JP2006090753A

JP2006090753A - キャスク

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Publication number: JP2006090753A
Application number: JP2004273950A
Authority: JP
Inventors: Yuji Saito; 雄二齋藤; Masayuki Asano; 政之淺野; Kenzo Koizumi; 賢三小泉; Sadataka Douken; 禎貴道券
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2004-09-21
Filing date: 2004-09-21
Publication date: 2006-04-06
Anticipated expiration: 2024-09-21
Also published as: JP4410072B2

Abstract

【課題】キャスク用緩衝体を構成する木材の木目方向と交差する方向に衝撃力が加わっても、その衝撃力に基づく木材の座屈の際に発生する変形力が隣接する木材に次々に付勢して、外被を破損させないよう、その変形力を抑制し、キャスク用緩衝体を安全に維持させるキャスクを提供する。
【解決手段】キャスクは、使用済み核燃料集合体を収容するキャスク本体の端部に、外被で囲われた空間室内に緩衝要素をまとめてブロックとして収容させるキャスク用緩衝体８ａ，８ｂを備えたキャスクにおいて、前記外被内に衝撃力吸収体２０を備えるとともに、前記空間室内に緩衝要素１８ａ，１８ｂをブロック１９ａ，１９ｂとしてまとめて収容させる一方、ブロックとしてまとめた前記緩衝要素を一つの領域に収容させるとき、木目方向を同一方向に揃え、隣りの領域に収容させる緩衝要素との間では、隣りの緩衝要素の木目方向とを互いに交差させて異ならしめる方向で構成した。
【選択図】図３

Description

本発明は、燃焼を終えた使用済み核燃料集合体を収容、貯蔵するキャスクに係り、特に外部からキャスクに加わる衝撃力を緩和させるキャスク用緩衝体を備えたキャスクに関する。

核燃料を取り扱う分野では、核燃料サイクルの終期において、燃焼を終えた核燃料集合体を使用済み燃料と称している。

この使用済み燃料は、高放射性物質を含んでいるので、核分裂反応によって熱を出している。このため、例えば、原子力発電所では、使用済み燃料を冷却ピットで、例えば６ヶ月間に亘って冷却を継続させた後、キャスク（遮蔽容器）に収容し、トラックや船舶等で移送し、再処理施設に貯蔵している。

再処理施設にトラック等で移送されるキャスクは、収容する使用済み燃料も含めて１００トンを超える超重量物であり、移送中に、不安定な状態のまま外部から何らかの衝撃力が加わって転倒または落下し、亀裂または破損が発生すると、大きな事故を引き起こす虞がある。

このため、最近のキャスクは、キャスク本体（胴体）の両端にキャスク用緩衝体を覆設し、このキャスク用緩衝体で外部からの衝撃力を吸収し、キャスク本体への直接的な衝撃力の作用を緩和させている。

キャスク用緩衝体には、最近、例えば、薄板金属製の外被内に衝撃力の緩和材として木材を充填、収容し、外部からの衝撃力に対し、吸収能力の高い木材を選択した技術が、例えば特開２００１−８３２９１号公報（特許文献１）、特開２００２−３１１１８６号公報（特許文献２）に開示されている。
特開２００１−８３２９１号公報特開２００２−３１１１８６号公報

特開２００１−８３２９１号公報や特開２００２−３１１１８６号公報に開示された技術は、キャスク用緩衝体に木材を使用するとき、木材の持つ木目を利用して配置し、配置した木材としてバルサ材、レッドウッド集成材を選択し、木材の持つ衝撃吸収特性のばらつきを抑制している点で有効であるが、それでも以下に示す課題が挙げられている。

上述の技術は、例えば輸送中または積み降ろし等のときの落下事故、転倒事故を想定し、図１３に示すように、キャスク本体１の両端にキャスク用緩衝体２，３を備え、キャスク用緩衝体２，３のそれぞれを細く領域Ａ_１，Ａ_２，…に区画し、区画した領域Ａ_１，Ａ_２，…毎に、外被で覆われた木材を一つにまとめて、ブロックＢ_１，Ｂ_２，…，Ｃ_１，Ｃ_２，…として収容している。

しかし、一つ一つに区画した領域Ａ_１，Ａ_２，…に収容する一つ一つのブロックＢ_１，Ｂ_２，…，Ｃ_１，Ｃ_２，…としての木材の材質のそれぞれは、同質材であり、しかも木目方向ＡＲ_１，ＡＲ_２，…も一つの領域内では同一方向に揃えている。

このため、ブロックＢ_１，Ｂ_２，…，Ｃ_１，Ｃ_２，…の全体に圧縮力が加わり、その一つの、例えば、ブロックＢ_１を構成する一つの木材の木目に亀裂が発生したとき、その周辺の木材が同質材であり、しかも木目が同一方向に向って揃っているが故に、その周辺の木材は、圧縮力を負担し、受け持って抗することができず、図１５に示すように、圧縮応力σｃから塑性変形を誘起し、遂には破損または破壊し、圧縮応力σｃをキャスク本体１自身に直接受け持たせることになり、危険状態に至らしめる。

また、一つ一つに区画された領域Ａ_１，Ａ_２，…に収容する一つ一つのブロックＢ_１，Ｂ_２，…，Ｃ_１，Ｃ_２，…自身の材質のそれぞれが同質材で、しかも木目方向ＡＲ_１，ＡＲ_２，…も一つの領域内では同一方向に向って揃っている場合であっても、必ずしも同一方向から衝撃力が加わるだけではない。

例えば、キャスク本体１が落下する場合、キャスク本体１の軸方向から衝撃力が加わる場合もあるし、キャスク本体１の軸方向に交差する方向から衝撃力が加わる場合もある。さらに、キャスク本体１の軸方向の斜め方向、つまりキャスク用衝撃体２，３のコーナ部分から衝撃力が加わる場合もある。

ここで、外被に覆われ、キャスク用緩衝体２，３の一構成要素としての木材は、木目の方向によって圧縮力が異なる性質がある。

したがって、同一種類の木材によってキャスク用緩衝体２，３を構成する場合、木材の木目方向に関係なく使用すると、種々の方向からの衝撃力に対し、緩和させることが難しくなる。

また、キャスク本体１に落下する姿勢を与える衝撃力を吸収、緩和させるために、キャスク用緩衝体２，３は、木材の木目方向と平行な方向にその衝撃力を受け持たせる手法、配置もある。

しかし、この手法、配置でも、木材の破損形態によっては、木目方向と交差する方向にあらわれる場合もある。木材の木目方向と交差する方向に衝撃力が加わると、木材は、座屈を起こし、その座屈の際に発生する変形力が次々に隣りの木材に付勢され、遂に木材を覆う外被を破損に至らしめる虞がある。

また、木材を覆う外被のコーナ部には、応力集中が生ずる可能性があり、キャスク本体１が落下したとき、その応力集中に衝撃力が加わって外被が破損し、その内部から木材が飛び出し、火災の原因につながる虞があり、本来のキャスク用緩衝体としての役割を維持することができない等の可能性がある。

本発明は、このような事情に基づいてなされたもので、キャスク用緩衝体を構成する木材の木目方向と交差する方向に衝撃力が加わっても、その衝撃力に基づく木材の座屈の際に発生する変形力が隣接する木材に次々に付勢して、外被を破損させないよう、その変形力を抑制し、キャスク用緩衝体を安全に維持させるキャスクを提供することを目的とする。

本発明に係るキャスクは、上述の目的を達成するために、使用済み核燃料集合体を収容するキャスク本体の端部に、外被で囲われた空間室内に緩衝要素をまとめてブロックとして収容させるキャスク用緩衝体を備えたキャスクにおいて、前記外被内に衝撃力吸収体を備えるとともに、前記空間室内に緩衝要素をブロックとしてまとめて収容させる一方、ブロックとしてまとめた前記緩衝要素を一つの領域に収容させるとき、木目方向を同一方向に揃え、隣りの領域に収容させる緩衝要素との間では、隣りの緩衝要素の木目方向とを互いに交差させて異ならしめる方向で構成したものである。

また、本発明に係るキャスクは、上述の目的を達成するために、使用済み核燃料集合体を収容するキャスク本体の端部に、外被で囲われた空間室内に緩衝要素をまとめてブロックとして収容させるキャスク用緩衝体を備えたキャスクにおいて、前記外被内に衝撃力吸収体を備えるとともに、前記空間室内に緩衝要素をブロックとしてまとめて収容させる一方、ブロックとしてまとめた前記緩衝要素を一つの領域に収容させるとき、木目方向を同一方向に揃え、隣りの領域に収容させる緩衝要素との間では、隣りの緩衝要素の木目方向とを互いに交差させて異ならしめる方向で構成し、前記外被と前記衝撃力吸収体との間に摺動板を備えたものである。

さらに、本発明に係るキャスクは、上述の目的を達成するために、使用済み核燃料集合体を収容するキャスク本体の端部に、外被で囲われた空間室内に緩衝要素をまとめてブロックとして収容させるキャスク用緩衝体を備えたキャスクにおいて、前記外被内に衝撃力吸収体を備えるとともに、前記空間室内に緩衝要素をブロックとしてまとめて収容させる一方、ブロックとしてまとめた前記緩衝要素を一つの領域に収容させるとき、木目方向を同一方向に揃え、隣りの領域に収容させる緩衝要素との間では、隣りの緩衝要素の木目方向とを互いに交差させて異ならしめる方向で構成し、前記外被と前記衝撃力吸収体との間に耐熱塗料層を備えたものである。

また、本発明に係るキャスクは、上述の目的を達成するために、使用済み核燃料集合体を収容するキャスク本体の端部に、外被で囲われた空間室内に緩衝要素をまとめてブロックとして収容させるキャスク用緩衝体を備えたキャスクにおいて、前記外被内に衝撃力吸収体を備えるとともに、前記空間室内の領域毎に中央部から外径側および内径側、または中央部から両側外側に向って特性を異ならしめた緩衝片を圧縮して固化した緩衝ブロック体を収容させる一方、前記外被と前記衝撃力吸収体との間に耐熱塗料層を備えたものである。

さらに、本発明に係るキャスクは、上述の目的を達成するために、使用済み核燃料集合体を収容するキャスク本体の端部に、外被で囲われた空間室内に緩衝要素をまとめてブロックとして収容させるキャスク用緩衝体を備えたキャスクにおいて、前記外被内に衝撃力吸収体を備えるとともに、前記空間室内の領域毎に中央部から外径側および内径側、または中央部から両側外側に向って特性を異ならしめた緩衝片を圧縮して固化した緩衝ブロック体を収容させる一方、前記外被と前記衝撃力吸収体との間に耐熱塗料層を備え、前記緩衝ブロック体を収容させる領域に拘束板を設けたものである。

また、本発明に係るキャスクは、上述の目的を達成するために、使用済み核燃料集合体を収容するキャスク本体の端部に、外被で囲われた空間室内に緩衝要素をまとめてブロックとして収容させるキャスク用緩衝体を備えたキャスクにおいて、前記外被内に衝撃力吸収体を備えるとともに、前記空間室内の領域毎に緩衝片を圧縮してブロック状に固化した等方性集積体を収容させる一方、前記外被と前記衝撃力吸収体との間に耐熱塗料層を備えたものである。

本発明に係るキャスクは、外被、衝撃力吸収体等を重ねて形成したキャスク用緩衝体内の領域に、領域毎に木目方向を交差させて異ならしめて配置する緩衝要素を一つにまとめてブロックとして充填、収容し、外部からの衝撃力に対し、ブロックとして一つにまとめた緩衝要素および衝撃力吸収体とで吸収させるので、強い衝撃力がキャスク用緩衝体に加えられても充分に対処することができ、キャスク用緩衝体を覆設する外被のコーナ部等やキャスク本体を破損から保護することができ、キャスク本体等を安全に維持させることができる。

以下、本発明に係るキャスクの実施形態を図面および図面に付した符号を引用して説明する。

図１〜図３は、本発明に係るキャスク（遮蔽容器）の第１実施形態を示す概念図である。

なお、図中、図１は、キャスクの全体を示す一部破断斜視図であり、図２は、図１の縦断面図であり、図３は、図１のＡ部を抜き出した側断面図である。

キャスクは、図１〜図２に示すように、横長の筒状に形成するキャスク本体５と、キャスク本体５の端部６，７のそれぞれを半径方向に向って膨出させて覆設するキャスク用緩衝体（キャスク用缶体）８ａ，８ｂとを備えている。

また、キャスク本体５は、外径側から内径側に向って順に、例えば薄板金属製の外被９、中性子を遮蔽するレジン１０、胴体１１で構成する筒状の空間室１２を備えている。

空間室１２には、例えば格子状に組み込み、軸方向に長く延びるバスケット１３が収容され、このバスケット１３内に使用済み核燃料集合体１４が収容されている。

また、キャスク本体５は、一方の端部６の側に一次蓋１５と二次蓋１６との二重構造の蓋を備え、バスケット１３を収容する空間室１２を確実に密閉させる構成にしている。なお、外被９には、キャスク本体５を吊り上げて移動させる、例えばトラニオン等の吊り金具１７が設けられている。

一方、キャスク本体５の端部６，７のそれぞれには、キャスク用緩衝体（キャスク用缶体）８ａ，８ｂが設けられている。

キャスク用緩衝体（キャスク用缶体）８ａ，８ｂは、図１〜図３に示すように、例えば、ステンレス鋼薄板製の外被２１で覆われ、外被２１のコーナ部を溶接接続させるとともに、その内部を細く区画した領域Ａ_１，Ａ_２，…毎に緩衝要素１８ａ，１８ｂを充填、収容し、充填、収容した緩衝要素１８ａ，１８ｂ，…をブロック１９ａ，１９ｂ，…として一つにまとめている。

また、キャスク用緩衝体８ａ，８ｂは、外被２１とブロック１９ａ，１９ｂ，…として一つにまとめられた緩衝要素１８ａ，１８ｂ，…との間に、緩衝要素１８ａ，１８ｂ，…の全域を覆うように衝撃力吸収体２０を設けている。

緩衝要素１８ａ，１８ｂ，…は、比較的材質の硬い、例えばダグラスファープライやオーク材等を使用し、一つの領域内で同一種類の材質とし、しかも木目方向ＡＲを同一方向に揃えて外部から加えられる衝撃力に対処している。

もっとも、緩衝要素１８ａ，１８ｂ，…の木目方向ＡＲを同一方向に揃えたのは、一つの領域内だけであり、隣りの領域との関係では木目方向ＡＲを互いに交差する方向に配置させている。

また、外被２１と緩衝要素１８ａ，１８ｂ，…との間に介装する衝撃力吸収体２０は、途中幾つかに分割されるが、帯状の連続体として構成される、例えば、バルサ、薄板金属製のハニカム、ウレタンフォーム等の軟質材が使用される。

ところで、従来のキャスク用緩衝体８ａ，８ｂは、図１４に示すように、外部から衝撃力が加えられると、緩衝要素１８ａ，１８ｂ，…に圧縮応力σｃが発生し、初期の頃、圧縮応力σｃを吸収できても、やがて圧縮応力σｃに抗し切れなくなり、緩衝要素１８ａ，１８ｂ，…の繊維に亀裂（座屈）が起こり、横断方向に向う変位だけが増加し、遂には外被２１のコーナ部等を破断させていた。

しかし、本実施形態は、外被２１とブロック１９ａ，１９ｂ，…として一つにまとめられた比較的材質の硬い、例えば、ダグラスファープライ等の緩衝要素１８ａ，１８ｂ，…との間にウレタンフォーム等の軟質材で構成する衝撃力吸収体２０を介装させるとともに、緩衝要素１８ａ，１８ｂ，…の木目方向ＡＲを領域Ａ_１，Ａ_２，…毎に異ならしめて配置する構成にしているので、外部から加えられる衝撃力が強くない場合、衝撃力吸収体２０で対処させ、キャスク本体５に影響を及ぼすことがない。

また、外部から加えられた衝撃力が強い場合、本実施形態は、軟質材で構成する衝撃力吸収体２０のほかに比較的硬質材で構成する緩衝要素１８ａ，１８ｂ，…を一つにまとめてブロック１９ａ，１９ｂ，…として備え、しかも領域Ａ_１，Ａ_２，…毎に緩衝要素１８ａ，１８ｂ，…の木目方向ＡＲを異ならしめ、強い衝撃力に対し、受持ち負荷分担を均等にさせているので、図１５に示すように、圧縮応力σｃの強度を、図１４に示す圧縮応力σｃに較べてより一層増加させることができ、高い強度の下、外被２１のコーナ部等の破損を防止させ、キャスク本体５を安全状態に維持させることができる。

このようにして、本実施形態は、軟質材で構成する衝撃力吸収体２０と硬質材で構成する緩衝要素１８ａ，１８ｂ，…とを組み合せ、しかも緩衝要素１８ａ，１８ｂ，…の領域
Ａ_１，Ａ_２，…毎に木目方向ＡＲを異ならしめて配置し、外部から加えられる衝撃力に対し、二重、三重に防護しているので、外部から加えられる強い衝撃力があってもキャスク本体５を破損から防止し、保護することができる。

図４は、本発明に係るキャスクの第２実施形態を示す概念図である。なお、図４は、図１のＡ部から抜き出した部分断面図である。

本発明に係るキャスクに適用するキャスク用緩衝体８ａ（８ｂ）は、領域Ａ_１，Ａ_２，…毎に木目方向ＡＲを交差させて異ならしめる緩衝要素１８ａ，１８ｂ，…を覆設する外被２１との間に、例えば、バルサ、ウレタンフォーム等の軟質材で構成する衝撃力吸収体２０を設けるとともに、領域Ａ_１，Ａ_２，…を区画する境界に、例えば、薄板の木材、金属、樹脂等で作製された拘束板２２を設けたものである。なお、衝撃力吸収体２０の木目方向と拘束板２２の木目方向とは同一方向に揃えている。

このように、本実施形態は、緩衝要素１８ａ，１８ｂ，…を充填、収容する領域Ａ_１，Ａ_２，…を区画する境界の幾つかの周域に拘束板２２を設けるとともに、拘束板２２と外被２１との間に衝撃力吸収体２０を設け、外部から加えられる衝撃力を三重、四重の防護手段で均等に受持ち負荷を分担させたので、外部から加えられる強い衝撃力があっても外被２１のコーナ部等の破損から保護、防止し、キャスク本体５を安全状態に維持させることができる。

なお、本実施形態は、緩衝要素１８ａ，１８ｂ，…を充填、収容する領域Ａ_１，Ａ_２，…を区画する境界の幾つかに拘束板２２を設けるとともに、拘束板２２と外被２１との間に衝撃力吸収体２０を設け、外部から加えられる衝撃力を三重、四重の防護手段で均等に受持ち負荷を分担させたが、この例に限らず、例えば、図５に示すように、拘束板２２を支持して変形を防止する変形防止片２３を緩衝要素１８ａ，１８ｂ，…の木目方向ＡＲと交差する方向に配置してもよく、また、例えば、図６に示すように、領域Ａ_１，Ａ_２，…の境界の全周に亘って拘束板２２を設けてもよい。

図７は、本発明に係るキャスクの第５実施形態を示す概念図である。なお、図７は、図１のＡ部から抜き出した部分断面図である。

本発明に係るキャスクに適用するキャスク用緩衝体８ａ（８ｂ）は、領域Ａ_１，Ａ_２，…毎に木目方向ＡＲを交差させて異ならしめる緩衝要素１８ａ，１８ｂ，…を覆設する外被２１との間に、例えば、バルサ、ウレタンフォーム等の軟質材で構成する衝撃力吸収体２０を設けるとともに、領域Ａ_１，Ａ_２，…を区画する境界に、例えば、薄板の木材、金属、樹脂等で作製された拘束板２２を設ける一方、緩衝要素１８ａ，１８ｂ，…と衝撃力吸収体２０との間のコーナ部に、例えば三角形状の、例えばウレタンフォーム等の軟質材で作製されたコーナ緩衝体２４を備え、このコーナ緩衝体２４によって外部から加えられた衝撃力を吸収し、溶接接続させた外被２１のコーナ部等の破損防止の強化を図ったものである。

このように、本実施形態は、緩衝要素１８ａ，１８ｂ，…と衝撃力吸収体２０との間のコーナ部にコーナ緩衝体２４を設け、このコーナ緩衝体２４によって外部から加えられる衝撃力を吸収させ、外被２１のコーナ部等の保護、強化を図ったので、外被２１のコーナ部等の破損を防止させることができる。

図８は、本発明に係るキャスクの第６実施形態を示す概念図である。なお、図８は、図１のＡ部から抜き出した部分断面図である。

本発明に係るキャスクに適用するキャスク用緩衝体８ａ（８ｂ）は、領域Ａ_１，Ａ_２，…毎に木目方向ＡＲを交差させて異ならしめる緩衝要素１８ａ，１８ｂ，…を覆設する外被２１との間に、例えば、バルサ、ウレタンフォーム等の軟質材で構成する衝撃力吸収体２０を設けるとともに、衝撃力吸収体２０と外被２１との間に薄板金属製等の摺動板２５を設け、外部から衝撃力が加わったとき、摺動板２５を摺動させてその衝撃力を緩和させ、外被２１のコーナ部等の破損の防止を図ったものである。

このように、本実施形態は、衝撃力吸収体２０と外被２１との間に摺動自在な摺動板２５を設け、この摺動板２５を摺動させることにより、外部から加えられる衝撃力を緩和させ、外被２１のコーナ部等の破損の防止を図ったので、外部から衝撃力が加えられても外被２１のコーナ部等を安定状態に維持させることができる。

また、本実施形態は、キャスク用緩衝体８ａ（８ｂ）を三重、四重に保護、強化を図ったので、火災事故があっても充分に対処することができる。

なお、本実施形態は、衝撃力吸収体２０と外被２１との間に摺動自在な摺動板２５を設けたが、この例に限ることなく、例えば、図９に示すように、衝撃力吸収体２０と外被２１との間に耐熱塗料層２６を形成させて火災事故に対処させてもよい。

図１０は、本発明に係るキャスクの第８実施形態を示す概念図である。なお、図１０は、図１のＡ部から抜き出した部分断面図である。

本発明に係るキャスクに適用するキャスク用緩衝体８ａ（８ｂ）は、外被２１、耐熱塗料層２６、衝撃力吸収体２０を重ねて形成した領域Ａ_１，Ａ_２，…のうち、領域Ａ_１に、中央部に硬い材質、例えば、オーク材、ダグラスファープライ等で作製した第１緩衝部２７を配置し、この第１緩衝部２７を基準に外径側に向って順に、材質の特性を異ならしめ、硬質材を徐々に軟質材に移行させる第２緩衝部２８、例えば、ウレタンフォーム、発泡樹脂等の軟質材で作製した最終端部２９を配置し、また、中央部の第１緩衝部２７を基準に内径側に向って順に、材質の特性を異ならしめ、硬質材を徐々に軟質材に移行させる第４緩衝部３０、第５緩衝部３１、例えば、ウレタンフォーム、発泡樹脂等の軟質材で作製した最終端部３２を配置し、これら各緩衝部を圧縮してブロック状に固化させた第１緩衝ブロック体３３を充填、収容させたものである。

また、領域Ａ_２には、中央部に硬質材、例えば、オーク材、ダグラスファープライ等で作製した緩衝部３５を配置し、この緩衝部３５の両側を、例えばウレタンフォーム、発泡樹脂等の軟質材で作製した最終端部３６ａ，３６ｂを配置し、これら各緩衝部を圧縮してブロック状に固化させた第２緩衝ブロック体３４を充填、収容させたものである。そして、残りの領域Ａ_３，Ａ_４，…のそれぞれには、第１緩衝ブロック体３３と第２緩衝ブロック体３４とを交互に充填、収容させたものである。なお、これらのブロック体３３，３４，…の木目方向ＡＲは、一つの領域内では同一方向に向って揃え、隣りの領域との関係では交差させて、その方向を異ならしめて配置している。

このように、本実施形態は、特性の異なる木材を圧縮、固化してブロックにする第１緩衝ブロック体３３、第２緩衝ブロック体３４…を、外被２１、耐熱塗料層２６、衝撃力吸収体２０を重ねて形成した領域Ａ_１，Ａ_２，…に充填、収容させ、外部から衝撃力が加えられたとき、第１緩衝ブロック体３３、第２緩衝ブロック体３４…を外側に向って膨出させる構成にしたので、外部から衝撃力が加えられても第１緩衝ブロック体３３、第２緩衝ブロック体３４…を外側に向って膨出させ、その膨出力によって衝撃力を吸収して外被２１のコーナ部等の破損を防止させることができる。

なお、本実施形態は、特性の異なる緩衝部を圧縮、固化してブロックにする第１緩衝ブロック体３３、第２緩衝ブロック体３４…を、外被２１、耐熱塗料層２６、衝撃力吸収体２０を重ねて形成した領域Ａ_１，Ａ_２，…に充填、収容させたが、この例に限らず、例えば、図１１に示すように、第１緩衝ブロック体３３、第２緩衝ブロック体３４…の各ブロック体毎に拘束板３７で囲い、拘束力を強化してもよい。

図１２は、本発明に係るキャスクの第１０実施形態を示す概念図である。なお、図１２は、図１のＡ部から抜き出した部分断面図である。

本発明に係るキャスクに適用するキャスク用緩衝体８ａ（８ｂ）は、外被２１、耐熱塗料層２６、衝撃力吸収体２０を重ねて形成した領域Ａ_１，Ａ_２，…に、特性の異なる、例えば、オーク材、ダグラスファープライ、杉材、松材等の木材小片を圧縮してブロック状に固化した等方性集積体３８を緩衝材として充填、収容させたものである。

このように、本実施形態は、外被２１、耐熱塗料層２６、衝撃力吸収体２０を重ねて形成した領域Ａ_１，Ａ_２，…に等方性集積体３８を緩衝材として充填、収容させたので、外部から加えられる衝撃力に対し、等方性集積体３８の全域で均等に負荷を吸収でき、外被２１のコーナ部等の破損を防止させることができる。

本発明に係るキャスクの全体を示す一部破断斜視図。図１の縦断面図。図１のＡ部から抜き出した本発明に係るキャスクの第１実施形態を示す側断面図。本発明に係るキャスクの第２実施形態を示す概念図。本発明に係るキャスクの第３実施形態を示す概念図。本発明に係るキャスクの第４実施形態を示す概念図。本発明に係るキャスクの第５実施形態を示す概念図。本発明に係るキャスクの第６実施形態を示す概念図。本発明に係るキャスクの第７実施形態を示す概念図。本発明に係るキャスクの第８実施形態を示す概念図。本発明に係るキャスクの第９実施形態を示す概念図。本発明に係るキャスクの第１０実施形態を示す概念図。従来のキャスクを概略的に示す概念図。従来のキャスク用緩衝体の圧縮応力、変形量を示す線図。本発明に係るキャスクの圧縮応力、変形量を示す線図。

符号の説明

１，５キャスク本体
２キャスク用緩衝体
３キャスク用緩衝体
６端部
７端部
８ａ，８ｂキャスク用緩衝体
９外被
１０レジン
１１胴体
１２空間室
１３バスケット
１４使用済み核燃料集合体
１５一次蓋
１６二次蓋
１７吊り金具
１８ａ，１８ｂ，… 緩衝要素
１９ａ，１９ｂ，… ブロック
２０衝撃力吸収体
２１外被
２２拘束板
２３変形防止片
２４コーナ緩衝体
２５摺動板
２６耐熱塗料層
２７第１緩衝部
２８第２緩衝部
２９ａ，２９ｂ最終端部
３０第４緩衝部
３１第５緩衝部
３２最終端部
３３第１緩衝ブロック体
３４第２緩衝ブロック体
３５緩衝部
３６ａ，３６ｂ最終端部
３７拘束板
３８等方性集積体

Claims

使用済み核燃料集合体を収容するキャスク本体の端部に、外被で囲われた空間室内に緩衝要素をまとめてブロックとして収容させるキャスク用緩衝体を備えたキャスクにおいて、前記外被内に衝撃力吸収体を備えるとともに、前記空間室内に緩衝要素をブロックとしてまとめて収容させる一方、ブロックとしてまとめた前記緩衝要素を一つの領域に収容させるとき、木目方向を同一方向に揃え、隣りの領域に収容させる緩衝要素との間では、隣りの緩衝要素の木目方向とを互いに交差させて異ならしめる方向で構成したことを特徴とするキャスク。
ブロックにまとめた前記緩衝要素を収容する領域は、拘束板を備えたことを特徴とする請求項１記載のキャスク。
拘束板は、ブロックにまとめた前記緩衝要素を収容する全周領域に亘って備えたことを特徴とする請求項２記載のキャスク。
ブロックにまとめた前記緩衝要素を収容する領域は、拘束板を備えるとともに、この拘束板を支持する変形防止片を備えたことを特徴とする請求項１記載のキャスク。
前記変形防止片は、ブロックにまとめた前記緩衝要素の木目方向と交差する方向に配置する構成にしたことを特徴とする請求項４記載のキャスク。
ブロックにまとめた前記緩衝要素を収容する領域は、コーナ部にコーナ緩衝体を備えたことを特徴とする請求項１記載のキャスク。
使用済み核燃料集合体を収容するキャスク本体の端部に、外被で囲われた空間室内に緩衝要素をまとめてブロックとして収容させるキャスク用緩衝体を備えたキャスクにおいて、前記外被内に衝撃力吸収体を備えるとともに、前記空間室内に緩衝要素をブロックとしてまとめて収容させる一方、ブロックとしてまとめた前記緩衝要素を一つの領域に収容させるとき、木目方向を同一方向に揃え、隣りの領域に収容させる緩衝要素との間では、隣りの緩衝要素の木目方向とを互いに交差させて異ならしめる方向で構成し、前記外被と前記衝撃力吸収体との間に摺動板を備えたことを特徴とするキャスク。
使用済み核燃料集合体を収容するキャスク本体の端部に、外被で囲われた空間室内に緩衝要素をまとめてブロックとして収容させるキャスク用緩衝体を備えたキャスクにおいて、前記外被内に衝撃力吸収体を備えるとともに、前記空間室内に緩衝要素をブロックとしてまとめて収容させる一方、ブロックとしてまとめた前記緩衝要素を一つの領域に収容させるとき、木目方向を同一方向に揃え、隣りの領域に収容させる緩衝要素との間では、隣りの緩衝要素の木目方向とを互いに交差させて異ならしめる方向で構成し、前記外被と前記衝撃力吸収体との間に耐熱塗料層を備えたことを特徴とするキャスク。
使用済み核燃料集合体を収容するキャスク本体の端部に、外被で囲われた空間室内に緩衝要素をまとめてブロックとして収容させるキャスク用緩衝体を備えたキャスクにおいて、前記外被内に衝撃力吸収体を備えるとともに、前記空間室内の領域毎に中央部から外径側および内径側、または中央部から両側外側に向って特性を異ならしめた緩衝片を圧縮して固化した緩衝ブロック体を収容させる一方、前記外被と前記衝撃力吸収体との間に耐熱塗料層を備えたことを特徴とするキャスク。
使用済み核燃料集合体を収容するキャスク本体の端部に、外被で囲われた空間室内に緩衝要素をまとめてブロックとして収容させるキャスク用緩衝体を備えたキャスクにおいて、前記外被内に衝撃力吸収体を備えるとともに、前記空間室内の領域毎に中央部から外径側および内径側、または中央部から両側外側に向って特性を異ならしめた緩衝片を圧縮して固化した緩衝ブロック体を収容させる一方、前記外被と前記衝撃力吸収体との間に耐熱塗料層を備え、前記緩衝ブロック体を収容させる領域に拘束板を設けたことを特徴とするキャスク。
前記緩衝ブロック体は、中央部に硬質材を配置し、ここから外径側、内径側、または両側外側に向う端部に軟質材を配置する構成にしたことを特徴とする請求項９または１０記載のキャスク。
前記硬質材は、オーク材およびダグラスファープライのうち、いずれか一方を選択したことを特徴とする請求項１１記載のキャスク。
前記軟質材は、ウレタンフォームおよび発泡樹脂のうち、いずれか一方を選択したことを特徴とする請求項１１記載のキャスク。
使用済み核燃料集合体を収容するキャスク本体の端部に、外被で囲われた空間室内に緩衝要素をまとめてブロックとして収容させるキャスク用緩衝体を備えたキャスクにおいて、前記外被内に衝撃力吸収体を備えるとともに、前記空間室内の領域毎に緩衝材を圧縮してブロック状に固化した等方性集積体を収容させる一方、前記外被と前記衝撃力吸収体との間に耐熱塗料層を備えたことを特徴とするキャスク。
前記衝撃力吸収体は軟質材であることを特徴とする請求項１，７，８，９，１０または１４記載キャスク。
前記等方性集積体は、特性の異なる木材で構成したことを特徴とする請求項１４記載のキャスク。