JP4621699B2

JP4621699B2 - 使用済燃料貯蔵ラック

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Application number: JP2007032378A
Authority: JP
Inventors: 田学前
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Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2007-02-13
Filing date: 2007-02-13
Publication date: 2011-01-26
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Description

本発明は、原子力施設の燃料貯蔵プールに設置され、複数の燃料集合体を複数行および複数列の行列状配置で区分収納する複数の格子状セルを形成した直方体状の使用済燃料貯蔵ラックに係り、とりわけ中性子吸収機能を付与することができる使用済燃料貯蔵ラックに関する。

従来より、原子力発電プラントにおいては、原子炉を一定期間運転した後に炉心から取り出された使用済燃料は、再処理を行うまでの間、燃料貯蔵プールに設置された使用済燃料貯蔵ラックに収納して貯蔵され、使用済燃料の崩壊熱を除去するために冷却される。近年は、燃料貯蔵プール内のスペースを有効活用して、使用済燃料の貯蔵容量増加の要望がある。これに応えるため、貯蔵している使用済燃料の間に中性子吸収能力のある材料を介在させて燃料相互の未臨界性を保持しながら、使用済燃料を貯蔵する間隔を狭くしている。また、地震時においては、この介在部材は、貯蔵している使用済燃料を支持するための強度部材としても利用される。これにより、稠密度を増大できる使用済燃料貯蔵ラックが提案されている。
このような使用済燃料貯蔵ラックとしては、中性子吸収能力に優れ、かつ、構造強度も良好なボロン添加ステンレス鋼を適用し、これを貯蔵している使用済燃料間に１枚ずつ介在させた、いわゆる格子状セルを形成した構造のものが知られている。（例えば特開２０００−２５８５３８公報等）。

しかしながら、このボロン添加ステンレス鋼は、ボロン添加量が増加するにつれて溶接により材料強度が低下するという特性を有している。このため、ボロン添加ステンレス鋼を使用した格子板を溶接により一体化して格子板を構成する場合には、添加するボロンの量は限られ、これにより中性子を吸収する能力も限定される。
また、格子板を溶接により一体化して格子板を構成する場合、格子状セルは連結して並接されるため、溶接作業に多くの手間がかかる。さらに、狭隘な格子状セル内の溶接作業となるため、特殊な治工具を使用する必要が生じ、経済性の面で不利になるという問題もある。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、燃料集合体に対応する格子体の部分を溶接することなく形成することができ、これにより燃料集合体に対応する格子体の部分を、中性子を吸収するのに十分な量のボロンを添加したボロン添加ステンレス鋼を用いて形成することができる使用済燃料貯蔵ラックを提供することを目的とする。

本発明は、原子力施設の燃料貯蔵プールに設置され、複数の燃料集合体を複数行および複数列の行列状配置で区分収納する複数の格子状セルを形成した直方体状の使用済燃料貯蔵ラックにおいて、燃料集合体の下部を支持するとともに、使用済燃料貯蔵ラックの底面を構成するベースと、ベース上側に設けられ、使用済燃料貯蔵ラックの最外周を構成する外枠と、外枠内部に設けられ、格子状セルを形成する格子体と、を備え、格子体は、燃料集合体に対応する位置に配置され、かつ燃料集合体の有効長に相当する高さを有する本体格子と、本体格子上部に設けられ、本体格子の上端に嵌合する上部格子と、ベースと本体格子の間に設けられ、本体格子の下端に嵌合する下部格子と、を有することを特徴とする使用済燃料貯蔵ラックである。

本発明は、本体格子は、ｘ方向に互いに平行に配置され、本体格子のｘ方向全長に延びる複数の本体格子用平板状格子板と、ｘ方向に直交するｙ方向に互いに平行に配置され、各本体格子用平板状格子板間に延びる複数の本体格子用短冊状格子板と、からなり、各本体格子用短冊状格子板は、対応する本体格子用平板状格子板に嵌め込み嵌合されていることを特徴とする使用済燃料貯蔵ラックである。

本発明は、上部格子は、ｘ方向に互いに平行に配置され、上部格子のｘ方向全長に延びる複数の上部格子用平板状格子板と、ｘ方向に直交するｙ方向に互いに平行に配置され、各上部格子用平板状格子板間に延びる複数の上部格子用短冊状格子板と、からなり、各上部格子用短冊状格子板は、対応する上部格子用平板状格子板に溶接で一体化され、下部格子は、ｘ方向に互いに平行に配置され、下部格子のｘ方向全長に延びる複数の下部格子用平板状格子板と、ｘ方向に直交するｙ方向に互いに平行に配置され、各下部格子用平板状格子板間に延びる複数の下部格子用短冊状格子板と、からなり、各下部格子用短冊状格子板は、対応する下部格子用平板状格子板に溶接で一体化されていることを特徴とする使用済燃料貯蔵ラックである。

本発明は、各上部格子用平板状格子板は、上部格子用短冊状格子板との接合位置において分割され、各下部格子用平板状格子板は、下部格子用短冊状格子板との接合位置において分割されていることを特徴とする使用済燃料貯蔵ラックである。

本発明は、外枠、上部格子、および下部格子は、ステンレス鋼により構成されていることを特徴とする使用済燃料貯蔵ラックである。

本発明は、外枠、上部格子、および下部格子は、本体格子と比較してボロン添加量の少ないステンレス鋼、または濃縮ボロン添加ステンレス鋼により構成されていることを特徴とする使用済燃料貯蔵ラックである。

本発明は、本体格子は、ハフニウム等の中性子を吸収する金属材料により構成されていることを特徴とする使用済燃料貯蔵ラックである。

本発明によれば、燃料集合体に対応する位置に配置され、かつ燃料集合体の有効長に相当する高さを有する本体格子は、上部格子と下部格子に嵌合されて固定されている。このため本体格子を組立て固定するために本体格子に対して溶接を施す必要はない。このことから本体格子の材料として、中性子を吸収するのに十分な量のボロンを添加したボロン添加ステンレス鋼を適用することができる。これにより、本体格子は中性子を吸収するのに十分な能力を有することができる。

また、本発明によれば、本体格子は、本体格子を固定するために本体格子に対して溶接を施す必要はないことにより、格子体全体としての溶接する量を大幅に削減することができる。さらに、狭隘な格子状セル内の溶接作業の場合に使用していた特殊な治工具を使用する必要もなくなり、経済性の面でも有利である。

第１の実施の形態
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。ここで、図１乃至図６は、本発明による使用済燃料貯蔵ラックの第１の実施の形態を示す図である。このうち図１は、使用済燃料貯蔵ラックの全体構成を示す斜視図であり、図２は、各格子部の構成を示す斜視図であり、図３は、図１のＡ−Ａ線断面図であり、図４は、図３のＢ−Ｂ線断面図であり、図５は、図３のＣ−Ｃ線断面図であり、図６は図３のＤ−Ｄ線断面図である。

まず、図１により、本発明の第１の実施の形態による使用済燃料貯蔵ラック１の全体構成について説明する。本発明による使用済燃料貯蔵ラック１は、原子力施設の燃料貯蔵プールに設置され、複数の燃料集合体を複数行および複数列の行列状配置で区分収納する複数の格子状セル２ａを形成した直方体状のものである。この場合、各格子状セル２ａは、燃料集合体の形状に対応した奥行きＷ×幅Ｗの形状を有している。

このような使用済燃料貯蔵ラック１は、図１に示すように燃料集合体の下部を支持するとともに、使用済燃料貯蔵ラック１の底面を構成するベース１７と、ベース１７上側に設けられ、使用済燃料貯蔵ラック１の最外周を構成する外枠３と、外枠３内部に設けられ、複数の格子状セル２ａを形成する格子体２とを備えている。このうち格子体２は、燃料集合体に対応する位置に配置され、かつ燃料集合体の有効長Ｌに相当する高さを有する本体格子４と、本体格子４上部に設けられ、本体格子４の上端に嵌合する上部格子５と、ベース１７と本体格子４の間に設けられ、本体格子４の下端に嵌合する下部格子６とを有している。
この場合、本体格子４の上端面４ａが上部格子５の下端面に設けられた溝１５に嵌め込まれる。また、本体格子４の下端面４ｂが下部格子６の端面に設けられた溝１６に嵌め込まれる。これにより、本体格子４、上部格子５、および下部格子６を一体化して組み立てることができる（図２参照）。

次に、図２により、格子体２を構成する本体格子４、上部格子５、および下部格子６について詳述する。

まず本体格子４について述べる。本体格子４は、ｘ方向に互いに平行に配置され、本体格子４のｘ方向全長に延びる複数の本体格子用平板状格子板８と、ｘ方向に直交するｙ方向に互いに平行に配置され、各本体格子用平板状格子板８間に延びる複数の本体格子用短冊状格子板１１とを有している（図１参照）。
そして本体格子用平板状格子板８と本体格子用短冊状格子板１１とからなる本体格子４は、燃料集合体に対応する位置に配置され、かつ燃料集合体の有効長Ｌに相当する高さを有している。また、本体格子用短冊状格子板１１は、外枠３を構成する外枠用平板状格子板３ａに当接する本体格子用短冊状格子板１１ｂと、それ以外の本体格子用短冊状格子板１１ａとからなる。
本体格子用平板状格子板８の一面には本体格子用短冊状格子板１１ａ、１１ｂに設けられた突起部１３ｂ、１３ｄを嵌入するためのスリット１４ｂ、１４ｄが設けられている。これにより、本体格子用平板状格子板８の一面に、本体格子用短冊状格子板１１ａ、１１ｂの端面を当接させ、本体格子用短冊状格子板１１ａ、１１ｂの突起部１３ｂ、１３ｄを本体格子用平板状格子板８のスリット１４ｂ、１４ｄ内に嵌入させて、燃料集合体に対応する位置に配置され、かつ燃料集合体の有効長Ｌに相当する本体格子４を構成することができる。ここで、本体格子用短冊状格子板１１ａに設けられた突起部１３ｂは、本体格子用短冊状格子板１１ａの一方の端面２２ａに設けられ、突起部１３ｄは、本体格子用短冊状格子板１１ａの他方の端面２２ｂに設けられている（図３参照）。また、本体格子用短冊状格子板１１ｂの一方の端面２２ｃに突起部１３ｅが設けられ、本体格子用短冊状格子板１１ｂの他方の端面２２ｄに突起部１３ｄが設けられ、本体格子用短冊状格子板１１ｂの突起部１３ｅは外枠用平板状格子板３ａのスリット１４ｅに嵌入される。

次に、上部格子５について述べる。
上部格子５は、ｘ方向に互いに平行に配置され、上部格子５のｘ方向全長に延びる複数の上部格子用平板状格子板７と、ｘ方向に直交するｙ方向に互いに平行に配置され、各上部格子用平板状格子板７間に延びる複数の上部格子用短冊状格子板１０とを有している。また、上部格子用短冊状格子板１０は外枠用平板状格子板３ａに当接する上部格子用短冊状格子板１０ｂと、それ以外の上部格子用短冊状格子板１０ａとからなる。
上部格子用平板状格子板７の一面には上部格子用短冊状格子板１０ａの端面２１ａに設けられた突起部１３ａを嵌入するためのスリット１４ａが設けられている。これにより、上部格子用平板状格子板７の一面に、上部格子用短冊状格子板１０ａの端面を当接させ、上部格子用短冊状格子板１０ａの突起部１３ａを上部格子用平板状格子板７のスリット１４ａ内に嵌入させて、上部格子５を構成することができる（図３参照）。また、上部格子用短冊状格子板１０ｂの端面２１ｃには、突起部１３ｅが設けられ、上部格子用短冊状格子板１０ｂの突起部１３ｅは外枠用平板状格子板３ａのスリット１４ｅに嵌入される。

さらに、下部格子６について述べる。
下部格子６は、ｘ方向に互いに平行に配置され、下部格子６のｘ方向全長に延びる複数の下部格子用平板状格子板９と、ｘ方向に直交するｙ方向に互いに平行に配置され、各下部格子用平板状格子板９間に延びる複数の下部格子用短冊状格子板１２とを有している。また、下部格子用短冊状格子板１２は、外枠用平板状格子板３ａに当接する下部格子用短冊状格子板１２ｂと、それ以外の下部格子用短冊状格子板１２ａとからなる。
下部格子用平板状格子板９の一面には下部格子用短冊状格子板１２ａの端面２３ｂに設けられた突起部１３ｃを嵌入するためのスリット１４ｃが設けられている。これにより、下部格子用平板状格子板９の一面に、下部格子用短冊状格子板１２ａの端面を当接させ、下部格子用短冊状格子板１２ａの突起部１３ｃを下部格子用平板状格子板９のスリット１４ｃ内に嵌入させて、下部格子６を構成することができる（図３参照）。

次に、図３により、本体格子用短冊状格子板１１ａに設けられた突起部１３ｂ、１３ｄ、および本体格子用短冊状格子板１１ｂに設けられた突起部１３ｄ、１３ｅと、本体格子用平板上格子板８および外枠用平板状格子板３ａに設けられたスリット１４ｂ、１４ｄ、１４ｅとの関係、上部格子用短冊状格子板１０ａに設けられた突起部１３ａ、および上部格子用短冊状格子板１０ｂに設けられた突起部１３ｅと、上部格子用平板状格子板７および外枠用平板状格子板３ａに設けられたスリット１４ａ、１４ｅとの関係、および下部格子用短冊状格子板１２ａおよび下部格子用短冊状格子板１２ｂに設けられた突起部１３ｃと、下部格子用平板状格子板９に設けられたスリット１４ｃとの関係について説明する。

まず、本体格子用短冊状格子板１１と、本体格子用平板状格子板８と外枠用平板状格子板３ａとの関係について説明する。

本体格子用短冊状格子板１１ａは、本体格子用平板状格子板８と組み合わせる側の端面２２ａに突起部１３ｂを有し、一方、本体格子用短冊状格子板１１ａの端面２２ａとは反対側の端面２２ｂに突起部１３ｄを有している。本体格子用平板状格子板８の一面には、本体格子用短冊状格子板１１ａの端面２２ａに設けられた突起部１３ｂに対応するスリット１４ｂと、本体格子用短冊状格子板１１ａの端面２２ｂに設けられた突起部１３ｄに対応するスリット１４ｄとが設けられている。また、本体格子用短冊状格子板１１ａの端面２２ａに設けられた突起部１３ｂと、本体格子用短冊状格子板１１ａの端面２２ｂに設けられた突起部１３ｄとは高さ方向に互いにずれて配置されており、このため本体格子用平板状格子板８に設けられた同一のスリット１４ｂ、１４ｄ内に突起部１３ｂと突起部１３ｄとが同時に進入しないようになっている。これにより、本体格子用短冊状格子板１１ａの端面２２ａおよび端面２２ｂを対応する本体格子用平板状格子板８の一面に、スムーズに接合させることができる。

本体格子用短冊状格子板１１ｂは、外枠用平板状格子板３ａと組み合わせる側の端面２２ｃに突起部１３ｅを有し、一方、本体格子用短冊状格子板１１ｂの端面２２ｃとは反対側の端面２２ｄに突起部１３ｄを有している。外枠用平板状格子板３ａの一面には、本体格子用短冊状格子板１１ｂの端面２２ｃに設けられた突起部１３ｅに対応するスリット１４ｅが設けられている。また本体格子用平板状格子板８の一面には、本体格子用短冊状格子板１１ｂの端面２２ｄに設けられた突起部１３ｄに対応するスリット１４ｄが設けられている。これにより、本体格子用短冊状格子板１１ｂの端面２２ｃを対応する外枠用平板状格子板３ａの一面に、スムーズに接合させ、本体格子用短冊状格子板１１ｂの端面２２ｄを対応する本体格子用平板状格子板８の一面に、スムーズに接合させることができる。

次に、上部格子用短冊状格子板１０と、上部格子用平板状格子板７と外枠用平板状格子板３ａとの関係について説明する。

上部格子用短冊状格子板１０ａは、上部格子用平板状格子板７と組み合わせる側の端面２１ａに突起部１３ａを有している。上部格子用平板状格子板７の一面には、上部格子用短冊状格子板１０ａの端面２１ａに設けられた突起部１３ａに対応するスリット１４ａが設けられている。これにより、上部格子用短冊状格子板１０ａの端面２１ａおよび端面２１ａとは反対側の端面２１ｂを対応する上部格子用平板状格子板７の一面に、スムーズに接合することができる。

また、上部格子用短冊状格子板１０ｂは、外枠用平板状格子板３ａと組み合わせる側の端面２１ｃに突起部１３ｅを有している。外枠用平板状格子板３ａの一面には、上部格子用短冊状格子板１０ｂの端面２１ｃに設けられた突起部１３ｅに対応するスリット１４ｅが設けられている。これにより、上部格子用短冊状格子板１０ｂの端面２１ｃを対応する外枠用平板状格子板３ａの一面に、スムーズに接合させ、上部格子用短冊状格子板１０ｂの端面２１ｃとは反対側の端面２１ｄを対応する上部格子用平板状格子板７の一面に、スムーズに接合させることができる。

さらに、下部格子用短冊状格子板１２と、下部格子用平板状格子板９と外枠用平板状格子板３ａとの関係について説明する。

下部格子用短冊状格子板１２ａは、下部格子用平板状格子板９と組み合わせる側の端面２３ｂに突起部１３ｃを有している。下部格子用平板状格子板９の一面には、下部格子用短冊状格子板１２ａの端面２３ｂに設けられた突起部１３ｃに対応するスリット１４ｃが設けられている。これにより、下部格子用短冊状格子板１２ａの端面２３ｂおよび端面２３ｂとは反対側の端面２３ａを対応する下部格子用平板状格子板９の一面に、スムーズに接合させることができる。

また、下部格子用短冊状格子板１２ｂは、下部格子用平板状格子板９と組み合わせる側の端面２３ｄに突起部１３ｃを有している。下部格子用平板状格子板９の一面には、下部格子用短冊状格子板１２ｂの端面２３ｄに設けられた突起部１３ｃに対応するスリット１４ｃが設けられている。これにより、下部格子用短冊状格子板１２ｂの端面２３ｄを対応する本体格子用平板状格子板９の一面に、スムーズに接合させ、下部格子用短冊状格子板１２ｂの端面２３ｄとは反対側の端面２３ｃを対応する外枠用平板状格子板３ａの一面に、スムーズに接合させることができる。

次に、図４乃至図６により、本体格子４を構成する本体格子用短冊状格子板１１と本体格子用平板状格子板８との接合方法、上部格子５を構成する上部格子用短冊状格子板１０と上部格子用平板状格子板７との接合方法、および下部格子６を構成する下部格子用短冊状格子板１２と下部格子用平板状格子板１０との接合方法について説明する。

図４および図５に示すように、上部格子用短冊状格子板１０ａ、１０ｂと、上部格子用平板状格子板７とは、突起部１３ａをスリット１４ａに嵌合し、かつその後に溶接することにより一体化され、このようにして上部格子５が得られる。

下部格子用短冊状格子板１２ａ、１２ｂと、下部格子用平板状格子板９とは、突起部１３ｃをスリット１４ｃに嵌合し、かつその後に溶接することにより一体化され、このようにして下部格子６が得られる。

図６に示すように、本体格子用短冊状格子板１１ａ、１１ｂと、本体格子用平板状格子板８とは、各突起部１３ｂ、１３ｄを各スリット１４ｂ、１４ｄに嵌合して接着することにより一体化されこのようにして本体格子４が得られる。
この場合、本体格子用短冊状格子板１１ａ、１１ｂと本体格子用平板状格子板８は溶接されることなく、組み立てられる。

次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について述べる。
燃料集合体に対応する位置に配置され、かつ燃料集合体の有効長Ｌに相当する高さを有する本体格子４は、上部格子５と下部格子６に嵌合されて固定されている。このため、本体格子４を組み立てるために、本体格子４を構成する本体格子用平板状格子板８と本体格子用短冊状格子板１１とを互いに溶接する必要はない。このため、本体格子４を構成する本体格子用平板状格子板８および本体格子用短冊状格子板１１の材料として、中性子を吸収するのに十分な量のボロンを添加したボロン添加ステンレス鋼を適用することができる。これにより、本体格子４は、中性子を吸収するのに十分な能力を有することができる。

また、格子体２において、本体格子４を組み立てるために本体格子用平板状格子板８と本体格子用短冊状格子板１１に対して溶接を施す必要はなく、上部格子用平板状格子板７および上部格子用短冊状格子板１０とを溶接して上部格子５を組み立て、かつ下部格子用平板状格子板９と下部格子用短冊状格子板１２とを溶接して上部格子６を組み立てることにより本体格子４を組み立てることができる。このため、格子体２全体を組み立てる際、溶接部２０を大幅に削減することができる。また、燃料集合体の有効長Ｌよりも深く、狭隘な格子状セル２ａ内の溶接作業を行うために特殊な治工具を使用する必要もなくなり、経済性の面でも有利である。

さらに、本体格子４を構成する本体格子用平板状格子板８および本体格子用短冊状格子板１１の材料としてボロン添加ステンレス鋼を用いることができるので、本体格子４以外の外枠３、上部格子５、および下部格子６の材料として、中性子を吸収する能力をもった材料を用いる必要はない。このため、外枠３、上部格子５、および下部格子６を構成する材料として、ボロンを添加していないステンレス鋼を適用することができる。これにより、外枠３、上部格子５、および下部格子６を組み立てるために、溶接により一体化することができる。この場合、本体格子４の上端は上部格子５に嵌合され、本体格子４の下端は下部格子６に嵌合されて、本体格子４、上部格子５、および下部格子６が一体化されるため、大きな地震荷重に対して使用済燃料貯蔵ラック１は十分な構造強度を有することができる。

また、使用済燃料貯蔵ラック１の最外周側に貯蔵される使用済燃料集合体と、隣接する他の使用済燃料貯蔵ラック１の最外周側に貯蔵される使用済燃料集合体との間は、各使用済燃料貯蔵ラック１の外枠３で二重に遮蔽される。さらに、各使用済燃料貯蔵ラック１と他の使用済燃料貯蔵ラック１との間に設けられる一定の隙間に水を介在させることができる。これにより、使用済燃料貯蔵ラック１内の使用済燃料集合体において燃料相互の未臨界性の問題を補完することができる。

第２の実施の形態
次に、図７により、本発明による使用済燃料貯蔵ラックの第２の実施の形態について説明する。ここで、図７は、各格子部の構成を示す斜視図である。
図７に示す第２の実施の形態は、上部格子板５を構成する上部格子用平板状格子板７が上部格子用短冊状格子板１０との交点において格子板１８ごとに分割されたものであり、他の構成は図１乃至図６に示す第１の実施の形態と略同一である。
図７に示す実施の形態において、図１乃至図６に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。上部格子用平板状格子板７の分割された格子板１８の下端面には、本体格子４の上端面４ａを嵌め込むための溝１５が設けられている。また上部格子板用短冊状格子板１０の下端面にも、本体格子４の上端面４ａを嵌め込むための溝１５が設けられている。これらの格子板１８および上部格子用短冊状格子板１０は、格子板１８、１０同士の交点が、溶接することにより一体化されて溶接部２０を形成している。
さらに図示しないが、上部格子５と同様に、下部格子６を構成する下部格子用平板状格子板９が下部格子用短冊状格子板１２との交点において、格子板ごとに分割されている。また、下部格子用平板状格子板９の分割された格子板は、下部格子用短冊状格子板１２の交点において溶接されている。

図７に示す第２の実施の形態において、上部格子５の上部格子用平板状格子板７、および下部格子６の下部格子用平板状格子板９を、各々上部格子用短冊状格子板１０、下部格子用短冊状格子板１２との交点において分割したので、使用済燃料貯蔵ラック１の組立作業性を向上することができる。

第３の実施の形態
さらに、本発明による使用済燃料貯蔵ラックの第３の実施の形態について、図１乃至図６により説明する。
将来、燃料の高燃焼度化により、使用済燃料貯蔵ラック１に対して、より中性子を吸収する能力が要求されることが考えられる。
第３の実施の形態において、外枠３、上部格子５、および下部格子６として、本体格子４と比較してボロン添加量の少ないボロン添加ステンレス鋼、または濃縮ボロン添加ステンレス鋼を適用したものであり、他の構成は図１乃至図６に示す第１の実施の形態と略同一である。

本実施の形態において、外枠３、上部格子５、および下部格子６として、本体格子４と比較してボロン添加量が少ないボロン添加ステンレス鋼、または濃縮ボロン添加ステンレス鋼を適用することができる。この場合、外枠３、上部格子５、および下部格子６を組み立てるために溶接を施したとしても材料強度低下の問題が生じることはない。このため、このように外枠３、上部格子５、および下部格子６を組み立てる際、溶接を施すことができる。これにより、大きな地震荷重に対して使用済燃料貯蔵ラック１は十分な構造強度を有することができる。また、外枠３、上部格子５、および下部格子６は、中性子を吸収する能力を有するため、使用済燃料貯蔵ラック１に対して、中性子を吸収する能力を補完することができる。

第４の実施の形態
次に、本発明による使用済燃料貯蔵ラックの第４の実施の形態について図１乃至図６により説明する。
第４の実施の形態において、本体格子４として、ボロン添加ステンレス鋼に代え、ハフニウム等の中性子を吸収する金属材料を適用したものであり、他の構成は図１乃至図６に示す第１の実施の形態と略同一である。

本実施の形態において、本体格子４を構成する本体格子用平板状格子板８および本体格子用短冊状格子板１１の材料として、ハフニウム等の中性子を吸収する金属材料を適用することができる。これにより、本体格子４は、中性子を吸収するのに十分な能力を有することができる。

使用済燃料貯蔵ラックの全体構成を示す斜視図各格子部の構成を示す斜視図図１のＡ−Ａ線断面図図３のＢ−Ｂ線断面図図３のＣ−Ｃ線断面図図３のＤ−Ｄ線断面図各格子部の構成を示す斜視図

符号の説明

１使用済燃料貯蔵ラック
２格子体
２ａ格子状セル
３外枠
３ａ外枠用平板状格子板
４本体格子
４ａ本体格子上端面
４ｂ本体格子下端面
５上部格子
６下部格子
７上部格子用平板状格子板
８本体格子用平板状格子板
９下部格子用平板状格子板
１０上部格子用短冊状格子板
１０ａ上部格子用短冊状格子板
１０ｂ上部格子用短冊状格子板
１１本体格子用短冊状格子板
１１ａ本体格子用短冊状格子板
１１ｂ本体格子用短冊状格子板
１２下部格子用短冊状格子板
１２ａ下部格子用短冊状格子板
１２ｂ下部格子用短冊状格子板
１３ａ突起部
１３ｂ突起部
１３ｃ突起部
１３ｄ突起部
１３ｅ突起部
１４ａスリット
１４ｂスリット
１４ｃスリット
１４ｄスリット
１４ｅスリット
１５溝
１６溝
１７ベース
１８格子板
２０溶接
２１ａ上部格子用短冊状格子板端面
２１ｂ上部格子用短冊状格子板端面
２１ｃ上部格子用短冊状格子板端面
２１ｄ上部格子用短冊状格子板端面
２２ａ本体格子用短冊状格子板端面
２２ｂ本体格子用短冊状格子板端面
２２ｃ本体格子用短冊状格子板端面
２２ｄ本体格子用短冊状格子板端面
２３ａ下部格子用短冊状格子板端面
２３ｂ下部格子用短冊状格子板端面
２３ｃ下部格子用短冊状格子板端面
２３ｄ下部格子用短冊状格子板端面

Claims

原子力施設の燃料貯蔵プールに設置され、複数の燃料集合体を複数行および複数列の行列状配置で区分収納する複数の格子状セルを形成した直方体状の使用済燃料貯蔵ラックにおいて、
燃料集合体の下部を支持するとともに、使用済燃料貯蔵ラックの底面を構成するベースと、
ベース上側に設けられ、使用済燃料貯蔵ラックの最外周を構成する外枠と、
外枠内部に設けられ、格子状セルを形成する格子体と、を備え、
格子体は、燃料集合体に対応する位置に配置され、かつ燃料集合体の有効長に相当する高さを有し、ボロン添加ステンレス鋼からなる本体格子と、本体格子上部に設けられ、本体格子の上端に嵌合する上部格子と、ベースと本体格子の間に設けられ、本体格子の下端に嵌合する下部格子と、を有し、
上部格子の下端面の全面にわたって、本体格子の上端面に嵌合する溝が設けられると共に、下部格子の上端面の全面にわたって、本体格子の下端面に嵌合する溝が設けられ、
ボロン添加ステンレス鋼からなる本体格子を、上部格子と下部格子に嵌合して保持していることを特徴とする使用済燃料貯蔵ラック。