JP2924916B2 - 使用済み核燃料の輸送用バスケット及びこのバスケットを収納するキャスク - Google Patents
使用済み核燃料の輸送用バスケット及びこのバスケットを収納するキャスクInfo
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- JP2924916B2 JP2924916B2 JP2047362A JP4736290A JP2924916B2 JP 2924916 B2 JP2924916 B2 JP 2924916B2 JP 2047362 A JP2047362 A JP 2047362A JP 4736290 A JP4736290 A JP 4736290A JP 2924916 B2 JP2924916 B2 JP 2924916B2
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- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
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- G21F5/005—Containers for solid radioactive wastes, e.g. for ultimate disposal
- G21F5/008—Containers for fuel elements
- G21F5/012—Fuel element racks in the containers
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は使用済み核燃料の輸送用バスケット及びこ
のバスケットを収納するキャスクに関するものである。
のバスケットを収納するキャスクに関するものである。
（従来の技術） 従来から、原子炉において、核分裂可能である燃料が
充分に核分裂を行なってしまった使用済み燃料は撤去さ
れ、新たな燃料に置換えられている。
充分に核分裂を行なってしまった使用済み燃料は撤去さ
れ、新たな燃料に置換えられている。
この場合、使用済み燃料棒はまだ放射性を有している
ので所定の期間プールなどの水中に安置され、次いで燃
料として再び用いることができるよう再処理を施され
る。
ので所定の期間プールなどの水中に安置され、次いで燃
料として再び用いることができるよう再処理を施され
る。
それで、使用済み燃料棒は遠方にある再処理工場へ輸
送する必要がある。そしてこのようなときには、使用済
み燃料棒は、外界及び使用済み燃料棒自体に対し高度な
安全が保たれるよう、梱包されて輸送されねばならな
い。
送する必要がある。そしてこのようなときには、使用済
み燃料棒は、外界及び使用済み燃料棒自体に対し高度な
安全が保たれるよう、梱包されて輸送されねばならな
い。
そこで、使用済み燃料棒は断面形状が正方形の束状の
核燃料組立体にまとめられ、次いでバスケットに挿入さ
れ、このバスケットは放射線に対し高遮蔽能力をもった
物質からなるキャスクに格納される。上記バスケットの
組立体は有害な放射線が外部へ洩れるのを防ぐ構造を有
するものでなければならない。
核燃料組立体にまとめられ、次いでバスケットに挿入さ
れ、このバスケットは放射線に対し高遮蔽能力をもった
物質からなるキャスクに格納される。上記バスケットの
組立体は有害な放射線が外部へ洩れるのを防ぐ構造を有
するものでなければならない。
特に重要なことは、燃料棒同志が近接したとき核分裂
反応が急速に連鎖して臨界点に達し、中性子が増倍する
のを防ぐことができるものでなければならない。
反応が急速に連鎖して臨界点に達し、中性子が増倍する
のを防ぐことができるものでなければならない。
それで上記臨界点に達しないよう、またキャスクが硬
い表面上に落とされたときでも、燃料棒同志が近接しな
いようバスケットの組立体は力学的ショックに耐えるに
充分な構造を有してなければならない。
い表面上に落とされたときでも、燃料棒同志が近接しな
いようバスケットの組立体は力学的ショックに耐えるに
充分な構造を有してなければならない。
例えばバスケットは30フイート（約10メートル）の高
さから落下したときは力学的応力を受けるので、バスケ
ットの組立体が充分な構造上の強さを持っていない場合
大惨事となる。
さから落下したときは力学的応力を受けるので、バスケ
ットの組立体が充分な構造上の強さを持っていない場合
大惨事となる。
最後に言うことは、バスケットは燃料の崩壊熱をキャ
スクの壁へ効果的に伝え、キャスク内の熱が高まって安
全リミットを越えるのを防ぐものでなければならない。
政府はNRC（原子力規制委員会）を通じて、貯蔵目的の
ときの温度を最大許容温度として380℃に規定してい
る。また、政府は輸送中の最大許容温度として535℃に
規定している。それで輸送用バスケットはどのような構
造であっても、535℃の温度以下に保たれるよう、熱を
キャスクの壁へ伝えるような構造を有さなければならな
い。
スクの壁へ効果的に伝え、キャスク内の熱が高まって安
全リミットを越えるのを防ぐものでなければならない。
政府はNRC（原子力規制委員会）を通じて、貯蔵目的の
ときの温度を最大許容温度として380℃に規定してい
る。また、政府は輸送中の最大許容温度として535℃に
規定している。それで輸送用バスケットはどのような構
造であっても、535℃の温度以下に保たれるよう、熱を
キャスクの壁へ伝えるような構造を有さなければならな
い。
米国特許3731101（ヒータソン其他）によると、中性
子の増倍を押さえ、強度に優れた構造上を有し、熱の放
散が充分であるような輸送用のバスケットとキャスクが
開示されている。
子の増倍を押さえ、強度に優れた構造上を有し、熱の放
散が充分であるような輸送用のバスケットとキャスクが
開示されている。
即ち、核燃料組立体を囲むスペースは放射線を遮蔽す
るような物質で充填され、この充填物は固定組立体の構
造を有し、シェルの外側には放熱用のフィンが付けられ
ている。
るような物質で充填され、この充填物は固定組立体の構
造を有し、シェルの外側には放熱用のフィンが付けられ
ている。
しかしながら、このような組立体では放射線遮蔽材を
使用するので重く、製作にも費用がかゝる。
使用するので重く、製作にも費用がかゝる。
また、米国特許4177938（ヘックマン其他）による
と、使用済み燃料棒を輸送するキャスクの組立体が開示
されており、熱伝導性の良いフインが組立体に設けられ
ている。ピータソンの特許では、放射線を遮蔽する材料
が使用されるが、本特許ではそのような材料は多量には
必要とされないものである。
と、使用済み燃料棒を輸送するキャスクの組立体が開示
されており、熱伝導性の良いフインが組立体に設けられ
ている。ピータソンの特許では、放射線を遮蔽する材料
が使用されるが、本特許ではそのような材料は多量には
必要とされないものである。
然しながら、上記特許の構造は複数の核燃料組立体を
運ぶのに向いていない。そして、もっと放射線を遮蔽す
ることが要求される。
運ぶのに向いていない。そして、もっと放射線を遮蔽す
ることが要求される。
さらに、米国特許4066500（ウオルトン其他）及び米
国特許4711758（モカド其他）によると、使用済み燃料
棒を運ぶのに格子状の構造物が開示されている。このよ
うな格子状の構造物は前に述べた先行技術、即ち米国特
許3731101、及び米国特許4177938に比べるとその重量は
軽くなるものの弱い構造である。
国特許4711758（モカド其他）によると、使用済み燃料
棒を運ぶのに格子状の構造物が開示されている。このよ
うな格子状の構造物は前に述べた先行技術、即ち米国特
許3731101、及び米国特許4177938に比べるとその重量は
軽くなるものの弱い構造である。
さらにまた、米国特許263087（ベスト其他）による
と、燃料支持手段が熱の放熱手段になっているバスケッ
トの組立体及び、核燃料組立体が構造の一部になってい
るものが開示されている。
と、燃料支持手段が熱の放熱手段になっているバスケッ
トの組立体及び、核燃料組立体が構造の一部になってい
るものが開示されている。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら上記の米国特許3731101、米国特許41779
38、米国特許4066500、米国特許4711758、及び米国特許
263087においては、中性子の増倍を防ぐことと、強度に
耐える構造と、熱の放散の三つの要求が完全には満され
ていない。
38、米国特許4066500、米国特許4711758、及び米国特許
263087においては、中性子の増倍を防ぐことと、強度に
耐える構造と、熱の放散の三つの要求が完全には満され
ていない。
そこで、本発明の目的は、中性子放射及び燃料棒の相
互作用を抑制し、かつ構造体の中で有効な熱放散が成さ
れるように、また軽重量で、使用中の異常な応力にも耐
える構造を有する使用済み核燃料の輸送用バスケットを
提供することを目的とする。
互作用を抑制し、かつ構造体の中で有効な熱放散が成さ
れるように、また軽重量で、使用中の異常な応力にも耐
える構造を有する使用済み核燃料の輸送用バスケットを
提供することを目的とする。
また、上記バスケットの輸送中にバスケットが高温に
なることのないキャスクを提供することを目的とする。
なることのないキャスクを提供することを目的とする。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記課題を解決するための本発明の請求項（１）で
は、多数の孔を有し複数並列に所定の間隔をおいて配列
される複数の円盤と、該複数の円盤の各孔を上記円盤の
配列方向へ整列させる整列手段と、該整列手段により整
列された円盤の各孔を上記円盤の配列方向へ貫通し核燃
料組立体が挿入されたとき該核燃料組立体が前記燃料棒
の軸方向に対し垂直な方向へぶれるのを抑止する断面寸
法を有する複数のスリーブと、上記円盤の上記所定の間
隔を保持する保持手段とを備え、前記整列手段により整
列された円盤の両端部の各孔は、前記スリーブの一端部
を挿入できるサイズからなる断面寸法を有する第一断面
と、前記スリーブの内空寸法に一致する断面寸法を有す
る第二断面とにより段付けられ、前記円盤の両端部の各
孔の第一断面がスリーブを介して向かい合わせとなるよ
う配置されたことを特徴とする。
は、多数の孔を有し複数並列に所定の間隔をおいて配列
される複数の円盤と、該複数の円盤の各孔を上記円盤の
配列方向へ整列させる整列手段と、該整列手段により整
列された円盤の各孔を上記円盤の配列方向へ貫通し核燃
料組立体が挿入されたとき該核燃料組立体が前記燃料棒
の軸方向に対し垂直な方向へぶれるのを抑止する断面寸
法を有する複数のスリーブと、上記円盤の上記所定の間
隔を保持する保持手段とを備え、前記整列手段により整
列された円盤の両端部の各孔は、前記スリーブの一端部
を挿入できるサイズからなる断面寸法を有する第一断面
と、前記スリーブの内空寸法に一致する断面寸法を有す
る第二断面とにより段付けられ、前記円盤の両端部の各
孔の第一断面がスリーブを介して向かい合わせとなるよ
う配置されたことを特徴とする。
また請求項（13）では、燃料棒の集合体の一端部を結
合する基板を有する核燃料組立体が組み込まれたバスケ
ットを収納する中空部と、前記バスケットを密封する側
胴部と、前記核燃料組立体が前記中空部へ挿入されたと
き前記核燃料組立体の基板が当接し該基板から熱を受け
取る第一端板と、前記中空部を介して前記第一端板に向
かい合う第二端板とを備えたことを特徴とする。
合する基板を有する核燃料組立体が組み込まれたバスケ
ットを収納する中空部と、前記バスケットを密封する側
胴部と、前記核燃料組立体が前記中空部へ挿入されたと
き前記核燃料組立体の基板が当接し該基板から熱を受け
取る第一端板と、前記中空部を介して前記第一端板に向
かい合う第二端板とを備えたことを特徴とする。
（作用） 請求項（１）の使用済み核燃料の輸送用バスケットで
は、整列手段により整列された円盤の両端部の各孔の第
一断面がスリーブを介して向かい合わせとなるよう配置
され、スリーブは複数の円盤に保持される。
は、整列手段により整列された円盤の両端部の各孔の第
一断面がスリーブを介して向かい合わせとなるよう配置
され、スリーブは複数の円盤に保持される。
即ち、核燃料組立体がスリーブ内に挿入されたとき核
燃料組立体がスリーブへ及ぼす荷重は複数の円盤へ分散
される。
燃料組立体がスリーブへ及ぼす荷重は複数の円盤へ分散
される。
従って、スリーブは大きな加重を受けないので、例え
ばアルミニウムなどの放射線を照射されても強度変化の
比較的小さく、軽量であり、かつ熱伝導性の良い材料を
用いてスリーブを作製できる。
ばアルミニウムなどの放射線を照射されても強度変化の
比較的小さく、軽量であり、かつ熱伝導性の良い材料を
用いてスリーブを作製できる。
また、円盤は多数の孔を有し、その重量を軽減でき
る。
る。
従って、円盤はスリーブ内に挿入された核燃料組立体
が及ぼす荷重を受け止めることのできる材料、例えば鉄
材で作製でき、円盤の重量は軽減されることになる。
が及ぼす荷重を受け止めることのできる材料、例えば鉄
材で作製でき、円盤の重量は軽減されることになる。
請求項（13）のバスケットを収納するキャスクでは、
核燃料組立体が前記中空部へ挿入されたとき核燃料組立
体の基板が第一端板に当接する。
核燃料組立体が前記中空部へ挿入されたとき核燃料組立
体の基板が第一端板に当接する。
従って、第一端板は核燃料組立体の基板から熱を受け
取り外界へ逃がすことができるので、核燃料組立体が高
温になることはない。
取り外界へ逃がすことができるので、核燃料組立体が高
温になることはない。
（実施例） 第１図は一般的な使用済み燃料を輸送するキャスク11
が、架台12の上に装架されている状態を開示している。
キャスク11は第２図に示す輸送用のバスケットを運ぶよ
うに作られている。そしてキャスク11は端板13,14で密
封されている。そして之等の端部13,14は輸送用バスケ
ットを縦方向に維持する。キャスクは水を入れた外側ジ
ャケット16を含むときもある。この水によってキャスク
の壁を透過する中性子を抑制する。バスケットはキャス
ク11の内部に摺動して入るような寸法になっている。
が、架台12の上に装架されている状態を開示している。
キャスク11は第２図に示す輸送用のバスケットを運ぶよ
うに作られている。そしてキャスク11は端板13,14で密
封されている。そして之等の端部13,14は輸送用バスケ
ットを縦方向に維持する。キャスクは水を入れた外側ジ
ャケット16を含むときもある。この水によってキャスク
の壁を透過する中性子を抑制する。バスケットはキャス
ク11の内部に摺動して入るような寸法になっている。
そして端板13,14が位置され、バスケットはキャスク1
1の中にきつく位置決めされる。端板14はキャスクの一
部であってもキャスクの底であってもよい。
1の中にきつく位置決めされる。端板14はキャスクの一
部であってもキャスクの底であってもよい。
第２図は第１図に示されたキャスクに使用されるバス
ケット21を示している。バスケット21は孔のあいた複数
の円盤22、22を有する。円盤22は第４図に詳細に示され
ている。そして円盤22はロッド23、23により装架されて
いる。そしてスペーサ手段24、24によって所定のる間隔
を保っている。スペーサ24,24はロッド23、23に滑り止
めされている。締め付けロッド23は円盤22をその孔26が
バスケット21の全長にわたって一直線上に配列されるよ
う保持される。円盤22、22の孔26、26はスリーブ27、27
を含む組立体を受入れ支持するようになっている。その
ため円盤22、22の孔26、26は締め付けロッド23、23に装
架されたとき一直線上に配列される。円盤22、22は鉄又
はアルミニウムでできている。ロッド23、23及びスペー
サ24、24は円盤と同じ材料であるのが好ましい。アルミ
製の円盤ロッドスペーサは鉄に比べて軽い点が利点であ
る。とくに円盤の場合、鉄に比べて熱伝導がよいので更
に利点がある。しかし鉄は機械的強さと負荷に耐える点
では利点がある。第２図に示すような構造では、スリー
ブ27、27は構造体として役目をすることは要求されない
ので、鉄材に限ることなく中性子に対して強度（例えば
引張強度）の劣化しない材料を用いて作ることができ
る。例えばボーラル、アルミニウム、鉄、又はカドミウ
ムを硼酸塩で処理したものより作ることができる。この
ように、スリーブは核燃料組立体が臨界に達するのを防
ぐ役目をしている。そして一方バスケットの構造は応力
に対して充分に強くなっており、円盤はキャスクの壁に
崩壊熱を伝える役目をしている。
ケット21を示している。バスケット21は孔のあいた複数
の円盤22、22を有する。円盤22は第４図に詳細に示され
ている。そして円盤22はロッド23、23により装架されて
いる。そしてスペーサ手段24、24によって所定のる間隔
を保っている。スペーサ24,24はロッド23、23に滑り止
めされている。締め付けロッド23は円盤22をその孔26が
バスケット21の全長にわたって一直線上に配列されるよ
う保持される。円盤22、22の孔26、26はスリーブ27、27
を含む組立体を受入れ支持するようになっている。その
ため円盤22、22の孔26、26は締め付けロッド23、23に装
架されたとき一直線上に配列される。円盤22、22は鉄又
はアルミニウムでできている。ロッド23、23及びスペー
サ24、24は円盤と同じ材料であるのが好ましい。アルミ
製の円盤ロッドスペーサは鉄に比べて軽い点が利点であ
る。とくに円盤の場合、鉄に比べて熱伝導がよいので更
に利点がある。しかし鉄は機械的強さと負荷に耐える点
では利点がある。第２図に示すような構造では、スリー
ブ27、27は構造体として役目をすることは要求されない
ので、鉄材に限ることなく中性子に対して強度（例えば
引張強度）の劣化しない材料を用いて作ることができ
る。例えばボーラル、アルミニウム、鉄、又はカドミウ
ムを硼酸塩で処理したものより作ることができる。この
ように、スリーブは核燃料組立体が臨界に達するのを防
ぐ役目をしている。そして一方バスケットの構造は応力
に対して充分に強くなっており、円盤はキャスクの壁に
崩壊熱を伝える役目をしている。
バスケット21は第１の孔あき端板30と第２の孔あき端
板35をもっている。その詳細は第６図，第７図，第８
図、及び第９図に示されている。分り易くするために端
板30を上板、端板35を底板と呼ぶことにする。円盤、ロ
ッド、スペーサの組立体及び位置決めしているスリー2
7、27は、ロッド23、23の延長端のねじ部にナット40、4
0でボルト締めする。
板35をもっている。その詳細は第６図，第７図，第８
図、及び第９図に示されている。分り易くするために端
板30を上板、端板35を底板と呼ぶことにする。円盤、ロ
ッド、スペーサの組立体及び位置決めしているスリー2
7、27は、ロッド23、23の延長端のねじ部にナット40、4
0でボルト締めする。
第３図にチューブ状のスリーブ27の一部及び燃料棒3
1、31をその上にのせた正方形の基板29を備えた核燃料
組立体28を示す。核燃料組立体28の他端は示していない
が同じ様な正方形の基板を備えている。核燃料組立体28
はスリーブ材27により事実上滑り止めされる態様となっ
ている。したがって、核燃料組立体28がスリーブ27に挿
入されると、横方向への動きはうまく抑止されるが、縦
方向へは自由に動いてしまう。核燃料組立体28がスリー
ブ27より短いときは、スリーブ空間を満たすために、正
方形の端板33,34を軸36で連結したものをスペーサ材と
して使用する。端板33,34は基板29と同じ寸法であるこ
とが好ましい。そうすればスリーブ27の中で滑り止めが
できる。
1、31をその上にのせた正方形の基板29を備えた核燃料
組立体28を示す。核燃料組立体28の他端は示していない
が同じ様な正方形の基板を備えている。核燃料組立体28
はスリーブ材27により事実上滑り止めされる態様となっ
ている。したがって、核燃料組立体28がスリーブ27に挿
入されると、横方向への動きはうまく抑止されるが、縦
方向へは自由に動いてしまう。核燃料組立体28がスリー
ブ27より短いときは、スリーブ空間を満たすために、正
方形の端板33,34を軸36で連結したものをスペーサ材と
して使用する。端板33,34は基板29と同じ寸法であるこ
とが好ましい。そうすればスリーブ27の中で滑り止めが
できる。
実際には、ブラケット21は端板30,35を備えて組立て
られ、端板30,35はボルト締めされ、次いで核燃料組立
体28はスリーブ27の中に入れられる。核燃料組立体28を
入れるときは水中で行われる。水中で行なう理由は、水
が中性子に対する抑制剤であるからである。バスケット
の構造体は水が各スリーブを覆うような態様となってい
る。そうすることによってスリーブ間の中性子の往来を
防ぐことができる。
られ、端板30,35はボルト締めされ、次いで核燃料組立
体28はスリーブ27の中に入れられる。核燃料組立体28を
入れるときは水中で行われる。水中で行なう理由は、水
が中性子に対する抑制剤であるからである。バスケット
の構造体は水が各スリーブを覆うような態様となってい
る。そうすることによってスリーブ間の中性子の往来を
防ぐことができる。
第４図は本発明の一般的な円盤22の正面図を示す。第
５図は第４図の円盤22の側面図である。第４図で分るよ
うに円盤22は幾何学的に配列している正方形の複数の孔
39、39を有する。この孔39の中へスリーブ27、27が通っ
て支持される。また円盤22は、連結ロッド23、23を通過
させる孔38を４つ有する。構造的に強さを補強しなけれ
ばならないときは、番号37で示される第４図のスリーブ
は円盤に溶接することもある。円盤及びスリーブが鉄で
あるときは好ましい。一般にアルミニウムのときは溶接
すると強度が下る。第５図には、孔39、39がその隅部を
面取されてある。そしてスリーブ27、27は孔に挿入し易
くされている。
５図は第４図の円盤22の側面図である。第４図で分るよ
うに円盤22は幾何学的に配列している正方形の複数の孔
39、39を有する。この孔39の中へスリーブ27、27が通っ
て支持される。また円盤22は、連結ロッド23、23を通過
させる孔38を４つ有する。構造的に強さを補強しなけれ
ばならないときは、番号37で示される第４図のスリーブ
は円盤に溶接することもある。円盤及びスリーブが鉄で
あるときは好ましい。一般にアルミニウムのときは溶接
すると強度が下る。第５図には、孔39、39がその隅部を
面取されてある。そしてスリーブ27、27は孔に挿入し易
くされている。
第６図は上板30の側面図、第８図は上板30の拡大断面
図である。そして第８図は上板30の構成の詳細を説明し
ている。第６図及び第８図によると、上板30の孔41、41
は上板の中介部42によって分離されている。この中介部
42は一対の肩部44,46に達する第１のテーパ部43をもっ
ている。またこの肩部44,46にスリーブ27の端部が当っ
ている（第８図参照）。第６図及び第８図を見て分るよ
うに、孔41の内側の寸法はスリーブ27の内側寸法と一致
している。したがって上板30を取付けた後で、核燃料組
立体28をもったスリーブを入れることができる。
図である。そして第８図は上板30の構成の詳細を説明し
ている。第６図及び第８図によると、上板30の孔41、41
は上板の中介部42によって分離されている。この中介部
42は一対の肩部44,46に達する第１のテーパ部43をもっ
ている。またこの肩部44,46にスリーブ27の端部が当っ
ている（第８図参照）。第６図及び第８図を見て分るよ
うに、孔41の内側の寸法はスリーブ27の内側寸法と一致
している。したがって上板30を取付けた後で、核燃料組
立体28をもったスリーブを入れることができる。
第７図は底板35の側面図、及び第９図は底板35の拡大
側面図である。底板35の孔47、47は中介材48により互い
に分離している。中介材48は第１のテーパ部49を有し、
その底部は、一対の肩部51,52を形成している。そして
この肩部にスリーブ27の端部が当っている。上板30場合
と同様に孔47、47はスリーブ27の内側寸法に一致してい
る。したがって核燃料組立体28は底板35を通過する。
側面図である。底板35の孔47、47は中介材48により互い
に分離している。中介材48は第１のテーパ部49を有し、
その底部は、一対の肩部51,52を形成している。そして
この肩部にスリーブ27の端部が当っている。上板30場合
と同様に孔47、47はスリーブ27の内側寸法に一致してい
る。したがって核燃料組立体28は底板35を通過する。
第10図はバスケット21がキャスクに装架されたときの
バスケット21及びと核燃料組立体28及びとキャスク11の
底部の関係を示す図である。
バスケット21及びと核燃料組立体28及びとキャスク11の
底部の関係を示す図である。
底板35がキャスクの底部14と離れて位置している。そ
れはロッド23の延長部のねじ部のためである。そしてこ
のねじ部にナット40がとりつけられる。しかし核燃料組
立体28は底板35にある孔47を通り、基板29が底板14に装
架され、熱がキャスクに流れるようになる。
れはロッド23の延長部のねじ部のためである。そしてこ
のねじ部にナット40がとりつけられる。しかし核燃料組
立体28は底板35にある孔47を通り、基板29が底板14に装
架され、熱がキャスクに流れるようになる。
第11図はキャスク11とバスケット21の上部の断面図で
ある。図で分るように、上板30は底板35と同じように端
板13と離れて位置している。そしてこの場合では核燃料
組立体28はバスケット21やキャスク11の寸法よりかなり
短い。
ある。図で分るように、上板30は底板35と同じように端
板13と離れて位置している。そしてこの場合では核燃料
組立体28はバスケット21やキャスク11の寸法よりかなり
短い。
したがって、核燃料組立体28はスペーサ部材32を必要
とし、この部材はその端部33が基板29に当り、また他端
部34によって端板13に当っている。スペーサ32はその長
さは調節できるような態様となっているが、多種の長さ
をもったものが用意されている。スペーサ32の役目は核
燃料組立体28及び基板29の底部がキャスクの底部14を強
く押すことにより確実に保持するためのものである。
とし、この部材はその端部33が基板29に当り、また他端
部34によって端板13に当っている。スペーサ32はその長
さは調節できるような態様となっているが、多種の長さ
をもったものが用意されている。スペーサ32の役目は核
燃料組立体28及び基板29の底部がキャスクの底部14を強
く押すことにより確実に保持するためのものである。
このようにして、核燃料組立体28がスリーブ27内を動
くことが防がれる。同時に熱伝導性のよい材料からなっ
ているスペーサ32は核燃料組立体28よりキャスク11の内
面に熱を伝える。
くことが防がれる。同時に熱伝導性のよい材料からなっ
ているスペーサ32は核燃料組立体28よりキャスク11の内
面に熱を伝える。
前述した場合で円盤22、連結ロッド23、スペーサ24を
鉄で組立てる必要のあるときには燃料体より充分な熱が
伝導されるという保証はない。
鉄で組立てる必要のあるときには燃料体より充分な熱が
伝導されるという保証はない。
第12図にこのようなときに熱を充分に伝え損害を防ぐ
構成を示す。各々の鉄製円盤22に接して比較的薄い孔の
あいた円盤56が設けられてあり、この円盤は例えば銅の
ように熱伝導性のよいものでできている。この銅製円盤
56は鉄製円盤22にハンダ付けまたはボルトで結合する。
構成を示す。各々の鉄製円盤22に接して比較的薄い孔の
あいた円盤56が設けられてあり、この円盤は例えば銅の
ように熱伝導性のよいものでできている。この銅製円盤
56は鉄製円盤22にハンダ付けまたはボルトで結合する。
またはスペーサ24によって銅製円盤56及び鉄製円盤22
はきつく押し合われるようにする。または第２図で見る
構造において、円盤を熱伝導性の良い材料のものにす
る。ここでいう熱伝導性のよいとは鉄の熱伝導性より良
いという意味である。そして燃料体の温度を安全レベル
に保つに充分な熱伝導性があるという意味である。
はきつく押し合われるようにする。または第２図で見る
構造において、円盤を熱伝導性の良い材料のものにす
る。ここでいう熱伝導性のよいとは鉄の熱伝導性より良
いという意味である。そして燃料体の温度を安全レベル
に保つに充分な熱伝導性があるという意味である。
以上の構成から使用済み核燃料の輸送用のバスケット
では、バスケット21のスリーブ27内に核燃料組立体28が
挿入され、次いでこのバスケット21はキャスク11に摺動
して入れられる。そしてバスケット21はキャスクの端板
13,14で覆われキャスク11内に密封される。
では、バスケット21のスリーブ27内に核燃料組立体28が
挿入され、次いでこのバスケット21はキャスク11に摺動
して入れられる。そしてバスケット21はキャスクの端板
13,14で覆われキャスク11内に密封される。
このとき、バスケット21の基板29はキャスク11の端板
14に当接する。
14に当接する。
すると、核燃料組立体28から発生する各分裂による熱
はスリーブ27及び円盤22並びにキャスク11を介して外界
へ放出される。
はスリーブ27及び円盤22並びにキャスク11を介して外界
へ放出される。
また、上記発生熱は核燃料組立体28の基板29を介して
当接する該基板29に伝えられ外界へ放出される。
当接する該基板29に伝えられ外界へ放出される。
ここで、スリーブ27は核燃料組立体28を挿入しても、
スリーブ27は狭い間隔で配置されている円盤22に支持さ
れるので、核燃料組立体28がスリーブ27へ及ぼす荷重は
複数の円盤22へ分散される。即ち、スリーブ27は応力を
ほとんど受けない。
スリーブ27は狭い間隔で配置されている円盤22に支持さ
れるので、核燃料組立体28がスリーブ27へ及ぼす荷重は
複数の円盤22へ分散される。即ち、スリーブ27は応力を
ほとんど受けない。
そこで、スリーブ27は放射遮蔽性及び熱伝導性の良い
アルミニウムを使うことができる。
アルミニウムを使うことができる。
また、円盤22はキャスク21の重量及び核燃料組立体28
の重量を受けるので、応力に強い鉄が使われるが、円盤
22にある多数のスリーブ支持用の孔26のために重量は軽
減されたものとなる。
の重量を受けるので、応力に強い鉄が使われるが、円盤
22にある多数のスリーブ支持用の孔26のために重量は軽
減されたものとなる。
従って、本実施例の使用済み核燃料の輸送用バスケッ
トは新型で力学的応力に耐え、また核燃料組立体28及び
キャスク11の温度を安全レベルに保ち、また臨界点に達
して中性子が増倍するのを抑制する新型の使用済み核燃
料の輸送用バスケットを提供する。
トは新型で力学的応力に耐え、また核燃料組立体28及び
キャスク11の温度を安全レベルに保ち、また臨界点に達
して中性子が増倍するのを抑制する新型の使用済み核燃
料の輸送用バスケットを提供する。
前述において、核燃料組立体28、スリーブ27、及び円
盤22の孔はその形状が正方形である。
盤22の孔はその形状が正方形である。
核燃料組立体28が正方形でないときは、スリーブ27、
孔39は核燃料組立体28を収納できる形状にしなければな
らない。
孔39は核燃料組立体28を収納できる形状にしなければな
らない。
本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、適
宜の設計的変更により、適宜の態様で実施し得るもので
ある。
宜の設計的変更により、適宜の態様で実施し得るもので
ある。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明の請求項（１）の使用済み
核燃料の輸送用バスケットによれば、多数の孔を有し複
数並列に所定の間隔をおいて配列される複数の円盤と、
該複数の円盤の各孔を上記円盤の配列方向へ整列させる
整列手段と、該整列手段により整列された円盤の各孔を
上記円盤の配列方向へ貫通し核燃料組立体が挿入された
とき該核燃料組立体が前記燃料棒の軸方向に対し垂直な
方向へぶれるのを抑止する断面寸法を有する複数のスリ
ーブと、上記円盤の上記所定の間隔を保持する保持手段
とを備え、前記整列手段により整列された円盤の両端部
の各孔は、前記スリーブの一端部を挿入できるサイズか
らなる断面寸法を有する第一断面と、前記スリーブの内
空寸法に一致する断面寸法を有する第二断面とにより段
付けられ、前記円盤の両端部の各孔の第一断面がスリー
ブを介して向かい合わせとなるよう配置されたので、中
性子放射及び燃料棒の相互作用を抑制し、かつ構造体の
中で有効な熱放散が成されるように、また軽重量で、使
用中の異常な応力にも耐える構造を有する。
核燃料の輸送用バスケットによれば、多数の孔を有し複
数並列に所定の間隔をおいて配列される複数の円盤と、
該複数の円盤の各孔を上記円盤の配列方向へ整列させる
整列手段と、該整列手段により整列された円盤の各孔を
上記円盤の配列方向へ貫通し核燃料組立体が挿入された
とき該核燃料組立体が前記燃料棒の軸方向に対し垂直な
方向へぶれるのを抑止する断面寸法を有する複数のスリ
ーブと、上記円盤の上記所定の間隔を保持する保持手段
とを備え、前記整列手段により整列された円盤の両端部
の各孔は、前記スリーブの一端部を挿入できるサイズか
らなる断面寸法を有する第一断面と、前記スリーブの内
空寸法に一致する断面寸法を有する第二断面とにより段
付けられ、前記円盤の両端部の各孔の第一断面がスリー
ブを介して向かい合わせとなるよう配置されたので、中
性子放射及び燃料棒の相互作用を抑制し、かつ構造体の
中で有効な熱放散が成されるように、また軽重量で、使
用中の異常な応力にも耐える構造を有する。
また、請求項（13）のバスケットを収納するキャスク
によれば、燃料棒の集合体の一端部を結合する基板を有
する核燃料組立体が組み込まれたバスケットを収納する
中空部と、前記バスケットを密閉する側胴部と、前記核
燃料組立体が前記中空部へ挿入されたとき前記核燃料組
立体の基板が当接し該基板から熱を受け取る第一端板
と、前記中空部を介して前記第一端板に向かい合う第二
端板とを備えたので、バスケットは高温になることはな
い。
によれば、燃料棒の集合体の一端部を結合する基板を有
する核燃料組立体が組み込まれたバスケットを収納する
中空部と、前記バスケットを密閉する側胴部と、前記核
燃料組立体が前記中空部へ挿入されたとき前記核燃料組
立体の基板が当接し該基板から熱を受け取る第一端板
と、前記中空部を介して前記第一端板に向かい合う第二
端板とを備えたので、バスケットは高温になることはな
い。
第１図は本発明の一実施例に係わる使用済み核燃料の輸
送用バスケットを収納するキャスクの斜視図、 第２図は本発明の一実施例に係わる使用済み核燃料の輸
送用バスケットの斜視図、 第３図は第２図に示したバスケットに挿入される核燃料
組立体の斜視図、 第４図は第２図に示したバスケットの構成部材である円
盤の拡大正面図、 第５図は第４図に示した円盤の側面図、 第６図は第２図に示したバスケットの構成部材である上
板の側面図、 第７図は第２図に示したバスケットの構成部材である底
板の側面図、 第８図は第６図に示した上板の拡大断面図、 第９図は第７図に示した底板の拡大断面図、 第10図は核燃料組立体を挿入したバスケットとキャスク
との関係を示す底部断面図、 第11図は核燃料組立体を挿入したバスケットとキャスク
との関係を示す上部断側面図、 第12図は第２図に示したバスケットを変更したときの円
盤及びスペーサの拡大図である。 11……キャスク 13、14、30、35……端板 21……バスケット 22……円盤 23……締め付けロッド 24……スペーサ 27……スリーブ
送用バスケットを収納するキャスクの斜視図、 第２図は本発明の一実施例に係わる使用済み核燃料の輸
送用バスケットの斜視図、 第３図は第２図に示したバスケットに挿入される核燃料
組立体の斜視図、 第４図は第２図に示したバスケットの構成部材である円
盤の拡大正面図、 第５図は第４図に示した円盤の側面図、 第６図は第２図に示したバスケットの構成部材である上
板の側面図、 第７図は第２図に示したバスケットの構成部材である底
板の側面図、 第８図は第６図に示した上板の拡大断面図、 第９図は第７図に示した底板の拡大断面図、 第10図は核燃料組立体を挿入したバスケットとキャスク
との関係を示す底部断面図、 第11図は核燃料組立体を挿入したバスケットとキャスク
との関係を示す上部断側面図、 第12図は第２図に示したバスケットを変更したときの円
盤及びスペーサの拡大図である。 11……キャスク 13、14、30、35……端板 21……バスケット 22……円盤 23……締め付けロッド 24……スペーサ 27……スリーブ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−26194（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−285496（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−285497（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−285099（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G21F 5/00
Claims (15)
- 【請求項１】断面の内側寸法が核燃料組立体を軸方向に
対し垂直な方向に移動できないように収容する寸法とな
っている複数のスリーブ部材と、 孔があけられている複数の円盤と、 前記円盤にあけられている孔を軸方向に一列に整列させ
る整列手段と、 前記円盤の配列からなる円盤組立体であって前記円盤の
一列に配列された孔が前記スリーブ部材を所定間隔で固
定して収容することができる円盤組立体を形成するよう
に、前記円盤を所定間隔で固定して保持する円盤保持手
段と、 断面寸法が異なる第一の孔部及び第二の孔部を形成する
ように段差を設けることで前記第一の孔部と前記第二の
孔部との間に肩部を形成した孔があけられている第一の
端部部材及び第二の端部部材と、 前記端部部材に設けられた孔が前記円盤組立体の円盤に
設けられている孔と一列に整列するように、前記第一の
端部部材を前記円盤組立体の一方の端部に保持し、前記
第二の端部部材を前記円盤組立体の他方の端部に保持す
る端部部材保持手段と、 を備え、 前記端部部材の各々の孔における第一の孔部の断面寸法
は、前記スリーブ部材の端部が前記肩部に当たるように
前記スリーブ部材を収容するのに適合しており、 前記端部部材の各々の孔における第二の孔部の断面寸法
は、前記スリーブ部材の断面の内部寸法と実質的に等し
い ことを特徴とする核燃料輸送用キャスクのためのバスケ
ット。 - 【請求項２】前記円盤の材料はアルミニウムである ことを特徴とする請求項（１）記載の核燃料輸送用キャ
スクのためのバスケット。 - 【請求項３】前記円盤の材料は鉄である ことを特徴とする請求項（１）記載の核燃料輸送用キャ
スクのためのバスケット。 - 【請求項４】前記スリーブ部材の材料は、前記円盤の材
料と同一である ことを特徴とする請求項（１）記載の核燃料輸送用キャ
スクのためのバスケット。 - 【請求項５】前記スリーブ部材は、硼酸塩処理されたア
ルミニウムである ことを特徴とする請求項（１）記載の核燃料輸送用キャ
スクのためのバスケット。 - 【請求項６】前記整列手段は、前記円盤組立体の全長に
わたって伸び、前記円盤を固定する複数の締め付けロッ
ドである ことを特徴とする請求項（１）記載の核燃料輸送用キャ
スクのためのバスケット。 - 【請求項７】前記円盤保持手段は、各円盤間において前
記締め付けロッドに装着された複数のスペーサである ことを特徴とする請求項（６）記載の核燃料輸送用キャ
スクのためのバスケット。 - 【請求項８】前記円盤の配列は、第一の熱伝導率を有す
る第一の円盤と、前記第一の熱伝導率より大きい第二の
熱伝導率を有する第二の円盤とを有する ことを特徴とする請求項（１）記載の核燃料輸送用キャ
スクのためのバスケット。 - 【請求項９】前記第二の円盤の各々は、前記円盤の配列
の中で２つの前記第一の円盤の間に配置されている ことを特徴とする請求項（８）記載の核燃料輸送用キャ
スクのためのバスケット。 - 【請求項１０】前記第二の円盤は、それぞれ前記第一の
円盤に当たって接触している ことを特徴とする請求項（９）記載の核燃料輸送用キャ
スクのためのバスケット。 - 【請求項１１】前記第二の円盤の材料は銅である ことを特徴とする請求項（８）記載の核燃料輸送用キャ
スクのためのバスケット。 - 【請求項１２】前記スリーブ部材の少なくとも一つは、
自身が通過する前記円盤に取り付けられている ことを特徴とする請求項（１）記載の核燃料輸送用キャ
スクのためのバスケット。 - 【請求項１３】孔をあけられており間隔をおいて配置さ
れている円盤の配列からなるバスケットを中に配置させ
ており、第一の端板及び第二の端板を有する実質的に中
空の円筒キャスクと、 前記孔が軸方向に一列に整列するように間隔をおいて前
記円盤を保持する保持手段と、 核燃料組立体を収容し支持する複数のスリーブ部材であ
って、前記円盤の孔に支持されるスリーブ部材と を備える核燃料輸送用のバスケット及びキャスクの組立
体であって、 前記バスケットは、孔をあけられている第一の端部部材
及び第二の端部部材を有し、 前記端部部材に設けられている孔の各々は、前記スリー
ブ部材の端部を収容するのに十分な大きさの第一の断面
寸法からなる部分、及び、前記第一の断面寸法より小さ
い第二の断面寸法からなる部分であって前記スリーブ部
材が前記端部部材を通過するのを防止し、前記核燃料組
立体の通過を許容する部分を有し、 前記スリーブ部材により支持される前記核燃料組立体
は、前記端部部材を通過し、前記キャスクの端板に接触
する ことを特徴とする核燃料輸送用のバスケット及びキャス
クの組立体。 - 【請求項１４】前記核燃料組立体が、前記核燃料組立体
が入れられた前記スリーブ部材より短い場合に、前記ス
リーブ部材内に配置されたスペーサを備えた ことを特徴とする請求項（13）記載の核燃料輸送用のバ
スケット及びキャスクの組立体。 - 【請求項１５】前記スペーサは、熱伝導性が優れる材料
からなる ことを特徴とする請求項（14）記載の核燃料輸送用のバ
スケット及びキャスクの組立体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/338,861 US4930650A (en) | 1989-04-17 | 1989-04-17 | Spent nuclear fuel shipping basket |
| US338,861 | 1989-04-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02293698A JPH02293698A (ja) | 1990-12-04 |
| JP2924916B2 true JP2924916B2 (ja) | 1999-07-26 |
Family
ID=23326462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2047362A Expired - Lifetime JP2924916B2 (ja) | 1989-04-17 | 1990-03-01 | 使用済み核燃料の輸送用バスケット及びこのバスケットを収納するキャスク |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4930650A (ja) |
| JP (1) | JP2924916B2 (ja) |
| ES (1) | ES2015834A6 (ja) |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| GB9609304D0 (en) * | 1996-05-03 | 1996-07-10 | British Nuclear Fuels Plc | Improvements in and relating to fuel transportation |
| US20010011711A1 (en) | 1996-05-03 | 2001-08-09 | Graham Nicholson | Container for nuclear fuel transportation |
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| JP6221015B1 (ja) | 2014-10-24 | 2017-10-25 | エイチ２セイフ，エルエルシー | 揮発性流体を収容するためのフェイルセーフ収容デバイス |
| US11715575B2 (en) | 2015-05-04 | 2023-08-01 | Holtec International | Nuclear materials apparatus and implementing the same |
| US10854346B2 (en) | 2015-05-04 | 2020-12-01 | Holtec International | Fuel basket for spent nuclear fuel and container implementing the same |
| CN107481778A (zh) * | 2017-07-07 | 2017-12-15 | 中国核电工程有限公司 | 一种核燃料组件容器用吊篮 |
| CN107731334B (zh) * | 2017-11-02 | 2024-03-26 | 中广核研究院有限公司 | 乏燃料运输容器吊篮 |
| RU2707503C1 (ru) * | 2019-03-27 | 2019-11-27 | Акционерное общество "Логистический центр ЯТЦ" (АО "ЛЦ ЯТЦ") | Чехол контейнера для транспортирования и хранения отработавшего ядерного топлива водо-водяного ядерного реактора |
| WO2021203332A1 (zh) * | 2020-04-08 | 2021-10-14 | 中广核研究院有限公司 | 燃料组件稳固装置 |
| CN113808771B (zh) * | 2021-08-10 | 2023-11-14 | 中国核电工程有限公司 | 一种核燃料组件运输容器用吊篮装置 |
| FR3126538B1 (fr) * | 2021-08-24 | 2023-07-21 | Orano Nuclear Packages And Services | Dispositif de rangement pour l’entreposage et/ou le transport d’assemblages de combustible nucleaire, présentant une conception à résistance mécanique améliorée |
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1989
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-
1990
- 1990-03-01 JP JP2047362A patent/JP2924916B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1990-04-06 ES ES9001018A patent/ES2015834A6/es not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2015834A6 (es) | 1990-09-01 |
| JPH02293698A (ja) | 1990-12-04 |
| US4930650A (en) | 1990-06-05 |
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