JP4324765B2 - Method of placing radioactive waste in disposal hole and cylindrical sleeve used for placement method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、核燃料の再処理により発生する高レベル放射性廃棄物、TRU廃棄物等(以下、「放射性廃棄物」という。)の地層処分において、当該廃棄物を収納した地層処分容器を所定の処分孔に定置するための方法および当該定置方法に使用するガイド部付スリーブに関する。
【0002】
【従来の技術】
放射性廃棄物は、超長半減期の放射性核種を含んでいることから、処分に際しては極めて長期間にわたり放射性核種が漏れ出さないように処置することが必要である。
そのため、放射性廃棄物の処分に際しては、これを、密封容器に収納し、当該地層処分容器を地下深くの岩盤中に埋設処分(以下「地層処分」という。)することが検討されている。
【0003】
具体的には、図1に示すように地上に設置された放射性廃棄物の受入施設1Aにおいて、先ず、放射性廃棄物であるガラス固化体を、例えば、円筒形状の炭素鋼製の厚肉容器(オ−バーパック)内に収納し、蓋をした上で蓋部を溶接密封する作業が行われる。このようなガラス固化体の収納された地層処分容器を、以下「廃棄体」という。
【0004】
廃棄体2は、検査等を経た上で、地下深くの地層処分場まで連結する立抗1Bを通過して、遮蔽機能を有する専用の搬送装置により地下の地層処分場に移送される。地層処分場には岩盤8に穿たれた多数の処分坑道1Cがあり、その床部には、図2に示すように、一定間隔で垂直に有底円筒形状の処分孔3が穿たれてあり、廃棄体2は、処分孔3内に図示されない定置装置により定置されるが、その際、廃棄体2からの放射性核種の漏洩や周囲への拡散を防止するための緩衝材4が廃棄体2の上下、周囲に設置される。なお、ここで緩衝材4や廃棄体2を、処分孔3内や後述の収容孔5A、5B内に挿入等により配置することを「定置」という。
【0005】
最終的には処分坑道1Cそのものも緩衝材または岩などにより埋め戻され処分が完了する。
緩衝材および廃棄体の処分孔への定置については、例えば以下の手順が想定されている。
まず、緩衝材として有底円筒形状であって、その一端に開口部を有し、円筒内部空間に廃棄体1個を収納することができる一体型緩衝材を定置装置により処分孔内に開口部を上にして挿入、定置する。
【0006】
次に、定置した一体型緩衝材の内部に、準備した別の定置装置により廃棄体を挿入、定置する。さらに、廃棄体の上に蓋緩衝材を挿入、定置し、これらの一連の作業が終了すると次の処分孔で同様の作業を行う(例えば、特許文献1参照)。
また、別案として、先ず処分孔底部に処分孔より僅かに径が小さく厚い円盤形状の底部緩衝材を挿入し水平に定置し、次に処分孔より僅かに外径が小さく廃棄体の径より僅か内径の大きい厚い円環状の側部緩衝材を処分孔底部の底部緩衝材の上に複数積み重ね、適切な高さに達した後に廃棄体および蓋緩衝材を定置する方法も検討されている。
【0007】
なお、これらの作業は、必要に応じて遮蔽を施すにせよ、廃棄体内部の廃棄物による放射線の線量率がある程度高い環境で行われるので作業員の被ばくを防止する必要があることや地下深くの坑道での作業のため基本的には遠隔操作で行われることが想定されている。
【0008】
【特許文献1】
特開平9−211196号公報(第2頁)
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、緩衝材4は、放射性核種の漏洩や周囲への拡散を防止するためのものであるから、処分孔3内に緩衝材4と廃棄体2とを設置した段階で、緩衝材4と廃棄体2との間にあまり大きな隙間が生じているとその効果が喪失する虞がある。しかし、一方で、隙間がまったくない場合には、設置された緩衝材4内の空間に廃棄体2を挿入し、定置することができなくなる。前記のように、これらの操作は遠隔で行われると想定されることから斯かる定置操作が極めて困難なものとなることが想定される。
【0010】
また、現在想定されている緩衝材4は粘土の一種(ベントナイト)とケイ砂の混合物であるため、定置操作時に廃棄体2と緩衝材4とが衝突するなどして緩衝材4の一部が欠け、その機能が十分に果たせなくなる場合も想定される。
さらに、緩衝材4を定置してから、廃棄体2を定置するまでに長期間かかる場合には、収容孔3内に露出した緩衝材4の側部内面が、岩石等の落下などにより損傷し、その機能が十分に果たせなくなる場合もある。
【0011】
これらの課題を解決する手段として、一体型緩衝材の、廃棄体を収容する収容孔に金属被覆を施す発明が提案されているが(例えば、前記特許文献1参照)、この場合には、金属被覆部材が回収できず緩衝材中に残留するため、処分後の金属被覆部材の影響評価が必要であり、コスト等の問題も生じうる。
また、円環状の側部緩衝材を積み重ねる場合には、積み重ねたすべての側部緩衝材についてそれらの中心を一致させなくては廃棄体の挿入、定置が困難になる。
【0012】
本発明は、廃棄体と緩衝材との間の隙間を緩衝材の効果を減ずる程大きくすることなく、遠隔操作によっても容易に廃棄体を緩衝材内の空間に挿入し、定置することができ、廃棄体と緩衝材との衝突などによる緩衝材の損傷を防止し、一定期間、設置された緩衝材の保護も行うことが可能であり、側部緩衝材の位置補正も可能であると共に、金属被覆部材を緩衝材中に残すこともない、放射性廃棄物の廃棄体の定置方法、および当該方法に好適に使用できる筒状スリーブを提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、請求項1の発明によっては、地層処分場に設けられた処分孔に緩衝材を定置し、緩衝材の内部に形成された収容孔に、地層処分容器に放射性廃棄物を収容した廃棄体を定置する、放射性廃棄物の廃棄体の処分孔への定置方法であって、前記廃棄体を定置する前に、両端開口の円筒である本体部と、この本体部の上端開口に位置する漏斗形状を成すガイド部を有する筒状スリーブを前記収容孔に装着して、該収容孔の側壁に本体部を略密着させておき、当該筒状スリーブのガイド部によりガイドさせて廃棄体を収容孔に定置した後、筒状スリーブを引き抜き回収することを特徴とする放射性廃棄物の廃棄体の処分孔への定置方法が提供される。
【0014】
本発明では、筒状スリーブの本体部が収容孔の側壁に密着するように装着されるので、緩衝材が、該スリーブの本体部で保護されることになり、従って、廃棄体と緩衝材との衝突による緩衝材の損傷の虞がなくなるので、廃棄体と緩衝材との隙間を最小限に設定することが可能となる。また、廃棄体の挿入時には漏斗形状のガイド部がガイドして、廃棄体を筒状スリーブに円滑に挿入できるようになり、遠隔操作が容易となる。さらに廃棄体の定置後または廃棄体と蓋緩衝材の定置後には該スリーブを引き抜き回収することで繰り返し使用が可能となる。
【0015】
前記筒状スリーブを緩衝材内に形成された収容孔に装着する方法として、収容孔を形成させた一体型緩衝材を処分孔に定置した後に筒状スリーブを収容孔に挿入する方法(請求項2)、あるいは収容孔に予め筒状スリーブを挿入した一体型緩衝材を処分孔に定置する方法(請求項2)、処分孔の底部に定置された円盤状の底部緩衝材と底部緩衝材上に積み重ねられた円環状の側部緩衝材により形成された収容孔に筒状スリーブを嵌装させる方法(請求項3)、上記の底部緩衝材と底部緩衝材の上に立設された筒状スリーブと処分孔とから形成される空間に緩衝材素材を投入する方法(請求項4)のいずれの方法によっても良い。また、筒状スリーブのガイド部を交換可能な構造とし、側部緩衝材を嵌通させるガイド部を有する筒状スリーブを上記の底部緩衝材上に立設させ、複数の円環状の側部緩衝材を該筒状スリーブを嵌通挿入し積み重ねることにより収容孔を形成した後に、ガイド部のみを廃棄体の定置に使用できるものに交換する(請求項5)こととしても良い。また、形成された収容孔に筒状スリーブを挿入する場合に、かかる操作をより容易にするため、軸方向に分割可能な筒状スリーブを、分割スリーブ片毎に収容孔に装着(請求項6)してもよいし、あるいは、分割スリーブを束ねて収容孔に挿入し、挿入後に各分割スリーブ片を収容孔内壁に押しつけて装着する(請求項7)こととしてもよい。
【0016】
上述の廃棄体の定置に際し、好適に使用可能な筒状スリーブとして、両端開口の薄肉金属製円筒である本体部と、本体部の上端開口に載置固定され、収容する廃棄体に向かって上方に拡開する漏斗形状を有し、廃棄体を収容孔にガイドするガイド部とから構成されることを特徴とする筒状スリーブ(請求項8)が提供される。
前記収容孔への廃棄体の定置を容易にするために、前記筒状スリーブでは、廃棄体を収容孔に導くとともに回収のための把持としても使用するガイド部と、廃棄体と緩衝材との接触による緩衝材の損傷防止や、緩衝材設置後廃棄体の定置までの間、露出する緩衝材内部の収容孔側部表面保護あるいは、複数の側部緩衝材の中心軸のずれを修正することができる円筒形状の本体部を設けたものである。
【0017】
さらに、底部緩衝材の定置後に筒状スリーブをその上に設置しその後に側部緩衝材を挿入する場合を考慮し、側部緩衝材の挿入を容易にするガイド部1と側部緩衝材の定置後には廃棄体の挿入を容易にするガイド部2とを交換可能な構造としてもよい。
すなわち、請求項9に係る本発明では、筒状スリーブを、両端開口の薄肉金属製円筒である本体部と、本体部の上端開口に選択的、且つ、着脱可能に載置固定され、挿入する側部緩衝材に向かって逆漏斗形状を有する第1ガイド部と、本体部の上端開口に選択的、且つ、着脱可能に載置固定され、収容する廃棄体に向かって上方に拡開する漏斗形状を有する第2ガイド部とで構成し、前記処分孔に定置させた前記本体部と処分孔の側壁と間に形成される空間に側部緩衝材を挿入する際には、第1ガイド部を本体部に載置固定し、側部緩衝材を挿入して形成される収容孔に廃棄体を定置する際には、第2ガイド部を本体部に載置固定して使用することを特徴とする。
あるいは、収容孔へ筒状スリーブを挿入して装着する場合において、かかる操作を容易にするために、軸方向に分割可能な筒状スリーブとしてもよい(請求項10)。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき図面に基づいて詳細に説明する。
図3は、本発明方法の実施に使用するガイド部を有する筒状スリーブ10の一例を示すものである。筒状スリーブ10は、薄肉円筒形状であって両端が開放されている本体部10aと、本体部10aの上部開口に載置固定され、上方に拡開する漏斗形状を有するガイド部10bとから構成される。本体部10aの内径は廃棄体2の径より僅かに大きく、外径は、緩衝材4によって形成される後述の収容孔5A、5Bの径より僅かに小に設定される。本体部10aの高さは、収容孔5A、5Bの深さに略一致させるが、筒状スリーブ10を収容孔5A、5Bに挿入した際にガイド部10bと緩衝材4とが干渉しない高さとする。ガイド部10bの下端の内径および外径は本体部10aのそれらと一致させることは勿論のことであり、上端の内径、高さおよび形状は、廃棄体2の挿入時に廃棄体をガイドして円滑に収容孔5A、5Bに挿入できることを考慮して定める。
【0019】
筒状スリーブ10の材料は、特に限定はされないが、薄肉形状であっても収容孔5A、5Bに挿入する際、あるいは装着した筒状スリーブ10に廃棄体2を挿入する際の衝突や、抵抗力に抗して座屈あるいは変形を生じない程度の強度を有し、また、摩擦抵抗の生じにくい滑らかな表面を有し、さらに、坑道内雰囲気中での耐食性にも優れる金属材料が望ましく、ステンレス鋼が好適に使用される。
【0020】
また、ガイド部10bの下端部は、溶接などにより本体部10aに固着させてもよいが、それに代えて本体部10aに嵌合することにより取り外し可能な構造としてもよい。嵌合構造の場合には、ガイド部10bとは別にその下端部を本体部10aに嵌合でき、逆漏斗状の構造を有するガイド部10cを用意し、ガイド部10bと10cとを適宜交換することにより後述の第3の実施例のように使用することも可能である。
【0021】
次に筒状スリーブ10を使用する、緩衝材4Aないし4C、蓋緩衝材4Dおよび廃棄体2の定置方法について説明する。
図4、図5および図6を参照して本発明に係る第1実施例を説明する。
図4は、処分坑道1Cに穿たれた処分孔3に一体型緩衝材4Aを挿入、定置し、当該緩衝材4A中に廃棄体2と蓋緩衝材4Dとを筒状スリーブ10を使用して挿入、定置した状態を示すものである。
【0022】
より具体的には、処分孔3は、処分坑道1Cに縦に穿たれ、緩衝材4Aに対応して有底円筒形状を有している。この処分孔3に定置される一体型緩衝材4Aは、有底の厚肉円筒構造であって、一端に開口部51aを有する収容孔5Aを有している。この収容孔5Aに円柱形状の廃棄体2を収容すると、廃棄体2は処分孔3の略中央部に位置することになる。開口部51aには、厚い円盤形状の蓋緩衝材4Dが挿入され、一体型緩衝材4Aと協働して定置した廃棄体2への地下水の浸入や廃棄体2から漏洩した放射性核種の周辺への拡散を抑止する。なお、蓋部緩衝材4Dの厚さは、遮蔽上必要な厚さも考慮して設定する。本実施例では、収容孔底部51bまで挿入できる筒状スリーブ10が準備されている。
【0023】
次に第1実施例による廃棄体2の定置方法を図5および図6を参照して説明する。
処分孔3に図示されない専用の定置装置により一体型緩衝材4Aを挿入、定置する(図5(a))。
次に筒状スリーブ10を収容孔開口部51aから図示されない専用の挿入装置により本体部10aの下端部10dが収容孔の底部51bに達するまで、挿入する(図5(b)、(c))。すなわち、廃棄体2の定置前に、収容孔5Aの側壁に本体部10aが略密着するように筒状スリーブ10が装着されたことになる。このとき、筒状スリーブ10のガイド部10bが緩衝材4Aの上面より上にあるため、緩衝材4Aと接してこれを損じることはなく、また、この状態において、挿入された筒状スリーブ10の本体部10aが緩衝材4Aの収容孔5Aの側部表面の保護として作用する。
【0024】
次に、廃棄体2を収容孔5Aに定置させるための専用の定置装置6を処分孔5Aの上に設置する(図5(d))。この定置装置6は、遮蔽される円筒形状をなし、内部空間6aに図示されない昇降装置に吊下させた廃棄体2を収容し底部に遠隔操作で開閉可能な遮蔽扉6bを有する。
遮蔽扉6bを水平に移動させることにより廃棄体2を収容した内部空間6aと収容孔5Aとを連通させ、廃棄体2と筒状スリーブ10の中心軸が一致するように廃棄体2を降下させ(図5(e))、ガイド部10bにガイドさせつつ、筒状スリーブ10内に廃棄体2の下端2aが収容孔5Aの底部51bに達するまで挿入、定置し、遠隔操作により廃棄体2を昇降装置から離脱させる(図5(f))。
【0025】
このとき、例えば、図6に示すように廃棄体2が傾いたり、あるいは収容孔5Aの開口部51aと廃棄体2の中心軸が互いにずれていた場合、筒状スリーブ10のない場合には緩衝材4Aと接触して挿入ができない、あるいは緩衝材4Aの一部を損傷する虞がある(図6(a))。しかし、筒状スリーブ10がある場合には、廃棄体2はガイド部10bに接触しつつその表面に沿いながら下降するので、その傾きや中心軸間のずれが修正され、廃棄体2を筒状スリーブ10内に容易に挿入させることができる(図6(b))。
【0026】
その後に、定置装置6内の図示されない別の昇降装置に吊下した蓋部緩衝材4Dを筒状スリーブ10の内部であって廃棄体2の上の空間に挿入し(図5(f)、(g))、定置装置6の遮蔽扉6bを元の位置に戻し(図5(h))、定置装置6を移動させる(図5(i))。
その後、筒状スリーブ10を図示されない抜き出し装置により上方へ抜き出し、撤去、回収する(図5(j)、(k))。この際、筒状スリーブ10のガイド部10bを把持することにより筒状スリーブ10の抜き出し操作を容易に行うことができる。
【0027】
以上の操作が終了したら、次の処分孔に移動し同様の操作を繰り返す。すべての処分孔について廃棄体および緩衝材の定置が終了した後、処分孔そのものも緩衝材または岩等により埋め戻され処分が終了する。
なお、本実施例では、収容孔5Aに筒状スリーブ10を挿入していない状態で一体型緩衝材4Aを処分孔3に挿入、定置することとしたが、これに代えて、例えば一体型緩衝材4Aの収容孔5Aに予め筒状スリーブ10を挿入しておき、筒状スリーブ10を内蔵した状態で一体型緩衝材4Aを処分孔3に挿入、定置するようにしてもよい。
【0028】
また、本実施例では、廃棄体2と蓋緩衝材4Dの挿入、定置を同一の定置装置6によるものとしたが、各々別の定置装置によることも可能である。さらに、本実施例では、廃棄体2の定置のみでなく蓋緩衝材4Dの挿入、定置も筒状スリーブ10を使用して行っているが、蓋緩衝材4Dの定置前に筒状スリーブ10を抜き出し撤去することも可能である。
【0029】
次に本発明の第2の実施例を図7を参照して説明する。本実施例において使用する筒状スリーブ10は第1の実施例と同様であるが、緩衝材4Bとしては、底部緩衝材42aと必要枚数の円環状側部緩衝材42bとを使用する。側部緩衝材42bは、その外径が処分孔3の内径より僅かに小であり、内径が廃棄体2の外径より僅かに大である所要の厚さの円環形状を有しており、その厚みは、処分孔3の深さ、底部緩衝材42aの厚さ、廃棄体2の高さおよびその上に定置する蓋緩衝材4Dの厚さを考慮して設定される。
【0030】
処分坑道3に穿たれた有底円筒形状の処分孔3の底部3aに(図7(a))、図示されない専用の定置装置によりその直径が処分孔3の内径より僅かに小である厚い円盤形状の底部緩衝材42aを水平に挿入し、定置する(図7(b))。
次に、処分孔3内の底部緩衝材42aの上に、図示されない専用の定置装置により、複数の側部緩衝材42bを、所要高さに達するまで、順次挿入し、積み重ねて定置する(図7(d))。
【0031】
次に、底部緩衝材42aと積み重ねた側部緩衝材42bとから形成される収容孔5Bに、筒状スリーブ10を、専用の挿入装置により本体部10aの先端部10dが底部緩衝材42aに達するまで嵌装、挿入する(図7(e)、(f))。このとき、第1の実施例と同様、筒状スリーブ10のガイド部10bが積み重ねられた緩衝材42bの上端より上にあるため、緩衝材42bと接してこれを損じることはなく、また、この状態において、挿入された筒状スリーブ10が側部緩衝材42bの収容孔5Bの側部表面の保護として作用する。
【0032】
本実施例においては、側部緩衝材42bの積み重ねを行う際に側部緩衝材42bが互いに水平方向に僅かにずれ、積み重ねられた側部緩衝材42b中にその側部緩衝材42bによって形成される円筒空間が他の円筒空間と中心軸がずれるために、廃棄体2の挿入時において、側部緩衝材42bと廃棄体2が干渉し、適切に挿入、定置ができない虞がある。そのような場合であっても、筒状スリーブ10の挿入により、その下端部10dが側部緩衝材42bを径方向に押し出し、緩衝材42bのずれが修正されるため、廃棄体2の挿入、定置を容易に行うことができる。
【0033】
その後、装着された筒状スリーブ10内に廃棄体2を挿入、定置し、さらに廃棄体2の上に蓋部緩衝材4Dを挿入、定置した後、筒状スリーブ10を上方に抜き出し撤去する操作は、第1の実施例と同様の方法により実施される。
次に本発明に係る第3の実施例を図8を参照して説明する。
本実施例に係る筒状スリーブ10は、前述のガイド部10bが着脱可能な構造でガイド部10bとガイド部10cとを適宜本体部10aに嵌合させて使用し、緩衝材4Bとしては、第2実施例と同様に、底部緩衝材42aと必要枚数の円環状の側部緩衝材42bとを使用する。
【0034】
処分坑道3に穿たれた有底円筒形状の処分孔3の底部3aに、第2実施例と同様に、底部緩衝材42aを水平に挿入、定置する(図8(a)、(b))。
次に筒状スリーブ10のガイド部10bを取り外し、代わりにガイド部10cを本体部10aに嵌合させたものを、専用の定置装置により底部緩衝材42aの上に互いの中心を一致させ、ガイド部10cが上となるように立設させる(図8(c))。
【0035】
図示しない専用の定置装置により厚い円環形状の側部緩衝材42bを水平にして立設させた筒状スリーブ10を嵌挿させつつ、処分孔3に、設定される高さに達するまで、順次挿入し、積み重ねて定置する(図8(d))。このとき、底部緩衝材42aと側部緩衝材42bあるいは側部緩衝材42bどうしの間に隙間が生じることのないようにする。緩衝材42bの挿入に際しては、逆漏斗形状を有するガイド部10cを嵌通させ、本体部10aにガイドさせることにより側部緩衝材42aの中心軸を他のものと一致させて容易に積み重ねることができる(図8(d)、(e))。
【0036】
緩衝材42bの挿入の終了後に、図示しない専用の交換装置により、緩衝材42b上端より上に露出しているガイド部10cを取り外すと共にガイド部10bを本体部10aに嵌合させる(図8(f))。すなわち、ガイド部10cとガイド部10bとを交換する。
その後、挿入された筒状スリーブ10内に廃棄体2を挿入、定置し、さらに廃棄体2の上に蓋部緩衝材4Dを挿入、定置し、さらに筒状スリーブ10を上方に抜き出し撤去する操作は、第1の実施例と同様の方法により実施される。
【0037】
次に本発明に係る筒状スリーブ10の第4の実施例を図9を参照して説明する。本実施例においては、緩衝材4Cとして、第2実施例と同じ底部緩衝材42aと粒状、礫状あるいは小石状の緩衝材素材43bを使用する。
処分坑道1Cに穿たれた有底円筒形状の処分孔3の底部3aに、第2実施例と同様に、底部緩衝材42aを水平に挿入、定置する。
【0038】
次に、専用の定置装置により底部緩衝材42aの上に互いの中心が一致し、ガイド部10bが上となるように筒状スリーブ10を立設させ、処分孔3、底部緩衝材42aおよび筒状スリーブ10により形成される空間部7に緩衝材素材43bを図示されない専用の充填装置により、廃棄体2高さと蓋部緩衝材の厚さから設定される高さまで充填し、緩衝材を形成させる。
【0039】
その後、定置された筒状スリーブ10内に廃棄体2を挿入、定置し、さらに廃棄体2の上に蓋部緩衝材4Dを挿入、定置し、さらに筒状スリーブ10を上方に抜き出し撤去する操作は、第1の実施例と同様の方法により実施される。
次に本発明に係る筒状スリーブ11の実施例を図10乃至図14を参照して説明する。筒状スリーブ10にかかる第1実施例と同様に処分孔3に緩衝材4Aを図11(a)または図12(a)に示すように挿入、定置する。
【0040】
次に、軸方向に、例えば、4分割された筒状スリーブ11を、図示されない専用の挿入装置により図11(c)または図12(d)に示すようにその底部側端部が底面51bに達するまで挿入することにより装着する。このとき4分割されたスリーブ11の部分(分割スリーブ片)11aないし11dは、緩衝材4Aに形成された収容孔5Aの内壁に沿わすように一枚ずつ挿入することにより装着してもよいし(図11(b))、4片を束ねて挿入し、挿入後に、分割スリーブ片11aないし11dを拡管するように収容孔5A内壁に押し付けることにより装着することとしてもよい(図12(b)、(c))。より詳しくは、分割スリーブ片11aと11cとが収容孔5Aに挿入可能な間隔で互いに対抗するように配置させ、11aと11cに挟まれた空間に他の分割スリーブ片11bと11dを互いに対向させて挿入する(図13)。このとき互いのガイド部が干渉しないよう、分割スリーブ片11b、11dは、分割スリーブ片11a、11cに対してやや浮かせた状態で保持する。分割スリーブ片11a乃至11dを上記のように束ねたまま、収容孔5Aに挿入し、挿入後に図示しない専用冶具により拡管するように収容孔5A内壁に押し付けることにより装着する。
【0041】
その後、定置された筒状スリーブ11内に廃棄体2を挿入、定置し、さらに廃棄体2の上に蓋部緩衝材4Dを挿入、定置し、さらに筒状スリーブ11を上方に抜き出し撤去する操作は、第1の実施例と同様の方法により実施される。
このとき、筒状スリーブ11の抜き出しは、分割スリーブ片11aないし11dを一枚ずつ抜き出すこととしてもよく、また、4片を一度に抜き出してもよい。
【0042】
また、本実施例においては、筒状スリーブ10にかかる第1実施例と同じ緩衝材4Aを使用して形成された収容孔5Aに筒状スリーブ11を装着することとしたが、筒状スリーブ第2の実施例に示す方法に従い、底部緩衝材42aと側部緩衝材42bを使用して形成された収容孔5Bに筒状スリーブ11を装着することとしてもよい。
【0043】
【発明の効果】
本発明方法によれば、廃棄体を定置する前に、収容孔の側壁に略密着するように、ガイド部を有する筒状スリーブを装着しておき、該筒状スリーブのガイド部によりガイドさせて廃棄体を収容孔に定置した後、該筒状スリーブを引き抜き回収するため、(1)廃棄体と緩衝材との間の隙間を緩衝材の効果を減ずる程大きくすることなく、遠隔操作によっても容易に廃棄体を緩衝材内の空間に挿入、定置することができ、(2)廃棄体と緩衝材との衝突などによる緩衝材の損傷を防止し、(3)一定期間、設置された緩衝材の保護も行い、(4)作業終了後に回収して繰り返し使用が可能であるという効果を奏する。また、側部緩衝材を使用した場合にあっては、(5)各側部緩衝材の位置補正も可能である。
【0044】
また、廃棄体挿入のためのガイド部を交換可能な構造とし、同様に交換可能な構造とした側部緩衝材挿入のための別のガイド部を適宜交換して使用することにより、上記の効果に加えて(6)側緩衝材挿入、定置の容易化という効果も奏する。
さらに筒状スリーブを軸方向に分割し、分割スリーブ片毎に収容孔へ装着する、あるいは、分割スリーブ片を束ねて挿入し、挿入後に収容孔内壁に押しつけることにより装着することとしたので、筒状スリーブを容易に装着することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】放射性廃棄物の地層処分施設全体の一例を示す概略斜視図である。
【図2】従来技術に係る、放射性廃棄物の廃棄体の地層処分の状態の一例を示す概略断面図である。
【図3】本発明方法に使用する筒状スリーブ10の一例を示す概略斜視図である。
【図4】本発明方法による廃棄体および緩衝材の定置状態の一例を示す概略断面図である。
【図5】本発明方法による廃棄体および緩衝材の定置方法であって、筒状スリーブ10を使用する第1の実施例の手順を示すフローチャートである。
【図6】本発明方法により廃棄体を定置することにより廃棄体の挿入が容易になり、また緩衝材を損傷することがないことを示すための概略断面図である。
【図7】本発明方法による廃棄体および緩衝材の定置方法であって、筒状スリーブ10を使用する第2の実施例の手順を示すフローチャートである。
【図8】本発明方法による廃棄体および緩衝材の定置方法であって、筒状スリーブ10を使用する第3の実施例の手順を示すフローチャートである。
【図9】本発明方法による廃棄体および緩衝材の定置方法であって、筒状スリーブ10を使用する第4の実施例の手順を示すフローチャートである。
【図10】本発明方法に使用する筒状スリーブ11の一例を示す概略斜視図である。
【図11】本発明方法による廃棄体および緩衝材の定置方法であって、筒状スリーブ11を使用する第1の実施例の手順を示すフローチャートである。
【図12】本発明方法による廃棄体および緩衝材の定置方法であって、筒状スリーブ11を使用する第2の実施例の手順を示すフローチャートである。
【図13】筒状スリーブ11を使用する第2の実施例において分割スリーブ片を束ねた状態の一例を示す略斜視図である。
【図14】筒状スリーブ11を使用する第2の実施例において分割スリーブ片を束ねた状態の一例を示す略平面図である。
【符号の説明】
2 廃棄体
3 処分孔
4 緩衝材
4A 一体型緩衝材
4B 緩衝材
4C 緩衝材
4D 蓋部緩衝材
42a 底部緩衝材
42b 側部緩衝材
43b 緩衝材素材
5A 収容孔
5B 収容孔
10 筒状スリーブ
10a 本体部
10b ガイド部(廃棄体用)
10c ガイド部(側部緩衝材用)
11 筒状スリーブ
11a 分割スリーブ片
11b 分割スリーブ片
11c 分割スリーブ片
11d 分割スリーブ片[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In the present invention, in geological disposal of high-level radioactive waste, TRU waste, etc. (hereinafter referred to as “radioactive waste”) generated by reprocessing nuclear fuel, the geological disposal container storing the waste is subjected to predetermined disposal. The present invention relates to a method for placement in a hole and a sleeve with a guide portion used in the placement method.
[0002]
[Prior art]
Since radioactive waste contains radionuclides with an extremely long half-life, it is necessary to treat radionuclides so that they do not leak out for an extremely long time.
Therefore, when disposing of radioactive waste, it has been studied to store it in a sealed container and bury the geological disposal container in the bedrock deep underground (hereinafter referred to as “geological disposal”).
[0003]
Specifically, in the radioactive waste receiving facility 1A installed on the ground as shown in FIG. 1, first, a vitrified solid body that is radioactive waste is, for example, a cylindrical carbon steel thick container ( The cover is welded and sealed after it is housed in an overpack and covered. Such a geological disposal container in which the vitrified body is stored is hereinafter referred to as “waste body”.
[0004]
The
[0005]
Eventually, the
For example, the following procedure is assumed for placing the cushioning material and the waste in the disposal hole.
First, it is a bottomed cylindrical shape as a cushioning material, has an opening at one end thereof, and an integrated cushioning material capable of storing one waste body in the cylindrical inner space is opened in the disposal hole by a stationary device. Insert and place with face up.
[0006]
Next, the waste body is inserted and placed in the fixed integrated cushioning material by another prepared fixing device. Furthermore, a lid cushioning material is inserted and placed on the waste, and when these series of operations are completed, the same operation is performed in the next disposal hole (for example, see Patent Document 1).
Also, as an alternative, first insert a thick disk-shaped bottom cushioning material that is slightly smaller in diameter than the disposal hole at the bottom of the disposal hole and place it horizontally, and then place the outer diameter slightly smaller than the disposal hole than the diameter of the waste body. A method of stacking a plurality of thick annular side cushioning materials having a large inner diameter on the bottom cushioning material at the bottom of the disposal hole and placing the waste body and the lid cushioning material after reaching an appropriate height has also been studied.
[0007]
These operations are performed in an environment where the radiation dose rate from the waste inside the waste body is high to some extent, even if shielding is necessary. It is assumed that it is basically performed by remote control for the work in the tunnel.
[0008]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 9-211196 (2nd page)
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, since the buffer material 4 is for preventing the leakage of radionuclides and diffusion to the surroundings, the buffer material 4 and the disposal material are disposed at the stage where the buffer material 4 and the
[0010]
Moreover, since the buffer material 4 currently assumed is a mixture of a kind of clay (bentonite) and silica sand, a part of the buffer material 4 is caused by the collision of the
Further, when it takes a long time from placing the cushioning material 4 to placing the
[0011]
As a means for solving these problems, an invention has been proposed in which a metal cover is provided on a housing hole for housing a waste body of an integrated cushioning material (see, for example, Patent Document 1). Since the covering member cannot be recovered and remains in the cushioning material, it is necessary to evaluate the influence of the metal covering member after disposal, which may cause problems such as cost.
Moreover, when stacking annular side cushioning materials, it becomes difficult to insert and place the waste body unless the centers of all the stacked side cushioning materials are aligned.
[0012]
The present invention makes it possible to easily insert and place the waste body in the space in the cushioning material even by remote control without increasing the gap between the waste body and the cushioning material so as to reduce the effect of the cushioning material. In addition, it is possible to prevent damage to the cushioning material due to collision between the waste body and the cushioning material, etc., to protect the cushioning material installed for a certain period of time, and to correct the position of the side cushioning material, It is an object of the present invention to provide a radioactive waste disposal method that does not leave a metal-coated member in a cushioning material, and a cylindrical sleeve that can be suitably used in the method.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, according to the invention of claim 1, a buffer material is placed in a disposal hole provided in a geological disposal site, and the geological disposal container is radioactively disposed in a storage hole formed inside the buffer material. A method for placing radioactive waste into a disposal hole for placing a waste containing waste, before placing the wasteA main body that is a cylinder with openings at both ends, and a funnel-shaped gas that is located at the upper end opening of the main body.Cylindrical sleeve with idIn the receiving holeWearingThe main body is substantially in close contact with the side wall of the receiving hole.In addition, after the waste body is guided by the guide portion of the cylindrical sleeve and placed in the accommodation hole, the tubular sleeve is pulled out and collected, and a method for placing the radioactive waste in the disposal hole is provided. Is done.
[0014]
In the present invention, a cylindrical threeThe main body of theThe cushioning material is attached to the side wall of the accommodation hole so that the cushioning materialIn the main body of theTherefore, since there is no risk of damage to the buffer material due to the collision between the waste body and the buffer material, the gap between the waste body and the buffer material can be set to a minimum. Also, when inserting wasteIs a funnel-shaped gasThe id portion guides and the waste body can be smoothly inserted into the cylindrical sleeve, and remote operation becomes easy. Further, after the waste body is placed or after the waste body and the lid cushioning material are placed, the sleeve can be pulled out and collected to be used repeatedly.
[0015]
As a method of mounting the cylindrical sleeve in the accommodation hole formed in the cushioning material, a method of inserting the cylindrical sleeve into the accommodation hole after placing the integrated cushioning material in which the accommodation hole is formed in the disposal hole (claim) 2) Or a method of placing an integrated cushioning material in which a cylindrical sleeve has been inserted into the accommodation hole in advance into the disposal hole (Claim 2), a disk-like bottom cushioning material placed on the bottom of the disposal hole and the bottom cushioning material A method of fitting a cylindrical sleeve into an accommodation hole formed by an annular side cushioning material stacked on the bottom cushioning material (Claim 3), a cylindrical shape standing on the bottom cushioning material and the bottom cushioning material Any of the methods (Claim 4) for putting the buffer material into the space formed by the sleeve and the disposal hole may be used. In addition, the guide portion of the cylindrical sleeve has a replaceable structure, and the cylindrical sleeve having the guide portion through which the side cushioning material is fitted is erected on the bottom cushioning material, and a plurality of annular side cushioning members are provided. It is also possible to replace only the guide portion with one that can be used for placing the waste body after forming the accommodation hole by inserting and stacking the cylindrical sleeves. Further, in order to make the operation easier when inserting the cylindrical sleeve into the formed accommodation hole, a cylindrical sleeve that can be divided in the axial direction is attached to the accommodation hole for each divided sleeve piece. Alternatively, the divided sleeves may be bundled and inserted into the accommodation hole, and after the insertion, each divided sleeve piece may be pressed against the inner wall of the accommodation hole and attached (Claim 7).
[0016]
When placing the waste body as described above, as a cylindrical sleeve that can be suitably used, both endsOpeningThe main body is a thin metal cylinder, and is placed and fixed on the upper end opening of the main body,It has a funnel shape that expands upward toward the waste to be accommodated,A cylindrical sleeve (Claim 8) is provided, characterized by comprising a guide portion for guiding the waste body into the accommodation hole.
In order to facilitate the placement of the waste body in the accommodation hole, the cylindrical sleeve includes a guide portion that guides the waste body to the accommodation hole and is also used as a grip for collection, and a waste body and a cushioning material. To prevent damage to the cushioning material due to contact, and to protect the side surface of the side of the exposed hole inside the cushioning material, or to correct the misalignment of the central axes of multiple side cushioning materials, between the installation of the cushioning material and the placement of the waste body A cylindrical main body is provided.
[0017]
Furthermore, in consideration of the case where the cylindrical sleeve is installed on the bottom cushioning material after placing the bottom cushioning material and the side cushioning material is subsequently inserted, the guide portion 1 and the side cushioning material that facilitate the insertion of the side cushioning material are used. It is good also as a structure which can replace | exchange the
That is, in the present invention according to claim 9, the cylindrical sleeve is selectively and detachably placed and fixed and inserted into the main body part which is a thin metal cylinder with both end openings and the upper end opening of the main body part. A first guide portion having a reverse funnel shape toward the side cushioning material, and a funnel that is selectively and detachably placed and fixed to the upper end opening of the main body portion, and expands upward toward the waste body to be accommodated When the side cushioning material is inserted into the space formed between the main body portion placed in the disposal hole and the side wall of the disposal hole, the first guide portion is configured with a second guide portion having a shape. When the waste body is placed in the receiving hole formed by inserting the side cushioning material, the second guide portion is placed and fixed on the main body portion. To.
Alternatively, in the case where the cylindrical sleeve is inserted and mounted in the accommodation hole, a cylindrical sleeve that can be divided in the axial direction may be used in order to facilitate such an operation.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 3 shows an example of a
[0019]
The material of the
[0020]
The lower end portion of the
[0021]
Next, a method of placing the
A first embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 4 shows an example in which an
[0022]
More specifically, the
[0023]
Next, a method for placing the
The
Next, the
[0024]
Next, a
By moving the shielding
[0025]
At this time, for example, as shown in FIG. 6, when the
[0026]
Thereafter, the
Thereafter, the
[0027]
When the above operation is completed, the operation moves to the next disposal hole and the same operation is repeated. After the disposal of the waste body and the buffer material is completed for all the disposal holes, the disposal holes themselves are backfilled with the buffer material or rocks, and the disposal is completed.
In the present embodiment, the
[0028]
In the present embodiment, the
[0029]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The
[0030]
A thick disk whose diameter is slightly smaller than the inner diameter of the
Next, on the
[0031]
Next, the
[0032]
In the present embodiment, when the
[0033]
Thereafter, the
Next, a third embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG.
The
[0034]
Similarly to the second embodiment, the
Next, the
[0035]
While inserting the
[0036]
After the insertion of the
Thereafter, the
[0037]
Next, a fourth embodiment of the
Similarly to the second embodiment, the
[0038]
Next, the
[0039]
Thereafter, the
Next, an embodiment of the
[0040]
Next, in the axial direction, for example, the
[0041]
Thereafter, the
At this time, the
[0042]
In the present embodiment, the
[0043]
【The invention's effect】
According to the method of the present invention, before placing the waste body, a cylindrical sleeve having a guide portion is attached so as to be in close contact with the side wall of the accommodation hole, and is guided by the guide portion of the cylindrical sleeve. After the waste body is placed in the receiving hole, the cylindrical sleeve is pulled out and collected. (1) Even if the gap between the waste body and the cushioning material is not increased so as to reduce the effect of the cushioning material, it can also be operated remotely. The waste body can be easily inserted and placed in the space inside the buffer material, (2) the buffer material is prevented from being damaged due to the collision between the waste body and the buffer material, and (3) the buffer installed for a certain period of time. The material is also protected, and (4) an effect is obtained that it can be collected and used repeatedly after the work is completed. In addition, when the side cushioning material is used, (5) position correction of each side cushioning material is also possible.
[0044]
Further, the above-mentioned effect can be obtained by using a structure in which the guide part for inserting the waste body can be replaced, and replacing another guide part for inserting the side cushioning material in the same manner as the replaceable structure. In addition to this, (6) the effect of facilitating the insertion of the side cushioning material and the placement is also achieved.
Furthermore, the cylindrical sleeve is divided in the axial direction, and each divided sleeve piece is attached to the receiving hole, or the divided sleeve pieces are bundled and inserted, and after insertion, they are attached by pressing against the inner wall of the receiving hole. It is possible to easily attach the sleeve.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an example of an entire geological disposal facility for radioactive waste.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of a state of geological disposal of radioactive waste according to the prior art.
FIG. 3 is a schematic perspective view showing an example of a
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing an example of a stationary state of a waste body and a buffer material according to the method of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure of a first embodiment using a
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view for illustrating that placing the waste body by the method of the present invention facilitates the insertion of the waste body and does not damage the cushioning material.
FIG. 7 is a flowchart showing a procedure of a second embodiment that uses a
FIG. 8 is a flowchart showing a procedure of a third embodiment of the waste body and cushioning material placement method using the
FIG. 9 is a flowchart showing a procedure of a fourth embodiment of the waste body and cushioning material placement method using the
FIG. 10 is a schematic perspective view showing an example of a
FIG. 11 is a flowchart showing a procedure of a first embodiment of a method for placing a waste body and a buffer material according to the method of the present invention and using a
FIG. 12 is a flowchart showing a procedure of a second embodiment in which the waste body and the cushioning material are placed by the method of the present invention and the
FIG. 13 is a schematic perspective view showing an example of a state in which divided sleeve pieces are bundled in a second embodiment using a
FIG. 14 is a schematic plan view showing an example of a state in which divided sleeve pieces are bundled in a second embodiment using a
[Explanation of symbols]
2 Waste
3 disposal holes
4 cushioning material
4A Integrated cushioning material
4B cushioning material
4C cushioning material
4D lid cushioning material
42a Bottom cushioning material
42b Side cushioning material
43b cushioning material
5A accommodation hole
5B accommodation hole
10 Tubular sleeve
10a Body
10b Guide part (for waste)
10c Guide part (for side cushioning material)
11 Tubular sleeve
11a Split sleeve piece
11b Split sleeve piece
11c Split sleeve piece
11d Split sleeve piece
Claims (10)
前記廃棄体を定置する前に、両端開口の円筒である本体部と、この本体部の上端開口に位置する漏斗形状を成すガイド部を有する筒状スリーブを前記収容孔に装着して、該収容孔の側壁に本体部を略密着させておき、
当該筒状スリーブのガイド部によりガイドさせて廃棄体を収容孔に定置した後、筒状スリーブを引き抜き回収する
ことを特徴とする放射性廃棄物の廃棄体の処分孔への定置方法。A waste of radioactive waste in which a buffer material is placed in the disposal hole provided in the geological disposal site, and a waste containing radioactive waste is placed in the storage hole formed in the buffer material. A method of placing the material in the disposal hole,
Wherein prior to placing the waste, and the body portion is cylindrical at both ends opening, a tubular sleeve having a guide portion forming a funnel shape located at the upper end opening of the main body portion and instrumentation wear in the housing bore, aft by substantially close contact with the main body portion on the side wall of the accommodation hole,
A method for placing radioactive waste in a disposal hole, wherein the waste is guided by the guide portion of the cylindrical sleeve and placed in the accommodation hole, and then the cylindrical sleeve is pulled out and collected.
複数の円環状の側部緩衝材を処分孔に順次挿入して底部緩衝材上に積み重ね、底部緩衝材と複数の側部緩衝材により形成された収容孔に前記筒状スリーブを嵌装させる
ことを特徴とする、請求項1の放射性廃棄物の廃棄体の処分孔への定置方法。Place a disc-shaped bottom cushioning material at the bottom of the disposal hole,
A plurality of annular side cushioning materials are sequentially inserted into the disposal holes, stacked on the bottom cushioning material, and the cylindrical sleeve is fitted into a receiving hole formed by the bottom cushioning material and the plurality of side cushioning materials. The method of placing the radioactive waste in the disposal hole of the waste according to claim 1.
前記筒状スリーブを該底部緩衝材上にガイド部を上として立設し、
緩衝材素材を処分孔、底部緩衝材、および筒状スリーブで区画される空間に充填し、緩衝材を形成させる
ことを特徴とする、請求項1の放射性廃棄物の廃棄体の処分孔への定置方法。Place a disc-shaped bottom cushioning material at the bottom of the disposal hole,
The cylindrical sleeve is erected on the bottom cushioning material with the guide portion facing up,
The buffer material is filled in a space defined by a disposal hole, a bottom cushioning material, and a cylindrical sleeve to form a cushioning material, and the radioactive waste to the disposal hole of the waste body according to claim 1, Placement method.
円盤状の底部緩衝材を前記処分孔の底部に定置し、
第1のガイド部を装着させた筒状スリーブを、ガイド部を上にして底部緩衝材上に立設し、
複数の円環状の側部緩衝材を筒状スリーブに嵌挿させつつ処分孔に順次挿入し、底部緩衝材の上に積み重ね、
ガイド部を第2のガイド部に交換した後、前記廃棄体を収容孔に定置する
ことを特徴とする、請求項1の放射性廃棄物の廃棄体の処分孔への定置方法。The cylindrical sleeve is capable of appropriately replacing the first guide part for inserting the side cushioning material and the second guide part for inserting the waste body,
Place a disc-shaped bottom cushioning material at the bottom of the disposal hole,
The cylindrical sleeve on which the first guide part is mounted is erected on the bottom cushioning material with the guide part facing up,
A plurality of annular side cushioning materials are sequentially inserted into the disposal holes while being fitted into the cylindrical sleeve, and stacked on the bottom cushioning material,
2. The method of placing radioactive waste in a disposal hole of radioactive waste according to claim 1, wherein the waste is placed in a receiving hole after the guide portion is replaced with a second guide portion.
両端開口の薄肉金属製円筒である本体部と、
本体部の上端開口に載置固定され、収容する廃棄体に向かって上方に拡開する漏斗形状を有し、廃棄体を収容孔にガイドするガイド部と
から構成されることを特徴とする筒状スリーブ。A cylindrical sleeve used for a method of placing radioactive waste in a disposal hole of a radioactive waste according to claims 1 to 4 for placing a waste having a cylindrical outer surface shape,
A main body that is a thin metal cylinder with openings at both ends;
A cylinder mounted and fixed at the upper end opening of the main body, and having a funnel shape that expands upward toward the waste to be accommodated, and a guide portion that guides the waste to the accommodation hole Sleeve.
両端開口の薄肉金属製円筒である本体部と、
本体部の上端開口に選択的、且つ、着脱可能に載置固定され、挿入する側部緩衝材に向かって逆漏斗形状を有する第1ガイド部と、
本体部の上端開口に選択的、且つ、着脱可能に載置固定され、収容する廃棄体に向かって上方に拡開する漏斗形状を有する第2ガイド部と
から構成され、
前記処分孔に定置させた前記本体部と処分孔の側壁と間に形成される空間に側部緩衝材を挿入する際には、第1ガイド部を本体部に載置固定し、
側部緩衝材を挿入して形成される収容孔に廃棄体を定置する際には、第2ガイド部を本体部に載置固定して使用する
ことを特徴とする筒状スリーブ。A cylindrical sleeve used for a method of placing radioactive waste in a disposal hole according to claim 5 for placing a waste having a cylindrical outer surface shape, and is a thin metal cylinder having openings at both ends. The main body,
A first guide portion that is selectively and detachably mounted on the upper end opening of the main body portion , and has a reverse funnel shape toward the side cushioning material to be inserted ;
A second guide part having a funnel shape that is selectively and detachably mounted on the upper end opening of the main body part and expands upward toward the waste body to be accommodated ;
When inserting the side cushioning material into the space formed between the main body part placed in the disposal hole and the side wall of the disposal hole, the first guide part is placed and fixed on the main body part ,
A cylindrical sleeve characterized in that when a waste body is placed in an accommodation hole formed by inserting a side cushioning material, the second guide portion is placed and fixed on a main body portion .
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