JP3817211B2 - Radioactive material storage method and radioactive material storage facility - Google Patents

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    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子力発電所から発生する使用済燃料などの発熱性の放射性物質を貯蔵する貯蔵施設および貯蔵方法に関する。特に、コンクリート製の貯蔵室内に放射性物質を貯蔵する乾式の貯蔵技術であって、貯蔵室内を水平に流れる空気によって、放射性物質を冷却する方式(水平流れ)を用いた貯蔵施設および貯蔵方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
原子力発電所から発生する使用済燃料は、再処理を行うまでの期間、安全にかつ取り出し可能な状態で長期間保管する必要がある。使用済燃料の貯蔵は水プールや、キャスクと呼ばれる頑丈な容器、コンクリート製貯蔵容器またはコンクリート製貯蔵室等を用いて行われる。このうち、キャスク、コンクリート製貯蔵容器またはコンクリート製貯蔵室等を用いた乾式の貯蔵方法は水プールを用いた水中貯蔵に比べて安全性が高く、必要に応じて貯蔵容量を増やすことが容易であるなどの理由で、原子炉施設以外でも使用可能な技術である。
【0003】
従来の、使用済燃料乾式貯蔵方法として、原子力発電所から使用済燃料を輸送用キャスクで輸送し、貯蔵施設内で使用済燃料の詰替設備によって、遮へい能力の限られた金属製容器であるキャニスタに詰め替えて、密封した後、このキャニスタをコンクリート製貯蔵室内にあらかじめ設置された収納管に収納し、収納管上部を遮へい能力のあるプラグによって再密封を行う方法、あるいは、輸送用キャスクから、使用済燃料を使用済燃料詰替設備により直接、コンクリート製貯蔵室内にあらかじめ設置された収納管に収納し、収納管上部をプラグで密封する方法がある(例えば、特開平9−113678号公報参照。)。なお、キャスクとは、臨界防止機能、放射線遮へい機能、冷却機能、および密封機能を備えた頑丈な金属製容器で、原子力発電所等で放射性物質の輸送や貯蔵に一般的に使用されている容器である。
【0004】
また、特開平9−113678号公報によると、上記のコンクリート製貯蔵室は、収納管の上端を保持する天井スラブとこの天井スラブの下方に位置し収納管の下端部を保持する床スラブとの間に水平な空気通路を形成し、この空気通路内を流れる空気によって、収納管に収納した使用済燃料からの崩壊熱を冷却するように構成されている。この冷却空気は、建屋外部から空気流入口、空気流入ダクト、および垂直方向に複数配設された水平な空気整流板を通って前記空気通路を流れた後、空気排出ダクトを経て空気排出口より建屋外に排出される。
【0005】
さらに、特開平8−15496号公報においては、上記の空気通路の流入口に例えば金網形状の邪魔板を設けたり、空気進行方向が複数となるような構造の吸気側ルーバ壁を設置したりすることで、流れる空気の速度と乱れを増加させて上記の空気通路に設置された収納管の除熱効果を高める手段が開示されている。
【0006】
また、従来、コンクリート製貯蔵室の収納管に対して使用済燃料またはキャニスタを移送し収納する場合、収納管上部開口を密封するプラグを着脱する手段と、使用済燃料またはキャニスタを吊り上げて収納管内に搬送する手段とが個別に設けられていた。つまり、従来は、収納管上部にプラグ着脱手段を移動してプラグを取り外したら、プラグ着脱手段を退去させ、搬送手段により使用済燃料またはキャニスタを収納管に搬送して収納した後、搬送手段を退去させ、再び別のプラグ着脱手段で収納管上部を再密封していた。
【0007】
【特許文献1】
特開平9−113678号公報(段落[0004],[0038]~[0055],図1,図3等)
【特許文献2】
特開平8−15496号公報(段落[0009],[0010],[0012],[0016]、図1等)
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来技術では、貯蔵施設内で、輸送用キャスクから使用済燃料をキャニスタに一旦収納する方法の場合、あるいは輸送用キャスクから使用済燃料を収納管内に直接収納する方法の場合、使用済燃料を直接取り扱うための設備やキャニスタまたは収納管を密封する設備が必要となる。また、使用済燃料を非密封の状態で取り扱うため、貯蔵施設内が放射性物質で汚染される他、使用済燃料の表面等から放出される放射性物質を閉じ込め除去する設備が必要であった。
【0009】
また、キャニスタを用いた従来のコンクリート製貯蔵室は、燃料集合体で1体又は数体程度の使用済燃料を収納するサイズのキャニスタを収納管に入れて貯蔵していたが、キャニスタの数が多くなるため、使用済燃料の貯蔵効率が悪い。
【0010】
ところが、年々増大する使用済燃料に対しては貯蔵効率の高い施設が必要となってきている。そこで、使用済燃料の貯蔵量を増やすためにキャニスタを大型化することを検討した場合、キャニスタの冷却効率も上げねばならず、上述した従来技術以上の冷却手段を設ける必要が生じてくる。また、上記のように小型のキャニスタまたは収納管に収納する貯蔵方法では貯蔵建屋が大型化する。
【0011】
さらに、従来のように、プラグ着脱手段と、収納管へのキャニスタの搬送手段とが個別に設けられた設備において、大型キャニスタを移送し、収納する場合には設備が大掛かりになり、貯蔵建屋も大型化してしまう。
【0012】
また、従来のコンクリート製貯蔵室では、貯蔵室内壁部と収納管上部の天井スラブが建物の建築構造体として一体に建設されているため、キャニスタの大型化に伴う発熱量の増加により、収納管上部の天井スラブの温度が、建築構造体としてのコンクリート部に構造強度上から要求される制限温度を超える可能性があった。
【0013】
そこで本発明の目的は、上記従来技術の課題に鑑み、貯蔵建屋を大型化させないで、安全性およびキャニスタの冷却効率が向上し、設備が簡素化でき、使用済燃料の貯蔵効率も向上する放射性物質貯蔵方法、およびコンクリート製貯蔵室を備えた放射性物質貯蔵施設を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の使用済燃料貯蔵方法は、貯蔵施設内のキャニスタ貯蔵室の、天井スラブを介した上方空間に、放射性物質が収納されたキャニスタを、遮蔽しながら運搬するステップと、天井スラブのキャニスタ出し入れ口に設けられた遮蔽プラグをはずすステップと、開閉可能な出し入れ口用開閉遮へい扉を、遮蔽プラグがはずされたキャニスタ出し入れ口に、閉じた状態で設けるステップと、閉じた状態で設けられた出し入れ口用開閉遮へい扉を開放し、運搬されたキャニスタを、遮蔽しながら、キャニスタ出し入れ口を介してキャニスタ貯蔵室に収納するステップと、キャニスタがキャニスタ貯蔵室に収納された後、出し入れ口用開閉遮へい扉を閉じるステップと、キャニスタ出し入れ口から、再び閉じられた出し入れ口用開閉遮へい扉を除去して、遮蔽プラグを取り付けるステップと、キャニスタを、キャニスタ貯蔵室を水平に流れる空気によって冷却するステップと、を有している。
【0015】
上記の貯蔵方法では、遮蔽プラグをはずすステップは、キャニスタを遮蔽しながら運搬するステップよりも先におこなわれ、遮蔽プラグをはずすステップは、キャニスタ貯蔵室の、天井スラブを介した上方空間に、出し入れ口用開閉遮蔽扉を運搬するステップと、天井スラブのキャニスタ出し入れ口に設けられた遮蔽プラグ上に、運搬された出し入れ口用遮蔽扉を閉じた状態で置くステップと、閉じた状態で設けられた出し入れ口用遮蔽扉を開き、遮蔽プラグを遮蔽しながらはずすステップと、遮蔽プラグがはずされた後に、出し入れ口用遮蔽扉を閉じるステップと、はずされた遮蔽プラグを、キャニスタ出し入れ口とは異なる位置に設けられた遮蔽プラグ仮置き場まで搬送することを含むことが好ましい。さらに、キャニスタは、キャニスタの上下端のみが、各々、キャニスタ貯蔵室の天井スラブおよび床部に支持さた状態で貯蔵されることが好ましい。
【0016】
また、本発明の放射性物質貯蔵施設は、放射性物質を収納するキャニスタを貯蔵し、キャニスタを、内部を水平に流れる空気によって冷却するキャニスタ貯蔵室と、キャニスタ貯蔵室を複数のユニット室に分割する側壁と、側壁とともにキャニスタ貯蔵室を画定する、キャニスタ貯蔵室の天井スラブと、を有し、天井スラブは、互いに独立して設けられた複数のコンクリート板を備え、コンクリート板の各々は、対応する側壁によって建物の構造体から独立して支持されている。このような貯蔵施設としては、キャニスタ貯蔵室の天井スラブを介した上方に設けられたキャニスタ移送室と、キャニスタ移送室内を移動可能な、キャニスタをキャニスタ貯蔵室内に移送するキャニスタ移送装置と、を有し、天井スラブは、キャニスタ移送装置がキャニスタをキャニスタ貯蔵室内に移送するためのキャニスタ出し入れ口を有しているものが適用できる。
【0017】
また、キャニスタ移送装置として、キャニスタ、または床スラブに設けられた遮へいプラグを、下端部に設けられた開口より選択的に取り入れ、キャニスタを遮蔽しながら収納する収納体と、収納体の下端部に、下端部の開口を開閉可能に設けられた収納体用開閉遮へい扉と、収納体用開閉遮へい扉よりも下方に、収納体に対して着脱可能に設けられ、離脱した状態でキャニスタ出し入れ口を覆い、かつ着脱いずれの状態でも開閉可能に構成された出し入れ口用開閉遮へい扉とを有するものが適用できる。
【0018】
さらに、コンクリート板は全体が鋼板で囲まれていることが好ましい。
【0019】
本発明の貯蔵方法は、上記のとおり、原子力発電所等で使用済燃料等の放射性物質を収納して密封したキャニスタを輸送用キャスクで貯蔵施設まで輸送し、キャニスタごとそのまま貯蔵するため、この貯蔵施設には使用済燃料詰替設備や放射性物質を閉じ込めるための換気設備等を必要としない。また、使用済燃料はキャニスタに密封された状態で取り扱われるため、貯蔵施設内が放射性物質で汚染される恐れがない。また、使用済燃料詰め替え中の事故等による安全評価も不要となる。
【0020】
また、キャニスタを収納管を介さずにキャニスタ貯蔵室に直接貯蔵するので、キャニスタ貯蔵室に配置された収納管にキャニスタを収納する従来技術に比べて、キャニスタからの発熱を直に周囲の空気に伝えられ、使用済燃料の崩壊熱の除去効率が向上する。
【0021】
そのうえ、円柱状構造物及び整流板を組み合わせた本発明の空気整流機構により、整流板のみの従来技術に比べて冷却効果が一層高められるので、キャニスタを大型化して収納する使用済燃料集合体の体数を増加することができ、使用済燃料の貯蔵効率が向上する。
【0022】
また、本発明のキャニスタ移送装置により、キャニスタ貯蔵室の出し入れ口を遮へいするプラグの着脱および搬送と、キャニスタの移送とを兼用できるので、設備がコンパクトになり、貯蔵建屋も大型化しない。
【0023】
また、キャニスタ貯蔵室の天井部は建物の建築構造体と構造上分離され、分割されたコンクリート板を複数用いた構造にしており、キャニスタ貯蔵室の床部に立つ側壁でコンクリート板の熱膨張を許容するように保持されている。これにより、コンクリート部に建築構造体として構造強度上から要求される温度制限が課せられない。このようなキャニスタ貯蔵室天井部の構造対策によって、キャニスタの大型化及びキャニスタ貯蔵室の稠密化が実現でき、使用済燃料の貯蔵密度が向上する。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図1〜図5を参照して説明する。
【0025】
図1は本発明の一つの実施形態による放射性物質乾式貯蔵施設を示す断面図である。図2は本実施形態の放射性物質乾式貯蔵施設の別の断面図である。図3は図1に示したキャニスタ移送装置の拡大図である。図4はキャニスタ貯蔵室内の断面図で、図1と直交する方向の断面を示している。図5は図1に示した空気流入部の空気整流機構11の構成図である。
【0026】
本形態の放射性物質乾式貯蔵施設1は、原子力発電所内で使用済燃料等の発熱性の放射性物質をあらかじめ密封した大型のキャニスタを収納した輸送用キャスクを搬入し、この輸送用キャスクから取り出したキャニスタを使用済燃料を移し替えることなく、そのまま貯蔵するコンクリート製の施設である。なお、本例では発熱性の放射性物質として使用済燃料を例にとって説明するが、本発明の貯蔵施設で貯蔵できるものとしては、高レベルガラス固化体、燃料集合体の構成部品等が考えられる。
【0027】
この貯蔵施設1は、キャニスタ移送室2、キャニスタ貯蔵室3とを内部に有する。キャニスタ移送室2はキャニスタ貯蔵室3の上方に位置する。キャニスタ移送室2とキャニスタ貯蔵室3とは、コンクリート製の天井スラブ4によって互いに隔離されている。コンクリート製の床スラブ5がキャニスタ貯蔵室3の底部を構成する。
【0028】
放射性物質を収納したキャニスタ6は、地下のキャニスタ貯蔵室3に配置される。キャニスタ貯蔵室3の天井スラブ4には、キャニスタ6を収納するときのキャニスタ出し入れ口7が設けられている。キャニスタ出し入れ口7は遮へいプラグ8で遮へいされている。キャニスタ6は、上端部が天井スラブ4のキャニスタ出し入れ口7の穴側面で保持され、下端部が床スラブ5上のキャニスタ支持台28に保持されている。これにより、貯蔵室にキャニスタの収納管やその他の追加的な支持物がなくても地震時にキャニスタの転倒を防止することができ、耐震性を有している。
【0029】
キャニスタ6の上部は貯蔵施設外で放射性物質を収納して密封する際に人が接近できるように遮へい能力を有するが、側胴部及び底部は遮へい能力を有さない。貯蔵中にキャニスタから放出される放射線は天井スラブ4、遮へいプラグ7、側壁17等によって遮へいされる。
【0030】
キャニスタ貯蔵室3は、天井スラブ4と床スラブ5の間に垂直に設けられた側壁17によって、一方向に並んだ複数のユニット室に分かれている(図4)。キャニスタ貯蔵室3の各ユニット室は空気流入部に空気整流機構11を、空気流出部に空気整流機構19を有する。これらの空気整流機構は貯蔵施設1外部への放射線の低減機能をも併せ持っている。また、ユニット室ごとに冷却空気流入ダクト9及び冷却空気排出ダクト10が設けられている。各冷却空気流入ダクト9は空気流入口12を有し、キャニスタ貯蔵室3のユニット室に連絡される。各冷却空気排出ダクト10は空気排出口13を有し、キャニスタ貯蔵室3のユニット室に連絡される。
【0031】
本例のキャニスタ貯蔵室3の各ユニット室は、空気の流れ方向に沿って1列5本で3列にキャニスタ6を配置可能である。このため、各ユニット室における天井スラブ4のキャニスタ出し入れ口7は5×3個形成されている。
【0032】
なお、ユニット室の数、各ユニット室のキャニスタ配置数は本例に限定されることはない。さらに、本例において空気流入口12と空気排出口13は一つのユニット室に一つずつであるが、この他に、複数のユニットについて流入口や排出口を一つにする方法(例えば、4ユニットに流入口、排出口1つずつ)、流入口または排出口を各ユニットにとりつけ、これとは逆側を一つにまとめる方法(例えば、4ユニットの各ユニットに流入口(排出口)をつけ、排出口(流入口)は一つ)も考えられる。すなわち、キャニスタが冷却できるだけの空気の流れを確保できれば、流入口、排出口の数は任意である。
【0033】
また、流入口と排出口の両方またはいずれか一方に送風手段を取り付け、強制的に冷却空気を流入口に入れる、または排出口から吸い出すことも考えられる。
【0034】
本例の天井スラブ4は鋼板を入れたコンクリート板を用いた構造であり、各鋼板入りコンクリート板がキャニスタ貯蔵室3のユニット室ごとに配設されていて、床スラブ5に立つ側壁17にコンクリート板の熱膨張を許容するように保持されている。なお、天井スラブ4は本例の構造の他に、鉄筋コンクリート構造、鋼板で全体を囲った中にコンクリートを充填した構造、これらの組み合わせた構造などを適用でき、天井スラブに要求される強度、貯蔵室から受ける熱等を勘案して適宜選択される。このような天井スラブ4は建物の建築構造体とは構造上分離されているため、コンクリート部に建築構造体としての構造強度上から要求される温度制限が課せられない。また、天井スラブ4の熱膨張が顕著であったとしても、側壁17等の、建築のその他の建築構造体に影響を与えない。
【0035】
天井スラブ4と床スラブ5の間の側壁17には鋼板29が壁面に沿って壁面から少し離されて取り付けられており、この鋼板29によってキャニスタ6からの放射熱を遮断して側壁17のコンクリートの温度上昇を防ぐことが出来る。よって、キャニスタ貯蔵室の稠密化が実現でき、貯蔵密度が向上する。
【0036】
キャニスタ移送装置18は、吊り上げ装置21、収納体22、および出し入れ口用開閉遮へい扉23を有する(図3)。収納体22はキャニスタ6および遮へいプラグ8を収納可能な空洞部を有し、収納体22の下端の開口には空洞部を開閉自在な収納体用開閉遮へい扉24が設けられている。さらに収納体用開閉遮へい扉24の下側に出し入れ口用開閉遮へい扉23が、収納体用開閉遮へい扉24が開いたときの開口およびキャニスタ出し入れ口7に対して開閉自在で、かつキャニスタ移送装置18から離脱できるように配設されている。この収納体22は、使用済燃料を収納したキャニスタからの放射線を遮へいする能力を備えている。また、吊り上げ装置21は、収納体22の空洞部を通ってキャニスタ6および遮へいプラグ8の上端部をつかむことが可能なハンド部25を有する。
【0037】
原子力発電所の原子炉から取り出された使用済燃料は、原子力発電所にて大型のキャニスタ6内に密封され、キャニスタ6が輸送用キャスク内に収納される。天井クレーン14が、地上においてトレーラより搬入された輸送用キャスクを受け入れ、キャスク搬送台車15に載せる。輸送用キャスクの蓋取り外し後、キャスク搬送台車15は輸送用キャスクをキャニスタ取り出しポート20の下まで移送する。キャニスタ移送装置18が輸送用キャスクからキャニスタを抜き出す時に輸送用キャスクがキャニスタ取り出しポート20の下部に密着できるように、キャニスタ搬送台車15には輸送用キャスクの昇降機構が設置されている(図2)。
【0038】
キャニスタ移送装置18が、所望のキャニスタ出し入れ口7の上方に移動した後、収納体22下部の収納体用開閉遮へい扉24及び出し入れ口用開閉遮へい扉23を開き、吊り上げ装置21のハンド部25を下ろし、キャニスタ出し入れ口7の遮へいプラグ8をハンド部25により取り外し、ハンド部25を引き上げて遮へいプラグ8を収納体22内に収納する。そして、キャニスタ移送装置18は、遮へいプラグ仮置き場16の上方に移動して遮へいプラグ8を置き、更に横移動してあらかじめ開口状態になっているキャニスタ取り出しポート20を通じて輸送用キャスクからキャニスタ6を吊り上げ、収納体22内に収納し、収納体用開閉遮へい扉24を閉じる。但し、このようにキャニスタ移送装置18が遮へいプラグ8を置きに行きキャニスタ6を取りに行っている間は、閉じた状態での出し入れ口用開閉遮へい扉23をキャニスタ移送装置18から切り離し、キャニスタ出し入れ口7の上に置いてキャニスタ出し入れ口7を塞いで遮へいしておく。
【0039】
再びキャニスタ移送装置18は、キャニスタ出し入れ口7を塞いである出し入れ口用開閉遮へい扉23上に移動し、キャニスタ移送装置18を出し入れ口用開閉遮へい扉23上部に接続した上で収納体22下部の収納体用開閉遮へい扉24及び出し入れ口用開閉遮へい扉23を開き、吊り上げ装置21により収納体22内のキャニスタ6を、収納体用開閉遮へい扉24、出し入れ口用開閉遮へい扉23及びキャニスタ出し入れ口7を順に経て、キャニスタ貯蔵室3に下ろす。このとき、下ろしたキャニスタ6は天井スラブ4のキャニスタ出し入れ口7と床スラブ5上のキャニスタ支持台28により、上下端部が保持される。
【0040】
キャニスタ6がキャニスタ貯蔵室3に設置されると、出し入れ口用開閉遮へい扉23が直ちに閉じられる。キャニスタ移送装置18は、出し入れ口用開閉遮へい扉23を再び切り離し、キャニスタ出し入れ口7の上に置いたまま、遮へいプラグ仮置き場16の遮へいプラグ8を取りにいき、収納体22内部に遮へいプラグ8を保持して出し入れ口用開閉遮へい扉23上に戻る。そして、出し入れ口用開閉遮へい扉23を開き、吊り上げ装置21により収納体22内の遮へいプラグ8を下ろし、キャニスタ出し入れ口7に遮へいプラグ8を据え付ける。
【0041】
キャニスタ6を施設1から搬出する時は、上記とは逆の手順で搬出作業を行う。
【0042】
このようなキャニスタ移送装置18は、側胴部及び底部に放射線遮へい能力の無いキャニスタ6を収納体22及び収納体用開閉遮へい扉24により遮へいしながら搬送するので、安全性が高く、作業員がキャニスタ6の搬送中を含め常時、キャニスタ移送室2に立ち入って作業することが可能である。
【0043】
また、キャニスタ移送装置18は、収納体22がクレーンのガーダー上を横行するトロリーと一体化した構造を有し、キャニスタ移送室2の床面上を走行するため、貯蔵建屋の天井を低くすることができる。
【0044】
キャニスタ6内の使用済燃料の崩壊熱は、空気流入口12からキャニスタ貯蔵室3、冷却空気排出ダクト10までに発生した自然換気による冷却空気の流れにより除去される。使用済燃料の崩壊熱によるキャニスタ6の発熱がキャニスタ周囲の空気を加熱し、加熱され軽くなった空気が煙突状の冷却空気排出ダクト10を浮上することで、キャニスタ貯蔵室3内に冷却空気の流れが出来る。この冷却空気は、貯蔵施設1の外部から空気流入口12より取り込まれ、冷却空気流入ダクト9及び空気整流機構11を通ってキャニスタ貯蔵室3に達する。キャニスタ6の間を水平方向に流れた冷却空気は、冷却空気排出ダクト10を通り空気排出口13より貯蔵施設1の外へ排出される。このとき、空気流入部の空気整流機構11、空気流出部の空気整流機構19が水平方向の流れを促進し、冷却効果を高めている。
【0045】
空気流入部の空気整流機構11は、天井スラブ4と床スラブ5の間に所定の間隔で配置されたキャニスタ6と同程度の径を持つ円柱状構造物26と、円柱状構造物26間の隙間に天井スラブ4と床スラブ5に対して平行に配設された複数の整流板27とから構成される(図5)。円柱状構造物26は、空気が円柱状構造物26間の隙間を通過すると空気の流れを乱し、キャニスタ貯蔵室3の空気流入側から見て第1列目のキャニスタ6の除熱を促進する。また、整流板27は、キャニスタ貯蔵室3の水平方向の流れを促進し、併せてキャニスタ6からの整流板27を横切る放射線成分等に対して遮へい効果を持つ。
【0046】
一方、空気流出部の空気整流機構19には空気の流れを乱すための円柱状構造物は不要であり、整流板のみから構成される。この整流板は同様に水平方向の流れを促進し、併せて整流板を横切る放射線成分等に対して遮へい効果を持つ。
【0047】
本例の貯蔵施設1は、あるユニット室に対応した空気流入口12から空気排出口13までを他のユニット室に対応するものとは独立した構造とすることが可能であり、キャニスタ移送装置18の走行範囲を延長したり、キャニスタ搬送台車15の移動範囲を延長することによってキャニスタ貯蔵室3を容易に増設できる。
【0048】
本例は、使用済燃料集合体を収納し密封したキャニスタをキャニスタ貯蔵室にそのまま貯蔵するので、キャニスタ貯蔵室に配置された収納管にキャニスタを収納する従来技術に比べて、キャニスタからの発熱を直に周囲の空気に伝えられ、使用済燃料の崩壊熱の除去効率が向上する。そのうえ、円柱状構造物26及び整流板27を組み合わせた本発明の空気整流機構11により、整流板のみの従来技術に比べて冷却効果が一層高められるので、キャニスタを大型化して使用済燃料集合体の体数を増加することができ、使用済燃料の貯蔵効率が向上する。
【0049】
本発明の施設で貯蔵可能なキャニスタ6は例えば直径が1.6〜1.8mm、高さが約5mであり、キャニスタ6の中に、加圧水型炉(PWR)の燃料集合体を最大で24体程度、沸騰水型炉(BWR)の燃料集合体を最大で70体程度収納できるものである。
【0050】
【発明の効果】
本発明の放射性物質貯蔵方法および放射性物質貯蔵施設によれば、以下に挙げる効果を複合して奏する。
【0051】
原子力発電所等で使用済燃料等の発熱性の放射性物質を密封したキャニスタを輸送用キャスクで貯蔵施設まで輸送し、使用済燃料等を移し替えることなくキャニスタごとそのまま貯蔵するため、この貯蔵施設には使用済燃料のの詰替設備や放射性物質を閉じ込めるための換気設備等を必要としない。よって、換気空調設備、使用済燃料の取り扱い設備等の簡素化と削減が可能である。キャニスタ等の取り扱い工程も簡素化できる。
【0052】
輸送用キャスクからの取り出しからキャニスタ貯蔵室内への貯蔵まで、放射性物質を密封したキャニスタを遮へい能力の有るキャニスタ移送装置に収納して移送することで、使用済燃料を裸の状態で取り扱うことがないため、取り扱い時の放射性物質の環境放出がなく、使用済燃料詰め替え中の落下事故等による安全評価も不要となる。
【0053】
また、キャニスタ貯蔵室の天井部および床部にキャニスタの上下端のみを支持させた状態で貯蔵するので、耐震性維持のためのキャニスタ貯蔵室内の支持構造物が削減され、その結果、キャニスタ貯蔵室を簡素化することができ、冷却空気の流れが阻害されないため冷却性能も向上する。
【0054】
また、従来技術のようにキャニスタを収納管を介さずにキャニスタ貯蔵室に直接貯蔵するので、キャニスタからの発熱を直に周囲の空気に伝えられ、使用済燃料等の崩壊熱の除去効率が向上する。そのうえ、円柱状構造物及び整流板を組み合わせた本発明の空気整流機構により、整流板のみの従来技術に比べて冷却効果が一層高められるので、キャニスタを大型化して放射性物質の収納量を増加することができ、放射性物質の貯蔵効率が向上する。
【0055】
また、本発明のキャニスタ移送装置により、キャニスタ貯蔵室の出し入れ口を遮へいするプラグの着脱および搬送と、キャニスタの搬送とを一つの収納体で兼用できるので、設備がコンパクトになり、貯蔵建屋も大型化しない。
【0056】
また、キャニスタ貯蔵室の天井部を、建物の建築構造体と構造上分離し、分割されたコンクリート板を用いた構造にし、かつキャニスタ貯蔵室の床部に立つ側壁でコンクリート板の熱膨張を許容するように保持する。これにより、コンクリート部に建築構造体としての構造強度上から要求される温度制限が課せられない。このようなキャニスタ貯蔵室天井部の構造対策によって、キャニスタの大型化及びキャニスタ貯蔵室の稠密化が実現でき、放射性物質の貯蔵密度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一つの実施形態による放射性物質乾式貯蔵施設を示す断面図である。
【図2】本発明の一つの実施形態による放射性物質乾式貯蔵施設の別の断面図である。
【図3】図1に示したキャニスタ移送装置の拡大図である。
【図4】本発明の一実施形態におけるキャニスタ貯蔵室内の断面図で、図1と直交する方向の断面を示している。
【図5】図1に示した空気流入部の空気整流機構の構成図である。
【符号の説明】
1 放射性物質乾式貯蔵施設
2 キャニスタ移送室
3 キャニスタ貯蔵室
4 天井スラブ
5 床スラブ
6 キャニスタ
7 キャニスタ出し入れ口
8 遮へいプラグ
9 冷却空気流入ダクト
10 冷却空気排出ダクト
11 空気流入部の空気整流機構
12 空気流入口
13 空気排出口
14 天井クレーン
15 キャスク搬送台車
16 遮へいプラグ仮置き場
17 側壁
18 キャニスタ移送装置
19 空気流出部の空気整流機構
20 キャニスタ取り出しポート
21 吊り上げ装置
22 収納体
23 出し入れ口用開閉遮へい扉
24 収納体用開閉遮へい扉
25 ハンド部
26 円柱状構造物
27 整流板
28 キャニスタ支持台
29 鋼板
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a storage facility and a storage method for storing a heat-generating radioactive material such as spent fuel generated from a nuclear power plant. In particular, the present invention relates to a storage facility and a storage method using a dry storage technique for storing a radioactive material in a concrete storage chamber, wherein the radioactive material is cooled by air flowing horizontally in the storage chamber (horizontal flow).
[0002]
[Prior art]
Spent fuel generated from nuclear power plants must be stored for a long time in a safe and removable manner until reprocessing. The spent fuel is stored using a water pool, a sturdy container called a cask, a concrete storage container, or a concrete storage room. Of these, dry storage methods using casks, concrete storage containers, concrete storage rooms, etc. are safer than underwater storage using water pools, and it is easy to increase storage capacity as needed. For some reason, this technology can be used outside of nuclear reactor facilities.
[0003]
As a conventional method for dry storage of spent fuel, it is a metal container with a limited shielding ability by transporting spent fuel from a nuclear power plant with a transport cask and refilling spent fuel in the storage facility. After refilling and sealing the canister, this canister is stored in a storage tube installed in advance in a concrete storage chamber, and the upper portion of the storage tube is resealed with a plug having a shielding ability, or from a transport cask, There is a method in which spent fuel is directly stored in a storage pipe installed in a concrete storage chamber in advance by a spent fuel refilling facility, and the upper part of the storage pipe is sealed with a plug (see, for example, JP-A-9-11678) .) A cask is a sturdy metal container with a criticality prevention function, radiation shielding function, cooling function, and sealing function, and is a container commonly used for transporting and storing radioactive materials in nuclear power plants. It is.
[0004]
According to Japanese Patent Laid-Open No. 9-11678, the concrete storage chamber includes a ceiling slab that holds the upper end of the storage pipe and a floor slab that is positioned below the ceiling slab and holds the lower end of the storage pipe. A horizontal air passage is formed between them, and the decay heat from the spent fuel stored in the storage pipe is cooled by the air flowing in the air passage. This cooling air flows from the outdoor part of the building through the air passage through the air inlet, the air inlet duct, and a plurality of vertical air rectifying plates arranged in the vertical direction, and then from the air outlet through the air outlet duct. It is discharged outside the building.
[0005]
Furthermore, in Japanese Patent Laid-Open No. 8-15496, for example, a wire mesh baffle plate is provided at the inlet of the air passage, or an intake side louver wall having a structure in which a plurality of air traveling directions are provided. Thus, means for increasing the heat removal effect of the storage pipe installed in the air passage by increasing the speed and turbulence of the flowing air is disclosed.
[0006]
Further, conventionally, when spent fuel or canister is transferred to and stored in a storage pipe of a concrete storage chamber, a means for attaching and detaching a plug for sealing the upper opening of the storage pipe, and the spent fuel or canister are lifted up in the storage pipe. And a means for transporting them separately. In other words, conventionally, when the plug attaching / detaching means is moved to the upper part of the storage pipe and the plug is removed, the plug attaching / detaching means is withdrawn, and after the spent fuel or canister is transported and stored in the storage pipe by the transport means, the transport means is The upper part of the storage tube was resealed by another plug attaching / detaching means.
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Laid-Open Patent Publication No. 9-113678 (paragraphs [0004], [0038] to [0055], FIG. 1, FIG. 3, etc.)
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 8-15496 (paragraphs [0009], [0010], [0012], [0016], FIG. 1, etc.)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional technology described above, in the case of a method of temporarily storing spent fuel from a transportation cask in a canister in a storage facility, or a method of directly storing spent fuel from a transportation cask in a storage pipe, the spent fuel is used. Equipment for directly handling the canister or equipment for sealing the storage tube is required. In addition, in order to handle the spent fuel in an unsealed state, the storage facility is contaminated with radioactive materials, and equipment for confining and removing the radioactive materials released from the surface of the spent fuel is required.
[0009]
In addition, in a conventional concrete storage room using a canister, a canister having a size for storing one or several spent fuels in a fuel assembly is stored in a storage tube. Since it increases, the storage efficiency of spent fuel is poor.
[0010]
However, facilities with high storage efficiency are required for spent fuel, which is increasing year by year. Thus, when considering increasing the size of the canister in order to increase the amount of spent fuel stored, the cooling efficiency of the canister must be increased, and it is necessary to provide a cooling means that is higher than the above-described prior art. Moreover, in the storage method of storing in a small canister or storage tube as described above, the storage building becomes large.
[0011]
Furthermore, as in the prior art, in equipment where the plug attaching / detaching means and the means for transporting the canister to the storage pipe are individually provided, when the large canister is transferred and stored, the equipment becomes large, and the storage building also It will increase in size.
[0012]
Also, in the conventional concrete storage room, the wall of the storage room and the ceiling slab on the upper part of the storage pipe are integrally constructed as the building structure of the building. There was a possibility that the temperature of the upper ceiling slab exceeded the limit temperature required from the structural strength of the concrete part as a building structure.
[0013]
Therefore, in view of the above-mentioned problems of the prior art, the object of the present invention is to improve the safety and cooling efficiency of the canister without increasing the size of the storage building, simplify the equipment, and improve the storage efficiency of spent fuel. The object is to provide a material storage method and a radioactive material storage facility including a concrete storage room.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the spent fuel storage method of the present invention comprises:A step of transporting the canister containing the radioactive material in a space above the ceiling slab of the canister storage room in the storage facility while shielding it, and a step of removing the shielding plug provided at the canister entrance of the ceiling slab Opening and closing doors that can be opened and closed are opened in the canister doorway with the shield plug removed in a closed state, and the opening and closing doors in the closed state are opened and transported. The canister is stored in the canister storage chamber through the canister inlet / outlet while being shielded, and after the canister is stored in the canister storage chamber, the opening / closing door for the inlet / outlet is closed, and the canister inlet / outlet is opened. Remove the open / close shielding door that is closed again and install the shielding plug. And-up, the canister, and a a step of cooling by the air flowing through the canister storage chamber horizontally.
[0015]
In the above storage method,The step of removing the shielding plug is performed prior to the step of transporting while shielding the canister, and the step of removing the shielding plug is performed by installing an opening / closing shielding door for the entrance / exit in the space above the ceiling slab of the canister storage room. A step of transporting, a step of placing the transported doorway shield door in a closed state on a shielded plug provided in the entrance and exit of the canister of the ceiling slab, and a doorway shield door provided in the closed state. The step of opening and removing the shielding plug while shielding, the step of closing the shielding door for the entrance after the shielding plug is removed, and the shielding plug provided at a position different from the entrance and exit of the canister Including transporting to temporary storageIt is preferable. further,The canister has only the upper and lower ends of the canister,Canister storage room ceilingSlabAnd floorSupportHeldThisStored in a wet stateIsIt is preferable.
[0016]
The radioactive substance storage facility of the present invention stores radioactive substances.RukiCanistaSaveStorehouse, canisterThe insideA canister storage room cooled by air flowing horizontally and, KiCanistaA side wall that divides the storage chamber into a plurality of unit chambers, and a ceiling slab of the canister storage chamber that defines the canister storage chamber together with the side wall, and the ceiling slab includes a plurality of concrete plates provided independently of each other. And each of the concrete plates is supported independently of the building structure by corresponding side walls.Such storage facilities include canister storage rooms.,ceilingA canister transfer chamber provided above the slab, and a canister transfer device that is movable in the canister transfer chamber and that transfers the canister to the canister storage chamber. The ceiling slab has a canister transfer device that canister the canister. Has a canister inlet / outlet for transfer into the storage roomApplicable ones are applicable.
[0017]
Also, KiAs a canister transfer device, KiCanistaOr, the shield plug provided in the floor slab can be selectively taken in from the opening provided in the lower end, and the opening at the lower end can be opened and closed at the lower end of the storage body that stores while shielding the canister The storage opening / closing shielding door for the storage body, and the storage body opening / closing shielding door below the storage body opening / closing shielding door, are detachably attached to the storage body, cover the canister entrance and exit in a detached state, and in either state Can be opened and closedA door having an open / close shielding door for entrance and exit can be applied.
[0018]
further,The concrete plate is entirely surrounded by steel platesIt is preferable.
[0019]
As described above, the storage method of the present invention transports a canister sealed with radioactive material such as spent fuel at a nuclear power plant to a storage facility using a transport cask, and stores the canister as it is. The facility does not require spent fuel refilling equipment or ventilation equipment to contain radioactive materials. Further, since spent fuel is handled in a sealed state in a canister, there is no possibility that the inside of the storage facility is contaminated with radioactive substances. Also, safety evaluation due to accidents during refilling of spent fuel is not required.
[0020]
In addition, since the canister is directly stored in the canister storage chamber without going through the storage tube, the heat generated from the canister is directly transferred to the surrounding air as compared with the conventional technology in which the canister is stored in the storage tube disposed in the canister storage chamber. It is reported that the efficiency of removing decay heat of spent fuel is improved.
[0021]
In addition, the air rectifying mechanism of the present invention combining the cylindrical structure and the rectifying plate further enhances the cooling effect as compared with the conventional technology using only the rectifying plate, so that the spent fuel assembly for enlarging and storing the canister can be used. The number of bodies can be increased, and the storage efficiency of spent fuel is improved.
[0022]
Further, the canister transfer device of the present invention can be used for both the attachment / detachment and transfer of the plug that shields the entrance / exit of the canister storage chamber and the transfer of the canister, so that the equipment is compact and the storage building is not enlarged.
[0023]
In addition, the ceiling of the canister storage room is structurally separated from the building structure of the building, and has a structure using multiple divided concrete plates. The thermal expansion of the concrete plates is carried out by the side walls standing on the floor of the canister storage room. Held to allow. Thereby, the temperature restriction | limiting requested | required from the structural strength as a building structure is not imposed on a concrete part. By such a structural measure of the ceiling portion of the canister storage chamber, the canister can be enlarged and the canister storage chamber can be densified, and the storage density of the spent fuel can be improved.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0025]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a radioactive material dry storage facility according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is another sectional view of the radioactive substance dry storage facility of the present embodiment. FIG. 3 is an enlarged view of the canister transfer device shown in FIG. 4 is a cross-sectional view of the canister storage chamber, showing a cross section in a direction perpendicular to FIG. FIG. 5 is a configuration diagram of the air rectifying mechanism 11 of the air inflow portion shown in FIG.
[0026]
The radioactive material dry storage facility 1 of this embodiment carries a transport cask containing a large canister in which a heat generating radioactive material such as spent fuel is sealed in advance in a nuclear power plant, and the canister taken out from the transport cask It is a facility made of concrete that stores the fuel without changing the spent fuel. In this example, the spent fuel will be described as an example of the exothermic radioactive material. However, what can be stored in the storage facility of the present invention includes a high-level vitrified body, components of the fuel assembly, and the like.
[0027]
This storage facility 1 has a canister transfer chamber 2 and a canister storage chamber 3 inside. The canister transfer chamber 2 is located above the canister storage chamber 3. The canister transfer chamber 2 and the canister storage chamber 3 are separated from each other by a concrete ceiling slab 4. A concrete floor slab 5 constitutes the bottom of the canister storage chamber 3.
[0028]
The canister 6 containing the radioactive substance is disposed in the underground canister storage chamber 3. The ceiling slab 4 of the canister storage chamber 3 is provided with a canister outlet 7 for storing the canister 6. The canister inlet / outlet 7 is shielded by a shielding plug 8. The upper end of the canister 6 is held by the hole side surface of the canister outlet 7 of the ceiling slab 4, and the lower end is held by a canister support base 28 on the floor slab 5. Thereby, even if there is no canister storage tube or other additional support in the storage room, the canister can be prevented from overturning in the event of an earthquake, and it has earthquake resistance.
[0029]
The upper portion of the canister 6 has a shielding ability so that a person can approach when the radioactive material is stored and sealed outside the storage facility, but the side trunk portion and the bottom portion have no shielding ability. The radiation emitted from the canister during storage is shielded by the ceiling slab 4, the shielding plug 7, the side wall 17 and the like.
[0030]
The canister storage chamber 3 is divided into a plurality of unit chambers arranged in one direction by a side wall 17 provided vertically between the ceiling slab 4 and the floor slab 5 (FIG. 4). Each unit chamber of the canister storage chamber 3 has an air rectification mechanism 11 at an air inflow portion and an air rectification mechanism 19 at an air outflow portion. These air rectifying mechanisms also have a function of reducing radiation to the outside of the storage facility 1. Further, a cooling air inflow duct 9 and a cooling air discharge duct 10 are provided for each unit chamber. Each cooling air inflow duct 9 has an air inlet 12 and communicates with the unit room of the canister storage room 3. Each cooling air discharge duct 10 has an air discharge port 13 and communicates with the unit room of the canister storage room 3.
[0031]
In each unit chamber of the canister storage chamber 3 of this example, the canisters 6 can be arranged in three rows by five in one row along the air flow direction. For this reason, 5 × 3 canister access ports 7 of the ceiling slab 4 in each unit room are formed.
[0032]
The number of unit rooms and the number of canisters arranged in each unit room are not limited to this example. Further, in this example, one air inlet 12 and one air outlet 13 are provided for each unit chamber. However, in addition to this, there is a method of combining one inlet or outlet for a plurality of units (for example, 4 A unit with an inlet and an outlet), an inlet or an outlet is attached to each unit, and the opposite side is integrated into one unit (for example, each unit of 4 units has an inlet (exhaust port). A single outlet (inlet) is also possible. That is, the number of inlets and outlets is arbitrary as long as the canister can secure an air flow sufficient for cooling.
[0033]
It is also conceivable to attach a blowing means to both or one of the inflow port and the discharge port to forcibly enter the cooling air into the inflow port or to suck out from the discharge port.
[0034]
The ceiling slab 4 of this example has a structure using a concrete plate containing steel plates, and each steel plate-containing concrete plate is arranged for each unit room of the canister storage chamber 3 and is concrete on the side wall 17 standing on the floor slab 5. It is held to allow thermal expansion of the plate. In addition to the structure of this example, the ceiling slab 4 can be applied to a reinforced concrete structure, a structure in which concrete is enclosed in a steel plate, a combination of these, and the strength and storage required for the ceiling slab. It is appropriately selected in consideration of heat received from the room. Since such a ceiling slab 4 is structurally separated from the building structure of the building, the concrete part is not subjected to temperature restrictions required from the structural strength of the building structure. Further, even if the thermal expansion of the ceiling slab 4 is significant, it does not affect other building structures such as the side wall 17.
[0035]
A steel plate 29 is attached to the side wall 17 between the ceiling slab 4 and the floor slab 5 along the wall surface so as to be slightly separated from the wall surface. Temperature rise can be prevented. Therefore, densification of the canister storage chamber can be realized, and the storage density is improved.
[0036]
The canister transfer device 18 includes a lifting device 21, a storage body 22, and a door opening / closing shielding door 23 (FIG. 3). The storage body 22 has a cavity that can store the canister 6 and the shielding plug 8, and an opening / closing shielding door 24 for the storage body that can freely open and close the cavity is provided at the lower end of the storage body 22. Further, the door opening / closing shielding door 23 can be opened and closed with respect to the opening when the housing opening / closing shielding door 24 is opened and the canister loading / unloading opening 7, and the canister transfer device. It is arranged so that it can be detached from 18. The storage body 22 has an ability to shield radiation from a canister that stores spent fuel. Further, the lifting device 21 has a hand portion 25 that can grasp the upper end portions of the canister 6 and the shielding plug 8 through the hollow portion of the storage body 22.
[0037]
The spent fuel taken out of the nuclear power plant reactor is sealed in a large canister 6 at the nuclear power plant, and the canister 6 is stored in a transport cask. The overhead crane 14 receives the transport cask carried from the trailer on the ground and places it on the cask transport carriage 15. After removing the transport cask lid, the cask transport carriage 15 transports the transport cask to below the canister take-out port 20. The canister transport carriage 15 is provided with a lifting mechanism for the transport cask so that the transport cask can be in close contact with the lower portion of the canister take-out port 20 when the canister transfer device 18 pulls out the canister from the transport cask (FIG. 2). .
[0038]
After the canister transfer device 18 moves above the desired canister loading / unloading port 7, the storage body opening / closing shielding door 24 and the loading / unloading opening / closing shielding door 23 at the bottom of the housing 22 are opened, and the hand portion 25 of the lifting device 21 is moved. The shielding plug 8 of the canister loading / unloading port 7 is removed by the hand portion 25, and the hand portion 25 is pulled up to store the shielding plug 8 in the storage body 22. Then, the canister transfer device 18 moves above the shielding plug temporary storage place 16 to place the shielding plug 8, and further moves laterally to lift the canister 6 from the transportation cask through the canister take-out port 20 that has been opened in advance. Then, the storage body 22 is stored, and the storage body opening / closing shielding door 24 is closed. However, while the canister transfer device 18 is leaving the shielding plug 8 and taking the canister 6 in this way, the door opening / closing shielding door 23 in the closed state is disconnected from the canister transfer device 18 and the canister is inserted and removed. Place it on the mouth 7 and close the canister entrance 7 to shield it.
[0039]
The canister transfer device 18 again moves onto the entrance / exit opening / closing shielding door 23 that closes the canister entrance / exit 7, connects the canister transfer device 18 to the upper portion of the entrance / exit opening / closing shielding door 23, and Opening / closing shielding door 24 for storage body and opening / closing shielding door 23 for entrance / exit are opened, and canister 6 in storage body 22 is moved by lifting device 21 to open / close shielding door 24 for storage body, opening / closing shielding door 23 for entrance / exit, and canister entrance / exit Go through 7 in order and lower to canister storage chamber 3. At this time, the lower canister 6 is held at the upper and lower ends by the canister outlet 7 of the ceiling slab 4 and the canister support base 28 on the floor slab 5.
[0040]
When the canister 6 is installed in the canister storage chamber 3, the door opening / closing shielding door 23 is immediately closed. The canister transfer device 18 separates the opening / closing opening / closing shielding door 23 again, and removes the shielding plug 8 of the shielding plug temporary storage place 16 while it is placed on the canister loading / unloading opening 7. And return to the entrance / exit opening / closing shielding door 23. Then, the opening / closing opening / closing shielding door 23 is opened, the shielding plug 8 in the storage body 22 is lowered by the lifting device 21, and the shielding plug 8 is installed in the canister loading / unloading opening 7.
[0041]
When the canister 6 is unloaded from the facility 1, the unloading operation is performed in the reverse procedure.
[0042]
Such a canister transfer device 18 conveys the canister 6 having no radiation shielding ability at the side trunk portion and the bottom portion while being shielded by the storage body 22 and the open / close shielding door 24 for the storage body. It is possible to enter and work in the canister transfer chamber 2 at all times including during transfer of the canister 6.
[0043]
The canister transfer device 18 has a structure in which the storage body 22 is integrated with a trolley that traverses the crane girder and travels on the floor surface of the canister transfer chamber 2, so that the ceiling of the storage building is lowered. Can do.
[0044]
The decay heat of the spent fuel in the canister 6 is removed by the flow of cooling air by natural ventilation generated from the air inlet 12 to the canister storage chamber 3 and the cooling air discharge duct 10. The heat generated by the canister 6 due to the decay heat of the spent fuel heats the air around the canister, and the heated and lightened air rises in the chimney-like cooling air discharge duct 10, so that the cooling air is introduced into the canister storage chamber 3. You can flow. This cooling air is taken from the air inlet 12 from the outside of the storage facility 1 and reaches the canister storage chamber 3 through the cooling air inflow duct 9 and the air rectifying mechanism 11. The cooling air that has flowed in the horizontal direction between the canisters 6 passes through the cooling air discharge duct 10 and is discharged out of the storage facility 1 through the air discharge port 13. At this time, the air rectifying mechanism 11 in the air inflow portion and the air rectifying mechanism 19 in the air outflow portion promote the horizontal flow and enhance the cooling effect.
[0045]
The air rectifying mechanism 11 of the air inflow portion is provided between a columnar structure 26 having a diameter similar to that of the canister 6 arranged at a predetermined interval between the ceiling slab 4 and the floor slab 5, and the columnar structure 26. It comprises a plurality of rectifying plates 27 arranged parallel to the ceiling slab 4 and the floor slab 5 in the gap (FIG. 5). The columnar structure 26 disturbs the air flow when air passes through the gaps between the columnar structures 26, and promotes heat removal of the first row of canisters 6 as viewed from the air inflow side of the canister storage chamber 3. To do. Further, the rectifying plate 27 promotes the horizontal flow of the canister storage chamber 3 and has a shielding effect against radiation components from the canister 6 that cross the rectifying plate 27.
[0046]
On the other hand, the air rectifying mechanism 19 in the air outflow portion does not need a columnar structure for disturbing the air flow, and is composed only of a rectifying plate. This current plate similarly promotes the flow in the horizontal direction, and has a shielding effect against radiation components and the like that cross the current plate.
[0047]
The storage facility 1 of this example can have an independent structure from the air inlet 12 to the air outlet 13 corresponding to a certain unit room to those corresponding to other unit rooms. The canister storage chamber 3 can be easily expanded by extending the travel range of the vehicle or by extending the movement range of the canister transport carriage 15.
[0048]
In this example, the canister that contains the spent fuel assembly and is sealed is stored in the canister storage chamber as it is, so that heat generation from the canister is generated compared to the conventional technology in which the canister is stored in the storage pipe arranged in the canister storage chamber. Directly transmitted to the surrounding air, the efficiency of removing decay heat of spent fuel is improved. In addition, the air rectifying mechanism 11 of the present invention combining the cylindrical structure 26 and the rectifying plate 27 further enhances the cooling effect as compared with the prior art using only the rectifying plate, so that the canister is enlarged and the spent fuel assembly is increased. The number of bodies can be increased, and the storage efficiency of spent fuel is improved.
[0049]
The canister 6 that can be stored in the facility of the present invention has, for example, a diameter of 1.6 to 1.8 mm and a height of about 5 m. A maximum of 24 fuel assemblies of a pressurized water reactor (PWR) can be placed in the canister 6. It can store up to 70 fuel assemblies of boiling water reactor (BWR).
[0050]
【The invention's effect】
According to the radioactive substance storage method and radioactive substance storage facility of the present invention, the following effects are combined.
[0051]
A canister sealed with exothermic radioactive material such as spent fuel at a nuclear power plant is transported to a storage facility with a transport cask, and the canister is stored as it is without being transferred. Does not require spent fuel refilling equipment or ventilation equipment to contain radioactive material. Therefore, it is possible to simplify and reduce ventilation air-conditioning equipment and spent fuel handling equipment. The handling process of canisters can be simplified.
[0052]
From removal from the transport cask to storage in the canister storage chamber, the canister with sealed radioactive material is stored and transferred in a canister transfer device with shielding capability, so that spent fuel is not handled in a naked state. Therefore, there is no environmental release of radioactive materials during handling, and safety evaluation due to a fall accident during refilling of spent fuel becomes unnecessary.
[0053]
Also, since the ceiling and floor of the canister storage room are stored in a state where only the upper and lower ends of the canister are supported, the support structure in the canister storage room for maintaining earthquake resistance is reduced. As a result, the canister storage room And the cooling performance is improved because the flow of cooling air is not hindered.
[0054]
In addition, since the canister is stored directly in the canister storage chamber without using a storage tube as in the prior art, the heat generated from the canister is directly transmitted to the surrounding air, improving the efficiency of removing decay heat such as spent fuel. To do. In addition, the air rectifying mechanism of the present invention combining the cylindrical structure and the rectifying plate further enhances the cooling effect as compared with the conventional technology using only the rectifying plate. Therefore, the canister is enlarged to increase the amount of radioactive material stored. The storage efficiency of radioactive materials can be improved.
[0055]
In addition, the canister transfer device of the present invention allows the plug to be attached / detached and transported to block the entrance / exit of the canister storage chamber, and the canister transport to be combined into a single housing, so the equipment is compact and the storage building is large. Do not turn.
[0056]
The ceiling of the canister storage room is structurally separated from the building structure of the building, and a structure using a divided concrete board is allowed, and the thermal expansion of the concrete board is allowed by the side wall standing on the floor of the canister storage room Hold on. Thereby, the temperature restriction requested | required from the structural strength as a building structure is not imposed on a concrete part. By such structural measures for the ceiling portion of the canister storage chamber, the canister can be enlarged and the canister storage chamber can be densified, and the storage density of the radioactive material can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a radioactive material dry storage facility according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is another cross-sectional view of a radioactive material dry storage facility according to one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged view of the canister transfer device shown in FIG. 1;
4 is a cross-sectional view of the canister storage chamber according to an embodiment of the present invention, showing a cross section in a direction perpendicular to FIG.
5 is a configuration diagram of an air rectifying mechanism of an air inflow portion shown in FIG. 1. FIG.
[Explanation of symbols]
1 Radioactive material dry storage facility
2 Canister transfer room
3 Canister storage room
4 Ceiling slab
5 Floor slab
6 Canister
7 Canister slot
8 Shield plug
9 Cooling air inflow duct
10 Cooling air discharge duct
11 Air rectification mechanism at the air inlet
12 Air inlet
13 Air outlet
14 Overhead crane
15 Cask transport cart
16 Shield plug temporary storage
17 Side wall
18 Canister transfer device
19 Air rectification mechanism of air outflow part
20 Canister take-out port
21 Lifting device
22 Storage body
23 Open / close door for entrance
24 Open / close shielding door for storage
25 Hand part
26 Cylindrical structure
27 Rectifier plate
28 Canister support
29 Steel plate

Claims (7)

貯蔵施設内のキャニスタ貯蔵室の、天井スラブを介した上方空間に、放射性物質が収納されたキャニスタを、遮蔽しながら運搬するステップと、
前記天井スラブのキャニスタ出し入れ口に設けられた遮蔽プラグをはずすステップと、
開閉可能な出し入れ口用開閉遮へい扉を、前記遮蔽プラグがはずされた前記キャニスタ出し入れ口に、閉じた状態で設けるステップと、
閉じた状態で設けられた前記出し入れ口用開閉遮へい扉を開放し、運搬された前記キャニスタを、遮蔽しながら、前記キャニスタ出し入れ口を介して前記キャニスタ貯蔵室に収納するステップと、
前記キャニスタが前記キャニスタ貯蔵室に収納された後、前記出し入れ口用開閉遮へい扉を閉じるステップと、
前記キャニスタ出し入れ口から、再び閉じられた前記出し入れ口用開閉遮へい扉を除去して、前記遮蔽プラグを取り付けるステップと、
前記キャニスタを、前記キャニスタ貯蔵室水平に流れる空気によって冷却するステップと、
を有する、放射性物質貯蔵方法。
Transporting the canister containing the radioactive substance to the upper space of the canister storage room in the storage facility via the ceiling slab while shielding it;
Removing the shielding plug provided at the canister outlet of the ceiling slab;
Providing an openable / closable opening / closing shielding door for opening / closing in the canister loading / unloading port from which the shielding plug is removed, in a closed state;
Opening the opening / closing shielding door for the access port provided in a closed state, and storing the transported canister in the canister storage chamber through the canister access port while shielding,
After the canister is stored in the canister storage chamber, the step of closing the door for opening and closing the door;
Removing the open / close opening / closing shielding door for the entrance / exit from the canister entrance / exit, and attaching the shielding plug;
The canister, and cooling by air flowing through the canister storage compartment horizontally,
A radioactive material storage method comprising:
前記遮蔽プラグをはずすステップは、前記キャニスタを遮蔽しながら運搬するステップよりも先におこなわれ、
前記遮蔽プラグをはずすステップは、
前記キャニスタ貯蔵室の、前記天井スラブを介した上方空間に、前記出し入れ口用開閉遮蔽扉を運搬するステップと、
前記天井スラブの前記キャニスタ出し入れ口に設けられた前記遮蔽プラグ上に、運搬された前記出し入れ口用遮蔽扉を閉じた状態で置くステップと、
閉じた状態で設けられた前記出し入れ口用遮蔽扉を開き、前記遮蔽プラグを遮蔽しながらはずすステップと、
前記遮蔽プラグがはずされた後に、前記出し入れ口用遮蔽扉を閉じるステップと、
はずされた前記遮蔽プラグを、前記キャニスタ出し入れ口とは異なる位置に設けられた遮蔽プラグ仮置き場まで搬送することを含む、
請求項1に記載の放射性物質貯蔵方法。
The step of removing the shielding plug is performed prior to the step of transporting while shielding the canister,
The step of removing the shielding plug includes
Transporting the doorway open / close door to the upper space of the canister storage room via the ceiling slab;
On the shielding plug provided in the canister entrance / exit of the ceiling slab, placing the transported entrance / exit entrance shielding door in a closed state;
Opening the entrance / exit entrance shielding door provided in a closed state and removing the shielding plug while shielding,
After closing the shielding plug, closing the entrance door shielding door;
Transporting the removed shielding plug to a shielding plug temporary storage provided at a position different from the canister loading / unloading port,
The radioactive substance storage method according to claim 1.
前記キャニスタは、該キャニスタの上下端のみが、各々、前記キャニスタ貯蔵室の前記天井スラブおよび床部に支持さた状態で貯蔵され請求項1または2に記載の放射性物質貯蔵方法。 The canister, only upper and lower ends of said canister, respectively, wherein Ru is stored in a state of being supported by the ceiling slab and the floor of the canister storage compartment, radioactive material storage method according to claim 1 or 2. 放射性物質を収納するキャニスタを貯蔵し、該キャニスタを、内部を水平に流れる空気によって冷却するキャニスタ貯蔵室と、
前記キャニスタ貯蔵室を複数のユニット室に分割する側壁と、
前記側壁とともに前記キャニスタ貯蔵室を画定する、前記キャニスタ貯蔵室の天井スラブと、
を有し、
前記天井スラブは、互いに独立して設けられた複数のコンクリート板を備え、該コンクリート板の各々は、対応する前記側壁によって建物の構造体から独立して支持されている、放射性物質貯蔵施設。
The Ruki Yanisuta to house the radioactive material and savings built, and the canister storage compartment cooled by air flowing through the canister, the internal horizontally,
A side wall that divides the canister storage chamber into a plurality of unit chambers;
A ceiling slab of the canister storage chamber defining the canister storage chamber with the sidewall;
Have
The radioactive material storage facility , wherein the ceiling slab includes a plurality of concrete plates provided independently of each other, and each of the concrete plates is independently supported from a building structure by the corresponding side wall .
前記キャニスタ貯蔵室の、前記天井スラブを介した上方に設けられたキャニスタ移送室と、
前記キャニスタ移送室内を移動可能な、前記キャニスタを前記キャニスタ貯蔵室内に移送するキャニスタ移送装置と、
を有し、
前記天井スラブは、前記キャニスタ移送装置が前記キャニスタを前記キャニスタ貯蔵室内に移送するためのキャニスタ出し入れ口を有している、請求項4に記載の放射性物質貯蔵施設。
A canister transfer chamber provided above the canister storage chamber via the ceiling slab;
A canister transfer device that is movable in the canister transfer chamber and transfers the canister into the canister storage chamber;
Have
5. The radioactive material storage facility according to claim 4, wherein the ceiling slab has a canister outlet for the canister transfer device to transfer the canister into the canister storage chamber .
前記キャニスタ移送装置は、
前記キャニスタ、または前記床スラブに設けられた遮へいプラグを、下端部に設けられた開口より選択的に取り入れ、該キャニスタを遮蔽しながら収納する収納体と、
前記収納体の前記下端部に、該下端部の該開口を開閉可能に設けられた収納体用開閉遮へい扉と、
前記収納体用開閉遮へい扉よりも下方に、前記収納体に対して着脱可能に設けられ、離脱した状態で前記キャニスタ出し入れ口を覆い、かつ着脱いずれの状態でも開閉可能に構成された出し入れ口用開閉遮へい扉と、
を有する、請求項5に記載の放射性物質貯蔵施設。
The canister transfer device comprises:
The shielding plug provided on the canister or the floor slab, selectively incorporating the opening provided in the lower portion, and a housing for housing while shielding the canister,
An opening / closing shielding door for the storage body provided at the lower end portion of the storage body so as to be able to open and close the opening of the lower end portion;
For the loading / unloading port which is provided below the opening / closing shielding door for the housing so as to be detachable from the housing, covers the canister loading / unloading port in a detached state, and can be opened / closed in either state . An open / close shield door,
The radioactive substance storage facility according to claim 5, comprising:
前記コンクリート板は全体が鋼板で囲まれている、請求項4から6のいずれか1項に記載の放射性物質貯蔵施設。The radioactive substance storage facility according to any one of claims 4 to 6 , wherein the concrete plate is entirely surrounded by a steel plate .
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