JP3740738B2 - 放射性廃棄物最終処分用容器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子力発電プラントなどの原子炉において使用された核燃料などの放射性廃棄物を、安定した状態で地層処分することができるようにした放射性廃棄物最終処分用容器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
原子力発電プラントなどの原子炉において使用される核燃料は、３〜４年程度供用されると、核燃料中に核分裂生成物が蓄積するため燃焼に限界を生じるので、新しい核燃料に交換される。
【０００３】
そして、使用済核燃料は、原子力発電プラントなどに設けられた使用済核燃料貯蔵プールにおいて純水に浸漬した状態で保管される。
【０００４】
この使用済核燃料には、未燃焼のウランや核燃料の燃焼に際して生成されるプルトニウムなどが核分裂生成物に混在した状態で含まれているため、使用済核燃料から未燃焼のウランなどを回収する再処理作業を行い、得られたウランなどを原子炉の核燃料として再利用することが検討されている。
【０００５】
しかし、使用済核燃料の再処理作業は、現時点においては本格的な実施がなされておらず、使用済核燃料貯蔵プールに保管されている。
【０００６】
そのため、使用済核燃料の崩壊熱が除去されるのを待って、使用済核燃料を地表から約１０００ｍ程度の地中岩盤へ埋設する、いわゆる地層処分を行うことが提案され、長期間に亘り安定して使用済核燃料を地中岩盤内に保管させるための基礎研究が進められている。
【０００７】
現段階では、使用済核燃料を、オーバーパックと呼ばれる金属製の円筒状をした容器へ収容し、該オーバーパックを地中岩盤内に形成された円筒状の容器収容孔へ、容器収容孔と容器との間に隙間ができないように嵌入させることにより、オーバーパックの腐食などを抑えつつ使用済核燃料を長期保管するという青写真ができあがってはいるが、オーバーパックや容器収容孔の詳細についてはまだ決められていない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記青写真では、オーバーパックを円筒状とし、容器収容孔を円筒状のオーバーパックとの間にほとんど隙間ができないような円筒状に構成するようになっているが、実際にこのような構造にすると、図８に示すように、容器収容孔１へオーバーパック２を嵌入する際に、オーバーパック２を把持したクレーンのクランプ部３が容器収容孔１と干渉してしまうこととなるので、オーバーパック２を容器収容孔１へ嵌入する作業が困難になるという問題がある。
【０００９】
尚、図中、４は容器収容孔１の内部にオーバーパック２との隙間を調整し且つオーバーパック２を地中岩盤から隔離するために設けられたベントナイトを主成分とする緩衝材である。
【００１０】
本発明は、上述の実情に鑑み、使用済核燃料を収容するオーバーパックを容易に取扱い得る構造とした放射性廃棄物最終処分用容器を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、使用済核燃料を封入された金属製のオーバーパックをベントナイトを主成分とする緩衝材製の緩衝材容器で封入し、該緩衝材容器を、上面に吊ピースを取付けられた金属製のケージで覆ったことを特徴とする放射性廃棄物最終処分用容器にかかるものである。
【００１２】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【００１３】
使用済核燃料を封入された金属製のオーバーパックをベントナイトを主成分とする緩衝材製の緩衝材容器で封入し、該緩衝材容器を、上面に吊ピースを取付けられた金属製のケージで覆うようにしたので、地上にてオーバーパックを容易に取り扱って放射性廃棄物最終処分用容器を作り、支障なく地層内処分場の各容器収容孔へ放射性廃棄物最終処分用容器ごとオーバーパックを収容させることができるようになる。
【００１４】
又、地層内処分場の容器収容孔に、予め緩衝材を設置するなどの作業をなくすことができるようになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図示例と共に説明する。
【００１６】
図１〜図７は、本発明の実施の形態の一例である。
【００１７】
先ず、図１を用いて地層内処分場について説明する。
【００１８】
地上５から地下約１０００ｍ程度の位置にある地中岩盤６へ向けて縦穴７を掘削し、地中岩盤６に、縦穴７の下端からほぼ水平方向へ拡がる容器収容空間８を形成し、容器収容空間８の床面９に円筒状の容器収容孔１０を複数形成して地層内処分場１１を構成する。
【００１９】
そして、地上５に前記縦穴７を取囲むように建屋１２を設置すると共に、建屋１２内にウインチなどの巻取装置１３を設け、巻取装置１３に巻取られたワイヤロープ１４の先端を縦穴７に昇降可能に配置された昇降機１５へ接続して昇降機構１６を構成する。
【００２０】
又、前記容器収容空間８の天井部１７に、特に詳細には図示しないが、前後方向や左右方向などへ移動することにより各容器収容孔１０に対して最終処分容器１８を搬送及び挿入可能な、天井クレーンなどの挿入装置１９を設け、昇降機構１６と挿入装置１９との間に、最終処分容器１８を受け渡し可能な搬送台車２０などの受渡装置を設ける。
【００２１】
そして、上記最終処分容器１８を、図２・図３に示すような構成とする。即ち、使用済核燃料を封入された金属製の円筒容器である重さ約１２トンのオーバーパック２１をベントナイトを主成分とする緩衝材製の緩衝材容器２２で封入し、該緩衝材容器２２を、上面に吊ピース２３を取付けられた金属製のケージ２４で覆うようにする。
【００２２】
前記緩衝材容器２２は、オーバーパック２１の上部における地上のクレーンのクランプ部２５で把持した部分よりも下の部分を収容可能な、高さの低い容器本体２６と、オーバーパック２１における地上のクレーンのクランプ部２５で把持した上の部分を収容可能な容器蓋体２７とで構成されており、容器本体２６と容器蓋体２７との合せ面には、位置合せ用及び密封性を向上するための段付部２８，２９が形成されている。
【００２３】
又、前記ケージ２４は、底板３０と、天板３１と、両者を接続する帯鋼或いは型鋼製の側部格子部３２とで構成されている。
【００２４】
尚、容器収容孔１０へ最終処分容器１８全体を収容した時に、ケージ２４の天板３１が容器収容空間８の床面９に対して面一となるようにする。
【００２５】
又、３３は側部格子部３２の縦材、３４は側部格子部３２の横材、３５は天井クレーンなどの挿入装置１９に取付けられたケージ２４の吊ピース２３を吊るための吊具である。
【００２６】
次に、作動について説明する。
【００２７】
使用済核燃料を封入された金属製の円筒状をした重さ約１２トンのオーバーパック２１を、地上にて最終処分容器１８に収容する。
【００２８】
該最終処分容器１８は、図４〜図７の手順で作成される。
【００２９】
即ち、図４に示すように、地上にてクレーンを用い、ケージ２４の底板３０の上に緩衝材容器２２の容器本体２６を乗せる。
【００３０】
次に、図５に示すように、容器本体２６の内部にオーバーパック２１を挿入する。この際、容器本体２６は、オーバーパック２１の上部における地上のクレーンのクランプ部２５で把持した部分よりも下の部分を収容可能な高さとしているので、クレーンのクランプ部２５と容器本体２６との干渉がなく、容易にオーバーパック２１を容器本体２６へ挿入することができる。しかも、上記作業を地上で行っているので、監視も容易となり、作業性も良い。
【００３１】
そして、図６に示すように、容器本体２６の上に容器蓋体２７を被せ、オーバーパック２１を密閉する。この際、容器本体２６と容器蓋体２７との合せ面に形成した段付部２８，２９により、容器本体２６と容器蓋体２７との位置合せが容易となり、緩衝材容器２２による密封性が向上される。
【００３２】
最後に、緩衝材容器２２の上部にケージ２４の天板３１を乗せ、天板３１と底板３０との間に側部格子部３２を溶接してケージ２４を完成する。この際、天板３１には予め吊ピース２３を固定しておいても、この場で溶接するようにしても良く、又、側部格子部３２は、縦材３３と横材３４を一本ずつ溶接するようにしても、図２・図７に示すように、予め半分の大きさに形成しておいて互いに組合せてから溶接するようにしても良い。
【００３３】
尚、緩衝材容器２２は地中の水分を吸収して多少膨張するので、オーバーパック２１と緩衝材容器２２、及び、緩衝材容器２２とケージ２４との隙間は、膨張分だけ余裕を持たせて形成するようにする。
【００３４】
こうして最終処分容器１８ができたら、図１に示すように、最終処分容器１８を昇降機構１６の昇降機１５に乗せ、ウインチなどの巻取装置１３を巻戻すことにより、地上５の建屋１２から縦穴７を介して地下約１０００ｍ程度の位置にある地中岩盤６に形成された水平方向へ拡がる地層内処分場１１の容器収容空間８へ送る。
【００３５】
そして、容器収容空間８へ送られた最終処分容器１８を搬送台車２０などの受渡装置で受け取り、搬送台車２０から天井クレーンなどの挿入装置１９へ受け渡す。
【００３６】
この際、天井クレーンなどの挿入装置１９は、吊具３５でケージ２４の吊ピース２３を吊るようにする。
【００３７】
そして、最終処分容器１８を吊具３５で吊った天井クレーンなどの挿入装置１９を前後方向や左右方向などへ移動することにより目的とする容器収容孔１０の位置まで搬送し、吊具３５を降ろして容器収容孔１０へ最終処分容器１８を嵌入させる。
【００３８】
ここで、容器収容孔１０は、最終処分容器１８を収容できるぎりぎりの大きさに形成しておけば良く、図８に示すように、緩衝材４を設置する必要をなくすことができる。
【００３９】
以上により、ケージ２４の天板３１が容器収容空間８の床面９に対して面一の状態で、最終処分容器１８が容器収容孔１０へ収容される。
【００４０】
以上、述べたように、本発明によれば、使用済核燃料を封入された金属製の円筒容器である重さ約１２トンのオーバーパック２１をベントナイトを主成分とする緩衝材製の緩衝材容器２２で封入し、該緩衝材容器２２を、上面に吊ピース２３を取付けられた金属製のケージ２４で覆うようにしたので、地上にてオーバーパック２１を容易に取り扱って最終処分容器１８を作り、支障なく地層内処分場１１の各容器収容孔１０へ最終処分容器１８ごとオーバーパック２１を収容させることができるようになる。
【００４１】
又、地層内処分場１１の容器収容孔１０に、予め緩衝材４を設置するなどの作業をなくすことができるようになる。
【００４２】
尚、本発明は、上述の実施の形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、使用済核燃料を収容するオーバーパックを地上にて容易に取扱うことができるようになるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例にかかる地層内処分場の概略側方断面図である。
【図２】放射性廃棄物最終処分用容器の概略斜視図である。
【図３】放射性廃棄物最終処分用容器の概略分解斜視図である。
【図４】放射性廃棄物最終処分用容器の製造過程を示す側方断面図である。
【図５】放射性廃棄物最終処分用容器の製造過程を示す図４に続く側方断面図である。
【図６】放射性廃棄物最終処分用容器の製造過程を示す図５に続く側方断面図である。
【図７】放射性廃棄物最終処分用容器の製造過程を示す図６に続く側方断面図である。
【図８】オーバーパックを容器収容孔へ直接収容する場合の状態を示す概略側方断面図である。
【符号の説明】
２１ オーバーパック
２２ 緩衝材容器
２３ 吊ピース
２４ ケージ
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子力発電プラントなどの原子炉において使用された核燃料などの放射性廃棄物を、安定した状態で地層処分することができるようにした放射性廃棄物最終処分用容器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
原子力発電プラントなどの原子炉において使用される核燃料は、３〜４年程度供用されると、核燃料中に核分裂生成物が蓄積するため燃焼に限界を生じるので、新しい核燃料に交換される。
【０００３】
そして、使用済核燃料は、原子力発電プラントなどに設けられた使用済核燃料貯蔵プールにおいて純水に浸漬した状態で保管される。
【０００４】
この使用済核燃料には、未燃焼のウランや核燃料の燃焼に際して生成されるプルトニウムなどが核分裂生成物に混在した状態で含まれているため、使用済核燃料から未燃焼のウランなどを回収する再処理作業を行い、得られたウランなどを原子炉の核燃料として再利用することが検討されている。
【０００５】
しかし、使用済核燃料の再処理作業は、現時点においては本格的な実施がなされておらず、使用済核燃料貯蔵プールに保管されている。
【０００６】
そのため、使用済核燃料の崩壊熱が除去されるのを待って、使用済核燃料を地表から約１０００ｍ程度の地中岩盤へ埋設する、いわゆる地層処分を行うことが提案され、長期間に亘り安定して使用済核燃料を地中岩盤内に保管させるための基礎研究が進められている。
【０００７】
現段階では、使用済核燃料を、オーバーパックと呼ばれる金属製の円筒状をした容器へ収容し、該オーバーパックを地中岩盤内に形成された円筒状の容器収容孔へ、容器収容孔と容器との間に隙間ができないように嵌入させることにより、オーバーパックの腐食などを抑えつつ使用済核燃料を長期保管するという青写真ができあがってはいるが、オーバーパックや容器収容孔の詳細についてはまだ決められていない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記青写真では、オーバーパックを円筒状とし、容器収容孔を円筒状のオーバーパックとの間にほとんど隙間ができないような円筒状に構成するようになっているが、実際にこのような構造にすると、図８に示すように、容器収容孔１へオーバーパック２を嵌入する際に、オーバーパック２を把持したクレーンのクランプ部３が容器収容孔１と干渉してしまうこととなるので、オーバーパック２を容器収容孔１へ嵌入する作業が困難になるという問題がある。
【０００９】
尚、図中、４は容器収容孔１の内部にオーバーパック２との隙間を調整し且つオーバーパック２を地中岩盤から隔離するために設けられたベントナイトを主成分とする緩衝材である。
【００１０】
本発明は、上述の実情に鑑み、使用済核燃料を収容するオーバーパックを容易に取扱い得る構造とした放射性廃棄物最終処分用容器を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、使用済核燃料を封入された金属製のオーバーパックをベントナイトを主成分とする緩衝材製の緩衝材容器で封入し、該緩衝材容器を、上面に吊ピースを取付けられた金属製のケージで覆ったことを特徴とする放射性廃棄物最終処分用容器にかかるものである。
【００１２】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【００１３】
使用済核燃料を封入された金属製のオーバーパックをベントナイトを主成分とする緩衝材製の緩衝材容器で封入し、該緩衝材容器を、上面に吊ピースを取付けられた金属製のケージで覆うようにしたので、地上にてオーバーパックを容易に取り扱って放射性廃棄物最終処分用容器を作り、支障なく地層内処分場の各容器収容孔へ放射性廃棄物最終処分用容器ごとオーバーパックを収容させることができるようになる。
【００１４】
又、地層内処分場の容器収容孔に、予め緩衝材を設置するなどの作業をなくすことができるようになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図示例と共に説明する。
【００１６】
図１〜図７は、本発明の実施の形態の一例である。
【００１７】
先ず、図１を用いて地層内処分場について説明する。
【００１８】
地上５から地下約１０００ｍ程度の位置にある地中岩盤６へ向けて縦穴７を掘削し、地中岩盤６に、縦穴７の下端からほぼ水平方向へ拡がる容器収容空間８を形成し、容器収容空間８の床面９に円筒状の容器収容孔１０を複数形成して地層内処分場１１を構成する。
【００１９】
そして、地上５に前記縦穴７を取囲むように建屋１２を設置すると共に、建屋１２内にウインチなどの巻取装置１３を設け、巻取装置１３に巻取られたワイヤロープ１４の先端を縦穴７に昇降可能に配置された昇降機１５へ接続して昇降機構１６を構成する。
【００２０】
又、前記容器収容空間８の天井部１７に、特に詳細には図示しないが、前後方向や左右方向などへ移動することにより各容器収容孔１０に対して最終処分容器１８を搬送及び挿入可能な、天井クレーンなどの挿入装置１９を設け、昇降機構１６と挿入装置１９との間に、最終処分容器１８を受け渡し可能な搬送台車２０などの受渡装置を設ける。
【００２１】
そして、上記最終処分容器１８を、図２・図３に示すような構成とする。即ち、使用済核燃料を封入された金属製の円筒容器である重さ約１２トンのオーバーパック２１をベントナイトを主成分とする緩衝材製の緩衝材容器２２で封入し、該緩衝材容器２２を、上面に吊ピース２３を取付けられた金属製のケージ２４で覆うようにする。
【００２２】
前記緩衝材容器２２は、オーバーパック２１の上部における地上のクレーンのクランプ部２５で把持した部分よりも下の部分を収容可能な、高さの低い容器本体２６と、オーバーパック２１における地上のクレーンのクランプ部２５で把持した上の部分を収容可能な容器蓋体２７とで構成されており、容器本体２６と容器蓋体２７との合せ面には、位置合せ用及び密封性を向上するための段付部２８，２９が形成されている。
【００２３】
又、前記ケージ２４は、底板３０と、天板３１と、両者を接続する帯鋼或いは型鋼製の側部格子部３２とで構成されている。
【００２４】
尚、容器収容孔１０へ最終処分容器１８全体を収容した時に、ケージ２４の天板３１が容器収容空間８の床面９に対して面一となるようにする。
【００２５】
又、３３は側部格子部３２の縦材、３４は側部格子部３２の横材、３５は天井クレーンなどの挿入装置１９に取付けられたケージ２４の吊ピース２３を吊るための吊具である。
【００２６】
次に、作動について説明する。
【００２７】
使用済核燃料を封入された金属製の円筒状をした重さ約１２トンのオーバーパック２１を、地上にて最終処分容器１８に収容する。
【００２８】
該最終処分容器１８は、図４〜図７の手順で作成される。
【００２９】
即ち、図４に示すように、地上にてクレーンを用い、ケージ２４の底板３０の上に緩衝材容器２２の容器本体２６を乗せる。
【００３０】
次に、図５に示すように、容器本体２６の内部にオーバーパック２１を挿入する。この際、容器本体２６は、オーバーパック２１の上部における地上のクレーンのクランプ部２５で把持した部分よりも下の部分を収容可能な高さとしているので、クレーンのクランプ部２５と容器本体２６との干渉がなく、容易にオーバーパック２１を容器本体２６へ挿入することができる。しかも、上記作業を地上で行っているので、監視も容易となり、作業性も良い。
【００３１】
そして、図６に示すように、容器本体２６の上に容器蓋体２７を被せ、オーバーパック２１を密閉する。この際、容器本体２６と容器蓋体２７との合せ面に形成した段付部２８，２９により、容器本体２６と容器蓋体２７との位置合せが容易となり、緩衝材容器２２による密封性が向上される。
【００３２】
最後に、緩衝材容器２２の上部にケージ２４の天板３１を乗せ、天板３１と底板３０との間に側部格子部３２を溶接してケージ２４を完成する。この際、天板３１には予め吊ピース２３を固定しておいても、この場で溶接するようにしても良く、又、側部格子部３２は、縦材３３と横材３４を一本ずつ溶接するようにしても、図２・図７に示すように、予め半分の大きさに形成しておいて互いに組合せてから溶接するようにしても良い。
【００３３】
尚、緩衝材容器２２は地中の水分を吸収して多少膨張するので、オーバーパック２１と緩衝材容器２２、及び、緩衝材容器２２とケージ２４との隙間は、膨張分だけ余裕を持たせて形成するようにする。
【００３４】
こうして最終処分容器１８ができたら、図１に示すように、最終処分容器１８を昇降機構１６の昇降機１５に乗せ、ウインチなどの巻取装置１３を巻戻すことにより、地上５の建屋１２から縦穴７を介して地下約１０００ｍ程度の位置にある地中岩盤６に形成された水平方向へ拡がる地層内処分場１１の容器収容空間８へ送る。
【００３５】
そして、容器収容空間８へ送られた最終処分容器１８を搬送台車２０などの受渡装置で受け取り、搬送台車２０から天井クレーンなどの挿入装置１９へ受け渡す。
【００３６】
この際、天井クレーンなどの挿入装置１９は、吊具３５でケージ２４の吊ピース２３を吊るようにする。
【００３７】
そして、最終処分容器１８を吊具３５で吊った天井クレーンなどの挿入装置１９を前後方向や左右方向などへ移動することにより目的とする容器収容孔１０の位置まで搬送し、吊具３５を降ろして容器収容孔１０へ最終処分容器１８を嵌入させる。
【００３８】
ここで、容器収容孔１０は、最終処分容器１８を収容できるぎりぎりの大きさに形成しておけば良く、図８に示すように、緩衝材４を設置する必要をなくすことができる。
【００３９】
以上により、ケージ２４の天板３１が容器収容空間８の床面９に対して面一の状態で、最終処分容器１８が容器収容孔１０へ収容される。
【００４０】
以上、述べたように、本発明によれば、使用済核燃料を封入された金属製の円筒容器である重さ約１２トンのオーバーパック２１をベントナイトを主成分とする緩衝材製の緩衝材容器２２で封入し、該緩衝材容器２２を、上面に吊ピース２３を取付けられた金属製のケージ２４で覆うようにしたので、地上にてオーバーパック２１を容易に取り扱って最終処分容器１８を作り、支障なく地層内処分場１１の各容器収容孔１０へ最終処分容器１８ごとオーバーパック２１を収容させることができるようになる。
【００４１】
又、地層内処分場１１の容器収容孔１０に、予め緩衝材４を設置するなどの作業をなくすことができるようになる。
【００４２】
尚、本発明は、上述の実施の形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、使用済核燃料を収容するオーバーパックを地上にて容易に取扱うことができるようになるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例にかかる地層内処分場の概略側方断面図である。
【図２】放射性廃棄物最終処分用容器の概略斜視図である。
【図３】放射性廃棄物最終処分用容器の概略分解斜視図である。
【図４】放射性廃棄物最終処分用容器の製造過程を示す側方断面図である。
【図５】放射性廃棄物最終処分用容器の製造過程を示す図４に続く側方断面図である。
【図６】放射性廃棄物最終処分用容器の製造過程を示す図５に続く側方断面図である。
【図７】放射性廃棄物最終処分用容器の製造過程を示す図６に続く側方断面図である。
【図８】オーバーパックを容器収容孔へ直接収容する場合の状態を示す概略側方断面図である。
【符号の説明】
２１ オーバーパック
２２ 緩衝材容器
２３ 吊ピース
２４ ケージ
Claims (1)
- 使用済核燃料を封入された金属製のオーバーパックをベントナイトを主成分とする緩衝材製の緩衝材容器で封入し、該緩衝材容器を、上面に吊ピースを取付けられた金属製のケージで覆ったことを特徴とする放射性廃棄物最終処分用容器。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP11329096A JP3740738B2 (ja) | 1996-04-10 | 1996-04-10 | 放射性廃棄物最終処分用容器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11329096A JP3740738B2 (ja) | 1996-04-10 | 1996-04-10 | 放射性廃棄物最終処分用容器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH09281289A JPH09281289A (ja) | 1997-10-31 |
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| JP11329096A Expired - Fee Related JP3740738B2 (ja) | 1996-04-10 | 1996-04-10 | 放射性廃棄物最終処分用容器 |
Country Status (1)
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Families Citing this family (2)
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|---|---|---|---|---|
| JP2004286451A (ja) * | 2003-03-19 | 2004-10-14 | Kajima Corp | 廃棄体の地層処分方法 |
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-
1996
- 1996-04-10 JP JP11329096A patent/JP3740738B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
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| JPH09281289A (ja) | 1997-10-31 |
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