JP3143856B2 - 放射性物質の収納容器 - Google Patents
放射性物質の収納容器Info
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- JP3143856B2 JP3143856B2 JP08013720A JP1372096A JP3143856B2 JP 3143856 B2 JP3143856 B2 JP 3143856B2 JP 08013720 A JP08013720 A JP 08013720A JP 1372096 A JP1372096 A JP 1372096A JP 3143856 B2 JP3143856 B2 JP 3143856B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、使用済核燃料、高
レベル放射性廃棄物、ガンマ放射体、中性子放射体等の
放射性物質を保管、貯蔵、或いは運搬するのに適する放
射性物質の収納容器に関する。
レベル放射性廃棄物、ガンマ放射体、中性子放射体等の
放射性物質を保管、貯蔵、或いは運搬するのに適する放
射性物質の収納容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の収納容器として、円筒形
の金属製側壁部と、この側壁部の開放した上下部分を塞
ぐ蓋部及び底部とを備え、上記側壁部の外周に有機系水
素含有材料を取付けたものが知られている。この収納容
器では有機系水素含有材料を構成する水素原子によって
中性子を減速させることにより中性子を遮蔽させてい
る。
の金属製側壁部と、この側壁部の開放した上下部分を塞
ぐ蓋部及び底部とを備え、上記側壁部の外周に有機系水
素含有材料を取付けたものが知られている。この収納容
器では有機系水素含有材料を構成する水素原子によって
中性子を減速させることにより中性子を遮蔽させてい
る。
【０００３】しかし、有機系水素含有材料は熱伝導性に
劣るために放射性物質の自己崩壊に伴い発生する熱を外
部に効率的に発散させることができず、あらかじめ側壁
部裏面に複雑な金属フィンを設けた間に、この有機系水
素含有材料を施工することが必要となっている。このよ
うな複雑な施工を避けるために、上記側壁部の長手方向
に複数の筒状の穴を設け、この穴の中に有機系水素含有
材料からなる棒状の成形体をモデレータロッドとして設
けたものが知られている。しかしこの方法によって複雑
さを回避できるものの、有機系水素含有材料は密度が低
いため、ガンマ線遮蔽性能が有機系水素含有材料の部位
において欠損する不都合がある。
劣るために放射性物質の自己崩壊に伴い発生する熱を外
部に効率的に発散させることができず、あらかじめ側壁
部裏面に複雑な金属フィンを設けた間に、この有機系水
素含有材料を施工することが必要となっている。このよ
うな複雑な施工を避けるために、上記側壁部の長手方向
に複数の筒状の穴を設け、この穴の中に有機系水素含有
材料からなる棒状の成形体をモデレータロッドとして設
けたものが知られている。しかしこの方法によって複雑
さを回避できるものの、有機系水素含有材料は密度が低
いため、ガンマ線遮蔽性能が有機系水素含有材料の部位
において欠損する不都合がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って、ガンマ線に対
する遮蔽性能の不足を補うためには、金属製側壁を厚く
することが必要であり、金属製の収納容器内に収納され
る使用済核燃料の収納本数を同一とすれば収納容器の重
量が重くなり、逆に収納容器の重量を同一とするのであ
れば、使用済核燃料の収納本数を減少させる必要があ
る。また有機系水素含有材料の耐熱性はそれほど高くな
く、耐放射線性も大きくないので、崩壊熱あるいは放射
線による有機系水素含有材料の劣化が無視できる箇所に
その使用範囲を限定せざるを得ない不都合がある。
する遮蔽性能の不足を補うためには、金属製側壁を厚く
することが必要であり、金属製の収納容器内に収納され
る使用済核燃料の収納本数を同一とすれば収納容器の重
量が重くなり、逆に収納容器の重量を同一とするのであ
れば、使用済核燃料の収納本数を減少させる必要があ
る。また有機系水素含有材料の耐熱性はそれほど高くな
く、耐放射線性も大きくないので、崩壊熱あるいは放射
線による有機系水素含有材料の劣化が無視できる箇所に
その使用範囲を限定せざるを得ない不都合がある。
【０００５】本発明の目的は、中性子及びガンマ線の両
方に対して優れた遮蔽性能を有し、収納容器本体の重量
を軽減できるか、又は収納容器本体に収納される放射性
物質の収納量を増大させることができる放射性物質の収
納容器を提供することにある。本発明の別の目的は、収
納容器本体に収納される放射性物質の線源強度を増大さ
せることができ、かつ崩壊熱及び放射線による劣化の恐
れがない放射性物質の収納容器を提供することにある。
方に対して優れた遮蔽性能を有し、収納容器本体の重量
を軽減できるか、又は収納容器本体に収納される放射性
物質の収納量を増大させることができる放射性物質の収
納容器を提供することにある。本発明の別の目的は、収
納容器本体に収納される放射性物質の線源強度を増大さ
せることができ、かつ崩壊熱及び放射線による劣化の恐
れがない放射性物質の収納容器を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
図１及び図２に示すように放射性物質を収納可能な空間
１３を有しかつガンマ線遮蔽性能を有する金属製の容器
本体１１を備えた放射性物質の収納容器であって、容器
本体１１の長手方向に空間１３を取り囲むように複数の
穴１６が形成され、ウラン、ウラン合金、又はウラン含
有金属を含む金属水素化物１７がこの複数の穴１６に設
けられた放射性物質の収納容器である。容器本体１１自
身もガンマ線遮蔽性能を有するとともに金属水素化物１
７は中性子及びガンマ線の両方に対して優れた遮蔽性能
を有するため、容器本体の厚さを増加させることなく収
納容器本体に収納される放射性物質の収納量を増大させ
ることができる。またモデレータの金属水素化物１７は
崩壊熱及び放射線による劣化の恐れが有機系水素含有材
料に比べてはるかに改善される。
図１及び図２に示すように放射性物質を収納可能な空間
１３を有しかつガンマ線遮蔽性能を有する金属製の容器
本体１１を備えた放射性物質の収納容器であって、容器
本体１１の長手方向に空間１３を取り囲むように複数の
穴１６が形成され、ウラン、ウラン合金、又はウラン含
有金属を含む金属水素化物１７がこの複数の穴１６に設
けられた放射性物質の収納容器である。容器本体１１自
身もガンマ線遮蔽性能を有するとともに金属水素化物１
７は中性子及びガンマ線の両方に対して優れた遮蔽性能
を有するため、容器本体の厚さを増加させることなく収
納容器本体に収納される放射性物質の収納量を増大させ
ることができる。またモデレータの金属水素化物１７は
崩壊熱及び放射線による劣化の恐れが有機系水素含有材
料に比べてはるかに改善される。
【０００７】請求項２に係る発明は、請求項１に係る発
明であって、ウラン、ウラン合金、又はウラン含有金属
を含む金属水素化物１７が容器本体１１の穴１６に直接
充填された放射性物質の収納容器である。請求項３に係
る発明は、請求項１に係る発明であって、ウラン、ウラ
ン合金、又はウラン含有金属を含む金属水素化物１７を
充填密封した金属製のパイプ１８が容器本体１１の穴１
６に挿着された放射性物質の収納容器である。請求項４
に係る発明は、請求項３に係る発明であって、金属製の
パイプ１８がステンレススチール又はアルミニウムによ
り形成された放射性物質の収納容器である。本発明にお
いて、金属水素化物１７の具体例としてはＵＨ3、Ｕ−
Ｚｒ−Ｈ3又はＵ−Ｔｉ−Ｈ3等を挙げることができる。
明であって、ウラン、ウラン合金、又はウラン含有金属
を含む金属水素化物１７が容器本体１１の穴１６に直接
充填された放射性物質の収納容器である。請求項３に係
る発明は、請求項１に係る発明であって、ウラン、ウラ
ン合金、又はウラン含有金属を含む金属水素化物１７を
充填密封した金属製のパイプ１８が容器本体１１の穴１
６に挿着された放射性物質の収納容器である。請求項４
に係る発明は、請求項３に係る発明であって、金属製の
パイプ１８がステンレススチール又はアルミニウムによ
り形成された放射性物質の収納容器である。本発明にお
いて、金属水素化物１７の具体例としてはＵＨ3、Ｕ−
Ｚｒ−Ｈ3又はＵ−Ｔｉ−Ｈ3等を挙げることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の放射性物質の収納容器を
図１及び図２に基づいて説明する。図１に示すようにガ
ンマ線遮蔽性能を有する円筒形で有底の容器本体１１は
その内側に放射性物質の収納体１２を収納可能な空間１
３を有する。容器本体１１の側壁部１４にはその長手方
向に沿って多数のモデレータ収納用穴１６が形成され
る。これらの穴１６にはウラン、ウラン合金、又はウラ
ン含有金属を含む金属水素化物が設けられる。
図１及び図２に基づいて説明する。図１に示すようにガ
ンマ線遮蔽性能を有する円筒形で有底の容器本体１１は
その内側に放射性物質の収納体１２を収納可能な空間１
３を有する。容器本体１１の側壁部１４にはその長手方
向に沿って多数のモデレータ収納用穴１６が形成され
る。これらの穴１６にはウラン、ウラン合金、又はウラ
ン含有金属を含む金属水素化物が設けられる。
【０００９】この金属水素化物を設ける方法には、図２
に示すように金属水素化物１７を充填密封した金属製の
パイプ１８を穴１６に挿着する方法や、図示しない金属
水素化物を容器本体１１の穴１６に直接充填する方法が
ある。前者の場合、パイプ１８は有底のパイプ本体１９
とパイプ本体１９を密閉する蓋体２０とから構成され
る。上記金属水素化物を充填密封した金属製のパイプ１
８を容器本体１１の穴１６に挿着した後、又は金属水素
化物を穴に直接充填した後、図示しない蓋部で容器本体
１１を密封するように構成される。
に示すように金属水素化物１７を充填密封した金属製の
パイプ１８を穴１６に挿着する方法や、図示しない金属
水素化物を容器本体１１の穴１６に直接充填する方法が
ある。前者の場合、パイプ１８は有底のパイプ本体１９
とパイプ本体１９を密閉する蓋体２０とから構成され
る。上記金属水素化物を充填密封した金属製のパイプ１
８を容器本体１１の穴１６に挿着した後、又は金属水素
化物を穴に直接充填した後、図示しない蓋部で容器本体
１１を密封するように構成される。
【００１０】
【実施例】次に本発明の具体的態様を示すために、本発
明の実施例を比較例とともに図面に基づいて説明する。 ＜実施例１＞図１に示すように、球状黒鉛鋳鉄製の外径
が２１９０ｍｍ、内径が１４４０ｍｍの容器本体１１に
形成された全ての穴１６に直径が８０ｍｍ、密度が１
０．０ｇ／ｃｍ3のウラン水素化物（ＵＨ3）の丸棒をモ
デレータとして挿着した。
明の実施例を比較例とともに図面に基づいて説明する。 ＜実施例１＞図１に示すように、球状黒鉛鋳鉄製の外径
が２１９０ｍｍ、内径が１４４０ｍｍの容器本体１１に
形成された全ての穴１６に直径が８０ｍｍ、密度が１
０．０ｇ／ｃｍ3のウラン水素化物（ＵＨ3）の丸棒をモ
デレータとして挿着した。
【００１１】＜実施例２＞外径が２３３０ｍｍ、内径が
１５８０ｍｍである以外は実施例１と同じ容器本体を用
い、この容器本体の穴に実施例１と同じウラン水素化物
（ＵＨ3）の丸棒を挿着した。
１５８０ｍｍである以外は実施例１と同じ容器本体を用
い、この容器本体の穴に実施例１と同じウラン水素化物
（ＵＨ3）の丸棒を挿着した。
【００１２】＜比較例１＞外径が実施例２と同じ２３３
０ｍｍであって、内径が実施例１と同じ１４４０ｍｍで
ある容器本体を用い、この容器本体の穴に直径が８０ｍ
ｍのポリエチレン製の丸棒をモデレータとして挿着し
た。
０ｍｍであって、内径が実施例１と同じ１４４０ｍｍで
ある容器本体を用い、この容器本体の穴に直径が８０ｍ
ｍのポリエチレン製の丸棒をモデレータとして挿着し
た。
【００１３】＜容器本体の重量、遮蔽性能及び使用済核
燃料の収納体数の比較＞実施例１、実施例２、及び比較
例１の各容器本体に使用済みの燃焼度が３９．５ＧＷＤ
／ｔであって５年間冷却した使用済核燃料を各容器本体
にできるだけ多く収納した。そのときの各容器本体の重
量及び収納体数を評価し、収納後の中性子・ガンマ線の
線量を容器本体の表面と表面から１ｍ離れたところで評
価した。比較例１を基準としたときの実施例１及び実施
例２の重量比、収納体数及び中性子・ガンマ線の遮蔽性
能比を表１に示す。
燃料の収納体数の比較＞実施例１、実施例２、及び比較
例１の各容器本体に使用済みの燃焼度が３９．５ＧＷＤ
／ｔであって５年間冷却した使用済核燃料を各容器本体
にできるだけ多く収納した。そのときの各容器本体の重
量及び収納体数を評価し、収納後の中性子・ガンマ線の
線量を容器本体の表面と表面から１ｍ離れたところで評
価した。比較例１を基準としたときの実施例１及び実施
例２の重量比、収納体数及び中性子・ガンマ線の遮蔽性
能比を表１に示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】表１から明らかなように、比較例１に比べ
て容器本体の外径が小さい実施例１は、収納体数及び遮
蔽性能比を比較例１と同じにしてその重量を僅かに小さ
くすることができる。また比較例１に比べて容器本体の
内径が大きい実施例２は重量比が僅かに大きくなるもの
の、比較例１とほぼ同じ遮蔽性能比でその収納体数を増
加することができる。
て容器本体の外径が小さい実施例１は、収納体数及び遮
蔽性能比を比較例１と同じにしてその重量を僅かに小さ
くすることができる。また比較例１に比べて容器本体の
内径が大きい実施例２は重量比が僅かに大きくなるもの
の、比較例１とほぼ同じ遮蔽性能比でその収納体数を増
加することができる。
【００１６】＜実施例３＞外径が２２００ｍｍである以
外は実施例１と同じ容器本体を用い、この容器本体の穴
に実施例１と同じウラン水素化物（ＵＨ3）の丸棒を挿
着した。
外は実施例１と同じ容器本体を用い、この容器本体の穴
に実施例１と同じウラン水素化物（ＵＨ3）の丸棒を挿
着した。
【００１７】＜実施例４＞外径が２３３０ｍｍである以
外は実施例１と同じ容器本体を用い、この容器本体の穴
に実施例１と同じウラン水素化物（ＵＨ3）の丸棒を挿
着した。
外は実施例１と同じ容器本体を用い、この容器本体の穴
に実施例１と同じウラン水素化物（ＵＨ3）の丸棒を挿
着した。
【００１８】＜冷却期間を短縮した使用済核燃料の遮蔽
性能＞実施例１、実施例３、実施例４及び比較例１の各
容器本体の重量を評価し、また使用済みの燃焼度が３
９．５ＧＷＤ／ｔの使用済核燃料を表２に示す期間だけ
冷却した後、各容器本体にできるだけ多く収納した。そ
のときの各容器本体の重量及び収納体数を評価した。ま
た収納後の中性子・ガンマ線を容器本体の表面と表面か
ら１ｍ離れたところで評価した。比較例１を基準とした
ときの実施例１、実施例３及び実施例４の重量比、収納
体数及び中性子・ガンマ線の遮蔽性能比を表２に示す。
性能＞実施例１、実施例３、実施例４及び比較例１の各
容器本体の重量を評価し、また使用済みの燃焼度が３
９．５ＧＷＤ／ｔの使用済核燃料を表２に示す期間だけ
冷却した後、各容器本体にできるだけ多く収納した。そ
のときの各容器本体の重量及び収納体数を評価した。ま
た収納後の中性子・ガンマ線を容器本体の表面と表面か
ら１ｍ離れたところで評価した。比較例１を基準とした
ときの実施例１、実施例３及び実施例４の重量比、収納
体数及び中性子・ガンマ線の遮蔽性能比を表２に示す。
【００１９】
【表２】
【００２０】表２から明らかなように、実施例１、実施
例３及び実施例４の容器本体は使用済核燃料の冷却期間
を比較例１より短縮したにもかかわらず、比較例１と同
程度の遮蔽性能を有した。特に実施例４の容器本体は重
量が増加するものの、比較例１より５分の１の冷却期間
で遮蔽することができた。
例３及び実施例４の容器本体は使用済核燃料の冷却期間
を比較例１より短縮したにもかかわらず、比較例１と同
程度の遮蔽性能を有した。特に実施例４の容器本体は重
量が増加するものの、比較例１より５分の１の冷却期間
で遮蔽することができた。
【００２１】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の放射性物質
の収納容器によれば、放射性物質を収納可能な空間を有
しかつガンマ線遮蔽性能を有する容器本体を備え、容器
本体の長手方向に前記空間を取り囲むように複数の穴を
形成し、ウラン、ウラン合金、又はウラン含有金属を含
む金属水素化物をこの穴に充填するようにしたので、中
性子及びガンマ線の両方に対して優れた遮蔽性能を有
し、かつ収納容器本体の重量を軽減できるか、又は収納
容器本体に収納される放射性物質の収納量を増大させる
ことができる。特に冷却期間が短いか又は燃焼度が高い
等の理由により線源強度が高い使用済核燃料を収納した
場合に、本発明の収納容器は従来の収納容器と比べて重
量を軽減した上で優れた遮蔽性能を示す。また中性子の
遮蔽材としてウラン水素化物を使用するので、有機系水
素含有材料と異なり、崩壊熱及び放射線による劣化の心
配がない。
の収納容器によれば、放射性物質を収納可能な空間を有
しかつガンマ線遮蔽性能を有する容器本体を備え、容器
本体の長手方向に前記空間を取り囲むように複数の穴を
形成し、ウラン、ウラン合金、又はウラン含有金属を含
む金属水素化物をこの穴に充填するようにしたので、中
性子及びガンマ線の両方に対して優れた遮蔽性能を有
し、かつ収納容器本体の重量を軽減できるか、又は収納
容器本体に収納される放射性物質の収納量を増大させる
ことができる。特に冷却期間が短いか又は燃焼度が高い
等の理由により線源強度が高い使用済核燃料を収納した
場合に、本発明の収納容器は従来の収納容器と比べて重
量を軽減した上で優れた遮蔽性能を示す。また中性子の
遮蔽材としてウラン水素化物を使用するので、有機系水
素含有材料と異なり、崩壊熱及び放射線による劣化の心
配がない。
【図１】本発明の放射性物質の収納容器の正面図。
【図２】本発明において、モデレータとして使用される
金属水素化物を充填した金属パイプの斜視図。
金属水素化物を充填した金属パイプの斜視図。
１１ 容器本体 １２ 放射性物質の収納体 １３ 空間 １４ 容器本体の側壁部 １６ モデレータ収納用穴 １７ 金属水素化物 １８ 金属製のパイプ １９ パイプ本体 ２０ 蓋体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田仲 昇一 東京都文京区小石川１丁目３番25号 三 菱マテリアル株式会社 原子力事業セン ター内 (72)発明者 中村 和仁 東京都文京区小石川１丁目３番25号 三 菱マテリアル株式会社 原子力事業セン ター内 (56)参考文献 特開 昭61−195398（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−297189（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G21F 5/008 G21C 19/06 G21C 19/32 G21F 1/08 G21F 9/36
Claims (4)
- 【請求項１】 放射性物質を収納可能な空間(13)を有し
かつガンマ線遮蔽性能を有する金属製の容器本体(11)を
備えた放射性物質の収納容器であって、 前記容器本体(11)の長手方向に前記空間(13)を取り囲む
ように複数の穴(16)が形成され、ウラン、ウラン合金、
又はウラン含有金属を含む金属水素化物(17)が前記複数
の穴(16)に設けられたことを特徴とする放射性物質の収
納容器。 - 【請求項２】 ウラン、ウラン合金、又はウラン含有金
属を含む金属水素化物(17)が容器本体(11)の穴(16)に直
接充填された請求項１記載の放射性物質の収納容器。 - 【請求項３】 ウラン、ウラン合金、又はウラン含有金
属を含む金属水素化物(17)を充填密封した金属製のパイ
プ(18)が容器本体(11)の穴(16)に挿着された請求項１記
載の放射性物質の収納容器。 - 【請求項４】 金属製のパイプ(18)がステンレススチー
ル又はアルミニウムにより形成された請求項３記載の放
射性物質の収納容器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08013720A JP3143856B2 (ja) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | 放射性物質の収納容器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08013720A JP3143856B2 (ja) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | 放射性物質の収納容器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09211191A JPH09211191A (ja) | 1997-08-15 |
| JP3143856B2 true JP3143856B2 (ja) | 2001-03-07 |
Family
ID=11841090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08013720A Expired - Fee Related JP3143856B2 (ja) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | 放射性物質の収納容器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3143856B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111430057A (zh) * | 2020-03-18 | 2020-07-17 | 张云逢 | 高放射性核废料容器 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10301385B4 (de) * | 2003-01-16 | 2012-02-16 | GNS Gesellschaft für Nuklear-Service mbH | Transport- und/oder Lagerbehälter für radioaktive Abfallstoffe |
-
1996
- 1996-01-30 JP JP08013720A patent/JP3143856B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111430057A (zh) * | 2020-03-18 | 2020-07-17 | 张云逢 | 高放射性核废料容器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09211191A (ja) | 1997-08-15 |
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