JP2008076270A - Transport-cum-storage cask for radioactive material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は放射線遮蔽機能を有する放射性物質の輸送兼貯蔵容器に関する。 The present invention relates to a transport and storage container for a radioactive substance having a radiation shielding function.
原子力発電所等で発生する使用済核燃料等の放射性物質(以下、放射性物質と記す)の輸送兼貯蔵容器(以下、容器と記す)は、放射性物質を閉じ込めるための密封機能、使用済核燃料に若干残存するウラン235の核分裂による臨界を防止するための臨界防止機能、放射性物質の崩壊熱を逃がし容器の構成部材や使用済核燃料等の温度を適切に下げるための除熱機能、及びガンマ線や中性子を遮蔽し、容器外部の線量率を下げて放射線被曝を防止するための遮蔽機能、の4つの安全機能が要求される。 Transport and storage containers (hereinafter referred to as containers) for radioactive materials such as spent nuclear fuel (hereinafter referred to as radioactive materials) generated at nuclear power plants, etc., have a sealing function to confine radioactive materials, A criticality prevention function to prevent criticality due to nuclear fission of the remaining uranium 235, a heat removal function to release the decay heat of the radioactive material and appropriately lower the temperature of the components of the container and spent nuclear fuel, and gamma rays and neutrons Four safety functions are required: a shielding function for shielding and lowering the dose rate outside the container to prevent radiation exposure.
そして、容器は、落下事故や火災事故などの事象においてこれらの安全機能を維持するための構造強度が要求され、落下衝突条件、耐火条件、浸漬条件など規定で定められた条件下での基準を満足する容器である必要がある。 Containers are required to have structural strength to maintain these safety functions in the event of a fall accident or fire accident, and meet the standards under the conditions stipulated in the regulations such as drop collision conditions, fire resistance conditions, and immersion conditions. The container needs to be satisfactory.
従来、放射性物質の収納効率を高め、伝熱性能に優れるとともに、ガンマ線や中性子を効果的に遮蔽するための容器が開示されている(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1に記載の容器は、内胴部と外胴部との間にガンマ線遮蔽層及び中性子遮蔽層が設けられるとともに、これらガンマ線遮蔽層及び中性子遮蔽層を貫通して且つ内胴及び外胴に取り付けて熱良導体が設けられている容器である。
Conventionally, a container has been disclosed for enhancing the storage efficiency of a radioactive substance, excellent heat transfer performance, and effectively shielding gamma rays and neutrons (see, for example, Patent Document 1). In the container described in
ところで、特許文献1に開示されているような筒状の従来の容器は、その胴部、底部及び蓋部は炭素鋼などの金属部材から構成されている。そして、ガンマ線の遮蔽性能に優れた鉛などを材料とするガンマ線遮蔽層が設けられることにより、内胴部の厚さを薄くすることができ容器の軽量化を図ることができる。また、ガンマ線遮蔽層及び中性子遮蔽層を貫通する熱良導体が設けられていることにより、伝熱性能に優れる。さらに、ガンマ線遮蔽層に鉛ブロックを使用することで、鉛鋳込み作業の際に必要ないわゆるホモゲン処理を行う必要がない点で製造も容易である。
By the way, as for the cylindrical conventional container currently disclosed by
尚、ホモゲン処理とは、伝熱性能を向上させることを目的に、鉛層を内胴の外面に密着させるための処理であり、内胴の外面に塩化亜鉛等を含むフラックスを塗布した後、鉛系の溶化剤を溶解塗布するものである。その後、内胴と外胴との間に鉛が鋳込まれる。 The homogen treatment is a treatment for bringing the lead layer into close contact with the outer surface of the inner cylinder for the purpose of improving heat transfer performance, and after applying a flux containing zinc chloride or the like on the outer surface of the inner cylinder, A lead-based solubilizer is dissolved and applied. Thereafter, lead is cast between the inner cylinder and the outer cylinder.
しかしながら、この従来の容器は、その外径が頭部から底部までほぼ均一であるために、底部コーナー部は金属性本体の遮蔽厚さが過剰で容器の重量が過大となっている。言うまでもなく、一般に重量が大きくなるこのような容器においては、容器の取り扱いを容易にするために、容器は軽量であることが望ましく、重量増加につながる金属部材は少ない方がよい。 However, since the outer diameter of this conventional container is substantially uniform from the head to the bottom, the shielding corner of the metallic body is excessive at the bottom corner, and the weight of the container is excessive. Needless to say, in such a container that generally increases in weight, in order to facilitate handling of the container, it is desirable that the container be lightweight, and there should be fewer metal members that lead to an increase in weight.
また、この容器は、その底部形状が殆ど凹凸のない平面となっている。加えて、床面と接触する底部外径は、容器の外胴部外径とほぼ同じであり床と接触する面積が大きい。よって、容器と床面とが軸方向で衝突する場合に容器や放射性物質へ与える衝撃が大きくなる。 In addition, this container has a flat bottom surface with almost no irregularities. In addition, the bottom outer diameter in contact with the floor surface is substantially the same as the outer diameter of the outer body portion of the container and has a large area in contact with the floor. Therefore, when the container and the floor surface collide with each other in the axial direction, the impact given to the container and the radioactive substance is increased.
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、軽量で且つ自重による衝撃を緩和することができる放射性物質の輸送兼貯蔵容器を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a transport and storage container for a radioactive substance that is light in weight and can mitigate the impact caused by its own weight.
本発明に係る放射性物質の輸送兼貯蔵容器は、内胴部と外胴部との間にガンマ線遮蔽層及び中性子遮蔽層が設けられている放射性物質の輸送兼貯蔵容器に関する。そして、本発明に係る放射性物質の輸送兼貯蔵容器は、上記目的を達成するために以下のようないくつかの特徴を有している。すなわち、本発明の放射性物質の輸送兼貯蔵容器は、以下の特徴を単独で、若しくは、適宜組み合わせて備えている。 The radioactive substance transport / storage container according to the present invention relates to a radioactive substance transport / storage container in which a gamma ray shielding layer and a neutron shielding layer are provided between an inner trunk part and an outer trunk part. The radioactive substance transport / storage container according to the present invention has the following features in order to achieve the above object. That is, the radioactive substance transport / storage container of the present invention has the following features alone or in combination as appropriate.
上記目的を達成するための本発明に係る放射性物質の輸送兼貯蔵容器における第1の特徴は、前記内胴部の一端面に前記内胴部と同心に固定され、前記内胴部の内径よりも大きく、且つ前記外胴部の外径よりも小さい外径を有する底板と、前記内胴部と同心に前記底板から前記内胴部と反対方向へ延設され、且つ前記外胴部の外径よりも小さい外径を軸方向の外側端面にて有する筒状のサポート部とを備えていることである。 In order to achieve the above object, the first feature of the radioactive material transport and storage container according to the present invention is that it is fixed to one end face of the inner body portion concentrically with the inner body portion, and from the inner diameter of the inner body portion. A bottom plate having an outer diameter smaller than an outer diameter of the outer body portion, and extending from the bottom plate in a direction opposite to the inner body portion concentrically with the inner body portion, and outside the outer body portion. And a cylindrical support portion having an outer diameter smaller than the diameter at the outer end face in the axial direction.
この構成によると、底部外径が外胴部の外径とほぼ同じとなるような従来の容器と比較して、重量増加につながる金属部材を少なくすることができ、容器の軽量化を図ることができる。また、従来の容器と比較して、床と接触する底面積が小さくなる。このため、容器と床面とが軸方向で衝突する場合の衝撃を緩和することができ、容器や容器に収められている放射性物質の損傷が少ない放射性物質の輸送兼貯蔵容器が得られる。 According to this configuration, compared to a conventional container whose bottom outer diameter is substantially the same as the outer diameter of the outer body, it is possible to reduce the number of metal members that lead to an increase in weight, and to reduce the weight of the container. Can do. Moreover, the bottom area which contacts a floor becomes small compared with the conventional container. For this reason, the impact when the container and the floor collide in the axial direction can be mitigated, and a radioactive substance transport / storage container with little damage to the radioactive substance contained in the container or the container can be obtained.
また、容器と床面とが軸方向で衝突する場合、放射性物質が収められている内胴部を底板で効果的に支持することができるため、構造面においても優れている。 In addition, when the container and the floor surface collide in the axial direction, the inner body portion in which the radioactive substance is stored can be effectively supported by the bottom plate, so that the structure is excellent.
さらに、底部に設けられたサポート部を利用して容器の底部に環状の緩衝体を取り付けることが容易となり、容器の軸方向が水平な状態で落下する水平落下時、このサポート部は緩衝体を介して容器荷重を受ける領域の確保にも寄与する。 Furthermore, it becomes easy to attach an annular buffer to the bottom of the container using the support provided at the bottom. This also contributes to securing an area for receiving the container load.
また、本発明に係る放射性物質の輸送兼貯蔵容器における第2の特徴は、前記サポート部内部には、前記サポート部の内径とほぼ同一の径を有する板状の底部中性子遮蔽層と底部中性子遮蔽層カバーとが前記底板側からこの順に収められており、前記底部中性子遮蔽層の単位体積当たりの水素含有率が、前記底板の前記水素含有率よりも大きく、軸方向における前記底部中性子遮蔽層カバーの外側の端面位置が、前記サポート部の端面位置に対して凹んだ位置にあることである。 The second feature of the radioactive substance transport / storage container according to the present invention is that a plate-like bottom neutron shielding layer having a diameter substantially the same as the inner diameter of the support portion and a bottom neutron shielding is provided inside the support portion. A layer cover is housed in this order from the bottom plate side, and the hydrogen content per unit volume of the bottom neutron shielding layer is larger than the hydrogen content of the bottom plate, and the bottom neutron shielding layer cover in the axial direction The end face position on the outside of the support section is in a position recessed with respect to the end face position of the support portion.
この構成によると、底部中性子遮蔽層が中性子を遮蔽するので、容器表面の線量当量率を低減できる。また、底部のサポート部端面のみが設置面となるために、底部中性子遮蔽層カバーの外側端面とサポート部の端面が同一平面上にある場合に比べて、さらに接地底面積が小さくなり、容器と床面とが軸方向で衝突する場合の衝撃を緩和することができる。 According to this configuration, since the bottom neutron shielding layer shields neutrons, the dose equivalent rate on the container surface can be reduced. In addition, since only the end surface of the support portion at the bottom is the installation surface, the grounded bottom area is further reduced compared to the case where the outer end surface of the bottom neutron shielding layer cover and the end surface of the support portion are on the same plane, It is possible to mitigate the impact when the floor collides with the floor surface in the axial direction.
また、本発明に係る放射性物質の輸送兼貯蔵容器における第3の特徴は、前記サポート部の内径が、前記内胴部の外径よりも小さく、前記サポート部の外径が、前記ガンマ線遮蔽層の内径より大きいことである。 The third feature of the radioactive substance transport and storage container according to the present invention is that the inner diameter of the support portion is smaller than the outer diameter of the inner body portion, and the outer diameter of the support portion is the gamma ray shielding layer. It is larger than the inner diameter.
この構成によると、底部のサポート部を、容器と床面とが軸方向で衝突する場合に、衝撃による荷重を受けることができる必要最小限の径とすることができ、容器の重量を低減できる。また、ガンマ線遮蔽層は密度の高い材料からなるため、ガンマ線遮蔽層を効果的に支持することができ、構造面においても優れている。 According to this configuration, when the container and the floor surface collide with each other in the axial direction, the support portion at the bottom can be set to a minimum diameter that can receive a load due to the impact, and the weight of the container can be reduced. . Further, since the gamma ray shielding layer is made of a material having a high density, the gamma ray shielding layer can be effectively supported, and the structure is excellent.
また、本発明に係る放射性物質の輸送兼貯蔵容器における第4の特徴は、前記ガンマ線遮蔽層及び前記中性子遮蔽層のうちの少なくともいずれかが、周方向に複数に分割されたブロック体で形成されるとともに、互いに周方向で隣接する前記ブロック体同士の間に熱良導体が挟まれていることである。 Further, a fourth feature of the radioactive substance transport / storage container according to the present invention is that at least one of the gamma ray shielding layer and the neutron shielding layer is formed of a block body divided into a plurality in the circumferential direction. In addition, a good thermal conductor is sandwiched between the block bodies adjacent to each other in the circumferential direction.
この構成によると、ブロック状に形成された遮蔽層を、容器本体の製造とは別工程で、並行して製造することができ、製造時間の短縮が可能となる。尚、従来の容器では、特に中性子遮蔽層を容器本体に鋳込むことにより製造されることが多く、このような並行作業を行うことができなかった。また、容器の使用期間が終わった際には、ブロック状に形成された遮蔽層を容易に取り除くことができ、解体及びリサイクルが容易である。 According to this configuration, the shielding layer formed in a block shape can be manufactured in parallel with a separate process from the manufacturing of the container body, and the manufacturing time can be shortened. Note that conventional containers are often manufactured by casting a neutron shielding layer into the container body, and such parallel operations cannot be performed. In addition, when the use period of the container is over, the blocking layer formed in a block shape can be easily removed, and disassembly and recycling are easy.
また、放射性物質の崩壊熱は、ブロック体同士の間に挟まれた熱良導体によって内胴部から外胴部に向かって効率良く伝熱されるため、除熱を促すことができる。 In addition, the decay heat of the radioactive substance is efficiently transferred from the inner body part to the outer body part by the good thermal conductor sandwiched between the block bodies, so that heat removal can be promoted.
また、本発明に係る放射性物質の輸送兼貯蔵容器における第5の特徴は、前記ブロック体が、軸方向に複数に分割されるとともに、互いに軸方向で隣接する前記ブロック同士の当接面が傾斜面又は凹凸が噛み合う凹凸面に形成されていることである。 A fifth feature of the radioactive substance transport / storage container according to the present invention is that the block body is divided into a plurality of pieces in the axial direction, and the contact surfaces of the blocks adjacent to each other in the axial direction are inclined. It is formed in the uneven surface which a surface or an unevenness | corrugation meshes | engages.
この構成によると、さらに分割されたブロック状の遮蔽層となるので、遮蔽層の製造が容易になるとともに、容器への取り付けもし易くなる。また、ブロック体同士が傾斜面又は凹凸面で当接することにより、放射線のストリーミングを低減することができる。 According to this structure, since it becomes the block-shaped shielding layer further divided | segmented, manufacture of a shielding layer becomes easy and it becomes easy to attach to a container. Moreover, the streaming of a radiation can be reduced because block bodies contact | abut on an inclined surface or an uneven surface.
また、本発明に係る放射性物質の輸送兼貯蔵容器における第6の特徴は、前記ガンマ線遮蔽層が、鉛、鉛合金、鉄、炭素鋼、及びステンレス鋼のうちのいずれかの材料からなることである。 Further, a sixth feature of the radioactive substance transport / storage container according to the present invention is that the gamma ray shielding layer is made of any one material of lead, lead alloy, iron, carbon steel, and stainless steel. is there.
この構成によると、ガンマ線遮蔽層としては比較的高密度の材料が有効であり、上記いずれかの材料を用いることによりガンマ線の遮蔽性能を向上させることができる。 According to this configuration, a relatively high density material is effective for the gamma ray shielding layer, and the use of any of the above materials can improve the gamma ray shielding performance.
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
最初に、このような容器は、通常、軸方向の両端(頭部及び底部)に緩衝体が固定された状態で輸送され、軸方向についての衝撃から容器が保護されている。また、緩衝体の外径は容器の最大外径よりも大きく設計されており、径方向についての衝撃からも容器が保護されるようになっている。一方で、貯蔵施設や原子力発電所等では、緩衝体を装着していない状態で、クレーン等により容器を高く持ち上げて移動させる場合がある。このような場合の事故事象としてコンクリート床面への異常着床がある。これは、容器をクレーン等でハンドリング中に、本来ゆっくりと衝撃を与えないように床面に着床させるところを誤って衝撃を与えるような着床をさせた場合を想定したものであり、この事象が異常着床と呼ばれている。 First, such a container is usually transported with shock absorbers fixed at both axial ends (head and bottom), and the container is protected from impact in the axial direction. Moreover, the outer diameter of the buffer is designed to be larger than the maximum outer diameter of the container, so that the container is protected from an impact in the radial direction. On the other hand, in a storage facility, a nuclear power plant, or the like, a container may be lifted and moved by a crane or the like without a shock absorber. As an accident event in such a case, there is abnormal landing on the concrete floor. This is based on the assumption that when handling the container with a crane or the like, the floor where the floor is naturally grounded so as not to be impacted slowly is accidentally grounded. The event is called abnormal implantation.
このような異常着床の際に、容器と床との衝突により容器に生じる加速度α[m/s2]は以下の数式(1)〜(6)のように仮定した条件の下で、これらの計算により数式(7)のように表わすことができる。ここで、容器と床面とは、容器の軸方向と床面とが直交するように衝突するものとする。
(1) Ek=1/2・W・V2
(2) Es=1/2・K・δ2
(3) Es=Ek
(4) δ=ε・L
(5) K=E・A/L
(6) α=F/W=ε・E・A/W
(7) α=V・((E・A)/(W・L))1/2
ここで、各変数は以下の通りである。
Ek:異常着床時の容器の運動エネルギー[J]
Es:床部材の歪エネルギー[J]
F:異常着床時に容器に生じる力[N]
W:容器の質量[kg]
A:容器の底面積[m2]
ε:床部材の圧壊歪[−]
E:床部材のヤング率[N/m2]
L:床部材の厚さ[m]
δ:床部材の変形量[m]
V:容器が床面に異常着床時する速度[m/s]
K:床部材のばね定数[N/m]
In such abnormal landing, the acceleration α [m / s 2 ] generated in the container due to the collision between the container and the floor is determined under the conditions assumed as the following mathematical formulas (1) to (6). This can be expressed as Equation (7). Here, the container and the floor surface collide so that the axial direction of the container and the floor surface are orthogonal to each other.
(1) Ek = 1/2 · W · V 2
(2) Es = 1/2 · K · δ 2
(3) Es = Ek
(4) δ = ε · L
(5) K = E · A / L
(6) α = F / W = ε · E · A / W
(7) α = V · ((E · A) / (W · L)) 1/2
Here, each variable is as follows.
Ek: Kinetic energy of container during abnormal landing [J]
Es: Strain energy of floor member [J]
F: Force generated in the container during abnormal landing [N]
W: Mass of container [kg]
A: Bottom area of container [m 2 ]
ε: Crushing strain of floor member [−]
E: Young's modulus of floor member [N / m 2 ]
L: Floor member thickness [m]
δ: Deformation amount of floor member [m]
V: Speed at which the container abnormally lands on the floor [m / s]
K: Spring constant of floor member [N / m]
数式(7)から、異常着床の際に容器に生じる加速度は、容器の底面積に比例し、容器の質量に反比例することが分かる。このことから、ある重量の容器とある条件を有する床面とが軸方向で衝突する場合に、容器の底面積を小さくする方が、容器に生じる加速度が小さくなり、容器内部に装荷された使用済核燃料等の放射線物質に与える損傷を小さくすることができる。 From equation (7), it can be seen that the acceleration generated in the container during abnormal landing is proportional to the bottom area of the container and inversely proportional to the mass of the container. From this, when a container with a certain weight and a floor surface with a certain condition collide in the axial direction, the acceleration generated in the container becomes smaller when the container bottom area is reduced, and the container is loaded inside the container. Damage to radioactive materials such as spent nuclear fuel can be reduced.
図1は、本発明の一実施形態に係る放射性物質の輸送兼貯蔵容器の軸方向断面を示す概略図である。 FIG. 1 is a schematic view showing an axial cross section of a radioactive material transport and storage container according to an embodiment of the present invention.
図1に示すように、本実施形態に係る放射性物質の輸送兼貯蔵容器1(以下、容器1と記す)は、内胴部10と外胴部19との間にガンマ線遮蔽層20及び中性子遮蔽層21が設けられている容器1であり、内胴部10の一端面に内胴部10と同心に固定されている底板11と、内胴部10の頭部に溶接固定されるフランジ17と、フランジ17に着脱可能に嵌合固定される一次蓋15aとを有しており、これらにより放射性物質が収められる収容空間22が形成されている。
As shown in FIG. 1, the radioactive substance transport / storage container 1 (hereinafter referred to as the container 1) according to this embodiment includes a gamma
また、一次蓋15aの軸方向外側には、頭部中性子遮蔽層16を内部に有する二次蓋15bがフランジ17に対して着脱可能に嵌合固定され、さらに、二次蓋15bの軸方向外側には、三次蓋15cがフランジ17に対して着脱可能に嵌合固定されている。
Further, on the outer side in the axial direction of the
ここで、底板11の外径は、内胴部10の内径よりも大きく、外胴部19の外径よりも小さい。底板11の外径が、内胴部10の内径よりも大きいため、容器1と床面とが軸方向で衝突する場合、内胴部10を底板11で効果的に支持することができる。また、筒状のサポート部12が、内胴部10と同心に底板11から内胴部10と反対方向へ延設されており、サポート部12の容器1の軸方向の外側(底面側)端面12aにおけるサポート部12の外径は、外胴部19の外径よりも小さい。これにより、底板11及びサポート部12の外周部における、放射線の遮蔽目的としては過剰な金属部材が除かれた形状となっている。
Here, the outer diameter of the
また、サポート部12の内径は、内胴部10の外径よりも小さく内胴部10の内径と同じで、サポート部12の外径は、ガンマ線遮蔽層20の内径よりも大きくガンマ線遮蔽層20の外径と同じとなっている。ここで、サポート部12は、異常着床の場合に容器1本体の衝撃荷重に耐える必要がある。仮に、サポート部12の内径が、内胴部10の外径と同じか或いはそれより大きい場合、放射性物質を収納した内胴部10に生じる慣性力を支持することができない。また、仮に、サポート部12の外径が、ガンマ線遮蔽層20の内径より小さい場合は、ガンマ線遮蔽層20に生じる慣性力を支持することができない。ガンマ線遮蔽層20は、比較的密度の高い材料であるため大きな慣性力が生じるためである。したがって、本サポート部12のような構造とすることで、内胴部10及び比較的密度の高いガンマ線遮蔽層20を効果的に支持することが可能となる。
The inner diameter of the
また、サポート部12の内部には、サポート部12の内径と同一の外径を有している板状の底部中性子遮蔽層13と底部中性子遮蔽層カバー14とが底板11側からこの順に収められている。
A plate-like bottom
また、容器1の軸方向における底部中性子遮蔽層カバー14の外側(底面側)の端面位置は、サポート部12の端面位置に対して凹んだ位置にあるため、サポート部12の端面を下にして、容器1を、その軸方向と床面とが直交するように設置した場合には、サポート部端面12aのみが床面と接触することになる。これにより、底部中性子遮蔽層カバー14の外側(底面側)端面とサポート部12の端面が同一平面上にある場合に比べて、容器1の底面と床面との接地底面積が小さくなり、容器1と床面とが軸方向で衝突する場合の衝撃を緩和することができる。
Moreover, since the end surface position of the outer side (bottom surface side) of the bottom neutron
ここで、底板11及び頭部中性子遮蔽層16を除いた二次蓋15bは炭素鋼部材で、一次蓋15aはステンレス鋼部材であり、主にガンマ線遮蔽材として機能する。また、サポート部12、外胴部19、及び底部中性子遮蔽層カバー14は炭素鋼部材で、三次蓋15cはステンレス鋼部材である。また、ガンマ線遮蔽層20に用いられるガンマ線遮蔽材は、鉛が用いられている。
Here, the
尚、ガンマ線遮蔽層20に用いられるガンマ線遮蔽材としては、比較的高密度の材料が有効であることから、鉛、鉛合金、鉄、炭素鋼、ステンレス鋼などが有効である。また、一次蓋15aや三次蓋15cの材質は、例えば、炭素鋼としてもよく、サポート部12の材質は、炭素鋼、ステンレス鋼等、構造強度上、問題のない金属材料であればよい。
As the gamma ray shielding material used for the gamma
また、中性子遮蔽層21、頭部中性子遮蔽層16、及び底部中性子遮蔽層13に用いられる中性子遮蔽材は、単位体積当たりの水素含有率が、内胴部10、一次蓋15a、底板11などの部材よりも大きく、より詳細には、エチレンプロピレン系ゴムである。
Moreover, the neutron shielding material used for the
以上のような構成とすることで、容器1の重量増加につながる金属部材を少なくすることができるので軽量化が図られ、且つ、底面積を小さくすることで、容器1と床面とが軸方向で衝突する場合の衝撃を緩和することができる。このため、容器1内部の放射性物質の損傷を少なくすることができる。
With the above configuration, the metal member that leads to an increase in the weight of the
また、容器1の底部が平面である場合には、凹凸がある床面への設置を安定させるのが容易でない場合もある。これに対して、本実施形態に係る容器1を用いた場合には、底部中性子遮蔽層カバー14の外側端面とサポート部12の端面が同一平面上にある場合に比べて、凹凸がある床面への設置が安定する。
Moreover, when the bottom part of the
次に、図2は、図1に示す放射性物質の輸送兼貯蔵容器1(容器1)のA−A断面図である。図3は、図2に示すA−A断面図のX部拡大図である。 Next, FIG. 2 is an AA cross-sectional view of the radioactive substance transport / storage container 1 (container 1) shown in FIG. FIG. 3 is an enlarged view of a portion X in the AA sectional view shown in FIG.
図2に示すように、ガンマ線遮蔽層20は、容器1の周方向に複数に分割されたブロック体74で形成され、中性子遮蔽層21も同様に、容器1の周方向に複数に分割されたブロック体73で形成されている。また、互いに周方向で隣接するブロック体73、74同士の間に熱良導体72が挟まれている。
As shown in FIG. 2, the gamma
熱良導体72は、銅やアルミ等の熱伝導性に優れた金属の薄板を断面L字形に曲げ加工した容器1の軸方向に長手方向を有する比較的長尺の形材であって、L字形の辺部71が内胴部10の外周面に周方向に所定間隔で隣接配置されるとともに、その裏面が内胴部10の外周面に圧接するように、他方の辺部72の先端が外胴部19の内周面に溶接されている。このように熱良導体72を取り付けることで、内胴部10の熱は熱良導体72を通って外胴部19へ効率良く伝熱されるとともに、外胴部19より外部へ放熱される。尚、辺部71の裏面は、内胴部10の外周面に圧接するように設けられる以外に、ボルトやロー付け等の手段によって密着するように取り付けてもよい。
The heat
ガンマ線遮蔽層20は、ガンマ線の遮蔽に必要な厚さの鉛製の複数のブロック体74に形成され、その断面形状は、内胴10の外周面に沿う形状であるとともに、内胴部10と外胴部19との間であって内胴部10の外周面寄りに挿入されている。
The gamma
また、中性子遮蔽層21は、中性子の遮蔽に必要な長さのエチレンプロピレン系ゴム製の複数のブロック体73に形成され、その断面形状は、外胴部19の内周面に沿う形状であるとともに、ガンマ線遮蔽層20と外胴部19との間に挿入されている。
Further, the
このように、ガンマ線遮蔽層20及び中性子遮蔽層21を、複数のブロック体とすることで、従来のような遮蔽層を形成するための鋳込み作業が不要となり、構造が簡略化される。
Thus, the gamma-
よって、複数のブロック状に形成されるガンマ線遮蔽層20及び中性子遮蔽層21を、容器1本体の製造とは別工程で、並行して製造することができ、製造時間の短縮が可能となる。尚、従来の容器では、特に中性子遮蔽層を容器本体に鋳込むことにより製造されることが多く、このような並行作業を行うことができなかった。また、容器1の使用期間が終わった際には、ブロック状に形成された遮蔽層を容易に取り除くことができ、解体及びリサイクルが容易である。
Therefore, the gamma-
図4は、容器1の周方向及び軸方向の両方向に複数に分割されたブロック体91、92及び92aを示す図である。ここで、図4(a)は、ブロック体同士の当接面が傾斜面の場合の図であり、図4(b)及び図4(c)は、ブロック体同士の当接面が凹凸面の場合の図である。
FIG. 4 is a view showing the
図4に示すように、ガンマ線遮蔽層20及び中性子遮蔽層21は、容器1の周方向及び軸方向の両方向に複数に分割されたブロック体91、92、92aなどのように形成されていても良い。この場合、上記ブロック体73、74に比較して長さが短くなることから、ブロック体の製造がより容易になるとともに、容器1への取り付けもし易くなる。
As shown in FIG. 4, the gamma
尚、容器1の軸方向の当接面は、放射線のストリーミングを防止するため、図4(a)に示すような傾斜面81や、図4(b)及び図4(c)に示すような階段状の凹凸面82、82aのように形成する必要がある。これは、ガンマ線や中性子等の放射線は、容器1の径方向に放射状に放出されるので、ブロック体同士の当接面をできるだけ径方向に放射する放射線上に重ならないようにするためである。
Note that the axial contact surface of the
ここで、本実施形態に係る容器1のガンマ線遮蔽層20及び中性子遮蔽層21は、上記のように、いずれも複数のブロック体状に形成されているが、この構造に限られるものではなく、例えば、ガンマ線遮蔽層20形成については鉛の鋳込み等により形成されてもよい。
Here, as described above, each of the gamma
次に、図5は、図1に示す放射性物質の輸送兼貯蔵容器1(容器1)に緩衝体50、51を取り付けた状態を示す軸方向断面の概略図である。尚、同一部材には同一符号を付してその説明を省略する。
Next, FIG. 5 is a schematic cross-sectional view in the axial direction showing a state in which the
図5に示すように、容器1には、サポート部12の端面12aとサポート部12の端面近傍に係る外周面12bとを覆う環状の底部緩衝体50が、底部中性子遮蔽層カバー14に対して軸方向に着脱可能に固定されている。また、同様に、三次蓋15cの端面とフランジ17の外周面とを覆う環状の頭部緩衝体51が、フランジ17に対して軸方向に着脱可能に固定されている。
As shown in FIG. 5, the
また、底部緩衝体50の径方向内側であって、底部サポート部12の端面12a及び底部中性子遮蔽層カバー14に当接する部分には、固定具63が設けられており、その固定具と底部中性子遮蔽層カバー14とが、スペーサー61を介してボルト62によって固定されている。また、頭部緩衝体51は、ボルト(不図示)によりフランジ17に対して固定されている。
Further, a
このように底部緩衝体50及び頭部緩衝体51を容器1に装着することにより、陸上、海上輸送時に容器1を衝撃から保護することができる。
By mounting the
ここで、底部緩衝体50は、サポート部12の外周面12bに当接して装着されている。これは、底部緩衝体50が、中性子遮蔽材が収納されている外胴部19に当接して装着されると、その部分は比較的板厚の薄い外筒であるため、落下事象の荷重を受けることが難しいためである。緩衝体の受圧領域が小さいと緩衝体のつぶれ代が大きくなり、場合によっては、ハンドリング用のトラニオン23に当たるまで緩衝体が変形してしまう可能性がある。よって、緩衝体の適切な取り付けのために十分な取付代を有する構造にすることが望ましい。一方、底部中性子遮蔽層カバー14全体を大きくすると重量が非常に大きくなってしまう。したがって、サポート部12のみを伸ばしている本発明の構造が効果的である。
Here, the
尚、サポート部12は、リング状に形成されるサポート部12の部材を底板11に溶接或いはボルトで固定してもよいし、底板11と一体の鍛造体から機械加工して製作してもよい。また、底板11からサポート部12に外径が減少する領域は応力集中を防ぐためにテーパ状に傾斜をつけて徐々に径を小さくすることが望ましい。しかし、構造上問題ないのであれば、ほぼ直角に形状変形させてもよい。
The
次に、図6は、図1に示す放射性物質の輸送兼貯蔵容器1(容器1)の一変形例である放射性物質の輸送兼貯蔵容器2(容器2)の軸方向断面の概略図である。 Next, FIG. 6 is a schematic view of an axial cross section of a radioactive substance transport / storage container 2 (container 2), which is a modification of the radioactive substance transport / storage container 1 (container 1) shown in FIG. .
尚、本変形例の容器2においては、上記の本発明の一実施形態に係る容器1の構成部材と同様の構成部材(30、31、32、33、34、35a、35b、35c、36、37、39、40、41、43)については、容器1の符号(10、11、12、13、14、15a、15b、15c、16、17、19、20、21、23)の構成部材にそれぞれ順に合致させて示しており、同様の構成部材についての説明は省略する。
In addition, in the
図6は、容器3の底部に設けられているサポート部32の内径が内胴部30の内径より小さく、且つ、サポート部32の外径がガンマ線遮蔽層40の外径より大きい場合の例である。尚、底部中性子遮蔽層カバー34の外側(底面側)の端面位置は、容器1と同様、サポート部32の端面32a位置に対して凹んだ位置にある。
FIG. 6 shows an example in which the inner diameter of the
サポート部32の形状をこのように形成することでサポート部32の肉厚が増す。これにより、容器1のサポート部12と比較してサポート部の強度を上げることができる。
By forming the shape of the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することができるものである。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made as long as they are described in the claims.
例えば、上記の実施形態において、中性子遮蔽材としてエチレンプロピレン系ゴムを用いているが、これには限られず、水素を多く含有している物質であればよく、例えば、水、エチレングリコール水、パラフィン、シリコン系ゴム、エポキシ系樹脂、ビニルエステル系樹脂などであってもよい。また、中性子遮蔽層にボロン、カドミウムなどを含有させることで、水素との衝突により減速した中性子を吸収させることができる。 For example, in the above embodiment, ethylene propylene-based rubber is used as the neutron shielding material, but is not limited thereto, and any material containing a large amount of hydrogen may be used. For example, water, ethylene glycol water, paraffin Silicon rubber, epoxy resin, vinyl ester resin and the like may be used. Further, by including boron, cadmium, or the like in the neutron shielding layer, it is possible to absorb neutrons decelerated due to collision with hydrogen.
また、容器を容易に製作するという観点では、内胴部、外胴部、及びサポート部は円筒状のもの、また、底板は円形状のものであることが望ましいが、これらの形状が多角形状であってもよい。例えば、内胴部及び外胴部は、円筒状部材に対して切削加工などの機械加工が施され、その外周面や内周面に平面部が形成されたもの、すなわち、ほぼ円筒状のものであってもよい。また、サポート部は、四角形状など多角形状であってもよい。 Also, from the viewpoint of easily manufacturing the container, it is desirable that the inner body part, the outer body part, and the support part are cylindrical, and the bottom plate is circular, but these shapes are polygonal. It may be. For example, the inner body part and the outer body part are formed by machining a cylindrical member such as cutting and having a flat surface formed on the outer peripheral surface or inner peripheral surface thereof, that is, substantially cylindrical. It may be. Further, the support portion may have a polygonal shape such as a quadrangular shape.
1 放射性物質の輸送兼貯蔵容器
10 内胴部
11 底板
12 サポート部
13 底部中性子遮蔽層
14 底部中性子遮蔽層カバー
19 外胴部
20 ガンマ線遮蔽層
21 中性子遮蔽層
70 熱良導体
73、74 ブロック体
91、92、92a ブロック体
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記内胴部の一端面に前記内胴部と同心に固定され、前記内胴部の内径よりも大きく、且つ前記外胴部の外径よりも小さい外径を有する底板と、
前記内胴部と同心に前記底板から前記内胴部と反対方向へ延設され、且つ前記外胴部の外径よりも小さい外径を軸方向の外側端面にて有する筒状のサポート部とを備えていることを特徴とする、放射性物質の輸送兼貯蔵容器。 A radioactive material transport and storage container provided with a gamma ray shielding layer and a neutron shielding layer between an inner trunk part and an outer trunk part,
A bottom plate fixed to one end surface of the inner body portion concentrically with the inner body portion, having an outer diameter larger than the inner diameter of the inner body portion and smaller than the outer diameter of the outer body portion;
A cylindrical support portion extending concentrically with the inner body portion from the bottom plate in a direction opposite to the inner body portion and having an outer diameter smaller than an outer diameter of the outer body portion at an outer end surface in the axial direction; A transport and storage container for radioactive material, comprising:
前記底部中性子遮蔽層の単位体積当たりの水素含有率が、前記底板の前記水素含有率よりも大きく、
軸方向における前記底部中性子遮蔽層カバーの外側の端面位置が、前記サポート部の端面位置に対して凹んだ位置にあることを特徴とする、請求項1に記載の放射性物質の輸送兼貯蔵容器。 Inside the support part, a plate-like bottom neutron shielding layer and a bottom neutron shielding layer cover having substantially the same diameter as the inner diameter of the support part are housed in this order from the bottom plate side,
The hydrogen content per unit volume of the bottom neutron shielding layer is greater than the hydrogen content of the bottom plate,
2. The radioactive substance transport / storage container according to claim 1, wherein an end face position on an outer side of the bottom neutron shielding layer cover in the axial direction is in a position recessed with respect to an end face position of the support portion.
前記サポート部の外径が、前記ガンマ線遮蔽層の内径より大きいことを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の放射性物質の輸送兼貯蔵容器。 An inner diameter of the support portion is smaller than an outer diameter of the inner body portion;
3. The radioactive substance transport / storage container according to claim 1, wherein an outer diameter of the support portion is larger than an inner diameter of the gamma ray shielding layer.
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Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009109487A (en) * | 2007-10-10 | 2009-05-21 | Kobe Steel Ltd | Transport/storage cask for radioactive material |
CN102880147A (en) * | 2012-09-28 | 2013-01-16 | 浙江核芯监测科技有限公司 | Automatic system of radioactive-source waste vault |
WO2015083454A1 (en) * | 2013-12-06 | 2015-06-11 | 日立造船株式会社 | Cask for holding radioactive material |
JP2015528107A (en) * | 2012-06-28 | 2015-09-24 | テーエヌ・アンテルナシオナルTNInternational | Package for transporting and / or storing radioactive material |
JP2015530584A (en) * | 2012-10-02 | 2015-10-15 | テーエヌ アンテルナシオナル | Package for transporting and storing radioactive material, including improved means for mounting buffer covers |
JP2018204998A (en) * | 2017-05-31 | 2018-12-27 | 日立造船株式会社 | Buffer structure |
CN109915129A (en) * | 2019-04-30 | 2019-06-21 | 北京中百源国际科技创新研究有限公司 | A kind of oil drilling neutron exploring equipment |
JP2019163936A (en) * | 2018-03-19 | 2019-09-26 | 株式会社神戸製鋼所 | Radioactive material transport storage container |
WO2019184928A1 (en) * | 2018-03-29 | 2019-10-03 | 何满潮 | Nuclide-migration-prevention barrier for underground neutron energy power station and construction method therefor |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0954192A (en) * | 1995-08-11 | 1997-02-25 | Kobe Steel Ltd | Vessel for transportation and storage of radioactive material |
JPH10206591A (en) * | 1997-01-27 | 1998-08-07 | Hitachi Zosen Corp | Spent fuel storage vessel |
JP2000193790A (en) * | 1998-12-25 | 2000-07-14 | Kobe Steel Ltd | Vessel for transportation and storage of radioactive material |
JP2001108787A (en) * | 1999-10-13 | 2001-04-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Neutron shield and cask using same |
JP2004099425A (en) * | 2002-07-18 | 2004-04-02 | Kobe Steel Ltd | Composition, hardened body, concrete cask and method for producing hardened body |
-
2006
- 2006-09-22 JP JP2006256760A patent/JP2008076270A/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0954192A (en) * | 1995-08-11 | 1997-02-25 | Kobe Steel Ltd | Vessel for transportation and storage of radioactive material |
JPH10206591A (en) * | 1997-01-27 | 1998-08-07 | Hitachi Zosen Corp | Spent fuel storage vessel |
JP2000193790A (en) * | 1998-12-25 | 2000-07-14 | Kobe Steel Ltd | Vessel for transportation and storage of radioactive material |
JP2001108787A (en) * | 1999-10-13 | 2001-04-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Neutron shield and cask using same |
JP2004099425A (en) * | 2002-07-18 | 2004-04-02 | Kobe Steel Ltd | Composition, hardened body, concrete cask and method for producing hardened body |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012141319A (en) * | 2007-10-10 | 2012-07-26 | Kobe Steel Ltd | Transport-cum-storage cask for radioactive material |
JP2009109487A (en) * | 2007-10-10 | 2009-05-21 | Kobe Steel Ltd | Transport/storage cask for radioactive material |
JP2015528107A (en) * | 2012-06-28 | 2015-09-24 | テーエヌ・アンテルナシオナルTNInternational | Package for transporting and / or storing radioactive material |
CN102880147A (en) * | 2012-09-28 | 2013-01-16 | 浙江核芯监测科技有限公司 | Automatic system of radioactive-source waste vault |
JP2015530584A (en) * | 2012-10-02 | 2015-10-15 | テーエヌ アンテルナシオナル | Package for transporting and storing radioactive material, including improved means for mounting buffer covers |
WO2015083454A1 (en) * | 2013-12-06 | 2015-06-11 | 日立造船株式会社 | Cask for holding radioactive material |
JP2015111083A (en) * | 2013-12-06 | 2015-06-18 | 日立造船株式会社 | Radioactive substance storage cask |
US9779844B2 (en) | 2013-12-06 | 2017-10-03 | Hitachi Zosen Corporation | Containment cask for radioactive material |
JP2018204998A (en) * | 2017-05-31 | 2018-12-27 | 日立造船株式会社 | Buffer structure |
JP2019163936A (en) * | 2018-03-19 | 2019-09-26 | 株式会社神戸製鋼所 | Radioactive material transport storage container |
JP7071852B2 (en) | 2018-03-19 | 2022-05-19 | 株式会社神戸製鋼所 | Radioactive material transportation storage container |
WO2019184928A1 (en) * | 2018-03-29 | 2019-10-03 | 何满潮 | Nuclide-migration-prevention barrier for underground neutron energy power station and construction method therefor |
CN109915129A (en) * | 2019-04-30 | 2019-06-21 | 北京中百源国际科技创新研究有限公司 | A kind of oil drilling neutron exploring equipment |
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