JP2008107359A - Radioactive material container - Google Patents

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Masanari Osono
勝成 大園
Kazuo Asada
和雄 浅田
Yasuhiro Sakaguchi
康弘 坂口
Atsushi Ono
淳 大野
Shinji Okame
信二 大亀
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem of the low mechanical strength of a container because of the fillet welding done for a bottom plate of an outer container, and also to improve the sealing performance of a cask. <P>SOLUTION: The outer container 9 is placed outside an inner container 8 molded integrally by deep drawing. The outer container 9 is made of carbon steel and has the gamma-ray shielding function, but the sealing performance is not required of the outer container 9. Since the inner container 8 is shaped like a bottomed container by integral molding, it can prevent radioactive materials inside it from leaking. Especially, the container is characterized in that it has a neutron shield 2 placed outside the outer container 9 and baskets 5 located in a cavity 4 of the inner container 8 and constituting cells for accommodating recycle fuel assemblies through the plane alignment of square pipes composed of aluminum materials or materials made by adding boron or boron compounds to aluminum alloy and in that the outer container 9 consists of segments, which are located on the outer periphery of the inner container 8. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、原子力発電に用いる燃料棒の集合体をリサイクルのために収納する放射性物質格納容器に関する。   The present invention relates to a radioactive substance storage container for storing a fuel rod assembly used for nuclear power generation for recycling.

リサイクル燃料集合体を原子力発電所から貯蔵施設まで輸送して、一定期間貯蔵しておくための所謂キャスクと呼ばれる放射性物質格納容器が知られている。通常キャスクは、PWR用またはBWR用のリサイクル燃料集合体を内部に設けたバスケットの各セル内に収納し、このバスケットの周囲にはγ線遮蔽の胴本体と、その周囲にレジン層からなる中性子遮蔽体を設けた構造である。胴本体には伝熱フィンが複数設けられ、且つこれが前記中性子遮蔽体内を貫通して外容器の内面に接続されている。   A radioactive substance storage container called a cask for transporting a recycle fuel assembly from a nuclear power plant to a storage facility and storing it for a certain period is known. Normally, a cask is stored in each cell of a basket in which a PWR or BWR recycled fuel assembly is provided, and a γ-ray shielding barrel body is placed around the basket and a neutron consisting of a resin layer around it. This is a structure provided with a shield. The trunk body is provided with a plurality of heat transfer fins, and these penetrate through the neutron shield and are connected to the inner surface of the outer container.

また、従来のキャスクの一例としては、バスケットが薄肉の内容器に収納され、この内容器を厚肉の外容器内に収容したものが知られている(例えば特許文献1参照)。この内容器及び外容器により実質的に前記γ線を遮蔽する胴本体を構成する。密封性は内容器により維持されるので、外容器はγ線遮蔽機能を有していれば良い。従って、前記外容器は、複数の構成材料をボルトにより固定して容器状に組み立てられ、また内容器は、ステンレス製の筒体に底板を溶接した構造であり、そのフランジ部にて外容器の端面に固定される。また、バスケットは、例えば、中性子減速材を含む板材を交互に組み合わせて菓子折り状にし、これにより形成した格子内にステンレス製の角パイプを挿入した構造のものである。   As an example of a conventional cask, a basket is housed in a thin inner container, and the inner container is housed in a thick outer container (see, for example, Patent Document 1). The inner container and the outer container constitute a trunk body that substantially shields the γ rays. Since the sealing performance is maintained by the inner container, the outer container only needs to have a γ-ray shielding function. Therefore, the outer container is assembled into a container shape by fixing a plurality of constituent materials with bolts, and the inner container has a structure in which a bottom plate is welded to a stainless steel cylinder, and the flange portion of the outer container Fixed to the end face. The basket has a structure in which, for example, plate materials including a neutron moderator are alternately combined into a confectionery shape, and a stainless steel square pipe is inserted into a lattice formed thereby.

特開2000−131491号公報(第3頁〜5頁、図1)JP 2000-131491 (pages 3-5, FIG. 1)

しかしながら、上記従来のキャスクでは、次のような問題点があった。内容器は、溶接により製作されているため、欠陥が生じやすい。外容器の底板がすみ肉溶接になっているため、機械的強度が低い。   However, the conventional cask has the following problems. Since the inner container is manufactured by welding, defects are likely to occur. Since the bottom plate of the outer container is fillet welded, the mechanical strength is low.

この発明は、本特許出願人の発明者らの鋭意研究によるものであり、上記構成のキャスクが我が国の法規制を満たし得る性能を有するように創作されたものである。また、上記問題点のいずれかを解決するものである。   This invention is based on earnest research by the inventors of the present patent applicant, and was created so that the cask having the above-described configuration has a performance capable of satisfying the laws and regulations of Japan. Moreover, it solves any of the above problems.

上述の目的を達成するために、この発明による放射性物質格納容器は、有底一体容器形状の密封機能を持つ内容器と、内容器と共に放射線を遮蔽する胴本体を構成し且つ内容器の外側に設けた当該内容器より厚肉の密封機能は要求されない外容器と、外容器の外側に設けた中性子遮蔽体と、前記内容器のキャビティ内に設けられると共に、アルミニウム材またはアルミニウム合金にボロン又はボロン化合物を添加した材料からなる複数の角パイプを面合わせしてリサイクル燃料集合体を収納する複数のセルを構成するバスケットとを備え、前記外容器は、複数の分割体から構成され、これら分割体は前記内容器の外周に配置されることを特徴とする。また、前記外容器は、軸方向に分割した複数の分割体から構成されても良く、これら分割体は前記内容器の外周に配置されることを特徴とする。   In order to achieve the above-mentioned object, a radioactive substance storage container according to the present invention comprises an inner container having a sealing function in the shape of a bottomed integral container, a trunk body that shields radiation together with the inner container, and is disposed outside the inner container. An outer container that is not required to have a thicker sealing function than the inner container provided, a neutron shield provided outside the outer container, and provided in the cavity of the inner container, and boron or boron in an aluminum material or an aluminum alloy A plurality of square pipes made of a material to which a compound is added to face each other and a basket that constitutes a plurality of cells for storing the recycled fuel assemblies, and the outer container is composed of a plurality of divided bodies. Is arranged on the outer periphery of the inner container. The outer container may be composed of a plurality of divided bodies divided in the axial direction, and these divided bodies are arranged on the outer periphery of the inner container.

有底一体容器形状の内容器により密封性を確保し、厚肉の外容器によりγ線等の放射線を遮蔽する。この外容器は厚肉であるが、密封機能を有する溶接等は不要であり、全体で一体でなくてもよく(分割構造でボルト締結などでも良い)、放射線の遮蔽機能を有していれば良い。このため、密封性を要求される内容器は、薄肉で加工しやすいものになり、耐食性、防錆性を有する高価な材料を用いてもコスト高にならない。更に、この発明は、複数の角パイプを合せてバスケットを構成している点に特徴がある。角パイプを用いてバスケットを構成すれば、角パイプ同士の面が互いに接触し、リサイクル燃料集合体の崩壊熱を効率的に伝達して胴本体に伝えることができる。また、輸送中における落下等で内部に衝撃が加わった場合、角パイプが面合せして集まっているので、荷重に耐えやすくなる。特に、前記外容器は、複数の分割体から構成され、これら分割体は前記内容器の外周に配置されていることから、外容器は放射線の遮蔽に重点が置かれるので、分割体を内容器の外周に配置するような構成でも構わないし、反対に分割して内容器外周に配置するほうが組み立て易いものになる。また、外容器を分割したほうが製作しやすい。   Sealing is secured by the inner container in the shape of a bottomed integral container, and radiation such as γ rays is shielded by the thick outer container. Although this outer container is thick, welding or the like having a sealing function is unnecessary, and it may not be integrated as a whole (a divided structure may be bolted or the like), as long as it has a radiation shielding function. good. For this reason, the inner container requiring sealing properties is thin and easy to process, and even if an expensive material having corrosion resistance and rust prevention is used, the cost does not increase. Furthermore, the present invention is characterized in that a basket is formed by combining a plurality of square pipes. If a basket is constructed using square pipes, the surfaces of the square pipes come into contact with each other, and the decay heat of the recycled fuel assembly can be efficiently transmitted to the trunk body. Further, when an impact is applied to the inside due to a drop or the like during transportation, the square pipes are gathered to meet each other, so that it becomes easy to withstand the load. In particular, since the outer container is composed of a plurality of divided bodies, and these divided bodies are arranged on the outer periphery of the inner container, the outer container is focused on shielding the radiation. It may be configured to be disposed on the outer periphery of the inner container, and it is easier to assemble if divided on the contrary and disposed on the outer periphery of the inner container. Moreover, it is easier to manufacture if the outer container is divided.

また、型を用いて底一体成形した有底容器形状の内容器と、内容器と共に放射線を遮蔽する胴本体を構成し且つ内容器の外側に設けた当該内容器より厚肉の外容器と、外容器の外側に設けた中性子遮蔽体と、前記内容器のキャビティ内に設けられると共に、リサイクル燃料集合体を収納する複数のセルを有するバスケットとを備えるとよい。   In addition, a bottomed container-shaped inner container formed integrally with the bottom using a mold, a barrel main body that shields radiation together with the inner container, and an outer container thicker than the inner container provided outside the inner container, A neutron shield provided on the outer side of the outer container and a basket having a plurality of cells provided in the cavity of the inner container and storing the recycled fuel assembly may be provided.

内容器を型(例えば深絞り加工のダイス及びポンチなど)を用いて一体成形するので、密封性の高い有底容器が成形できる。これにより、内部から放射性物質が漏洩するのを確実に防止できる。なお、型を用いて成形するものには、底を溶接する場合は含まない。溶接を行うと溶接部の健全性に多大な労力を割くことになるためである。また、上記同様に厚肉の外容器は放射線遮蔽機能に重点を置いて密封性を要求されない加工組立を行い、内容器は密封に重点を置いて薄肉で加工しやすいものとし、高価な材料を用いてもコスト高にならないようにしている。   Since the inner container is integrally formed using a mold (for example, a deep drawing die and punch), a bottomed container with high sealing performance can be formed. Thereby, it can prevent reliably that a radioactive substance leaks from the inside. In addition, what is shape | molded using a type | mold does not include the case where a bottom is welded. This is because when welding is performed, a great deal of labor is devoted to the soundness of the welded portion. In the same way as described above, the thick outer container is processed and assembled so that sealing performance is not required with emphasis on the radiation shielding function, and the inner container is made thin and easy to process with emphasis on sealing. The cost is not increased even if it is used.

また、型を用いて底一体成形した有底容器形状の内容器と、内容器と共に放射線を遮蔽する胴本体を構成し且つ内容器の外側に設けた当該内容器より厚肉の外容器と、外容器の外側に設けた中性子遮蔽体と、前記内容器のキャビティ内に設けられると共に、アルミニウム材またはアルミニウム合金にボロン又はボロン化合物を添加した材料からなる複数の角パイプを面合わせしてリサイクル燃料集合体を収納する複数のセルを構成するバスケットとを備えるとよい。   In addition, a bottomed container-shaped inner container formed integrally with the bottom using a mold, a barrel main body that shields radiation together with the inner container, and an outer container thicker than the inner container provided outside the inner container, Recycled fuel by combining a neutron shield provided on the outside of the outer container and a plurality of square pipes made of a material obtained by adding boron or a boron compound to an aluminum material or an aluminum alloy while being provided in the cavity of the inner container It is good to provide the basket which comprises a plurality of cells which store an aggregate.

また、有底一体容器形状の内容器と、内容器と共に放射線を遮蔽する胴本体を構成し且つ内容器の外側に設けた当該内容器より厚肉であると共に、筒体と底板から構成され、筒体に対して底板を当接しこの当接面略全面にて溶接する構造の外容器と、外容器の外側に設けた中性子遮蔽体と、前記内容器のキャビティ内に設けられると共に、リサイクル燃料集合体を収納する複数のセルを有するバスケットとを備えるとよい。   In addition, the inner container in the shape of a bottomed integral container, the trunk body that shields radiation together with the inner container, and is thicker than the inner container provided on the outer side of the inner container, and is composed of a cylindrical body and a bottom plate, An outer container having a structure in which the bottom plate is brought into contact with the cylindrical body and welded on substantially the entire contact surface, a neutron shield provided on the outer side of the outer container, provided in the cavity of the inner container, and recycled fuel It is good to provide the basket which has a plurality of cells which store an aggregate.

外容器を筒体と底板から構成し、外容器自体の気密性を高めるために底板と筒体との当接面を全面で溶接する。これにより、外容器自体にも機密性を与えることができ、放射性物質格納容器全体の機密性を向上できる。また、外容器の機械的強度を向上できる。なお、筒体と底板との当接面の全面で溶接する方法としては、例えば高周波抵抗溶接等の突合せ溶接を挙げることができる。   The outer container is composed of a cylindrical body and a bottom plate, and the contact surface between the bottom plate and the cylindrical body is welded over the entire surface in order to improve the airtightness of the outer container itself. Thereby, confidentiality can be given also to outer container itself, and the confidentiality of the whole radioactive substance storage container can be improved. Moreover, the mechanical strength of the outer container can be improved. In addition, as a method of welding on the whole contact surface of a cylinder and a baseplate, butt welding, such as high frequency resistance welding, can be mentioned, for example.

また、上記構成において、前記内容器の開口側にフランジを有し、このフランジに蓋を二重に取り付けるとよい。フランジに対して蓋を二重に設けることで、内容器と二重蓋によりキャビティ内部の気密を高め、且つ内部の放射性物質の漏洩を防止できるようになる。   Moreover, in the said structure, it is good to have a flange in the opening side of the said inner container, and to attach a lid | cover to this flange doubly. By providing a double lid with respect to the flange, the inner container and the double lid can enhance the airtightness inside the cavity and prevent leakage of radioactive material inside.

また、上記構成において、前記内容器の開口側にフランジを有し、このフランジに板材を重ね合わせ、これら板材の間に中性子遮蔽体を封入した蓋を取り付けるとよい。   Moreover, in the said structure, it is good to have a flange in the opening side of the said inner container, to pile up a board | plate material on this flange, and to attach the lid | cover which enclosed the neutron shield between these board | plate materials.

蓋は、板材を重ね合わせて接合した構成の場合があり、板材の内部に中性子遮蔽体を封入することで、軸方向端部の補助遮蔽体の取り付けが全部または一部で省略できる。   The lid may have a configuration in which plate materials are overlapped and joined, and by attaching a neutron shield inside the plate material, the attachment of the auxiliary shield at the axial end can be omitted in whole or in part.

つぎの発明による放射性物質格納容器は、上記構成において、前記外容器を構成する複数の分割体のうち、軸方向中央付近に位置する分割体が厚くなることを特徴とする。   The radioactive substance storage container according to the next invention is characterized in that, in the above configuration, of the plurality of divided bodies constituting the outer container, the divided body located near the center in the axial direction is thickened.

放射線量は中央付近が比較的多くなるので、その軸方向中央付近の分割体を厚くした。この場合、外容器を分割構造にしているので、一体ものの外容器の厚さを中央付近のみで変える場合に比べて、各分割体の厚さを調整すれば済むので製作しやすいものになる。即ち、放射線量の多い部分に相対的に厚い分割体を配置して胴本体の厚さを全体に渡って適正とする。   Since the radiation dose is relatively large near the center, the divided body near the center in the axial direction is thickened. In this case, since the outer container has a divided structure, it is easier to manufacture because the thickness of each divided body can be adjusted as compared with the case where the thickness of the single outer container is changed only near the center. That is, a relatively thick divided body is arranged in a portion where the radiation dose is large so that the thickness of the trunk body is appropriate throughout.

つぎの発明による放射性物質格納容器は、上記構成において、更に、前記中性子遮蔽体の軸方向中央付近に位置する部分を厚くしたことを特徴とする。同様に、中性子についても軸方向中央付近に位置する部分が多くなるので、当該部分の中性子遮蔽体が厚くなるようにした。   The radioactive substance storage container according to the next invention is characterized in that, in the above-described configuration, a portion located near the center in the axial direction of the neutron shield is further thickened. Similarly, since a portion of the neutron located near the center in the axial direction increases, the neutron shield of the portion is made thick.

また、有底一体容器形状の内容器と、内容器と共に放射線を遮蔽する胴本体を構成し且つ内容器の外側に設けた当該内容器より薄肉の外容器と、外容器の外側に設けた中性子遮蔽体と、前記内容器のキャビティ内に設けられると共に、リサイクル燃料集合体を収納する複数のセルを有するバスケットとを備えるとよい。外容器を薄肉にして密封機能に重点を置くようにし、内容器は放射線の遮蔽に重点を置くようにしたものである。   Also, an inner container in the shape of a bottomed integral container, a trunk body that shields radiation together with the inner container, and an outer container that is thinner than the inner container provided on the outer side of the inner container, and a neutron provided on the outer side of the outer container A shield and a basket provided in the cavity of the inner container and having a plurality of cells for storing the recycled fuel assemblies may be provided. The outer container is made thin and the sealing function is emphasized, and the inner container is focused on radiation shielding.

また、上記構成において、前記内容器のキャビティは、角断面形状を含む前記バスケットの外形に合せた形状であるとよい。   Moreover, the said structure WHEREIN: The cavity of the said inner container is good in the shape match | combined with the external shape of the said basket containing square cross-sectional shape.

内容器を厚肉としたので、当該形状をバスケットの外形に合せて加工できる。内容器のキャビティ形状をバスケットの形状に合せる場合、胴本体の厚さがバスケットの形状に沿って比較的均一になり、放射性物質格納容器の重量を軽減し、かつ寸法を小さくできる。また、内容器をバスケットの外形に合せることで、当該バスケットと内容器との接触面積が飛躍的に拡大し、熱伝達性を向上できる。   Since the inner container is thick, the shape can be processed according to the outer shape of the basket. When the cavity shape of the inner container matches the shape of the basket, the thickness of the trunk body becomes relatively uniform along the shape of the basket, reducing the weight of the radioactive substance storage container and reducing the size. In addition, by matching the inner container to the outer shape of the basket, the contact area between the basket and the inner container can be dramatically increased, and heat transfer can be improved.

また、上記構成において、前記内容器は、複数の分割体から構成され、バスケットを挿入することで前記外容器内にて拘束されるとよい。内容器を分割状態で外容器に入れてバスケットを詰め込むことで、内容器を外容器内で固定する。これにより、内容器の固定を簡単に行うことができる。   Moreover, the said structure WHEREIN: The said inner container is comprised from a some division body, and it is good to be restrained in the said outer container by inserting a basket. The inner container is fixed in the outer container by putting the inner container into the outer container in a divided state and stuffing the basket. Thereby, the inner container can be easily fixed.

また、上記構成において、前記分割体は、前記外容器内で相互に自己拘束されるとよい。また、つぎの発明による放射性物質格納容器は、上記構成において、前記内容器と外容器との間であって、容器の底に相当する部分に中性子遮蔽材を封入したことを特徴とする。   Moreover, the said structure WHEREIN: The said division body is good to mutually self-restraint within the said outer container. In addition, the radioactive substance storage container according to the next invention is characterized in that, in the above configuration, a neutron shielding material is sealed in a portion corresponding to the bottom of the container between the inner container and the outer container.

つぎの発明による放射性物質格納容器は、上記構成において、前記内容器は開口側にフランジを有し、そのフランジ側面と当該内容器を内部に嵌め入れた外容器の端部側面との接合面を外容器の端面と略平面的に溶接したことを特徴とする。   The radioactive substance storage container according to the next invention has the above-described configuration, wherein the inner container has a flange on the opening side, and a joint surface between the flange side surface and the end side surface of the outer container into which the inner container is fitted. It is characterized in that it is welded substantially planarly with the end face of the outer container.

また、放射性物質を収納する容器と、容器の開口側に設けられた一次蓋及び二次蓋からなる二重蓋とを備え、前記二重蓋は、二次蓋と容器端部とのシール面より高い位置に合せ面を有するとよい。   In addition, a container for storing the radioactive substance, and a double lid including a primary lid and a secondary lid provided on the opening side of the container, the double lid is positioned higher than a sealing surface between the secondary lid and the container end. It is preferable to have a mating surface.

また、放射性物質を収納する容器と、容器の開口側に設けられた一次蓋及び二次蓋からなる二重蓋とを備え、前記二重蓋は、二次蓋と容器端部とのシール面より低い位置に合せ面を有するとよい。   In addition, the apparatus includes a container for storing a radioactive substance, and a double lid including a primary lid and a secondary lid provided on the opening side of the container, and the double lid is located at a position lower than a sealing surface between the secondary lid and the container end. It is preferable to have a mating surface.

また、上記構成において、更に、前記シール面と容器の外側とを連通する水抜き穴が設けられているとよい。   Moreover, the said structure WHEREIN: Furthermore, the drain hole which connects the said sealing surface and the outer side of a container is good.

また、放射性物質を収納する容器と、容器の開口側に設けられた一次蓋及び二次蓋からなる二重蓋とを備え、前記二重蓋は、一次蓋の周縁がテーパ面であり、且つその周囲にリング部材を配置し、このリング部材は、容器端部に対して固定されると共にその内側に設けたテーパ面が前記一次蓋のテーパ面に接触するとよい。   In addition, the apparatus includes a container for storing a radioactive substance, and a double cover including a primary cover and a secondary cover provided on the opening side of the container. The double cover has a tapered peripheral surface and a ring around the periphery. A member is disposed, and the ring member is fixed to the container end portion, and a tapered surface provided inside thereof is preferably in contact with the tapered surface of the primary lid.

以上からこの発明の放射性物質格納容器によれば、角パイプを面合わせしてバスケットを構成するので、熱伝導性が向上し、リサイクル燃料集合体の崩壊熱を外部に効率的に放出できる。また、バスケットの機械的強度が向上する。特に、外容器は、複数の分割体から構成され、これら分割体は内容器の外周に配置されていることから、外容器は放射線の遮蔽に重点が置かれるので、分割体を内容器の外周に配置するような構成でも構わないし、反対に分割して内容器外周に配置するほうが組み立て易いものになる。また、外容器を軸方向に分割して配置するほうが組み立て易いものになる。また、外容器を分割したほうが製作しやすい。   As described above, according to the radioactive substance storage container of the present invention, the square pipe is faced to form the basket, so that the thermal conductivity is improved and the decay heat of the recycled fuel assembly can be efficiently released to the outside. Further, the mechanical strength of the basket is improved. In particular, since the outer container is composed of a plurality of divided bodies, and these divided bodies are arranged on the outer periphery of the inner container, the outer container is focused on shielding the radiation. It is also possible to have a configuration in which it is arranged on the outside, and it is easier to assemble if it is divided on the contrary and arranged on the outer periphery of the inner container. Moreover, it becomes easier to assemble the outer container by dividing it in the axial direction. Moreover, it is easier to manufacture if the outer container is divided.

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、この実施の形態の構成要件には、所謂当業者が置換可能かつ容易なもの或いは実質的同一のものが含まれる。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. The constituent elements of this embodiment include those that can be easily replaced by those skilled in the art or those that are substantially the same.

(実施の形態1)
図1は、この発明の実施の形態1に係るキャスクを示す軸方向断面図である。図2は、図1に示したキャスクの径方向断面図である。このキャスク100は、γ線を遮蔽する胴本体1と、胴本体1の周囲に配置した中性子遮蔽体2と、中性子遮蔽体2を収納する外筒3と、胴本体1のキャビティ4内に配置したバスケット5とから構成される。バスケット5は、複数の角パイプ6をキャビティ4内に収納した構成であり、原子力発電の燃料として用いたリサイクル燃料集合体を収納する複数のセル7を構成する。角パイプ6は、例えばアルミニウム材またはアルミニウム合金にボロン又はボロン化合物を添加した材料から構成される。ボロン添加は、アルミニウム母材と共に溶融しても良いし、アルミニウム粉末にボロン粉末を混合し、ミキサーによる混合またはメカニカルアロイングによる機械的合金化を施すようにしても良い。この角パイプ6は、ボロンアルミニウム合金のビレットをポートホールダイス等により押し出し成形される。
(Embodiment 1)
1 is an axial sectional view showing a cask according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a radial sectional view of the cask shown in FIG. The cask 100 is disposed in a trunk body 1 that shields γ rays, a neutron shield 2 disposed around the trunk body 1, an outer cylinder 3 that houses the neutron shield 2, and a cavity 4 in the trunk body 1. And a basket 5. The basket 5 has a configuration in which a plurality of square pipes 6 are accommodated in the cavity 4, and constitutes a plurality of cells 7 in which recycled fuel assemblies used as fuel for nuclear power generation are accommodated. The square pipe 6 is made of, for example, a material obtained by adding boron or a boron compound to an aluminum material or an aluminum alloy. Boron may be added together with an aluminum base material, or boron powder may be mixed with aluminum powder and mixed by a mixer or mechanically alloyed by mechanical alloying. This square pipe 6 is formed by extruding a billet of boron aluminum alloy by a port hole die or the like.

胴本体1は、主に密封機能を持つ内容器8と、主にγ線遮蔽機能を持つ外容器9とから構成される。内容器8は、外容器9に対して薄肉となっており且つ有底一体容器として成形されている。開口側端面には、蓋10を取り付けるためのフランジ11が形成されている。また、内容器8は、ステンレス鋼等の耐食性に優れた材料により構成される。内容器8は、密封性を有する必要があるところ、薄肉であるため有底容器として一体成形が可能なため継ぎ目が存在せず、且つ構造材料の健全性が保たれる限りで十分な密封性を有し、放射性物質が漏洩する等の問題が生じさせることがない。更に、底部分を筒部分に溶接しないことで、HAZの溶接硬化部の発生やステンレス鋼に多く見られる溶接割れ等の放射性物質の漏洩につながる問題を起こさない。なお、溶接により有底筒形状を形成する場合、溶接施工後の各種試験等の実施により溶接の健全性を十分に確認すればキャスクに適用できる。   The trunk body 1 includes an inner container 8 mainly having a sealing function and an outer container 9 mainly having a γ-ray shielding function. The inner container 8 is thinner than the outer container 9 and is molded as a bottomed integral container. A flange 11 for attaching the lid 10 is formed on the opening side end face. The inner container 8 is made of a material having excellent corrosion resistance such as stainless steel. The inner container 8 needs to have a sealing property, but since it is thin, it can be integrally formed as a bottomed container, so there is no seam and sufficient sealing performance is maintained as long as the soundness of the structural material is maintained. The problem of leakage of radioactive materials does not occur. Furthermore, by not welding the bottom part to the cylinder part, problems such as generation of weld hardened portions of HAZ and leakage of radioactive substances such as weld cracks often found in stainless steel are not caused. In addition, when forming a bottomed cylinder shape by welding, it can apply to a cask if the soundness of welding is fully confirmed by implementation of various tests after welding construction.

外容器9は、安価な炭素鋼製であり且つ内容器8に比べて厚肉の有底容器形状であり、内容器8は外容器9の内側にシュリンクフィットされる。また、外容器9はガンマ線遮蔽機能を有すればよく、内容器8のような密封機能は要求されない。このため、外容器9は全てを一体成形する必要はなく、且つ構成部材同士を完全に溶接接合する必要もない。例えば図4の(a)に示すように、筒体12に対して底板13を隅肉溶接(溶接部14)により固定するようにできる。また、図示しないが、筒体12に対して底板13をボルト固定しても良い。更に図2において点線で示すように、外容器9は軸方向に分割されており、各分割体9a同士をボルトや溶接により固定するようにすることもできる。この場合、内容器8の外側から外容器9の分割体9aを貼り付けるようにして固定できるので、内容器8の外容器9に対するシュリンクフィット作業の必要はない。このように、胴本体1を内容器8と外容器9から構成し、且つ内容器8にステンレス鋼等の耐食性を有し且つ密封機能を与え、その一方で外容器9には密封機能を与えず遮蔽機能を与え且つ安価な炭素鋼を用いることで、キャスク100を簡単かつ安価に製造できる。また、外容器9の強度と密閉性を高めるために、底板13を筒体12に突合せ溶接するとなお良い。突合せ溶接には、高周波誘導溶接、高周波抵抗溶接或いはフラッシュ溶接等を用いる。この溶接により筒体12と底板13との当接面の略全面で溶接が行われるので、外容器9の密封性を向上させ且つ機械的強度を向上させる。   The outer container 9 is made of inexpensive carbon steel and has a bottomed container shape that is thicker than the inner container 8, and the inner container 8 is shrink-fitted inside the outer container 9. Further, the outer container 9 only needs to have a gamma ray shielding function, and the sealing function like the inner container 8 is not required. For this reason, it is not necessary to integrally mold the outer container 9, and it is not necessary to completely weld and join the constituent members. For example, as shown to (a) of FIG. 4, the baseplate 13 can be fixed with respect to the cylinder 12 by fillet welding (welding part 14). Although not shown, the bottom plate 13 may be bolted to the cylinder 12. Further, as shown by a dotted line in FIG. 2, the outer container 9 is divided in the axial direction, and the respective divided bodies 9a can be fixed by bolts or welding. In this case, since the divided body 9a of the outer container 9 can be attached and fixed from the outside of the inner container 8, there is no need for a shrink fitting operation for the outer container 9 of the inner container 8. Thus, the trunk body 1 is composed of the inner container 8 and the outer container 9, and the inner container 8 has corrosion resistance such as stainless steel and has a sealing function, while the outer container 9 has a sealing function. The cask 100 can be easily and inexpensively manufactured by using carbon steel that provides a shielding function and is inexpensive. Further, in order to enhance the strength and hermeticity of the outer container 9, it is better to butt weld the bottom plate 13 to the cylindrical body 12. For butt welding, high frequency induction welding, high frequency resistance welding, flash welding, or the like is used. Since welding is performed on substantially the entire contact surface between the cylindrical body 12 and the bottom plate 13, the sealing performance of the outer container 9 is improved and the mechanical strength is improved.

内容器8のフランジ11は、図4の(b)に示すように、外容器9の端面9bに当接し且つ隅肉溶接(溶接部15)により固定されている。更に、フランジ側にシール溝を設けて、当該シール溝に金属ガスケットを配置しても良い(図示省略)。また、フランジ11の内側には、蓋10のインロー部(10a)を挿入するため、段部11aが設けられている。フランジ11は、有底容器を一体成形した後、開口側端部に溶接される。なお、熱間にて深絞り加工する際にダイスで拘持しておくことで一体成形することもできる。この場合は、内容器8の全体から溶接部を除去できるので、内容器8の密封性等の性能が更に向上する。   As shown in FIG. 4B, the flange 11 of the inner container 8 is in contact with the end surface 9b of the outer container 9, and is fixed by fillet welding (welded portion 15). Further, a seal groove may be provided on the flange side, and a metal gasket may be disposed in the seal groove (not shown). In addition, a step portion 11 a is provided inside the flange 11 in order to insert the spigot portion (10 a) of the lid 10. The flange 11 is welded to the opening side end after integrally forming the bottomed container. In addition, it can also be integrally formed by holding with a die when deep drawing is performed hot. In this case, since the welded portion can be removed from the entire inner container 8, the performance of the inner container 8 such as sealing performance is further improved.

バスケット5を構成する角パイプ6と胴本体1のキャビティ4との間には、スペーサ16が介装されている。このスペーサ16は、リサイクル燃料集合体の崩壊熱を角パイプ6から胴本体1に効率的に伝熱させ得る。角パイプ6同士の結束は、外部で予めバンド等で結束してキャビティ4内に挿入しても良いし、前記スペーサ16を用いてキャビティ4内部で角パイプ6を拘束するようにしても良い。また、内容器8の内側に予めスペーサ16をスポット溶接しても良い。   A spacer 16 is interposed between the square pipe 6 constituting the basket 5 and the cavity 4 of the trunk body 1. The spacer 16 can efficiently transfer the decay heat of the recycled fuel assembly from the square pipe 6 to the trunk body 1. The bundling of the square pipes 6 may be previously bundled outside with a band or the like and inserted into the cavity 4, or the square pipe 6 may be restrained inside the cavity 4 using the spacer 16. Further, the spacer 16 may be spot-welded in advance inside the inner container 8.

中性子遮蔽体2は、所定量の水素を含有したレジンから構成され、胴本体1と外筒3との間に設けた複数の伝熱フィン17により区画された空間に充填成形される。伝熱フィン17は、熱伝導性の高い材料、例えば銅やアルミニウムにより製作される。また、中性子遮蔽体2と外筒3との間には、熱膨張の吸収する熱膨張しろ18が設けられている。熱膨張しろ18は、例えば、予め離型または消失型を入れておきレジンを充填することで形成できる。また、この熱膨張しろ18に、熱膨張の吸収に加えて伝熱性を高めるためハニカム材を介装しても良い。ここで、リサイクル燃焼集合体の崩壊熱は、まず角パイプ6により構成したバスケット5を伝わり、スペーサ16を介して胴本体1に伝わる。胴本体1に伝わった熱は主に伝熱フィン17を介して外筒3に伝わり、外部に放熱される。角パイプ6を用いてバスケット5を構成すると、相互に面接触していることから、熱伝達が効率的に行われる。また、スペーサ16により胴本体1に対して実質的に接触状態となり、胴本体1への熱伝達も十分に行われる。中性子減速材からなる板材を交互に組んでその格子内にステンレス製の角パイプを挿入してバスケットを製作する場合、接触界面が多く存在することになるので、アルミニウム製の角パイプ6を面接触状態で集合したバスケット5に比べて、熱伝達性が劣るものとなる。   The neutron shield 2 is made of a resin containing a predetermined amount of hydrogen, and is filled into a space defined by a plurality of heat transfer fins 17 provided between the trunk body 1 and the outer cylinder 3. The heat transfer fins 17 are made of a material having high thermal conductivity, for example, copper or aluminum. In addition, a thermal expansion margin 18 that absorbs thermal expansion is provided between the neutron shield 2 and the outer cylinder 3. The thermal expansion margin 18 can be formed by, for example, putting a mold release or disappearance mold in advance and filling the resin. Further, a honeycomb material may be interposed in the thermal expansion margin 18 in order to enhance heat transfer in addition to absorption of thermal expansion. Here, the decay heat of the recycle combustion assembly is first transmitted through the basket 5 constituted by the square pipe 6, and is transmitted to the trunk body 1 through the spacer 16. The heat transmitted to the trunk body 1 is mainly transmitted to the outer cylinder 3 via the heat transfer fins 17 and is radiated to the outside. When the basket 5 is configured by using the square pipes 6, heat transfer is efficiently performed because they are in surface contact with each other. Further, the spacer 16 substantially contacts the body 1 and heat transfer to the body 1 is sufficiently performed. When a basket is made by alternately assembling plate materials made of neutron moderators and inserting stainless steel square pipes into the lattice, there are many contact interfaces, so the aluminum square pipe 6 is in surface contact. Compared with the basket 5 assembled in a state, heat transferability is inferior.

図3は、胴本体に蓋を取り付けた状態を示す断面図である。蓋10は、図4の(c)に示すように、2枚の円形板材10a,10bを張り合わせた構造であり、インロー部を構成する板材10aの径が小さくなっている。この2枚の円形板材10a,10bは外部から溶接されている(溶接部19)。また、内容器8のフランジ11に当接する面10cには、金属ガスケットを介装するシール溝20が形成されている。蓋10は、インロー部をフランジ11の段部11aに入れ込み、その周縁においてフランジ11に対し複数のボルト21で固定されている。ボルト21は、フランジ11のみに螺合しており前記外容器9の端部には至っていない。   FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state where a lid is attached to the trunk body. As shown in FIG. 4C, the lid 10 has a structure in which two circular plate members 10a and 10b are bonded together, and the diameter of the plate member 10a constituting the spigot portion is reduced. The two circular plates 10a and 10b are welded from outside (welded portion 19). In addition, a seal groove 20 for interposing a metal gasket is formed on the surface 10c that contacts the flange 11 of the inner container 8. The lid 10 has an inlay portion inserted into the step portion 11 a of the flange 11, and is fixed to the flange 11 with a plurality of bolts 21 at the periphery thereof. The bolt 21 is screwed only to the flange 11 and does not reach the end of the outer container 9.

また、蓋10は、図5に示すように、円形板材10a,10bの一方に中性子遮蔽材22を充填封入した構造であっても良い。その場合、図示しない補助遮蔽体はフランジ11の周囲のみに装着すれば良い。また、図6に示すように、蓋を二重に構成しても良い。具体的には、内容器8のフランジ11に2段の当接面11b,11cを加工形成し、第一の当接面11bに一次蓋23のシール面23aが密着する。一次蓋23には、シール溝24内に金属ガスケット25を介装して、その周縁にて複数のボルト26で固定されている。また、二次蓋27も同様に、シール溝28内に金属ガスケット29を介装し、その周縁にて複数のボルト30で固定されている。更に二次蓋27には、中性子遮蔽材31が封入されている。一次蓋23と二次蓋27との間は、若干の空間32が形成され且つ当該空間32にはヘリウムガスが空気圧より高い圧力を持って封入される。この空間32内の圧力は図示しない圧力センサにより監視されている。このように、蓋を二重構造にして空間にヘリウムガス等の検査ガスを導入することで、キャスク内部の放射性物質の漏洩を確実に防止できる。また、キャビティ4の内部は負圧ととなり、前記空間32が正圧となることから、キャビティ4の内部からのリークが防止され且つそのリークは空間内の圧力により検出できる。更に、内容器8のフランジ11に二重蓋を設けることで、内容器8による密封性を確実なものとする。   Further, as shown in FIG. 5, the lid 10 may have a structure in which one of the circular plate members 10 a and 10 b is filled with a neutron shielding material 22. In that case, an auxiliary shield (not shown) may be attached only around the flange 11. Moreover, as shown in FIG. 6, you may comprise a lid | cover double. Specifically, the two-step contact surfaces 11b and 11c are processed and formed on the flange 11 of the inner container 8, and the seal surface 23a of the primary lid 23 is in close contact with the first contact surface 11b. The primary lid 23 is fixed with a plurality of bolts 26 at the periphery thereof with a metal gasket 25 interposed in the seal groove 24. Similarly, the secondary lid 27 is also provided with a metal gasket 29 in the seal groove 28 and fixed with a plurality of bolts 30 at the periphery thereof. Furthermore, a neutron shielding material 31 is enclosed in the secondary lid 27. A slight space 32 is formed between the primary lid 23 and the secondary lid 27, and helium gas is sealed in the space 32 with a pressure higher than the air pressure. The pressure in the space 32 is monitored by a pressure sensor (not shown). As described above, by introducing the inspection gas such as helium gas into the space with the lid having a double structure, it is possible to reliably prevent leakage of the radioactive substance inside the cask. Further, since the inside of the cavity 4 has a negative pressure and the space 32 becomes a positive pressure, the leakage from the inside of the cavity 4 is prevented and the leakage can be detected by the pressure in the space. Furthermore, by providing a double lid on the flange 11 of the inner container 8, the sealing performance by the inner container 8 is ensured.

また、図7に示すように、二次蓋27(または一次蓋;図示省略)に突起33を設け、キャスク100の落下などで二次蓋27に荷重が加わるときに、二次蓋27および一次蓋23が互いに接触するようにすることで、二次蓋27および一次蓋23の両方で荷重を受けられる構造としても良い。また、突起33を設けることで蓋同士の間に空間32を確保することもできるので、内部に検査ガスを充填できる。また、図示しないが、突起33となる部材を別途製作し、前記二次蓋27または一次蓋23に取り付けるようにしても良い。例えば二次蓋27の当接面27aを基準とし、突起33の頂部33aはマイナス公差で加工することで、上記荷重が加わった場合に両蓋23,27が接触するようになる。具体的には、60体前後のリサイクル燃料集合体を収納するキャスクの場合、突起33の頂部33aと対向面23bとの隙間が0.5mm以下となるようにするのが好ましい。突起33は、径方向に放射状に設けてもよいし、渦巻状に設けても良い。また、散点的または規則的に複数の突起33を設けても良い。   Further, as shown in FIG. 7, when the secondary lid 27 (or primary lid; not shown) is provided with a projection 33 and a load is applied to the secondary lid 27 due to the fall of the cask 100 or the like, the secondary lid 27 and the primary lid It is good also as a structure which can receive a load by both the secondary lid | cover 27 and the primary lid | cover 23 by making it the lid | cover 23 contact mutually. Moreover, since the space 32 can be secured between the lids by providing the projection 33, the inside can be filled with the inspection gas. Although not shown, a member to be the protrusion 33 may be separately manufactured and attached to the secondary lid 27 or the primary lid 23. For example, with the contact surface 27a of the secondary lid 27 as a reference, the top 33a of the projection 33 is processed with a minus tolerance, so that the lids 23 and 27 come into contact when the load is applied. Specifically, in the case of a cask that houses around 60 recycled fuel assemblies, it is preferable that the gap between the top 33a of the protrusion 33 and the facing surface 23b be 0.5 mm or less. The protrusions 33 may be provided radially in the radial direction or may be provided in a spiral shape. A plurality of protrusions 33 may be provided in a scattered or regular manner.

また、ボロンアルミニウム材を押出し成形した角パイプ6を集合させた構造のバスケット5を用いれば、内容器8のキャビティ形状が筒状であってもセル数を増やすことができる。例えばBWR燃料のリサイクル燃料集合体の場合は、一辺が150mm程度と既知である。このため、中性子減速材により構成した板材を格子状に組み合わせて、その格子内にステンレス製の角パイプを挿入するものに比べて、バスケット5を構成する材料の板厚を小さくでき、同じ内径のキャビティ4であれば、それだけセル数を増やすことができる。また、同じ収納体数であれば外径を小さくできる。即ち、外形が小さくなれば胴本体1の径を小さくできるので、キャスク100を飛躍的に軽量化できるという利点がある。PWR用のリサイクル燃料集合体の場合でも同様である。また、衝撃荷重を受けた場合、角パイプ6同士を集合し互いに面で密着した状態であれば、板材を格子状に組んだバスケットに比べて応力集中の発生部分が少なくなり、破損の危険性を極小化できる。   Further, if the basket 5 having a structure in which the square pipes 6 formed by extruding the boron aluminum material are assembled, the number of cells can be increased even if the cavity shape of the inner container 8 is cylindrical. For example, in the case of a recycled fuel assembly of BWR fuel, one side is known to be about 150 mm. For this reason, the plate thickness of the material which comprises the basket 5 can be made small compared with what combines the board | plate material comprised with the neutron moderator in a grid | lattice form, and inserts a stainless steel square pipe in the grid | lattice, In the case of the cavity 4, the number of cells can be increased accordingly. Further, the outer diameter can be reduced if the same number of storage bodies is provided. That is, since the diameter of the trunk body 1 can be reduced if the outer shape is reduced, there is an advantage that the cask 100 can be drastically reduced in weight. The same applies to the recycled fuel assembly for PWR. In addition, when subjected to an impact load, if the square pipes 6 are gathered and are in close contact with each other, the portion where stress concentration occurs is reduced compared to a basket in which plate materials are assembled in a lattice shape, and there is a risk of breakage. Can be minimized.

また、炭素鋼製の外容器9の表面は、ステンレス鋼のオーバレイによる防錆処理を施すのが好ましい。更に、外容器9の筒体12に対して底板13をボルト固定する場合は、内部への水分侵入を防止するため、接合部分に銅等の軟質金属を介在させ且つ外部にシリコン等によるシールを施すのが好ましい(図示省略)。これにより、内容器8と外容器9との間に水分が侵入し電食を起こすのを防止できる。更に、このような処理は、外容器9を複数の分割体9aで構成する場合において、相互にボルト固定するときにも同様に行うのが好ましい。更に、外容器9の底板13を筒体12に溶接する場合、電子ビーム溶接によりある程度の溶接深度を確保し、ある程度の密封性を持たせるようにしても良い。フランジ11と外容器9端部との溶接も同様である。キャスク100の密封性を更に高めると共に溶接負荷を軽減できる。   Moreover, it is preferable that the surface of the outer container 9 made of carbon steel is subjected to a rust prevention treatment with an overlay of stainless steel. Further, when the bottom plate 13 is bolted to the cylindrical body 12 of the outer container 9, a soft metal such as copper is interposed in the joining portion and a seal made of silicon or the like is provided on the outside in order to prevent moisture from entering inside. It is preferable to apply (not shown). Thereby, it is possible to prevent moisture from entering between the inner container 8 and the outer container 9 to cause electrolytic corrosion. Further, such processing is preferably performed in the same manner when the outer container 9 is composed of a plurality of divided bodies 9a and bolted to each other. Furthermore, when the bottom plate 13 of the outer container 9 is welded to the cylindrical body 12, a certain welding depth may be secured by electron beam welding, and a certain degree of sealing may be provided. The welding of the flange 11 and the outer container 9 end is the same. The sealing performance of the cask 100 can be further increased and the welding load can be reduced.

図8は、上記キャスクの変形例を示す径方向断面図である。このキャスク110では、同図(a)に示すように、角パイプ6により構成したバスケット5が平面部分5aと角断面部分5bを有しており、この平面部分5aの平面部分40aと内容器40が面接触するように形状を変形した構成である。内容器40の角断面形状5bに対応する部分40bは、円弧形状となる。この内容器40は、深絞り加工の際に当該形状に成形できるような形状のダイスを用いることで容易に成形できる。また、外容器41は、平面部分41aと円弧部分41bとを分割して製作して前記内容器40の外周で組み立て、分割体41a,41bを相互にボルト又は溶接で固定すれば良い。   FIG. 8 is a radial sectional view showing a modified example of the cask. In the cask 110, as shown in FIG. 5A, a basket 5 constituted by a square pipe 6 has a flat portion 5a and a square cross-sectional portion 5b. The flat portion 40a of the flat portion 5a and the inner container 40 This is a configuration in which the shape is deformed so as to be in surface contact. A portion 40b corresponding to the angular cross-sectional shape 5b of the inner container 40 has an arc shape. The inner container 40 can be easily formed by using a die having a shape that can be formed into the shape during deep drawing. Further, the outer container 41 may be manufactured by dividing the flat portion 41a and the arc portion 41b and assembled on the outer periphery of the inner container 40, and the divided bodies 41a and 41b may be fixed to each other by bolts or welding.

同図に示す構成によれば、キャスク110をよりコンパクトに構成できる。また、胴本体1の容積が小さくなるのでキャスク110の軽量化に寄与できる。更に、同図(b)に示すように、内容器43を断面8角形状にしても良い。その場合、4面43aで角パイプ6のバスケット5の平面部分5aと面接触し、他の4面43bはバスケット5の角断面部分5bの頂点を結ぶ線に沿って位置し、角パイプ6との間に若干の隙間6Sを形成する。この隙間6Sには、上記同様にスペーサを介装するのが好ましい(図示省略)。更に、外容器44は、内容器43の形状に沿った断面8角形状となり、板状の分割体44aを各面に取り付けるようなものとなる。分割体44a相互は溶接またはボルトにより固定される。係る構成でも、キャスク120のコンパクト化および軽量化を実現できる。   According to the configuration shown in the figure, the cask 110 can be configured more compactly. Moreover, since the volume of the trunk | drum main body 1 becomes small, it can contribute to the weight reduction of the cask 110. FIG. Furthermore, the inner container 43 may have an octagonal cross section as shown in FIG. In that case, the four surfaces 43a are in surface contact with the flat portion 5a of the basket 5 of the square pipe 6, and the other four surfaces 43b are located along a line connecting the vertices of the angular cross-section portions 5b of the basket 5, A slight gap 6S is formed between the two. In the gap 6S, a spacer is preferably interposed in the same manner as described above (not shown). Further, the outer container 44 has an octagonal cross section along the shape of the inner container 43, and a plate-like divided body 44a is attached to each surface. The divided bodies 44a are fixed to each other by welding or bolts. Even with such a configuration, the cask 120 can be made compact and lightweight.

(実施の形態2)
図9は、この発明の実施の形態2に係るキャスクを示す軸方向断面図である。図10は、図9に示したキャスクの組立手順を示す説明図である。このキャスク200は、ステンレス製の内容器201が深絞り加工による一体成形により有底容器形状として製作され、その内容器201の外部に分割された外容器202が差し込まれた構造である。外容器202は、図9に示す例では5分割されており、分割体202のキャスク両側および中央が若干厚肉となっている。これは、当該部位におけるγ線の線量が大きく、その他の部分に比べて十分な遮蔽性能が必要となるからである。外容器202は炭素鋼製であり安価に製造できる。
(Embodiment 2)
FIG. 9 is an axial sectional view showing a cask according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 10 is an explanatory diagram showing an assembly procedure of the cask shown in FIG. The cask 200 has a structure in which an inner container 201 made of stainless steel is manufactured as a bottomed container shape by integral molding by deep drawing, and an outer container 202 divided into the outside of the inner container 201 is inserted. In the example shown in FIG. 9, the outer container 202 is divided into five parts, and the cask sides and the center of the divided body 202 are slightly thick. This is because the dose of γ-rays at the part is large and sufficient shielding performance is required as compared with other parts. The outer container 202 is made of carbon steel and can be manufactured at low cost.

また、外容器202の分割体202aは、内容器201に対してシュリンクフィットして固定されているが、分割体202a同士を外部から溶接により固定しても良い。また、図10に示すように、外容器202の各分割体202aの周面には、複数の伝熱フィン203が設けられている。当該伝熱フィン203は、実際には外容器202の各分割体202aを焼嵌めした後に当該分割体202aの外周に溶接される。また、この伝熱フィン203は、キャスク200を組み立てた状態で外筒204に接合される。次に、中性子遮蔽体205は、図9の左半分に示す例では、外容器202の分割体202a毎に中性子遮蔽体205と外筒204を形成し、これらと共に内容器201に嵌めた構造である。この場合、中性子遮蔽体205もキャスク200の両側および中央で中性子の遮蔽能が必要になるから、両側および中央の分割体202に設ける中性子遮蔽体205の厚さが大きくなる。また、図9の右半分に示す例では、外筒204を外容器202の分割体202aに共通にして設け、外容器202と外筒204および伝熱フィン203とにより区画する空間にレジンを充填して中性子遮蔽体206を形成する。この構成では、キャスク200の構成を簡単にできる。   Moreover, although the division body 202a of the outer container 202 is shrink-fitted and fixed to the inner container 201, the division bodies 202a may be fixed to each other by welding. Further, as shown in FIG. 10, a plurality of heat transfer fins 203 are provided on the peripheral surface of each divided body 202 a of the outer container 202. The heat transfer fins 203 are actually welded to the outer periphery of the divided body 202a after shrink-fitting each divided body 202a of the outer container 202. The heat transfer fins 203 are joined to the outer cylinder 204 in a state where the cask 200 is assembled. Next, in the example shown in the left half of FIG. 9, the neutron shield 205 has a structure in which a neutron shield 205 and an outer cylinder 204 are formed for each divided body 202 a of the outer container 202 and fitted into the inner container 201 together with these. is there. In this case, since the neutron shield 205 also needs to have a neutron shielding capability on both sides and the center of the cask 200, the thickness of the neutron shield 205 provided on the split body 202 on both sides and the center increases. In the example shown in the right half of FIG. 9, the outer cylinder 204 is provided in common with the divided body 202 a of the outer container 202, and the resin is filled in the space defined by the outer container 202, the outer cylinder 204, and the heat transfer fins 203. Thus, the neutron shield 206 is formed. With this configuration, the configuration of the cask 200 can be simplified.

線量の分布に応じて外容器202の外面を自由曲面にすることもできる。例えば中央付近を厚くして全体的に樽形状となるようにしても良い。このとき、外容器202は分割体202aを組み合わせた構成としても、非分割の構成としても良い。   The outer surface of the outer container 202 can be a free-form surface according to the dose distribution. For example, the vicinity of the center may be thickened so as to have a barrel shape as a whole. At this time, the outer container 202 may be a combination of the divided bodies 202a or a non-divided structure.

(実施の形態3)
図11は、この発明の実施の形態3に係るキャスクを示す軸方向断面図である。図12は、図11に示したキャスクの径方向断面図である。このキャスク300は、胴本体301を構成する外容器302を薄肉とし、内容器303を厚肉にした点に特徴がある。外容器302はステンレス鋼等の防錆材料で構成された有底容器形状であり、熱間深絞り加工にて一体成形されている。また、外容器302の開口側にはフランジ304が溶接されている。このフランジ304には、蓋305を取り付ける段部304aが形成されている。この外容器302は、内部の放射性物質が漏洩しないような密封性を有するものである。更に、ステンレス鋼等の防錆性の高い材料を用いることで、外面の防錆処理が不要となる。
(Embodiment 3)
FIG. 11 is an axial sectional view showing a cask according to Embodiment 3 of the present invention. 12 is a radial cross-sectional view of the cask shown in FIG. The cask 300 is characterized in that the outer container 302 constituting the trunk body 301 is thin and the inner container 303 is thick. The outer container 302 has a bottomed container shape made of a rust-proof material such as stainless steel, and is integrally formed by hot deep drawing. A flange 304 is welded to the opening side of the outer container 302. The flange 304 is formed with a step portion 304a to which the lid 305 is attached. The outer container 302 has a sealing property so that the radioactive material inside does not leak. Furthermore, the use of a highly rust-proof material such as stainless steel eliminates the need for rust prevention treatment on the outer surface.

外容器302の内側には、放射状に分割された炭素鋼製の内容器303が嵌め込まれる。内容器303は、γ線の遮蔽に用いられ、例えば8つの分割体303aから構成されており、フランジ304との干渉を避けつつ内部に挿入される。また、内容器303のキャビティ306は、バスケット307の外形に合うように角断面形状と平面形状を組み合わせた形状に加工されている。バスケット307は、複数の角パイプ308を集合させた構成となっており、各角パイプ308は、上記実施の形態1に記載のものと同様のものを用いる。このため、バスケット307の平面部分307aには内容器303の平面部分303aが面接触する。同様に、バスケット307の角断面部分307bには内容器303の角断面部分303bが面接触する。これにより、リサイクル燃料集合体の崩壊熱は、バスケット307を介して面接触している内容器303に効率的に伝熱する。   Inside the outer container 302, an inner container 303 made of carbon steel divided radially is fitted. The inner container 303 is used to shield γ rays, and is composed of, for example, eight divided bodies 303a, and is inserted inside while avoiding interference with the flange 304. In addition, the cavity 306 of the inner container 303 is processed into a shape that combines a square cross-sectional shape and a planar shape so as to match the outer shape of the basket 307. The basket 307 has a configuration in which a plurality of square pipes 308 are assembled, and each square pipe 308 is the same as that described in the first embodiment. For this reason, the flat surface portion 303 a of the inner container 303 comes into surface contact with the flat surface portion 307 a of the basket 307. Similarly, the square cross-sectional portion 303b of the inner container 303 is in surface contact with the square cross-sectional portion 307b of the basket 307. Thereby, the decay heat of the recycled fuel assembly is efficiently transferred to the inner container 303 in surface contact via the basket 307.

一方、外容器302には複数の伝熱フィン308が接合されており、この伝熱フィン312は円筒形状に成形された外筒309に接合されている。この伝熱フィン312と胴本体301および外筒309とで区画する空間には、中性子遮蔽体310が充填固化される。また、内容器303の底には、底板311が溶接固定される。なお、底板311は、内容器303の底に配置しても良い。上記のように、内容器303を内部に入れることで、外側に露出する接合部分が殆ど無くなるので、分割体同士の接触部分にシールを施す必要がない。また、バスケット307を挿入することで、内容器303が外容器302内で拘束状態となり、分割体303a相互の接合は特に必要ない。   On the other hand, a plurality of heat transfer fins 308 are joined to the outer container 302, and the heat transfer fins 312 are joined to an outer cylinder 309 formed in a cylindrical shape. A space defined by the heat transfer fins 312, the trunk body 301, and the outer cylinder 309 is filled and solidified with the neutron shield 310. A bottom plate 311 is fixed to the bottom of the inner container 303 by welding. Note that the bottom plate 311 may be disposed on the bottom of the inner container 303. As described above, since the joint portion exposed to the outside is almost eliminated by putting the inner container 303 inside, there is no need to seal the contact portion between the divided bodies. Further, by inserting the basket 307, the inner container 303 is in a restrained state in the outer container 302, and there is no particular need for joining the divided bodies 303a.

上記構成によれば、外容器302内に内容器303の分割体303aおよび角パイプ308を挿入して内部で組み立てるようにしているので、熱膨張を利用して嵌め入れる等の工程が不要であり、キャスク300を簡単に組み立てられるようになる。また、外側に接合部分が殆ど存在しなくなるので、外部からの水が接合面に浸入することがなく、電食等の防止が可能となる。また、内容器303を厚肉としたので、胴本体301の内容器302のキャビティ形状をバスケット307の外形に合せるように加工できる。このため、伝熱性を高め且つ衝撃をバスケット307から直接胴本体に伝えることができる。更に、胴本体301の容積を小さくできるので、キャスク300を軽量化できる。   According to the above configuration, since the divided body 303a and the square pipe 308 of the inner container 303 are inserted into the outer container 302 and assembled inside, there is no need for a process such as fitting using thermal expansion. The cask 300 can be easily assembled. In addition, since there are almost no joining portions on the outside, water from the outside does not enter the joining surface, and electrolytic corrosion or the like can be prevented. Further, since the inner container 303 is thick, the cavity shape of the inner container 302 of the trunk body 301 can be processed to match the outer shape of the basket 307. For this reason, heat conductivity can be improved and an impact can be directly transmitted from the basket 307 to the trunk body. Furthermore, since the volume of the trunk body 301 can be reduced, the cask 300 can be reduced in weight.

また、同図に示すようなフランジ304を内側に張り出すのではなく、外側に張り出すようにすれば、内容器303を分割しなくても外容器302内に挿入できる。或いは、内容器303の分割形態の自由度が高まる。即ち、内容器303の挿入に障害が無くなるので、製作しやすい形状で内容器303の分割体303aを製造できる。   Further, if the flange 304 as shown in the figure is not projected inward but is projected outward, the inner container 303 can be inserted into the outer container 302 without being divided. Or the freedom degree of the division | segmentation form of the inner container 303 increases. That is, since there is no obstacle to the insertion of the inner container 303, the divided body 303a of the inner container 303 can be manufactured in a shape that is easy to manufacture.

図13は、上記実施の形態3のキャスクの変形例を示す径方向断面図である。このキャスク310ように、内容器303の一部をバスケット307の外形に合せるようにしても良い。内容器303の一部をバスケット307の外形に合わせ、バスケット307の一部が内容器303の溝313に接触するようにしても、伝熱性を向上でき、荷重を胴本体301に伝え易くできる。また、バスケット307とキャビティ306の間の隙間306Sには、スペーサを挿入しても良い(図示省略)。   FIG. 13 is a radial cross-sectional view showing a modified example of the cask of the third embodiment. Like the cask 310, a part of the inner container 303 may be matched to the outer shape of the basket 307. Even if a part of the inner container 303 is matched to the outer shape of the basket 307 and a part of the basket 307 is in contact with the groove 313 of the inner container 303, the heat transfer can be improved and the load can be easily transmitted to the trunk body 301. A spacer may be inserted into the gap 306S between the basket 307 and the cavity 306 (not shown).

また、図示しないが、上記実施の形態1に係るキャスクの内容器の一部に複数の軸方向の溝を設け、この溝にバスケットの角部分が噛み込むようにしても良い。即ち、薄肉の内容器の一部をバスケットの外形に合せることで、伝熱性や荷重伝達性を向上させることができる。次に、実施の形態1〜3では、角パイプを隙間なく集合させてバスケットを構成したが、角パイプを千鳥状に配列してバスケットを構成しても良い。その場合、角パイプの内部および角パイプ同士の間でセルを形成することになる。この構成では、厚肉になるが角パイプの本数を少なくできる。   Although not shown, a plurality of axial grooves may be provided in a part of the inner container of the cask according to the first embodiment, and the corners of the basket may be engaged with the grooves. That is, heat conductivity and load transmission can be improved by matching a part of the thin inner container to the outer shape of the basket. Next, in Embodiments 1 to 3, the square pipes are assembled without gaps to configure the basket, but the square pipes may be arranged in a staggered manner to configure the basket. In that case, cells are formed inside the square pipe and between the square pipes. With this configuration, the number of square pipes can be reduced although the wall is thick.

図14は、上記キャスクの別の変形例を示す一部断面図である。このキャスクは、図1に示したキャスク100と略同様の構成であるが、内容器8の底板8aと筒体8bとから構成され、筒体8bの端部と底板8aとの間に断面がU字形状の金属製のシール8cを溶接し、当該内容器8の機密性を高めるようにしても良い。このシール8cは、内部の機密性を保持すると共に、ある程度の弾性変形により内容器8のフランジ11が外容器9の端面に接触させやすくできる。また、絞り加工により内容器8を成形することなく、通常の板金作業で済むので製造が容易である。   FIG. 14 is a partial cross-sectional view showing another modified example of the cask. This cask has substantially the same structure as the cask 100 shown in FIG. 1, but is composed of a bottom plate 8a and a cylinder 8b of the inner container 8, and has a cross section between the end of the cylinder 8b and the bottom plate 8a. A U-shaped metal seal 8c may be welded to increase the confidentiality of the inner container 8. The seal 8c can maintain the confidentiality of the inside and can easily bring the flange 11 of the inner container 8 into contact with the end surface of the outer container 9 by some elastic deformation. Further, since the inner container 8 is not formed by drawing and a normal sheet metal operation is sufficient, the manufacturing is easy.

(実施の形態4)
図15は、この発明の実施の形態4に係るキャスクを示す軸方向断面図である。このキャスクは、図9に示したキャスク200の外容器の底板と内容器の底板との間に中性子遮蔽材を封入した構成である。その他の構成は、図9に示したキャスクと同じであるからその説明を省略する。このキャスク200’は、外容器202の底板202bに中性子遮蔽材208を封入する凹部202cを形成すると共に、その凹部202c内に中性子遮蔽材208を充填し、内容器201を外容器202内に嵌め入れることで、中性子遮蔽材208を封止するようにしている。なお、中性子遮蔽材208は、凹部202cに入れた状態で固化させるのが好ましい。また、図示しないが、図1に示したキャスク100において、底部に相当する外容器13と内容器9との境界部分に中性子遮蔽材を封入するようにしても良い。
(Embodiment 4)
FIG. 15 is an axial sectional view showing a cask according to Embodiment 4 of the present invention. This cask has a configuration in which a neutron shielding material is sealed between the bottom plate of the outer container and the bottom plate of the inner container of the cask 200 shown in FIG. The other configuration is the same as that of the cask shown in FIG. The cask 200 ′ forms a recess 202 c that encloses the neutron shielding material 208 in the bottom plate 202 b of the outer container 202, fills the recess 202 c with the neutron shielding material 208, and fits the inner container 201 into the outer container 202. By inserting it, the neutron shielding material 208 is sealed. Note that the neutron shielding material 208 is preferably solidified in a state of being placed in the recess 202c. Although not shown, a neutron shielding material may be enclosed in the boundary portion between the outer container 13 and the inner container 9 corresponding to the bottom of the cask 100 shown in FIG.

(実施の形態5)
図16は、この発明の実施の形態5に係るキャスクを示す径方向断面図である。このキャスク300’は、図12に示したキャスク300の内容器303を分割構造にしたものであり、且つその各分割体303a,303c同士が互いに嵌り合って拘束されるようになっている点に特徴がある。その他の構成は、図12に示したキャスク300と同様であるのでその説明を省略する。
(Embodiment 5)
FIG. 16 is a radial cross-sectional view showing a cask according to Embodiment 5 of the present invention. The cask 300 ′ is obtained by dividing the inner container 303 of the cask 300 shown in FIG. 12, and the divided bodies 303a and 303c are fitted and restrained to each other. There are features. The other configuration is the same as that of the cask 300 shown in FIG.

この内容器303は8つの分割体303a,303cに分割されており、4つの分割体303aは、バスケット307の平面部分に接触するように位置し、残りの4つの分割体303cは、バスケット307の角断面部分に接触するように且つ前記分割体の間にそれぞれ位置する。隣接する分割体303a,303c同士は、段部303d,303eを有しており、具体的には最初に4つの分割体303aを外容器302内に挿入配置し、残りの分割体303cを既に配置した分割体303aと分割体303aとの間に差し込むようにし、そのとき、それぞれ隣接する分割体303a,303cの段部303d,303eが互いに嵌合させる。これにより、分割体303a,303c同士によりそれぞれ拘束し合い、内容器303が外容器内にて固定される。各分割体303a,303cが互いに嵌合している部分の形状は図17に示したような階段形状に限定されない。例えば分割体303a,303c同士の嵌合をあり溝により行うようにしても良いし、鉤形状により行うようにしても良い(何れも図示省略)。即ち、この分割体303a,303c同士が自己拘束されるような形状であれば良い。   The inner container 303 is divided into eight divided bodies 303a and 303c. The four divided bodies 303a are positioned so as to come into contact with the flat portion of the basket 307, and the remaining four divided bodies 303c are arranged on the basket 307. It is located so as to contact the angular cross section and between the divided bodies. The adjacent divided bodies 303a and 303c have step portions 303d and 303e. Specifically, first, the four divided bodies 303a are inserted and arranged in the outer container 302, and the remaining divided bodies 303c are already arranged. In this case, the step portions 303d and 303e of the adjacent divided bodies 303a and 303c are fitted to each other. Accordingly, the divided bodies 303a and 303c are restrained each other, and the inner container 303 is fixed in the outer container. The shape of the portion where each of the divided bodies 303a and 303c is fitted to each other is not limited to the staircase shape as shown in FIG. For example, the division bodies 303a and 303c may be fitted to each other by a dovetail groove, or may be performed by a bowl shape (both not shown). That is, any shape may be used as long as the divided bodies 303a and 303c are self-constrained.

(実施の形態6)
図17は、この発明の実施の形態6に係るキャスクを示す径方向断面図である。この図17に示すキャスク300”は、図16に示したキャスク300’(内容器303が分割構造のもの)のバスケット307を千鳥配置(或いは市松形状配置)したものである。バスケット307は角パイプ308を千鳥配置することで、複数のセルを構成し、具体的には一つのセルは角パイプ308の内部により構成され、他のセルは角パイプ308の外面同士により区画された空間により構成されることになる。角パイプ308同士は、それぞれ角部分で隣接する角パイプ308と組み合わされるが、その拘束形状は、同図に示したような単なる傾斜面であっても良いし、階段状にしても良い(図示省略)。このようにすれば、角パイプ308の本数を少なくできる。なお、角パイプ308の厚さについては、所望の中性子吸収性能に基づいて、図16に示した角パイプよりも大きくする必要がある。
(Embodiment 6)
FIG. 17 is a radial cross-sectional view showing a cask according to Embodiment 6 of the present invention. The cask 300 ″ shown in FIG. 17 is a staggered arrangement (or checkered arrangement) of baskets 307 of the cask 300 ′ (with the inner container 303 having a divided structure) shown in FIG. 16. The basket 307 is a square pipe. By arranging 308 in a staggered manner, a plurality of cells are formed. Specifically, one cell is formed by the inside of the square pipe 308, and the other cell is formed by a space defined by the outer surfaces of the square pipe 308. The square pipes 308 are combined with the square pipes 308 adjacent to each other at the corners, but the constraining shape may be a simple inclined surface as shown in FIG. In this way, the number of the square pipes 308 can be reduced, and the thickness of the square pipes 308 has a desired neutron absorption performance. Based on this, it is necessary to make it larger than the square pipe shown in FIG.

(実施の形態7)
図18は、この発明の実施の形態7に係るキャスクを示す一部断面図である。このキャスクは、上記図6に示すキャスクの蓋構造に関するものである。その他の構成は、上記キャスクと同様であるからその説明を省略する。まず、このキャスクの蓋構造は、図18に示すように、二次蓋27のシール面11eが二次蓋27と内容器8のフランジ11との合せ面11dより高い位置になるように構成した。なお、合せ面11dは、二次蓋27とフランジ11とが接触する階段状の面のうち、金属ガスケット29を介装したシール面11eを除いた面を指す(以下同じ)。具体的には、二次蓋27の裏面を機械加工して外周部が下方に突出するようにし、この突出部27aがフランジ11の外周縁に設けた凹部11kと接触して合せ面11dとなる。シール溝28は、二次蓋27の周縁に設けた突出部27aの内側に形成され、二次蓋27をフランジ11に取り付けた状態で、合せ面11dがシール面11eより下方となる。
(Embodiment 7)
FIG. 18 is a partial cross-sectional view showing a cask according to Embodiment 7 of the present invention. This cask relates to the lid structure of the cask shown in FIG. The other configuration is the same as that of the cask, and the description thereof is omitted. First, the cask lid structure is configured such that the seal surface 11e of the secondary lid 27 is positioned higher than the mating surface 11d of the secondary lid 27 and the flange 11 of the inner container 8, as shown in FIG. . The mating surface 11d refers to a surface of the stepped surface where the secondary lid 27 and the flange 11 are in contact, excluding the sealing surface 11e with the metal gasket 29 interposed therebetween (hereinafter the same). Specifically, the back surface of the secondary lid 27 is machined so that the outer peripheral portion protrudes downward, and the protruding portion 27a comes into contact with the concave portion 11k provided on the outer peripheral edge of the flange 11 to form the mating surface 11d. . The seal groove 28 is formed inside a protrusion 27a provided on the peripheral edge of the secondary lid 27, and the mating surface 11d is below the seal surface 11e in a state where the secondary lid 27 is attached to the flange 11.

このようにすれば、キャスクを立てて長期間保管する場合、結露水がシール面11eに浸入し難いので、シール効果と相まって内部への水分の侵入を効果的に防止できる。また、合せ面11dを形成する突出部27aと、フランジ11の凹部11kの機械加工を精度良く行うことで、二次蓋27とフランジ11とが嵌り合い、二次蓋27のずれ防止にも寄与できる。   In this way, when the cask is erected and stored for a long period of time, it is difficult for condensed water to enter the seal surface 11e, so that it is possible to effectively prevent moisture from entering into the interior in combination with the sealing effect. Further, by accurately machining the protrusion 27a that forms the mating surface 11d and the recess 11k of the flange 11, the secondary lid 27 and the flange 11 are fitted to each other, contributing to prevention of the displacement of the secondary lid 27. it can.

図19は、この発明の別の実施の形態に係るキャスクを示す一部断面図である。このキャスクは、上記図6に示すキャスクの蓋構造に関するものである。その他の構成は、上記キャスクと同様であるからその説明を省略する。まず、このキャスクの蓋構造は、図19に示すように、二次蓋27のシール面11eより二次蓋27と内容器8のフランジ11との合せ面11fが高い位置になるように構成した。具体的には、二次蓋27の裏面を機械加工して外周縁に凹部27bを形成し、この凹部27bがフランジ11の外周縁に設けた突出部11mと接触して合せ面11fとなる。シール溝28は、二次蓋27の周縁に設けた凹部27bの内側に形成され、二次蓋27をフランジ11に取り付けた状態で、合せ面11eがシール面11fより上方となる。   FIG. 19 is a partial cross-sectional view showing a cask according to another embodiment of the present invention. This cask relates to the lid structure of the cask shown in FIG. The other configuration is the same as that of the cask, and the description thereof is omitted. First, as shown in FIG. 19, the cask lid structure is configured such that the mating surface 11f of the secondary lid 27 and the flange 11 of the inner container 8 is higher than the sealing surface 11e of the secondary lid 27. . Specifically, the back surface of the secondary lid 27 is machined to form a concave portion 27b on the outer peripheral edge, and the concave portion 27b comes into contact with the protruding portion 11m provided on the outer peripheral edge of the flange 11 to form the mating surface 11f. The seal groove 28 is formed inside a recess 27b provided on the peripheral edge of the secondary lid 27, and the mating surface 11e is located above the seal surface 11f in a state where the secondary lid 27 is attached to the flange 11.

このようにすれば、金属ガスケット29によるシール性の低下によりシール性能を補強する必要が生じた場合、シール面11eより上方に在る合せ面11fからシール材を充填して、シール性能を向上させることができる。即ち、この合せ面11fから流動状態のシール材を注入することで、上方の合せ面11fからシール材が侵入し、垂直部分を経て金属ガスケット29を介装させたシール面11eに至る。この状態でシール材が固化すると新しいシール面が形成される。特に、一時的かつ緊急にシール性能を向上する必要がある場合に有効である。なお、シール面11eに進入した結露水等は、図20に示すように、水抜き穴70を設けることで外部に排出するのが好ましい。具体的には、この水抜き穴70は、フランジ11の側面からシール面11eに連通する排水路71を機械加工し、その外部に露出した開口は通常プラグ72により栓を施す。排水路71は、金属ガスケット29によるシール部分およびその外側のシール部分に形成するのが好ましい。上記シール材を充填する場合は、まず内部の水分を当該水抜き穴70から外部に放出しておく。なお、上記図18に示した構造と、図19に示した構造は、別の観点の発明であるため、その目的に応じていずれかを選択すれば良い。   In this way, when it is necessary to reinforce the sealing performance due to the deterioration of the sealing performance due to the metal gasket 29, the sealing material is filled from the mating surface 11f above the sealing surface 11e to improve the sealing performance. be able to. That is, by injecting the fluidized seal material from the mating surface 11f, the seal material enters from the upper mating surface 11f and reaches the seal surface 11e through which the metal gasket 29 is interposed via the vertical portion. When the sealing material is solidified in this state, a new sealing surface is formed. This is particularly effective when it is necessary to temporarily and urgently improve the sealing performance. In addition, as shown in FIG. 20, the dew condensation water etc. which entered the seal surface 11e are preferably discharged to the outside by providing a drain hole 70. Specifically, the drain hole 70 is formed by machining a drainage channel 71 communicating from the side surface of the flange 11 to the seal surface 11 e, and the opening exposed to the outside is normally plugged by a plug 72. The drainage channel 71 is preferably formed in a seal portion by the metal gasket 29 and a seal portion outside the seal portion. When filling the sealing material, first, the internal moisture is discharged to the outside from the drain hole 70. Note that the structure shown in FIG. 18 and the structure shown in FIG. 19 are inventions of different viewpoints, and therefore, either one may be selected according to the purpose.

図21は、この発明の別の実施の形態に係るキャスクを示す一部断面図である。このキャスクは、一次蓋23の上面23aが二次蓋27とフランジ11とのシール面11e(このシール面11eは、合せ面11dより高い)よりも上方に在ることを特徴とする。その他の構成は、図6に示したキャスクと同じであるからその説明を省略する。このキャスクは、一次蓋23の上面23aがシール面11dより高く設定されているため、一次蓋23をプール内で仮置きして当該キャスクをプール内から取り出すとき、一次蓋23の上面23aにプールの水が残らない。即ち、一次蓋23を取り付けた状態では、この一次蓋23の上面23aがキャスクの最も高い位置となるので、プールの水は周囲にこぼれて一次蓋23の上面23aには残らない。このため、プールから取り出したときの除染を容易に行うことができる。なお、合せ面11dがシール面11eより低いのは、仮に合せ面11dがシール面11eより高い場合は、その合せ面11dを堤として内部にプール水が溜まってしまうからである。   FIG. 21 is a partial sectional view showing a cask according to another embodiment of the present invention. This cask is characterized in that the upper surface 23a of the primary lid 23 is above the seal surface 11e between the secondary lid 27 and the flange 11 (the seal surface 11e is higher than the mating surface 11d). The other configuration is the same as that of the cask shown in FIG. Since the upper surface 23a of the primary lid 23 is set to be higher than the sealing surface 11d, the cask has a pool on the upper surface 23a of the primary lid 23 when the primary lid 23 is temporarily placed in the pool and the cask is taken out from the pool. There is no water left. That is, when the primary lid 23 is attached, the upper surface 23a of the primary lid 23 is at the highest position of the cask, so that the pool water spills around and does not remain on the upper surface 23a of the primary lid 23. For this reason, decontamination when it takes out from a pool can be performed easily. The reason why the mating surface 11d is lower than the sealing surface 11e is that if the mating surface 11d is higher than the sealing surface 11e, pool water accumulates inside the mating surface 11d as a bank.

(実施の形態8)
図22は、この発明の実施の形態8に係るキャスクを示す一部断面図である。このキャスクは、一次蓋23の横ずれを防止するために、リング部材81を一次蓋23の周囲にかませた構成である。リング部材81の内側にはテーパ面81aが形成され、これに対応するように一次蓋23の側面にもテーパ面23bが形成されている。このリング部材81をボルト26によりフランジ11に固定することで、リング部材81のテーパ面81aが一次蓋23のテーパ面23bと接触して一次蓋23の調心作用と共に一次蓋23の径方向のギャップを吸収する。ここで、締め付けた場合に一次蓋23とリング部材81との各テーパ面81a,23bが加圧接触状態で維持されるように、ボルト穴の位置を設定しておく。また、テーパ面81a,23bの角度は、一次蓋23を固定できる程度必要である。リング部材81により一次蓋23を固定するようにすれば、このリング部材81の剛性が比較的低いため、ボルト26の締め付けによりわずかに撓みつつ、一次蓋23のテーパ面81a,23bに接触する。これにより、一次蓋23の横ずれが防止される。
(Embodiment 8)
FIG. 22 is a partial sectional view showing a cask according to the eighth embodiment of the present invention. The cask has a configuration in which a ring member 81 is held around the primary lid 23 in order to prevent the primary lid 23 from being laterally displaced. A tapered surface 81a is formed inside the ring member 81, and a tapered surface 23b is also formed on the side surface of the primary lid 23 so as to correspond to this. By fixing the ring member 81 to the flange 11 with the bolt 26, the tapered surface 81 a of the ring member 81 comes into contact with the tapered surface 23 b of the primary lid 23, and the primary lid 23 is aligned along the radial direction of the primary lid 23. Absorb the gap. Here, when tightened, the positions of the bolt holes are set so that the tapered surfaces 81a and 23b of the primary lid 23 and the ring member 81 are maintained in a pressure contact state. Further, the angles of the tapered surfaces 81a and 23b need to be such that the primary lid 23 can be fixed. If the primary lid 23 is fixed by the ring member 81, the rigidity of the ring member 81 is relatively low, so that the ring member 81 comes into contact with the tapered surfaces 81 a and 23 b of the primary lid 23 while being slightly bent by tightening the bolt 26. Thereby, the lateral displacement of the primary lid 23 is prevented.

なお、このリング部材81の調整機能を生かすため、リング部材81の下面81bとシール面11bとの間に所定の隙間が生じるようにする。また、リング部材81の上面81cと二次蓋27の下面27bとの間にも所定の隙間が生じるようにするのが好ましい。また、同図に示したキャスクは、上記実施の形態7で示したものと同様に、二次蓋27とフランジ11との合せ面11dがシール面11eより下方に位置するので、結露水等のシール面11eへの浸入が防止されると共に、二次蓋27がフランジ11に噛み合って二次蓋27の横ずれが防止される。即ち、上記リング部材81により一次蓋23の横ずれが防止され、且つ前記噛み合いにより二次蓋27の横ずれが防止されるので、全体としてキャスクの蓋構造のずれが防止される。   In order to make use of the adjustment function of the ring member 81, a predetermined gap is formed between the lower surface 81b of the ring member 81 and the seal surface 11b. In addition, it is preferable that a predetermined gap is formed between the upper surface 81 c of the ring member 81 and the lower surface 27 b of the secondary lid 27. Further, the cask shown in the figure is similar to the one shown in the seventh embodiment, and the mating surface 11d of the secondary lid 27 and the flange 11 is located below the seal surface 11e. Intrusion into the seal surface 11e is prevented, and the secondary lid 27 is engaged with the flange 11 to prevent lateral displacement of the secondary lid 27. That is, the ring member 81 prevents the primary lid 23 from shifting laterally, and the meshing prevents the secondary lid 27 from shifting laterally, thereby preventing the cask lid structure from shifting as a whole.

(実施の形態9)
図23は、この発明の実施の形態9に係るキャスクの一部断面図である。このキャスクは、図1に示したキャスクの内容器8のフランジ11と、外容器9の端部との間を溶接接合したものである(溶接部91)。内容器8と外容器9とは冷やし嵌め、焼嵌め或いはこれらの併用により略隙間なく固定されているが、ボルト固定を強固にするため、フランジ11と外容器9の端部との間に溶け込みが深い溶接を施すようにする。例えば係る溶接には、入熱を最小にして短時間で接合できる、電子ビーム溶接が好適である。なお、フランジ11と外容器9端部との間に所定の開先を形成して、TIG溶接などにより溶接しても良い。
(Embodiment 9)
FIG. 23 is a partial cross-sectional view of a cask according to Embodiment 9 of the present invention. This cask is formed by welding the flange 11 of the inner container 8 of the cask shown in FIG. 1 and the end of the outer container 9 (welded portion 91). The inner container 8 and the outer container 9 are fixed with almost no gap by cold fitting, shrink fitting, or a combination of these, but in order to strengthen the bolt fixing, it melts between the flange 11 and the end of the outer container 9. Make a deep weld. For example, for such welding, electron beam welding which can be joined in a short time with minimum heat input is suitable. Note that a predetermined groove may be formed between the flange 11 and the outer container 9 end, and welding may be performed by TIG welding or the like.

また、図24に示すように、外容器9の端部とフランジ11との接合面を階段形状93にして、外側の接合面のみを溶接するようにしても良い(溶接部92)。このようにすれば、溶接深さが小さくて済む。要するにこの実施の形態では、溶接部分を平面的に行うことで、入熱を最小にして短時間で接合できる点に特徴がある。   Further, as shown in FIG. 24, the joint surface between the end of the outer container 9 and the flange 11 may be formed into a stepped shape 93, and only the outer joint surface may be welded (welded portion 92). In this way, the welding depth can be small. In short, this embodiment is characterized in that welding can be performed in a short time by minimizing heat input by performing the welding portion in a planar manner.

この発明の実施の形態1に係るキャスクを示す軸方向断面図である。It is an axial sectional view showing a cask according to Embodiment 1 of the present invention. 図1に示したキャスクの径方向断面図である。It is radial direction sectional drawing of the cask shown in FIG. 胴本体に蓋を取り付けた状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which attached the lid | cover to the trunk | drum main body. キャスク各部の拡大図である。It is an enlarged view of each part of a cask. 図1に示したキャスクの変形例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the modification of the cask shown in FIG. 図1に示したキャスクの変形例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the modification of the cask shown in FIG. 図1に示したキャスクの変形例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the modification of the cask shown in FIG. 図1に示したキャスクの変形例を示す径方向断面図である。It is radial direction sectional drawing which shows the modification of the cask shown in FIG. この発明の実施の形態2に係るキャスクを示す軸方向断面図である。It is axial direction sectional drawing which shows the cask which concerns on Embodiment 2 of this invention. 図9に示したキャスクの組立手順を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the assembly procedure of the cask shown in FIG. この発明の実施の形態3に係るキャスクを示す軸方向断面図である。It is axial direction sectional drawing which shows the cask which concerns on Embodiment 3 of this invention. 図11に示したキャスクの径方向断面図である。It is radial direction sectional drawing of the cask shown in FIG. 上記実施の形態3のキャスクの変形例を示す径方向断面図である。It is radial direction sectional drawing which shows the modification of the cask of the said Embodiment 3. 上記実施の形態1のキャスクの変形例を示す一部断面図である。It is a partial cross section figure which shows the modification of the cask of the said Embodiment 1. FIG. この発明の実施の形態5に係るキャスクを示す径方向断面図である。It is radial direction sectional drawing which shows the cask which concerns on Embodiment 5 of this invention. この発明の実施の形態5に係るキャスクを示す径方向断面図である。It is radial direction sectional drawing which shows the cask which concerns on Embodiment 5 of this invention. この発明の実施の形態6に係るキャスクを示す径方向断面図である。It is radial direction sectional drawing which shows the cask which concerns on Embodiment 6 of this invention. この発明の実施の形態7に係るキャスクを示す一部断面図である。It is a partial cross section figure which shows the cask which concerns on Embodiment 7 of this invention. この発明の別の実施の形態に係るキャスクを示す一部断面図である。It is a partial cross section figure which shows the cask which concerns on another embodiment of this invention. 図19に示したキャスクの変形例を示す一部断面図である。FIG. 20 is a partial cross-sectional view showing a modified example of the cask shown in FIG. 19. この発明の別の実施の形態に係るキャスクを示す一部断面図である。It is a partial cross section figure which shows the cask which concerns on another embodiment of this invention. この発明の実施の形態8に係るキャスクを示す一部断面図である。It is a partial cross section figure which shows the cask which concerns on Embodiment 8 of this invention. この発明の実施の形態9に係るキャスクの一部断面図である。It is a partial cross section figure of the cask which concerns on Embodiment 9 of this invention. この発明の実施の形態9に係るキャスクの一部断面図である。It is a partial cross section figure of the cask which concerns on Embodiment 9 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

100 キャスク
1 胴本体
2 中性子遮蔽体
3 外筒
4 キャビティ
5 バスケット
6 角パイプ
7 セル
8 内容器
9 外容器
10 蓋
11 フランジ
12 筒体
13 底板
17 伝熱フィン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Cask 1 Body 2 Neutron shielding body 3 Outer cylinder 4 Cavity 5 Basket 6 Square pipe 7 Cell 8 Inner container 9 Outer container 10 Lid 11 Flange 12 Tubular body 13 Bottom plate 17 Heat transfer fin

Claims (5)

有底一体容器形状の密封機能を持つ内容器と、
内容器と共に放射線を遮蔽する胴本体を構成し且つ内容器の外側に設けた当該内容器より厚肉の密封機能は要求されない外容器と、
外容器の外側に設けた中性子遮蔽体と、
前記内容器のキャビティ内に設けられると共に、アルミニウム材またはアルミニウム合金にボロン又はボロン化合物を添加した材料からなる複数の角パイプを面合わせしてリサイクル燃料集合体を収納する複数のセルを構成するバスケットと、
を備え、前記外容器は、複数の分割体から構成され、これら分割体は前記内容器の外周に配置されることを特徴とする放射性物質格納容器。
An inner container with a sealing function in the shape of a bottomed integral container;
An outer container that constitutes a trunk body that shields radiation together with the inner container and does not require a thicker sealing function than the inner container provided outside the inner container;
A neutron shield provided outside the outer vessel,
A basket which is provided in the cavity of the inner container and constitutes a plurality of cells which accommodate a plurality of square pipes made of a material obtained by adding boron or a boron compound to an aluminum material or an aluminum alloy to store a recycled fuel assembly. When,
The radioactive container is characterized in that the outer container is composed of a plurality of divided bodies, and these divided bodies are arranged on the outer periphery of the inner container.
前記外容器を構成する複数の分割体のうち、軸方向中央付近に位置する分割体がγ線の線量に合わせて厚くなることを特徴とする請求項1に記載の放射性物質格納容器。   2. The radioactive substance storage container according to claim 1, wherein among the plurality of divided bodies constituting the outer container, a divided body positioned near the center in the axial direction is thickened in accordance with a dose of γ rays. 更に、前記中性子遮蔽体の軸方向中央付近に位置する部分を厚くしたことを特徴とする請求項2に記載の放射性物質格納容器。   The radioactive substance storage container according to claim 2, wherein a portion located near the center in the axial direction of the neutron shield is thickened. 前記内容器と外容器との間であって、容器の底に相当する部分に中性子遮蔽材を封入したことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の放射性物質格納容器。   The radioactive substance storage container according to any one of claims 1 to 3, wherein a neutron shielding material is sealed in a portion corresponding to the bottom of the container between the inner container and the outer container. 前記内容器は開口側にフランジを有し、そのフランジ側面と当該内容器を内部に嵌め入れた外容器の端部側面との接合面を外容器の端面と略平面的に溶接したことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の放射性物質格納容器。   The inner container has a flange on the opening side, and the joining surface between the flange side surface and the end side surface of the outer container into which the inner container is fitted is welded to the end surface of the outer container in a substantially planar manner. The radioactive substance storage container according to any one of claims 1 to 4.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113421677A (en) * 2021-05-21 2021-09-21 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 Method for manufacturing radioactive product transport container
CN113421677B (en) * 2021-05-21 2023-03-07 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 Method for manufacturing radioactive product transport container

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