JP3810589B2

JP3810589B2 - Radioactive waste storage facility

Info

Publication number: JP3810589B2
Application number: JP18495299A
Authority: JP
Inventors: 光博入野; 隆之入江; 俊夫船越; 憲治邨沢
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1999-06-30
Filing date: 1999-06-30
Publication date: 2006-08-16
Anticipated expiration: 2019-06-30
Also published as: JP2001013295A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放射性廃棄物の貯蔵施設に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特公平１−５３７６０号公報にも記載されているように、例えば核燃料再処理工場の廃液はガラス固化体としてパッケージされ、その後このガラス固化体は放射性物質の崩壊により熱を発生するため、貯蔵施設の中で冷却される。図６及び図７は、従来の典型的な自然通風式の貯蔵施設を示し、図８はセル室を含む通気の流れを示す。この貯蔵施設１は、コンクリート側壁１４及び天井スラグ６によって囲まれたセル室２を有し、このセル室２の中には、それぞれガラス固化体３を格納する複数の収納管４が、セル室２を上方の搬送室５から区画している天井スラグ６に固定されて下方に垂下している。また、図７に示すように、収納管４の回りには、外管７を配置することによって、この外管７と収納管４との間に環状空間８が形成され、この環状空間８は、冷却空気通路として用いられている。また、コンクリート側壁１４には、コンクリート側壁内面に対向して側壁流路形成板１５が設けられ、コンクリート側壁１４とこの側壁流路形成板１５との間にコンクリート側壁冷却用の側壁流路１６が形成されている。
【０００３】
このような貯蔵施設１では、収納管４に収納されたガラス固化体３の崩壊熱が、収納管４を通じてそのまわりの環状空間８の空気を熱し、これに伴って自然発生的に、環状空間８の空気が上昇する対流が生じ、この環状空間８内の対流によって、外気入口から空気を給気シャフト１０に取り込む空気の流れが作られる。すなわち、給気シャフト１０に取り入れられた空気は、図８に矢印で示すように、収納管４の下方の下部プレナム１１から環状空間８に入り込んで、収納管の熱を吸収しながら環状空間８とともに側壁流路１６内を上昇し、次いで上部プレナム１２を通じて排気シャフト１３に入り、この排気シャフト１３を上昇した後に空気出口を通じて外部に排出されるようになっている。このことから、貯蔵施設１では、収納管４の中のガラス固化体３が熱を発生している限り、自然発生的に生じる環状空間８の対流による自然通風によってガラス固化体３を含む収納管４及びコンクリート側壁１４を冷却することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の貯蔵施設１では、自然通風によってガラス固化体３自体を冷却することは可能であるが、ガラス固化体３の崩壊熱によって加熱されるセル室２まわりのコンクリート構造物の冷却が不十分である問題がある。
【０００５】
より詳細に説明すれば、第１に天井スラグ６の冷却不足の問題である。天井部には、通常断熱材１９を施工してあるが、そのために天井スラグ６の上に位置する搬送室５への熱逃げがほとんどないため、断熱材１９による天井スラグ６の過熱防止は困難である。さらに、図８に示すように、側壁流路１６内で、加熱された冷却空気の一部が循環流を生じるため、ワンスルーで側壁流路１６を流れる場合に較べて、冷却空気の冷却機能が不十分となる。
【０００６】
第２に、図９に示すように、冷却空気は外気入口から取り入れられて下部プレナム１１に到った後に、セル室２内の側壁流路１６を通る際に不均一な流れとなる。つまり、給気シャフト１０に近いコンクリート側壁部が死角となって、この領域への空気流量が減じ、その結果この領域のコンクリート側壁が過熱される。第３に、図１０に示すように、冷却空気出口通路１３における冷却空気の圧損に伴う冷却流量の低下である。ガラス固化体は長期間に亘って熱とともに放射線をも発生するため、図１１に示すような仕方でセル室２まわりを遮蔽するために、冷却空気入口通路１０及び冷却空気出口通路１３にそれぞれ、入口遮蔽板１７及び出口遮蔽板１８を迷路状に互い違いに配置している。図１０は、これらの遮蔽板１７、１８によって通路内の冷却空気の流れを示す。図１０に示すように、冷却空気は強制的に５回の方向転換が行われ、それに伴い圧力損失が生じ、冷却空気流量を確保することが困難となる。
【０００７】
放射性廃棄物の貯蔵施設はそもそも、放射能レベルを一定レベルに減衰させるまで極めて長期に亘ってガラス固化体３を安全に貯蔵することが必須とされ、その意味で、貯蔵施設の長期健全性確保は、極めて重要な課題である。
【０００８】
この点、貯蔵施設の建物構造を構成するコンクリートの許容耐熱温度は、通常６５°Ｃであり、コンクリートの過熱防止は貯蔵施設の長期健全性確保にとって不可欠といえる。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、上記課題に鑑み、放射性廃棄物とともにそのまわりのコンクリート構造物も含め、十分且つ均一に冷却することにより、長期健全性が確保可能な放射性廃棄物の貯蔵施設を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明の放射性廃棄物の貯蔵施設は、四方がコンクリート側壁によって囲まれ、上方がコンクリート天井スラグによって仕切られたセル室の中に複数の収納管が並置され、このセル室は、外気入口を備えた外気導入通路に通じ、且つ複数の収納管の下方に位置する下部プレナムと、空気出口を備えた冷却空気排出通路に通じ、且つ天井スラグの下方に位置する上部プレナムとを有し、コンクリート側壁には、コンクリート側壁内面に対向して側壁流路形成板が設けられ、コンクリート側壁とこの側壁流路形成板との間にコンクリート側壁冷却用の側壁流路が形成され、各収納管の中に収容した放射性廃棄物の発する熱によって生成される前記セル室内の対流による自然通気によって、前記放射性廃棄物を含む収納管及びコンクリート側壁を冷却する放射性廃棄物の貯蔵施設において、
天井スラグには、天井スラグ内面に対向して天井流路形成板を設けて、天井スラグ内面と天井流路形成板との間に、前記側壁流路に連通する天井流路を形成し、
前記側壁流路には、下部プレナムから上部プレナムに向かって延びる仕切りを設けた構成としてある。
【００１１】
上記課題を解決すべく、本発明の放射性廃棄物の貯蔵施設は、四方がコンクリート側壁によって囲まれ、上方がコンクリート天井スラグによって仕切られたセル室の中に複数の収納管が並置され、このセル室は、外気入口を備えた外気導入通路に通じ、且つ複数の収納管の下方に位置する下部プレナムと、空気出口を備えた冷却空気排出通路に通じ、且つ天井スラグの下方に位置する上部プレナムとを有し、コンクリート側壁には、コンクリート側壁内面に対向して側壁流路形成板が設けられ、コンクリート側壁とこの側壁流路形成板との間にコンクリート側壁冷却用の側壁流路が形成され、各収納管の中に収容した放射性廃棄物の発する熱によって生成される前記セル室内の対流による自然通気によって、前記放射性廃棄物を含む収納管及びコンクリート側壁を冷却する放射性廃棄物の貯蔵施設において、
前記冷却空気排出通路側の前記コンクリート側壁と前記側壁流路形成板との間に形成された前記側壁流路内に空気流量絞り手段を設けた構成としてある。
【００１２】
上記課題を解決すべく、本発明の放射性廃棄物の貯蔵施設は、四方がコンクリート側壁によって囲まれ、上方がコンクリート天井スラグによって仕切られたセル室の中に複数の収納管が並置され、このセル室は、複数の収納管の下方に位置し、且つ外気入口を備えた外気導入通路に通じる下部プレナムと、天井スラグの下方に位置し、且つ空気出口を備えた冷却空気排出通路に通じる上部プレナムとを有し、この冷却空気排出通路は、天井スラグから上方に延び、且つセル室の近位側に位置するコンクリート近位側壁と、上方に延び、且つセル室の遠位側に位置するコンクリート遠位側壁とを有し、冷却空気排出通路は、このコンクリート近位及び遠位側壁それぞれの内壁から内部に突出する複数の遮蔽板を上方に向かって互い違いに有し、各収納管の中に収容した放射性廃棄物の発生する熱によって生成される前記セル室内の対流による自然通気によって、前記放射性廃棄物を含む収納管及びセル室まわりのコンクリートを冷却し、上部プレナムからの冷却済み空気が、コンクリート遠位側壁の内壁によって前記冷却空気排出通路内で空気出口に向かって上方に偏向される放射性廃棄物貯蔵施設において、
前記複数の遮蔽板のうち最下位置の遮蔽板を、前記コンクリート近位側壁の内壁に設ける構成としてある。
【作用】
本発明による貯蔵施設によれば、下部プレナムからセル室内に流入した冷却空気は、自然通気の仕方で複数の収納管とともに側壁流路内を流れることによって、コンクリート側壁を内壁から冷却することができる。このとき、空気は側壁流路に設けた仕切りによって側壁流路内を下部プレナムから上部プレナムに向かってワンスルーとして流れ、従来技術で生じていた側壁流路内の循環流を防止することができる。さらに空気は、側壁流路に連通した天井流路を通り、天井スラブをその内壁から冷却することができる。これにより、放射性廃棄物のみならずコンクリート側壁及び天井スラグを十分冷却することができる。
【００１３】
本発明による貯蔵施設によれば、下部プレナムからセル室内に流入した冷却空気は、自然通気の仕方で複数の収納管とともに側壁流路内を流れることによって、コンクリート側壁を内壁から冷却することができる。このとき、冷却空気排出通路側の側壁流路内を流れる空気は、空気流量絞り手段によってその流量が絞られるので、このような空気流量絞り手段の設けられていない外気導入通路側の側壁流路内を流れる空気との間で、流量の均一化を達成し、以てコンクリートの冷却の偏りを防止することができる。
【００１４】
本発明による貯蔵施設によれば、下部プレナムからセル室内に流入した冷却空気は、自然通気の仕方で複数の収納管を冷却することができる。このとき、上部プレナムから冷却空気排出通路内に流入する空気は、コンクリート遠位側壁の内壁により偏向されて、冷却空気排出通路内を空気出口に向かって上方に流れる。その際、最下位置の遮蔽板は、コンクリート近位側壁の内壁に設けられているので、偏向した空気は、そのままコンクリート遠位側壁の内壁に沿って最下位置の遮蔽板を越えて流れることができる。従って、冷却空気排出通路内における遮蔽板による空気の圧力損失の発生を極力防止することにより、遮蔽板による放射性廃棄物が発生する放射線の遮蔽機能を確保しつつ、冷却空気の流量を十分に確保することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態を、図１を参照しながら、以下に詳細に説明する。
貯蔵施設２０は、図１（ａ）から理解できるように、従来と同様に、四方がコンクリート側壁５０によって囲まれ、上方がコンクリート天井スラグ４０によって仕切られたセル室２２を有し、このセル室２２の中に複数の収納管３６が並置される。収納室３６の下方には、給気シャフト２６に通じる下部プレナム２４が、天井スラグ４０の下方には、排気シャフト３０に通じる上部プレナム２８が形成されている。排気シャフト３０は、天井スラグ４０から上方に延びる、セル室２２の近位側のコンクリート側壁７０と、セル室２２の遠位側のコンクリート側壁７２とを有する。給気シャフト２６の上端には、外気入口３２が設けられ、上部プレナム２８のレベルには、入口遮蔽板５２が設けられ、収納管３６から生じる放射線が外部に漏洩しないように、適正に遮蔽するようにしてある。一方、排気シャフト３０の上端には、空気出口３４が設けられ、上部プレナム２８のレベルには、入口遮蔽板５２と同様な目的で、出口遮蔽板５３が設けられている。これにより、外気入口３２を通じて給気シャフト２６の中に取り込んだ空気は、矢印で示すように、下部プレナム２４からセル室２２を通って上部プレナム２８に入り、この上部プレナム２８から排気シャフト３０を経て、この排気シャフト３０の上端に位置する空気出口３４を通って外部に排出され、この一連の冷却空気の流れによって、セル室２２に並置された複数の収納管３６の冷却が行われる。セル室２２と搬送室３８とを区画する天井スラグ４０には、各収納管３６に連通する貫通孔４０ａが形成され、この貫通孔４０ａを通じてセル室２２内の各収納管３６に対するガラス固化体４２の格納及び取り出しが行われる。
【００１６】
なお、各収納管３６のまわりには、従来とは異なり、下部プレナム２４及び上部プレナム２８に通じる環状空間を形成する外管を排除してある。
【００１７】
コンクリート側壁５０には、コンクリート側壁内面に対向して側壁流路形成板５４が配設され、コンクリート側壁５０と側壁流路形成板５４との間にコンクリート側壁冷却用の側壁流路５６が形成される。また、図１（ｂ）及び（ｃ）に明瞭に示すように、側壁流路５６には、下部プレナム２４から上部プレナム２８に向かって延びるリブ５８を設け、側壁流路５６を下部プレナム２４から上部プレナム２８に向かって延びる個々の流路に仕切ってある。天井スラグ４０には、天井スラブ内面に対して対向して天井流路形成板６０を設けて、天井スラグ内面と天井流路形成板５６との間に、側壁流路５６に連通する天井流路６２を形成してある。６０ａ及び５４ａが示すように、天井流路形成板６０及び側壁形成板５４いずれも、排気シャフト３０の入口付近まで、延長してある。
【００１８】
このように構成された本実施例にかかる貯蔵施設によれば、従来と同様に、収納管３６に格納されたガラス固化体４２が熱を発生している限り、その崩壊熱により自然発生的にセル室２２内の空気が上昇する対流が生じ、この対流に誘起される自然通風、つまり外気入口３２から給気シャフト２６及び下部プレナム２４で形成される導入通路から、セル室２２を通り、上部プレナム２８及び排気シャフト３０で形成される排気通路を経て空気出口３４から外部に放出される冷却空気の流れによって、セル室２２に並置された複数の収納管３６の冷却が行われる。すなわち、給気シャフト２６に入り込んだ空気は、図１（ａ）に矢印で示すように、下部プレナム２４から収納管３６の熱を吸収しながらセル室２２内を上昇し、次いで上部プレナム２８、排気シャフト３０に入り、この排気シャフト３０を上昇した後に空気出口３４を通じて外部に出る。
【００１９】
このとき、空気は側壁流路５６に設けたリブ５８によって側壁流路５６内を下部プレナム２４から上部プレナム２８に向かってワンスルーとして流れ、従来技術で生じていた側壁流路５６内の循環流を防止することができる。さらに空気は、側壁流路５６に連通した天井流路６２を通り、天井スラグ４０をその内壁から冷却することができる。これにより、放射性廃棄物であるガラス固化体４２のみならずコンクリート側壁５０並びに天井スラグ４０をも十分冷却することができる。
【００２０】
本発明の他の実施の形態を以下に説明するが、第１の実施の形態と同様な要素には同様な番号を付することによりその説明は省略し、主に特徴部分について説明する。
【００２１】
本発明の第２の実施の形態を、図２及び図３を参照しながら、以下に詳細に説明する。
【００２２】
本実施の形態の特徴は、冷却空気排出通路３０側のコンクリート側壁５０と側壁流路形成板５４との間に形成された側壁流路５６内に空気流量絞り手段６４を設けた点にある。図２（ａ）から理解できるように、側壁流路５６の横断面積の略半分の領域に亘って空気流量絞り手段６４を配置している。空気流量絞り手段６４の設置高さは、コンクリート側壁５０の下部レベルであるのが好ましい。
【００２３】
図２（ｂ）において、空気流量絞り手段６４は、側壁流路５６内の冷却空気の流れに交差するように配置された多孔板６４ｂからなる。一方、図２（ｃ）において、空気流量絞り手段６４は、側壁流路５６内の冷却空気の流れに沿うように配置された隙間調整板６４ｃからなる。いずれも、面積開孔率は、約２０％ないし５０％が好ましい。このような空気流量絞り手段６４によれば、冷却空気排出通路３０側の側壁流路５６と冷却入口通路２６側の側壁流路５６との間で、図３に示すように、従来死角となっていた給気シャフト側に近いコンクリート側壁も含め、側壁流路内を通る空気流量の均一化を実現することが可能となる。
【００２４】
本発明の第３の実施の形態を、図４及び図５を参照しながら、以下に詳細に説明する。冷却空気排出通路３０は、天井スラグ４０から上方に延び、且つセル室２２の近位側に位置するコンクリート近位側壁７０と、上方に延び、且つセル室２２の遠位側に位置するコンクリート遠位側壁７２とを有し、冷却空気排出通路３０は、このコンクリート近位及び遠位側壁７０、７２それぞれの内壁から内部に突出する複数の遮蔽板５３を上方に向かって互い違いに有する。本実施の形態の特徴は、このような複数の遮蔽板５３のうち最下位置の遮蔽板を、コンクリート近位側壁７０の内壁に設けた点にある。
【００２５】
図４に示すように、このような遮蔽板５３の配置によれば、セル室２２内で収納管３６及びコンクリート構造物を冷却して上部プレナム２８に到った空気が排気シャフト３０内に流入する際、コンクリート遠位側壁７２の内壁によって偏向されて、空気出口３４に向かって排気シャフト３０内を上方に流れる。このとき、最下位置の遮蔽板５３は、コンクリート近位側壁７０に設けられているので、偏向された空気は、コンクリート遠位側壁７２の内壁に沿って最下位置の遮蔽板を越えて流れることが可能となる。従って、排気シャフト３０内で遮蔽板５３による余分な空気の圧力損失を防止し、その結果冷却空気の流量を十分に確保することができる。試験例によれば、従来の５回の空気流れの方向転換（図１１参照）を３回の方向転換に減じた結果、冷却空気流量で約１５％、ガラス固化体温度及びコンクリート温度で約１０°Ｃ低下することを確認した。なお、図５に示すように、放射性廃棄物からの放射線は、迷路状に配置された遮蔽板５３によって従来と同様に十分に遮蔽することが可能である。
【００２６】
以上、本発明の実施の形態を詳細に説明したが、請求の範囲に記載された本発明の範囲内で種々の変更、修正が可能である。例えば、放射性廃棄物は、ガラス固化体に限定されることなく、本実施の形態と同様な仕方で冷却且つ貯蔵される限りにおいて、本発明の貯蔵施設は、どのような放射性廃棄物にも適用可能である。
【００２７】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の貯蔵施設によれば、自然通風の仕方で放射性廃棄物のみならず施設のコンクリート構造物も十分かつ均一に冷却し、以て施設の長期健全性を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１（ａ）】本発明の第１の実施の形態に係る貯蔵施設の概略断面図である。
【図１（ｂ）】図１（ａ）の線Ａ−Ａに沿う断面図である。
【図１（ｃ）】図１（ｂ）のＢ部拡大図である。
【図２（ａ）】本発明の第２の実施の形態に係る貯蔵施設の図１（ｂ）に対応する図である。
【図２（ｂ）】図２（ａ）のＣ部分拡大図である。
【図２（ｃ）】図２（ａ）のＣ部分拡大図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る貯蔵施設の内部での冷却空気の流れを示す図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係る貯蔵施設の冷却空気出口まわりの部分斜視図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る貯蔵施設の冷却空気出口まわりにおける放射線の屈折反射状況を示す図４と同様な図である。
【図６（ａ）】従来の貯蔵施設の概略断面図である。
【図６（ｂ）】図６（ａ）の線Ａ−Ａに沿う断面図である。
【図７】従来の貯蔵施設で採用した収納管の床面支持構造を示す断面図である。
【図８】従来の貯蔵施設の内部でのコンクリート側壁部まわりの冷却空気の流れを示す図３と同様な図である。
【図９】従来の貯蔵施設の内部での冷却空気の全体流れを示す図である。
【図１０】従来の貯蔵施設の冷却空気出口まわりの部分斜視図であり、図４と同様な図である。
【図１１】従来の貯蔵施設の冷却空気出口まわりにおける放射線の屈折反射状況を示す図であり、図５と同様な図である。
【符号の説明】
２０貯蔵施設
２２セル室
２４下部プレナム
２６給気シャフト
２８上部プレナム
３０排気シャフト
３２外気入口
３４空気出口
３６収納管
３８搬送室
４０天井スラグ
４２ガラス固化体
５０コンクリート側壁
５２入口遮蔽板
５３出口遮蔽板
５４側壁流路形成板
５６側壁流路
５８リブ
６０天井流路形成板
６２天井流路
６４空気流量絞り手段
７０コンクリート近位側壁
７２コンクリート遠位側壁[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a radioactive waste storage facility.
[0002]
[Prior art]
As described in Japanese Examined Patent Publication No. 1-53760, for example, the waste liquid of a nuclear fuel reprocessing plant is packaged as a vitrified body, and then the vitrified body generates heat due to the decay of radioactive materials. It is cooled in the inside. 6 and 7 show a conventional typical natural ventilation storage facility, and FIG. 8 shows a flow of ventilation including a cell chamber. The storage facility 1 has a cell room 2 surrounded by a concrete side wall 14 and a ceiling slag 6, and a plurality of storage pipes 4 for storing the vitrified bodies 3 are respectively provided in the cell room 2. 2 is fixed to a ceiling slug 6 that divides 2 from the upper transfer chamber 5 and hangs downward. Further, as shown in FIG. 7, an outer space 7 is disposed around the storage tube 4 to form an annular space 8 between the outer tube 7 and the storage tube 4. It is used as a cooling air passage. The concrete side wall 14 is provided with a side wall flow path forming plate 15 facing the inner surface of the concrete side wall, and a side wall flow path 16 for cooling the concrete side wall is provided between the concrete side wall 14 and the side wall flow path forming plate 15. Is formed.
[0003]
In such a storage facility 1, the decay heat of the vitrified body 3 stored in the storage tube 4 heats the air in the annular space 8 therethrough through the storage tube 4. The convection in which the air of 8 rises occurs, and the convection in the annular space 8 creates a flow of air that takes air from the outside air inlet into the supply shaft 10. That is, the air taken into the air supply shaft 10 enters the annular space 8 from the lower plenum 11 below the storage tube 4 and absorbs the heat of the storage tube, as indicated by arrows in FIG. At the same time, it rises in the side wall flow path 16 and then enters the exhaust shaft 13 through the upper plenum 12. After the exhaust shaft 13 is lifted, it is discharged to the outside through the air outlet. Therefore, in the storage facility 1, as long as the vitrified body 3 in the storage tube 4 generates heat, the storage tube containing the vitrified body 3 by natural ventilation due to convection in the annular space 8 that occurs naturally. 4 and the concrete side wall 14 can be cooled.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional storage facility 1, it is possible to cool the vitrified body 3 itself by natural ventilation, but the concrete structure around the cell chamber 2 heated by the decay heat of the vitrified body 3. There is a problem of insufficient cooling.
[0005]
More specifically, the first problem is insufficient cooling of the ceiling slag 6. Although a heat insulating material 19 is usually installed on the ceiling, there is almost no heat escape to the transfer chamber 5 located on the ceiling slag 6, so it is difficult to prevent the ceiling slag 6 from being overheated by the heat insulating material 19. It is. Further, as shown in FIG. 8, since a part of the heated cooling air is circulated in the side wall channel 16, a cooling function for cooling air is provided as compared with the case where the side wall channel 16 is flown through one-through. It becomes insufficient.
[0006]
Secondly, as shown in FIG. 9, after the cooling air is taken from the outside air inlet and reaches the lower plenum 11, the cooling air flows non-uniformly when passing through the side wall channel 16 in the cell chamber 2. That is, the concrete side wall portion close to the air supply shaft 10 becomes a blind spot, the air flow rate to this region is reduced, and as a result, the concrete side wall in this region is overheated. Third, as shown in FIG. 10, the cooling flow rate is reduced due to the pressure loss of the cooling air in the cooling air outlet passage 13. Since the vitrified body generates radiation as well as heat over a long period of time, the cooling air inlet passage 10 and the cooling air outlet passage 13 are respectively shielded around the cell chamber 2 in the manner shown in FIG. The entrance shielding plates 17 and the exit shielding plates 18 are alternately arranged in a maze shape. FIG. 10 shows the flow of cooling air in the passage by these shielding plates 17 and 18. As shown in FIG. 10, the cooling air is forcibly changed in direction five times, resulting in a pressure loss, and it becomes difficult to ensure the cooling air flow rate.
[0007]
In the first place, radioactive waste storage facilities are required to store the vitrified material 3 safely for a very long time until the radioactivity level is attenuated to a certain level. In this sense, long-term integrity of the storage facilities is ensured. Is a very important issue.
[0008]
In this respect, the allowable heat-resistant temperature of the concrete constituting the building structure of the storage facility is usually 65 ° C, and it can be said that prevention of overheating of the concrete is indispensable for ensuring the long-term soundness of the storage facility.
[0009]
Therefore, in view of the above problems, an object of the present invention is to provide a radioactive waste storage facility that can ensure long-term soundness by sufficiently and uniformly cooling radioactive waste together with surrounding concrete structures. There is to do.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the radioactive waste storage facility of the present invention has a plurality of storage pipes juxtaposed in a cell room surrounded on all sides by concrete side walls and partitioned by concrete ceiling slag. The chamber communicates with an outside air introduction passage provided with an outside air inlet and communicates with a lower plenum located below the plurality of storage pipes and a cooling air discharge passage provided with an air outlet and located below the ceiling slag. The side wall of the concrete side wall is provided with a side wall channel forming plate facing the inner surface of the concrete side wall, and a side wall channel for cooling the concrete side wall is formed between the concrete side wall and the side wall channel forming plate. A storage tube containing the radioactive waste by natural ventilation by convection in the cell chamber generated by the heat generated by the radioactive waste stored in each storage tube. In storage facilities of radioactive wastes to cool the concrete side walls,
The ceiling slag is provided with a ceiling channel forming plate facing the inner surface of the ceiling slag, and a ceiling channel communicating with the side wall channel is formed between the ceiling slag inner surface and the ceiling channel forming plate,
The side wall channel is provided with a partition extending from the lower plenum toward the upper plenum.
[0011]
In order to solve the above problems, the radioactive waste storage facility of the present invention has a plurality of storage pipes juxtaposed in a cell room surrounded on all sides by concrete side walls and partitioned by concrete ceiling slag. The chamber communicates with an outside air introduction passage provided with an outside air inlet and communicates with a lower plenum located below the plurality of storage pipes and a cooling air discharge passage provided with an air outlet and located below the ceiling slag. The side wall of the concrete side wall is provided with a side wall channel forming plate facing the inner surface of the concrete side wall, and a side wall channel for cooling the concrete side wall is formed between the concrete side wall and the side wall channel forming plate. A storage tube containing the radioactive waste by natural ventilation by convection in the cell chamber generated by the heat generated by the radioactive waste stored in each storage tube. In storage facilities of radioactive wastes to cool the concrete side walls,
An air flow restriction means is provided in the side wall channel formed between the concrete side wall on the cooling air discharge passage side and the side wall channel forming plate.
[0012]
In order to solve the above problems, the radioactive waste storage facility of the present invention has a plurality of storage pipes juxtaposed in a cell room surrounded on all sides by concrete side walls and partitioned by concrete ceiling slag. The chamber is located below the plurality of storage pipes and communicates with a lower plenum having an outside air inlet and leading to an outside air introduction passage, and an upper plenum located below the ceiling slag and leading to a cooling air discharge passage having an air outlet The cooling air discharge passage extends upward from the ceiling slug and is located on the proximal side of the cell chamber, and on the distal side of the cell chamber. The cooling air discharge passages alternately have a plurality of shielding plates projecting inwardly from the inner walls of the concrete proximal and distal side walls, respectively. The natural ventilation by the convection in the cell chamber generated by the heat generated by the radioactive waste stored in the storage pipe cools the concrete around the storage pipe and the cell chamber containing the radioactive waste, and from the upper plenum. In a radioactive waste storage facility in which cooled air is deflected upward in the cooling air discharge passage towards the air outlet by the inner wall of the concrete distal side wall,
Of the plurality of shielding plates, a lowermost shielding plate is provided on the inner wall of the concrete proximal side wall.
[Action]
According to the storage facility of the present invention, the cooling air flowing into the cell chamber from the lower plenum can cool the concrete side wall from the inner wall by flowing in the side wall channel together with the plurality of storage pipes in a natural ventilation manner. . At this time, the air flows as one-through in the side wall channel from the lower plenum to the upper plenum by the partition provided in the side wall channel, and the circulation flow in the side wall channel which has occurred in the prior art can be prevented. Furthermore, the air can pass through the ceiling channel communicating with the side wall channel and cool the ceiling slab from its inner wall. Thereby, not only a radioactive waste but a concrete side wall and ceiling slag can fully be cooled.
[0013]
According to the storage facility of the present invention, the cooling air flowing into the cell chamber from the lower plenum can cool the concrete side wall from the inner wall by flowing in the side wall channel together with the plurality of storage pipes in a natural ventilation manner. . At this time, since the flow rate of the air flowing in the side wall flow path on the cooling air discharge passage side is throttled by the air flow rate throttle means, the side wall flow path on the side of the outside air introduction passage without such an air flow rate throttle means is provided. It is possible to achieve a uniform flow rate with the air flowing inside, thereby preventing uneven cooling of the concrete.
[0014]
According to the storage facility of the present invention, the cooling air flowing into the cell chamber from the lower plenum can cool the plurality of storage tubes in a natural ventilation manner. At this time, the air flowing into the cooling air discharge passage from the upper plenum is deflected by the inner wall of the concrete distal side wall and flows upward in the cooling air discharge passage toward the air outlet. At that time, since the lowermost shielding plate is provided on the inner wall of the concrete proximal side wall, the deflected air flows directly over the lowermost shielding plate along the inner wall of the concrete distal side wall. Can do. Therefore, by preventing the generation of air pressure loss due to the shielding plate in the cooling air discharge passage as much as possible, it is possible to secure a sufficient cooling air flow rate while ensuring the shielding function of the radiation generated by the shielding plate. can do.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A first embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to FIG.
As can be understood from FIG. 1A, the storage facility 20 has a cell room 22 surrounded by concrete side walls 50 on the four sides and partitioned by a concrete ceiling slug 40 on the upper side, as in the prior art. A plurality of storage tubes 36 are juxtaposed in 22. A lower plenum 24 that communicates with the air supply shaft 26 is formed below the storage chamber 36, and an upper plenum 28 that communicates with the exhaust shaft 30 is formed below the ceiling slug 40. The exhaust shaft 30 has a concrete side wall 70 on the proximal side of the cell chamber 22 and a concrete side wall 72 on the distal side of the cell chamber 22 that extend upward from the ceiling slug 40. An external air inlet 32 is provided at the upper end of the air supply shaft 26, and an inlet shielding plate 52 is provided at the level of the upper plenum 28 to properly shield the radiation generated from the storage tube 36 from leaking outside. It is like that. On the other hand, an air outlet 34 is provided at the upper end of the exhaust shaft 30, and an outlet shielding plate 53 is provided at the level of the upper plenum 28 for the same purpose as the inlet shielding plate 52. As a result, the air taken into the supply shaft 26 through the outside air inlet 32 enters the upper plenum 28 from the lower plenum 24 through the cell chamber 22 as indicated by the arrow, and the exhaust shaft 30 is moved from the upper plenum 28. Then, the air is discharged to the outside through the air outlet 34 positioned at the upper end of the exhaust shaft 30, and the plurality of storage tubes 36 juxtaposed in the cell chamber 22 are cooled by this series of cooling air flows. The ceiling slug 40 that divides the cell chamber 22 and the transfer chamber 38 is formed with a through hole 40a that communicates with each storage tube 36, and the vitrified body 42 for each storage tube 36 in the cell chamber 22 through this through hole 40a. Are stored and retrieved.
[0016]
Unlike the conventional case, the outer pipes that form an annular space communicating with the lower plenum 24 and the upper plenum 28 are excluded around each storage pipe 36.
[0017]
The concrete side wall 50 is provided with a side wall flow path forming plate 54 facing the inner surface of the concrete side wall, and a side wall flow path 56 for cooling the concrete side wall is formed between the concrete side wall 50 and the side wall flow path forming plate 54. The As clearly shown in FIGS. 1B and 1C, the side wall channel 56 is provided with ribs 58 extending from the lower plenum 24 toward the upper plenum 28, so that the side wall channel 56 extends from the lower plenum 24. Each channel is divided into individual channels extending toward the upper plenum 28. The ceiling slag 40 is provided with a ceiling channel forming plate 60 facing the inner surface of the ceiling slab, and the ceiling channel that communicates with the side wall channel 56 between the ceiling slag inner surface and the ceiling channel forming plate 56. 62 is formed. As indicated by 60 a and 54 a, both the ceiling flow path forming plate 60 and the side wall forming plate 54 extend to the vicinity of the inlet of the exhaust shaft 30.
[0018]
According to the storage facility according to the present embodiment configured as described above, as in the conventional case, as long as the vitrified body 42 stored in the storage tube 36 generates heat, it naturally occurs due to its decay heat. Convection in which the air in the cell chamber 22 rises is generated, and natural ventilation induced by this convection, that is, from the introduction passage formed by the supply shaft 26 and the lower plenum 24 from the outside air inlet 32, passes through the cell chamber 22, The plurality of storage tubes 36 juxtaposed in the cell chamber 22 are cooled by the flow of cooling air discharged from the air outlet 34 through the exhaust passage formed by the plenum 28 and the exhaust shaft 30. That is, as shown by an arrow in FIG. 1A, the air that has entered the air supply shaft 26 rises in the cell chamber 22 while absorbing heat from the storage pipe 36 from the lower plenum 24, and then the upper plenum 28, After entering the exhaust shaft 30 and ascending the exhaust shaft 30, it goes out through the air outlet 34.
[0019]
At this time, the air flows through the side wall flow channel 56 from the lower plenum 24 toward the upper plenum 28 as a one-through by the ribs 58 provided in the side wall flow channel 56, and the circulating flow in the side wall flow channel 56 generated in the prior art is Can be prevented. Further, the air can pass through the ceiling flow path 62 communicating with the side wall flow path 56 and cool the ceiling slug 40 from its inner wall. Thereby, not only the glass solidified body 42 which is radioactive waste but also the concrete side wall 50 and the ceiling slag 40 can be sufficiently cooled.
[0020]
Although other embodiments of the present invention will be described below, the same elements as those in the first embodiment will be denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted, and the characteristic portions will be mainly described.
[0021]
The second embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS.
[0022]
The present embodiment is characterized in that an air flow restricting means 64 is provided in a side wall flow path 56 formed between the concrete side wall 50 on the cooling air discharge passage 30 side and the side wall flow path forming plate 54. As can be understood from FIG. 2A, the air flow restricting means 64 is disposed over a substantially half area of the cross-sectional area of the side wall channel 56. The installation height of the air flow restrictor 64 is preferably at the lower level of the concrete side wall 50.
[0023]
In FIG. 2B, the air flow rate restricting means 64 is composed of a perforated plate 64 b arranged so as to intersect the flow of cooling air in the side wall flow path 56. On the other hand, in FIG. 2C, the air flow rate restricting means 64 is composed of a gap adjusting plate 64 c arranged along the flow of the cooling air in the side wall channel 56. In any case, the area opening ratio is preferably about 20% to 50%. According to such an air flow restricting means 64, a conventional blind spot is formed between the side wall flow path 56 on the cooling air discharge passage 30 side and the side wall flow path 56 on the cooling inlet passage 26 side as shown in FIG. It is possible to achieve a uniform air flow rate through the side wall flow path, including the concrete side wall close to the air supply shaft.
[0024]
The third embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. The cooling air discharge passage 30 extends upward from the ceiling slug 40 and a concrete proximal side wall 70 located on the proximal side of the cell chamber 22, and extends to the concrete side located on the distal side of the cell chamber 22. The cooling air discharge passage 30 has a plurality of shielding plates 53 alternately projecting upward from the inner walls of the concrete proximal and distal side walls 70 and 72, respectively. The feature of this embodiment is that the lowermost shielding plate among the plurality of shielding plates 53 is provided on the inner wall of the concrete proximal side wall 70.
[0025]
As shown in FIG. 4, according to such an arrangement of the shielding plate 53, the air that reaches the upper plenum 28 by cooling the storage pipe 36 and the concrete structure in the cell chamber 22 flows into the exhaust shaft 30. In doing so, it is deflected by the inner wall of the concrete distal side wall 72 and flows upward in the exhaust shaft 30 toward the air outlet 34. At this time, since the lowermost shielding plate 53 is provided on the concrete proximal side wall 70, the deflected air flows beyond the lowermost shielding plate along the inner wall of the concrete distal side wall 72. It becomes possible. Accordingly, it is possible to prevent an excess air pressure loss due to the shielding plate 53 in the exhaust shaft 30, and as a result, a sufficient flow rate of the cooling air can be ensured. According to the test example, as a result of reducing the conventional five air flow direction changes (see FIG. 11) to three direction changes, the cooling air flow rate is about 15%, the vitrified body temperature and the concrete temperature are about 10%. It was confirmed that the temperature decreased by ° C. As shown in FIG. 5, the radiation from the radioactive waste can be sufficiently shielded similarly to the conventional case by the shielding plate 53 arranged in a maze shape.
[0026]
Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, various changes and modifications can be made within the scope of the present invention described in the claims. For example, the storage facility of the present invention is applicable to any radioactive waste as long as the radioactive waste is not limited to vitrified material and is cooled and stored in the same manner as the present embodiment. Is possible.
[0027]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the storage facility of the present invention, not only radioactive waste but also the concrete structure of the facility is sufficiently and uniformly cooled by natural ventilation, thereby achieving long-term soundness of the facility. can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a schematic cross-sectional view of a storage facility according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 1 (c) is an enlarged view of a portion B in FIG. 1 (b).
FIG. 2 (a) is a diagram corresponding to FIG. 1 (b) of a storage facility according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 2 (b) is an enlarged view of part C of FIG. 2 (a).
FIG. 2 (c) is an enlarged view of part C of FIG. 2 (a).
FIG. 3 is a diagram showing a flow of cooling air inside a storage facility according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a partial perspective view around a cooling air outlet of a storage facility according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view similar to FIG. 4 showing a state of refractive reflection of radiation around the cooling air outlet of the storage facility according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 6 (a) is a schematic sectional view of a conventional storage facility.
6 (b) is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 6 (a).
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a floor support structure for a storage pipe employed in a conventional storage facility.
FIG. 8 is a view similar to FIG. 3 showing the flow of cooling air around the concrete side wall inside the conventional storage facility.
FIG. 9 is a diagram showing the entire flow of cooling air inside a conventional storage facility.
10 is a partial perspective view around a cooling air outlet of a conventional storage facility, and is the same view as FIG.
11 is a view showing a state of refractive reflection of radiation around a cooling air outlet of a conventional storage facility, and is the same view as FIG.
[Explanation of symbols]
20 Storage Facility 22 Cell Chamber 24 Lower Plenum 26 Air Supply Shaft 28 Upper Plenum 30 Exhaust Shaft 32 Outside Air Inlet 34 Air Outlet 36 Storage Pipe 38 Transfer Chamber 40 Ceiling Slag 42 Vitrified Solid 50 Concrete Side Wall 52 Entrance Shielding Plate 53 Exit Shielding Plate 54 Side wall channel forming plate 56 Side wall channel 58 Rib 60 Ceiling channel forming plate 62 Ceiling channel 64 Air flow restricting means 70 Concrete proximal side wall 72 Concrete distal side wall

Claims

A plurality of storage pipes are juxtaposed in a cell chamber surrounded by concrete side walls on the four sides and partitioned by a concrete ceiling slag, and this cell chamber leads to an outside air introduction passage having an outside air inlet, and a plurality of storage tubes. A lower plenum positioned below the pipe and an upper plenum communicating with a cooling air discharge passage having an air outlet and positioned below the ceiling slag, the concrete side wall facing the inner surface of the concrete side wall A flow path forming plate is provided, and a side wall flow path for cooling the concrete side wall is formed between the concrete side wall and the side wall flow path forming plate, and is generated by the heat generated by the radioactive waste stored in each storage pipe. In a radioactive waste storage facility for cooling the storage pipe and the concrete side wall containing the radioactive waste by natural ventilation by convection in the cell chamber. The ceiling slag is provided with a ceiling flow path forming plate facing the inner surface of the ceiling slag, and communicates at least with the side wall flow path on the outside air introduction passage side between the ceiling slag inner surface and the ceiling flow path forming plate. A ceiling channel is formed, a partition extending from the lower plenum toward the upper plenum is provided in the side wall channel, and an air flow restriction means is provided in the side wall channel on the cooling air discharge passage side. And storage facility.

2. The storage facility according to claim 1, wherein the air flow restricting means is formed of a perforated plate disposed so as to intersect a flow of cooling air in the side wall flow path.

2. The storage facility according to claim 1, wherein the air flow rate restricting means includes a gap adjusting plate disposed along the flow of cooling air in the side wall flow path.