder charged into the container 91 was 15 kg, of which B 4 The input amount of C was 0.75 kg (5% by mass). The Al powder used had an average particle diameter of 35 μm, 4 The powder having an average particle size of 9 μm was used as the C powder. The ball milling time was appropriately selected in the range of 1 hour to 10 hours.
[0139]
In the ball milling process, the injected Al is crushed and folded by receiving the impact of the ball 94a, and becomes flat. For this reason, the outer diameter of Al expands in one surface direction and becomes about 80 μm. On the other hand, B 4 The C powder is crushed by ball milling, its particle size is reduced to about 0.5 μm to 1.0 μm, and is uniformly rubbed into the Al matrix. For this reason, fine dispersed particles are uniformly dispersed in the base material, and the Al alloy obtained by sintering the powder has excellent strength.
[0140]
Next, in the process of ball milling, the balls 94a may be worn due to collision between the balls 94a, and their components may be mixed as impurities. Therefore, an element to be added as an impurity may be included in the components of the ball 94a in advance, and the element may be added in the ball milling process. Examples of this element include zircon and the like. After the end of the ball milling, it is confirmed that the temperature is not higher than a temperature at which a rapid oxidation reaction does not occur, and then the Al powder is taken out of the container 91, and the hot press process and the extrusion process are performed to form the plate member 20 and the like. .
[0141]
In this manufacturing method, B 4 Since the C powder can be made finer and uniform and dispersed in the matrix of the Al powder, the strength of the plate member 20 and the like can be improved. Specifically, the strength can be improved to about 1.2 to 1.5 times as compared with a plate member or the like manufactured by a mixer. Therefore, it is particularly useful when used as a plate-like member of a PWR cask in which the mass of the recycled fuel assembly is large. Furthermore, B having high hardness 4 C powder finely and uniformly dispersed in the matrix, 4 Since the agglomeration of the C powder is prevented, the extrusion pressure can be reduced. For this reason, there is also an effect of reducing abrasion of the extrusion die.
[0142]
Further, when performing ball milling, an organic solvent such as alcohol may be added. By doing so, a compound of an organic solvent and aluminum is added, and the effect of improving the strength and ductility of the plate member 20 can be obtained.
[0143]
Next, the mixed powder is put in a rubber case and sealed, and high pressure is uniformly applied from all directions at room temperature by CIP (Cold Isostatic Press) to perform powder molding (step S204). CIP molding conditions are as follows: molding pressure is 1000 kg / cm 2 ~ 2000kg / cm 2 And By the CIP treatment, the volume of the powder is reduced by about 20%, and the diameter of the preform is set to 600 mm and the length is set to 1500 mm. By applying pressure uniformly from all directions by CIP, a high-density molded product with little variation in molding density can be obtained. In the CIP step, the preform is formed so that the mass density of the preform becomes 75% to 95%.
[0144]
Further, instead of CIP, the preform can be formed by a uniaxial high-pressure press. Specifically, the mixed powder is placed in a mold set in a press machine, and a preform is formed under a high forming pressure of 5,000 to 10,000 tons. By pressing with such an extremely high pressure, the molding density of the preform is made uniform. It is preferable that the degree of uniformity of the molding density is substantially equal to the degree obtained by the CIP process. In this case, the molding pressure may be determined based on the target molding density. Also, compared to CIP, there is no need to put the mixed powder in the rubber case and evacuate it, and it is only necessary to put the mixed powder in the mold and compact it, so that preforming can be performed relatively easily.
[0145]
Next, the pre-formed body is placed in a sintering furnace and evacuated, and sintering is performed under no pressure (step S205). The degree of vacuum during vacuum sintering is 10 -1 The temperature is set to about Torr and the temperature is set to 550 ° C. to 600 ° C. The holding time of the sintering temperature is appropriately set between 5 hours and 10 hours. Here, the sintering temperature is raised stepwise at a pitch of 100 ° C. while degassing. A graphite heater provided in a sintering furnace is used for heating. The powders temporarily set by the vacuum sintering fuse with each other to form a neck and become a billet for extrusion.
[0146]
In addition, in the case of vacuum sintering, there is no pressing unlike HIP or hot press, so that the mass density of the sintered body is almost the same as that at the time of preforming, and maintains a mass density of 75% to 95%. . Furthermore, since the billet is prevented from being oxidized by vacuum sintering and canning can be omitted, the cost of the can can be saved, and the cutting steps such as external cutting and end face cutting for removing the can become unnecessary. Manufacturing steps such as encapsulation can be omitted.
[0147]
Then, the billet is hot extruded using a porthole extruder (step S206). As the extrusion conditions in this case, the heating temperature is 500 ° C. to 520 ° C., and the extrusion speed is 5 m / min. This condition is appropriately changed according to the B content and the aluminum alloy. The pushing force of the porthole extruder is 5000 to 6000 ton. The porthole extruder is provided with a high-frequency coil for induction heating around the container, and by passing an RF (Radio Frequency) current through the high-frequency coil, the billet in the die can be induction-heated.
[0148]
When a JIS-6N01-based Al alloy material is used as the Al base material, T 1 Use after processing. JIS-6N01-based Al alloy material is a heat-treated alloy. However, when used in a basket for storing recycled fuel assemblies, even if the strength is improved by heat treatment, the material strength is determined by the decay heat generated from the recycled fuel. Decreases. For this reason, after hot extrusion, it is left to cool, that is, T 1 This is because it is preferable to use it without reducing the high-temperature strength by treating. This is the same when hot extruding into a predetermined shape such as the following square pipe or plate-like member.
[0149]
In the induction heating, the billet is heated by generating an induction current.However, since the billet to be heated is in a state where the mixed powders are fused in the vacuum sintering step, the induction current is reduced to the entire billet. And efficient heating becomes possible. Actually, as a test material, mass 2510 g, size φ89 mm × 175 mm, volume 1100 mm 3 Then, two preforms having a relative density of 85% were prepared by CIP, and only one of them was subjected to a vacuum sintering treatment, and the two were compared. As a result, the electrical conductivity of the test material hardened only by CIP was 7%, but the electrical conductivity of the vacuum-sintered test material was 37%, which was more than 5 times that of the electrical conductivity.
[0150]
Furthermore, when this test material was induction-heated, in the case of the test material vacuum-sintered, the temperature was raised according to a temperature-raising program of induction heating (heating at a rate of 200 ° C./min to 520 ° C. and holding for a certain time). . Then, it was found that there was little variation in the temperature at the surface of the edge portion, the intermediate portion, and the center of the test material, and it was found that the temperature was increased almost uniformly at any position. On the other hand, in the case of the test material hardened only by CIP, the temperature could not be raised according to the temperature raising program, and the temperature rising rate was kept at about 50 ° C./min. As a result, it was found that the improvement in the electrical conductivity is related to the induction heating time during extrusion, and the temperature can be increased by performing vacuum sintering as in the present invention, following the temperature increasing program. As a result, there is an advantage that the efficiency of induction heating is dramatically increased by vacuum sintering and the billet extrusion speed can be improved.
[0151]
Then, the billet subjected to the induction heating is sent into the container, pushed from behind by a punch, and extruded as a plate-shaped member 20 having a predetermined extrusion shape with a die. At this time, the mass density of the billet is 75% to 95%, but the gap between the powder particles is crushed at the time of extrusion by extrusion molding, so that the mass density of the plate-shaped member 20 becomes approximately 100%. Next, after the extrusion molding, a tension correction is performed (Step S207), and the unsteady part and the evaluation part are cut to obtain a product (Step S208). The completed plate-like member 20 has a cross-sectional shape as shown in FIG. 5B, and the cross-section has a side length of 225 mm. Here, the plate thickness of the plate member 20 is appropriately determined depending on the recycled fuel assembly to be stored and the B-Al material to be used, but is generally 6 to 12 mm. The above manufacturing process is useful when the billet forming step and the extruding step are performed in different places or after a certain time.
[0152]
Further, when the vacuum sintering step and the extrusion step are performed in close proximity to each other as in a production line in which a vacuum sintering line and an extrusion line are continuous, the temperature is raised to 550 ° C. to 600 ° C. during vacuum sintering. Therefore, after the sintering is completed, it may be inserted into the container in a heat region where the extrusion temperature is at least 500 ° C. or higher and extruded as it is. Specifically, the billet is taken out of the vacuum furnace and transported to the extruder before the billet temperature falls below the extrusion temperature. And it extrudes in the shape of the plate-shaped member 20 with an extruder.
[0153]
Even if the heated billet is exposed to the air, the effect of the oxidation can be almost ignored for a short time, so that the performance of the plate member 20 is hardly affected. Preferably, if the billet is taken out of the vacuum furnace and extruded within 15 minutes, the effect of oxidation is hardly a problem. By doing so, it is not necessary to reheat the billet by induction heating, so that the manufacturing process can be further simplified.
[0154]
Also in this case, the billet is prevented from being oxidized by vacuum sintering and canning can be omitted, so that the cost of the can can be saved, the cutting process for removing the can is not required, and the accompanying manufacturing process such as can encapsulation is performed. Can be omitted. Alternatively, the billet may be temporarily and briefly stored in a heat retaining chamber in which the temperature during vacuum sintering does not drop, and the billet may be transferred into the container of the extruder in a temperature range of at least 500 ° C. or higher. In this case, the vacuum sintering line and the extrusion line need not be continuous, and there is no problem even if they are separated from each other. Furthermore, when the distance between the vacuum sintering line and the extrusion line is small and the billet transfer time is short, it goes without saying that extrusion molding can be performed by the heat of vacuum heating as described above.
[0155]
In the above example, a porthole extruder having a high compression ratio and suitable for extruding a soft material having a complicated shape such as aluminum is used as the extruder, but the present invention is not limited to this. For example, a fixed or moving mandrel system may be employed. Further, in addition to direct extrusion, hydrostatic extrusion may be performed, and it can be appropriately selected within a range possible for a person concerned. Further, although the production efficiency is low, the billet may be subjected to batch processing in a heating furnace instead of the induction heating. Thus, the plate member 20 is manufactured. The spacers 30a and the like (see FIG. 3 and the like) can be similarly manufactured by changing the extrusion die.
[0156]
【The invention's effect】
As described above, in the basket for storing a recycled fuel assembly according to the present invention (claims 1 and 2), a cell for storing the recycled fuel assembly is formed by simply combining a plurality of plate-shaped members, and furthermore, on the outer periphery thereof. Has a configuration in which a holding member for a plate-shaped member is arranged and simply combined with the plate-shaped member. As described above, since the plate-shaped member and the holding member are simply assembled without welding or fastening, the number of steps required for assembling can be reduced and the assembling can be facilitated. Further, by changing the size and the number of the plate members and the holding members, different types of recycled fuel assemblies can be stored using the same cask. Thereby, regardless of the type of the recycle fuel assembly, the recycle fuel assembly storage container having the same specification can be used, which is economical. Furthermore, in the state where the recycled fuel is stored, the structure resulting from the temperature difference generated in the basket can be minimized by simply combining the structures.
[0157]
Further, in the basket for storing a recycled fuel assembly according to the present invention (claim 3), the long side end portion of the plate member constituting the cell is formed in a step shape, and the long side of the plurality of plate members is further formed. The cells were configured by combining the side ends. Thus, the holding member arranged on the outermost periphery of the basket for storing the recycled fuel assembly can form a combined portion combined with the plate-shaped member in a simpler shape, so that the holding member can be more easily formed. Further, the accuracy for combining the plate member and the holding member does not have to be so strict, so that the assembly of the basket for storing the recycled fuel assembly becomes easier.
[0158]
Further, in the basket for storing a recycled fuel assembly according to the present invention (claim 4), a meshing portion is further provided at a long side end of the plate member, and a long side end of the plurality of plate members is provided. Are combined to form a cell. With such a configuration, the displacement of the cells can be suppressed, so that the plate-like member and the holding member can be more easily assembled, so that the basket for storing the recycled fuel assembly can be more easily manufactured.
[0159]
Further, in the basket for storing a recycled fuel assembly according to the present invention (claim 5), the long side end portion of the plate member constituting the cell is further formed in a triangular cross section, so that a plurality of plate members can be formed. The cells are configured by combining the long side ends. With such a configuration, the force acting on the basket for storing the recycled fuel assembly can be transmitted to the adjacent plate-shaped members with a larger area. As a result, the stress at the long side end of the plate member can be reduced, so that the safety of the basket for storing the recycled fuel assembly can be enhanced.
[0160]
In the basket for storing a recycled fuel assembly according to the present invention (claim 6), both ends of the long side of the plate-shaped member having a triangular cross section are formed. The apex angle α is set to 120 degrees, and the size and shape of the surrounding holding members and the like are changed accordingly. With such a configuration, even a recycle fuel assembly having a different cross-sectional shape can be stored in the same cask, so that it is not necessary to prepare casks having different specifications according to the type of the recycle fuel assembly, which is economical.
[0161]
Further, in the basket for storing a recycled fuel assembly according to the present invention (claim 7), adjacent cell rows having a ladder-shaped cross section, which are constituted by a plurality of plate-like members, are arranged so as to be shifted from each other. In a cavity having the same size, the number of cells in the basket for storing the recycled fuel assembly can be increased. Thereby, more recycled fuel assemblies can be stored, and the space in the cavity can be more effectively utilized. In addition, from the viewpoint of forming more cells, it is preferable that the amount of displacement between adjacent cell rows is set to half of the cell arrangement pitch.
[0162]
Further, in the basket for storing a recycled fuel assembly according to the present invention (claim 9), a plurality of square pipes are arranged in a zigzag to form a basket for storing a recycled fuel assembly. Thereby, the number of parts can be reduced as compared with the case where a basket for storing a recycled fuel assembly is formed by combining a plurality of plate members and the like. As a result, the time required for assembling the basket for storing the recycled fuel assembly can be reduced, so that the assembling labor can be reduced, and the assembling cost can be reduced accordingly.
[0163]
Further, in the basket for storing a recycled fuel assembly according to the present invention (claim 10), the cell fixing member is attached to the upper side of the basket, the plate-like member is connected, and the basket for storing the recycled fuel assembly is handled integrally. did. For this reason, the basket for storing the recycled fuel assembly can be easily handled. Further, since the plate-shaped member and the upper plate are fixed by bolts without using welding means such as welding, the basket for storing the recycled fuel assembly can be easily assembled and disassembled.
[0164]
The basket for storing recycled fuel assemblies according to the present invention (claim 11) further includes a bottom-side cell fixing member coupled to a lower side of the plate-like member or the square pipe. For this reason, since the plate-shaped members can be fixed at the upper side and the lower side of the basket for storing the recycled fuel assembly, the basket for storing the recycled fuel assembly can be made more robust. Furthermore, when assembling a basket without an upper plate or lower plate, it is essential to assemble in the cavity, but when assembling bolts using the upper and lower plates, it is easy to assemble only the basket alone And the workability is improved.
[0165]
Further, in the basket for storing recycled fuel assemblies according to the present invention (claim 12), the plate-like member or the square pipe constituting the basket is made of a B-Al material. For this reason, sufficient strength of the recycled fuel assembly storage basket can be ensured by the strong B-Al material while exhibiting sufficient neutron absorption capacity in the recycled fuel assembly storage basket.
[0166]
Further, in the basket for storing recycled fuel assemblies according to the present invention (claim 13), the B content of the B-Al material is not less than 1.5% by mass and not more than 7.0% by mass. Thereby, sufficient toughness can be ensured while exhibiting a sufficient neutron absorbing ability in the basket for storing the recycled fuel assembly.
[0167]
In the basket for storing a recycled fuel assembly according to the present invention (claim 14), at least concentrated boron is added to the B-Al material. For this reason, the same neutron absorption capacity can be obtained with a plate-shaped member or a square pipe having a smaller thickness than when natural boron is used as it is, so that the basket for storing the recycled fuel assembly can be made lighter and more compact. . On the other hand, natural boron and B 4 If the same amount of enriched boron is added as in the case of using C as it is, the neutron absorption capacity can be increased accordingly, so even when storing highly burnable fuel assemblies such as recycled fuel assemblies for PWRs, safety against criticality is maintained. Can be secured sufficiently.
[0168]
Further, in the basket for storing a recycled fuel assembly according to the present invention (claim 15), the outer shape of the holding member constituting the basket is made to match a part of the inner shape of the cavity. Instead, the octagonal or substantially cruciform shape can store the recycled fuel assembly storage basket.
[0169]
In the basket for storing recycled fuel assemblies according to the present invention (claim 16), since the plate-shaped member or the square pipe is made of an extruded B-Al material, the cells for storing the recycled fuel assemblies are sufficient. It has neutron absorption ability and can secure sufficient strength.
[0170]
Further, in the recycled fuel assembly storage container according to the present invention (claim 17), since the basket for storing the recycled fuel assembly is provided in the cavity, it can be easily manufactured, and the manufacturing cost can be reduced. Can be.
[0171]
Further, in the recycled fuel assembly storage container according to the present invention (claim 18), in the recycled fuel assembly storage container, a rotation stopping member is further provided on an inner periphery of the trunk body, and the rotation stopping member and the holding member are provided. The member was engaged. With such a configuration, rotation of the basket for storing the recycled fuel assembly can be prevented, and high reliability can be exhibited even while the storage container such as the cask is being transported.
[0172]
Further, in the recycled fuel assembly storage container according to the present invention (claim 19), a cell for storing the recycled fuel assembly is constituted by combining a plurality of plate-like members and a holding member that supports the plate-like members, and further includes an outer periphery. In the cell (3), the plate-shaped member and the holding member constitute a cell. As described above, since the plate-shaped member and the holding member are simply combined without welding or fastening, the steps required for assembling the recycled fuel assembly storage container can be reduced or shortened, and the assembly can be easily performed. .
[0173]
Further, in the recycled fuel assembly storage container according to the present invention (claim 20), a grid-like cell is formed by the square pipes arranged in a staggered manner, and further, the outer periphery of the cell supports the square pipe. The members are arranged, and the holding member and the square pipe are combined to form a cell. For this reason, in addition to having the same effect as the recycled fuel assembly storage container, since a plurality of square pipes are arranged in a staggered manner to constitute a cell for storing the recycled fuel assembly, a plurality of plate-like members and the like are formed. The number of parts can be reduced as compared with the case where such cells are combined. As a result, the time required for assembling the recycled fuel assembly storage container can be reduced, so that the assembling labor can be reduced, and the assembling cost can be reduced accordingly.
[0174]
Further, in the recycled fuel assembly storage container according to the present invention (claim 21), a rotation stopping member is provided on the inner periphery of the trunk body, and the rotation stopping member and the holding member are engaged. With such a configuration, the rotation of the basket for storing the recycled fuel assembly can be prevented, and high reliability can be exhibited even during transportation of the storage container for the recycled fuel assembly.
[0175]
Further, in the recycled fuel assembly storage container according to the present invention (claim 22), the plate-like member or the square pipe constituting the cell is made of an extruded B-Al material. For this reason, the cell storing the recycled fuel assembly can secure sufficient strength of the cell storing the recycled fuel assembly by the tough B-Al material while exhibiting a sufficient neutron absorption capacity.
[0176]
Moreover, in the recycled fuel assembly storage container according to the present invention (claim 23), the B content of the B-Al material is set to 1.5 mass% or more and 7.0 mass% or less, so that the recycled fuel assembly is stored. In addition, sufficient toughness can be ensured while exhibiting sufficient neutron absorption capacity in the cell. Further, since the B content is 7% by mass or less, extrusion molding can be relatively easily performed.
[0177]
In the recycled fuel assembly storage container according to the present invention (claim 24), at least concentrated boron is added to the B-Al material. For this reason, the same neutron absorption capacity can be obtained with a plate-like member or a square pipe having a smaller thickness than when natural boron is used as it is, so that the recycled fuel assembly storage container can be made lighter and more compact. In addition, the cavity space of the main body of the recycled fuel assembly storage container can be reduced accordingly, so that the main body can be made compact.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of a cask.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an outline of a canister.
FIG. 3 is a sectional view showing a basket for storing a recycled fuel assembly according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory view showing a structure for preventing rotation of a basket.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a plate-like member constituting the basket according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory view showing a spacer of a holding member constituting the basket according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a state in which the basket according to the first embodiment is assembled.
FIG. 8 is an explanatory view showing a positioning structure of a plate-shaped member and the like on the bottom plate side of the trunk main body.
FIG. 9 is an explanatory view showing another positioning structure such as a plate-like member.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a state in which an upper plate is provided on an upper portion of the basket according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 11 is an explanatory view showing a coupling structure between a plate member and an upper plate.
FIG. 12 is an explanatory view showing another example of the fixing means of the upper plate.
FIG. 13 is a sectional view showing an example in which the number of recycled fuel assemblies that can be stored in the basket according to the first embodiment is changed.
FIG. 14 is a cross-sectional view showing an example in which the basket according to the first embodiment is housed in a cavity having an octagonal cross section.
FIG. 15 is a sectional view showing a basket according to a modification of the first embodiment.
FIG. 16 is a sectional view showing a basket according to the second embodiment.
FIG. 17 is a sectional view showing a basket according to a first modification of the second embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a sectional view showing a basket according to a second modification of the second embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a sectional view showing a basket according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 20 is a sectional view showing a basket according to a modification of the third embodiment of the present invention.
FIG. 21 is an explanatory view showing a plate-like member constituting a basket according to a modification of the third embodiment.
FIG. 22 is a sectional view showing a basket according to Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 23 is an explanatory view showing a plate-like member constituting a basket according to Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 24 is a sectional view showing a basket according to Embodiment 5 of the present invention.
FIG. 25 is an explanatory view showing a square pipe constituting a basket according to Embodiment 5 of the present invention.
FIG. 26 is a flowchart showing a method for manufacturing a plate member according to the present invention.
FIG. 27 is a configuration diagram of an attritor mill used in this manufacturing method.
FIG. 28 is an explanatory view showing an example of a conventional basket.
[Explanation of symbols]
10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, cell
20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27a, 27b, 27c Plate member
100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108
basket
200 casks
201c, 301c cavity
300 canister

Claims (24)

複数の板状部材の長辺側端部同士を組み合わせて構成されるリサイクル燃料集合体を格納するための複数のセルと、
前記板状部材の長辺側端部と組み合わされる保持部材とを備え、
複数の前記セルの外周部においては前記板状部材と前記保持部材とでリサイクル燃料集合体を格納するセルを構成することを特徴とするリサイクル燃料集合体格納用バスケット。A plurality of cells for storing a recycled fuel assembly configured by combining the long side ends of the plurality of plate members;
A holding member combined with a long-side end of the plate-shaped member,
A basket for storing a recycled fuel assembly, wherein a cell for storing a recycled fuel assembly is constituted by the plate-shaped member and the holding member at an outer peripheral portion of the plurality of cells. 少なくとも一方の長辺側端部に突起部を有する板状部材と、
前記長辺側端部と組み合わされる組合せ部を有する保持部材とを備え、
複数の前記板状部材の長辺側端部同士を組み合わせてリサイクル燃料集合体を格納する複数のセルを構成し、さらに複数の前記セルの外周部に前記保持部材を配置して、前記外周部においては前記板状部材と前記保持部材とを組み合わせてリサイクル燃料集合体を格納する複数のセルを構成することを特徴とするリサイクル燃料集合体格納用バスケット。A plate-shaped member having a protrusion at at least one long side end,
A holding member having a combination portion combined with the long side end portion,
Composing a plurality of cells for storing a recycled fuel assembly by combining the long side ends of the plurality of plate-shaped members, further arranging the holding member on the outer periphery of the plurality of cells, Wherein the plurality of cells for storing the recycled fuel assembly are constituted by combining the plate-shaped member and the holding member. 長手方向に垂直な断面形状が軸対象となるように両方の長辺側端部を階段状に形成した板状部材と、
前記長辺側端部と組み合わされる組合せ部を有する保持部材とを備え、
複数の前記板状部材の長辺側端部同士を組み合わせてリサイクル燃料集合体を格納する複数のセルを構成し、さらに複数の前記セルの外周部に前記保持部材を配置して、前記外周部においては前記板状部材と前記保持部材とを組み合わせてリサイクル燃料集合体を格納する複数のセルを構成することを特徴とするリサイクル燃料集合体格納用バスケット。A plate-like member having both long side ends formed in a step shape so that the cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction is axially symmetric,
A holding member having a combination portion combined with the long side end portion,
Composing a plurality of cells for storing a recycled fuel assembly by combining the long side ends of the plurality of plate-shaped members, further arranging the holding member on the outer periphery of the plurality of cells, Wherein the plurality of cells for storing the recycled fuel assembly are constituted by combining the plate-shaped member and the holding member. 少なくとも一方の長辺側端部に噛合わせ部を設けた板状部材と、
前記長辺側端部と組み合わされる組合せ部を有する保持部材とを備え、
複数の前記板状部材の長辺側端部同士を組み合わせてリサイクル燃料集合体を格納する複数のセルを構成し、さらに複数の前記セルの外周部に前記保持部材を配置して、前記外周部においては前記板状部材と前記保持部材とを組み合わせてリサイクル燃料集合体を格納する複数のセルを構成することを特徴とするリサイクル燃料集合体格納用バスケット。A plate-shaped member provided with a mating portion at least at one long side end,
A holding member having a combination portion combined with the long side end portion,
Composing a plurality of cells for storing a recycled fuel assembly by combining the long side ends of the plurality of plate-shaped members, further arranging the holding member on the outer periphery of the plurality of cells, Wherein the plurality of cells for storing the recycled fuel assembly are constituted by combining the plate-shaped member and the holding member. 両方の長辺側端部における長手方向に垂直な断面形状を三角形に形成した板状部材と、
前記長辺側端部と組み合わされる組合せ部を有する保持部材とを備え、
複数の前記板状部材の長辺側端部同士を組み合わせてリサイクル燃料集合体を格納する複数のセルを構成し、さらに複数の前記セルの外周部に前記保持部材を配置して、前記外周部においては前記板状部材と前記保持部材とを組み合わせてリサイクル燃料集合体を格納する複数のセルを構成することを特徴とするリサイクル燃料集合体格納用バスケット。A plate-shaped member having a triangular cross section perpendicular to the longitudinal direction at both long side ends,
A holding member having a combination portion combined with the long side end portion,
Composing a plurality of cells for storing a recycled fuel assembly by combining the long side ends of the plurality of plate-shaped members, further arranging the holding member on the outer periphery of the plurality of cells, Wherein the plurality of cells for storing the recycled fuel assembly are constituted by combining the plate-shaped member and the holding member. さらに、上記板状部材の両方の上記長辺側端部における頂角を略１２０度とし、複数の前記板状部材を組み合わせて構成される上記セルの断面内形状は六角形であることを特徴とする請求項４に記載のリサイクル燃料集合体格納用バスケット。Further, the apex angle at both long side ends of the plate-like members is set to approximately 120 degrees, and the cross-sectional shape of the cell formed by combining a plurality of the plate-like members is hexagonal. The basket for storing a recycled fuel assembly according to claim 4. 複数の板状部材を組合せ、前記板状部材で仕切られる空間をリサイクル燃料集合体が格納されるセルとし、このセルを周辺で支持する保持部材を配置して、この保持部材で前記セルの一部を構成するリサイクル燃料集合体格納用バスケットであって、
前記板状部材の長辺側端部同士を組み合わせて構成した横断面梯子状のセル列と、
前記セル列の隣に位置し、前記セル列を構成する板状部材の側面に対して垂直に別の板状部材を組合せ、前記セル列に対して所定のずれ量だけセルの配列をずらして構成した横断面梯子状の隣接セル列と、
を含むことを特徴とするリサイクル燃料集合体格納用バスケット。A plurality of plate-like members are combined, a space partitioned by the plate-like members is used as a cell for storing a recycled fuel assembly, and a holding member that supports the cell around the cell is arranged. A basket for storing recycled fuel assemblies constituting a part,
A cross-sectional ladder-shaped cell row configured by combining the long side ends of the plate-shaped member,
Positioned next to the cell row, combine another plate-shaped member vertically to the side surface of the plate-shaped member constituting the cell row, and shift the cell arrangement by a predetermined shift amount with respect to the cell row. A cross-sectional ladder-shaped adjacent cell row,
A basket for storing a recycled fuel assembly, comprising: 上記所定のずれ量は、上記セル列を構成するセルの配列ピッチの略半分であることを特徴とする請求項７に記載のリサイクル燃料集合体格納用バスケット。The basket for storing a recycled fuel assembly according to claim 7, wherein the predetermined shift amount is substantially half of an arrangement pitch of cells constituting the cell row. 角状パイプと、
前記角状パイプの外側と組み合わされる保持部材とを備え、
前記角状パイプのコーナー部外側同士を当接させて複数の前記角状パイプを千鳥状に配置してリサイクル燃料集合体を格納する格子状のセルを作り、さらに、この格子状のセルの周囲に前記保持部材を配置して前記角状パイプを保持しながら、前記角状パイプと前記保持部材とで囲まれる空間にリサイクル燃料集合体を格納することを特徴とするリサイクル燃料集合体格納用バスケット。A square pipe,
A holding member combined with the outside of the square pipe,
A plurality of the square pipes are arranged in a staggered manner by abutting the outer sides of the corners of the square pipes to form a grid-like cell for storing a recycled fuel assembly, and further, around the grid-like cell. Storing the recycled fuel assembly in a space surrounded by the square pipe and the holding member, while holding the square pipe by disposing the holding member in a basket for storing a recycled fuel assembly. . さらに、リサイクル燃料集合体が通過できる開口部を上記セルの位置に設けたセル固定部材を備え、前記開口部の位置と上記セルの位置とを合わせ、且つ上記板状部材又は上記角状パイプの上側に前記セル固定部材を結合したことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のリサイクル燃料集合体格納用バスケット。Further, a cell fixing member having an opening through which the recycled fuel assembly can pass is provided at the position of the cell, the position of the opening is aligned with the position of the cell, and the plate-shaped member or the square pipe is formed. The basket for storing a recycled fuel assembly according to any one of claims 1 to 9, wherein the cell fixing member is coupled to an upper side. さらに、上記板状部材又は上記角状パイプの下側に結合される底側セル固定部材を有することを特徴とする請求項１０に記載のリサイクル燃料集合体格納用バスケット。The basket for storing a recycled fuel assembly according to claim 10, further comprising a bottom cell fixing member coupled to a lower side of the plate-shaped member or the square pipe. 上記板状部材又は上記角状パイプはＢ−Ａｌ材であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載のリサイクル燃料集合体格納用バスケット。The basket for storing a recycled fuel assembly according to any one of claims 1 to 11, wherein the plate-shaped member or the square pipe is a B-Al material. 上記Ｂ−Ａｌ材のＢ含有率は１．５質量％以上７．０質量％以下であることを特徴とする請求項１２に記載のリサイクル燃料集合体格納用バスケット。The basket for storing a recycled fuel assembly according to claim 12, wherein the B content of the B-Al material is 1.5% by mass or more and 7.0% by mass or less. 上記Ｂ−Ａｌ材にはボロン含有量の全量又は一部として濃縮ボロンが添加されていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載のリサイクル燃料集合体格納用バスケット。The basket for storing a recycled fuel assembly according to any one of claims 1 to 13, wherein enriched boron is added to the B-Al material as a whole or a part of the boron content. さらに、上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットを収納するキャスク、キャニスタその他のリサイクル燃料集合体格納容器に備えられたキャビティの内形状の一部に、上記保持部材の外側形状を合わせたことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載のリサイクル燃料集合体格納用バスケット。Further, the outer shape of the holding member is matched to a part of the inner shape of a cavity provided in the recycle fuel assembly storage container in a cask for storing the recycled fuel assembly storage basket, and a canister. The basket for storing a recycled fuel assembly according to any one of claims 1 to 14. 上記板状部材又は上記角状パイプは押出し成形のＢ−Ａｌ材であることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載のリサイクル燃料集合体格納用バスケット。The basket for storing a recycled fuel assembly according to any one of claims 1 to 15, wherein the plate-shaped member or the square pipe is an extruded B-Al material. 請求項１〜１６のいずれか１項に記載のリサイクル燃料集合体格納用バスケットの外形にリサイクル燃料集合体格納容器胴本体のキャビティの内形状を合わせて上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットを挿入し、上記セル内にリサイクル燃料集合体を格納することを特徴とするリサイクル燃料集合体格納容器。17. The basket for storing a recycled fuel assembly is inserted by matching the outer shape of the basket for storing a recycled fuel assembly according to any one of claims 1 to 16 with the inner shape of the cavity of the body of the container for storing a recycled fuel assembly. A recycle fuel assembly storage container, wherein a recycle fuel assembly is stored in the cell. さらに、上記リサイクル燃料集合体格納容器胴本体の内周に回転止め部材を設け、この回転止め部材と上記保持部材とを係合させて上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットの回転を止めることを特徴とする請求項１７に記載のリサイクル燃料集合体格納容器。Further, a rotation stopping member is provided on the inner periphery of the body of the recycled fuel assembly storage container body, and the rotation stopping member and the holding member are engaged with each other to stop the rotation of the basket for storing the recycled fuel assembly. The recycle fuel assembly storage container according to claim 17, wherein 内部に空間を有する胴本体と、
前記空間内に配置され、且つ複数の板状部材を組合わせて構成されるリサイクル燃料集合体を格納するための格子状のセルと、
このセルと前記胴本体との間に配置する保持部材とを備え、
外周位置におけるリサイクル燃料集合体を格納するセルは前記板状部材と前記保持部材とで区画形成することを特徴とするリサイクル燃料集合体格納容器。A trunk body having a space inside,
A grid-shaped cell for storing a recycled fuel assembly arranged in the space and configured by combining a plurality of plate-shaped members;
Comprising a holding member disposed between the cell and the trunk body,
A cell for storing a recycled fuel assembly at an outer peripheral position is defined by the plate-shaped member and the holding member. 内部に空間を有する胴本体と、
前記空間内に配置され、且つ複数の角状パイプを千鳥状に配置して構成されるリサイクル燃料集合体を格納する格子状のセルと、
前記セルと前記胴本体との間に配置する保持部材とを備え、
外周位置におけるリサイクル燃料集合体を格納するセルは前記角状パイプと前記保持部材とで区画形成することを特徴とするリサイクル燃料集合体格納容器。A trunk body having a space inside,
A grid-shaped cell that is disposed in the space and that stores a recycle fuel assembly configured by arranging a plurality of square pipes in a staggered manner;
A holding member disposed between the cell and the trunk main body,
A cell for storing a recycled fuel assembly at an outer peripheral position is defined by the rectangular pipe and the holding member, and the storage container for a recycled fuel assembly is characterized in that: さらに、前記胴本体の内周に回転止め部材を設け、この回転止め部材と上記保持部材とを係合させることを特徴とする請求項１９又は２０に記載のリサイクル燃料集合体格納容器。21. The recycle fuel assembly storage container according to claim 19, wherein a rotation stopper is provided on an inner periphery of the trunk body, and the rotation stopper is engaged with the holding member. 上記板状部材又は上記角状パイプは押出し成形のＢ−Ａｌ材であることを特徴とする請求項１９〜２１のいずれか１項に記載のリサイクル燃料集合体格納容器。The recycle fuel assembly storage container according to any one of claims 19 to 21, wherein the plate-shaped member or the square pipe is an extruded B-Al material. 上記Ｂ−Ａｌ材のＢ含有率は１．５質量％以上７．０質量％以下であることを特徴とする請求項２２に記載のリサイクル燃料集合体格納容器。23. The storage container according to claim 22, wherein the B content of the B-Al material is 1.5% by mass or more and 7.0% by mass or less. 上記Ｂ−Ａｌ材にはボロン含有量の全量又は一部として濃縮ボロンが添加されていることを特徴とする請求項１９〜２３のいずれか１項に記載のリサイクル燃料集合体格納容器。The recycle fuel assembly storage container according to any one of claims 19 to 23, wherein enriched boron is added to the B-Al material as a whole or a part of the boron content.
JP2002232023A 2002-08-08 2002-08-08 Basket for storing recycle fuel assembly and container for storing recycle fuel assembly Withdrawn JP2004069620A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002232023A JP2004069620A (en) 2002-08-08 2002-08-08 Basket for storing recycle fuel assembly and container for storing recycle fuel assembly

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002232023A JP2004069620A (en) 2002-08-08 2002-08-08 Basket for storing recycle fuel assembly and container for storing recycle fuel assembly

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004069620A true JP2004069620A (en) 2004-03-04

Family

ID=32017605

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002232023A Withdrawn JP2004069620A (en) 2002-08-08 2002-08-08 Basket for storing recycle fuel assembly and container for storing recycle fuel assembly

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004069620A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007225524A (en) * 2006-02-24 2007-09-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Cask and vacuum drying method and device of cask
WO2009096369A1 (en) 2008-01-30 2009-08-06 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Recycle fuel assembly housing basket, and recycle fuel assembly housing container
JP2010217024A (en) * 2009-03-17 2010-09-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Basket and cask
WO2017118652A1 (en) * 2016-01-07 2017-07-13 Daher Nuclear Technologies Gmbh Transport arrangement
CN110411221A (en) * 2019-08-19 2019-11-05 江苏宏大特种钢机械厂有限公司 It is a kind of for making the device of pelletizing thorough roasting in belt type roasting machine
CN110506310A (en) * 2017-03-08 2019-11-26 埃奎普核反应股份有限公司 The container of storage and transport spent fuel
CN113667812A (en) * 2021-08-04 2021-11-19 洛阳新强联回转支承股份有限公司 Processing method of medium carbon alloy steel non-soft-belt large-scale rolling mill bearing

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007225524A (en) * 2006-02-24 2007-09-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Cask and vacuum drying method and device of cask
WO2009096369A1 (en) 2008-01-30 2009-08-06 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Recycle fuel assembly housing basket, and recycle fuel assembly housing container
US8705683B2 (en) 2008-01-30 2014-04-22 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Recycled fuel assembly storage basket and recycled fuel assembly storage container
JP2010217024A (en) * 2009-03-17 2010-09-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Basket and cask
WO2017118652A1 (en) * 2016-01-07 2017-07-13 Daher Nuclear Technologies Gmbh Transport arrangement
RU2689317C1 (en) * 2016-01-07 2019-05-27 ДАЭР НЬЮКЛИАР ТЕКНОЛОДЖИЗ ГмбХ Transportation system
US10325690B2 (en) 2016-01-07 2019-06-18 Daher Nuclear Technologies Gmbh Transport arrangement
CN110506310A (en) * 2017-03-08 2019-11-26 埃奎普核反应股份有限公司 The container of storage and transport spent fuel
EP3594964A4 (en) * 2017-03-08 2020-11-11 Equipos Nucleares, S.A. Container for storing and transporting spent nuclear fuel
CN110411221A (en) * 2019-08-19 2019-11-05 江苏宏大特种钢机械厂有限公司 It is a kind of for making the device of pelletizing thorough roasting in belt type roasting machine
CN110411221B (en) * 2019-08-19 2024-03-08 江苏宏大特种钢机械厂有限公司 Device for fully roasting pellets in belt roasting machine
CN113667812A (en) * 2021-08-04 2021-11-19 洛阳新强联回转支承股份有限公司 Processing method of medium carbon alloy steel non-soft-belt large-scale rolling mill bearing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3207841B1 (en) Aluminum composite powder and method for producing the same, aluminum composite material, spent fuel storage member and method for producing the same
US6630100B1 (en) Manufacturing method for spent fuel storage member and mixed power
US6898258B2 (en) Cask
US20090185652A1 (en) Recycled fuel assembly storage basket and recycled fuel assembly storage container
EP1246204B1 (en) Spent fuel housing square pipe, basket and spent fuel housing container
US20060057013A1 (en) Method of manufacturing a radioactive-substance storage member, billet for use in extrusion of the same, and square pipe
JP2004069620A (en) Basket for storing recycle fuel assembly and container for storing recycle fuel assembly
JP2004163120A (en) Basket for storing recycled fuel assembly and recycled fuel assembly storage container
EP3444367A1 (en) Aluminum alloy material, production method therefor, basket for cask, and cask
JP4015331B2 (en) PWR basket and square pipe constituting the basket
JP2003322698A (en) Basket for stowing spent fuel assembly and element used to constitute basket
JP2005283135A (en) Basket for recycle fuel assembly storage, and recycle fuel assembly storage container
JP5517462B2 (en) Recycled fuel assembly storage basket, storage container, and manufacturing method
JP2003149382A (en) Rectangular pipe and basket for storing spent fuel assembly, and radioactive substance storing vessel
JP2004125523A (en) Structure strengthening material for storing radioactive material, manufacturing method therefor, and extrusion-molding billet
JP2001133590A (en) Cask
JP2004212063A (en) Structural strength material for storing radioactive substance, radiation shielding material and billet for hot molding of them
KR100458422B1 (en) Method of making a spent fuel storing component and mixed powder
JP2003315488A (en) Spent nuclear fuel housing container
JP2004125484A (en) Cask, basket, and manufacturing method of basket unit
Hardiyanto A New Method for Manufacturing Depleted Uranium Dioxide (DUO2) Material for Spent Nuclear Fuel

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20051101