JP5197472B2 - 使用済燃料貯蔵ラック - Google Patents

Description

本発明は、原子炉から取り出された使用済燃料を燃料貯蔵プール内に収容貯蔵する使用済燃料貯蔵ラックに係り、特に使用済燃料の稠密貯蔵に適する使用済燃料貯蔵ラックに関する。

一般に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を再処理するまでの間、使用済燃料貯蔵プール内に貯蔵しておき、冷却および燃料の崩壊熱除去を行っている。

このような使用済燃料貯蔵ラックの格子構造と配置は、未臨界性確保の観点から定められ、中性子吸収性に優れたボロンを含有するボロンステンレス鋼製のセルを格子状に配置し、その各セル同士を一定の間隔に保つように、セルの上下部を格子状枠板で位置決めする構造が適用されている。

このような使用済燃料貯蔵ラックにおいては、上下の格子状枠板によって地震時の荷重を支える必要があるため、従来では使用済燃料貯蔵ラックの外周４面に壁板を設け、上下の格子状枠板を支持する構造、あるいは上下の格子状枠板のプール壁に面する辺をプール壁に接続し、隣接する使用済燃料貯蔵ラックに面する辺を相互に接続して支持する構造等が採用されている。

また、従来では中性子吸収材としてボロン濃度が１％以下程度のボロンステンレス鋼が採用されており、このボロンステンレス鋼製セルには引抜き成形管または溶接構成管が用いられている。

特開２００８−１９６９７１号公報 特開２００７−０２４６０９号公報

従来では貯蔵燃料の稠密化を目的として、燃料体の詰め込み方法などを工夫し、使用済燃料貯蔵プールの容量を増やすこと（リラッキング）等が行われる場合がある。しかし、この場合にはプール底の耐荷重制限により、使用済燃料貯蔵ラックの重量が制限されることが多く、従来の使用済燃料貯蔵ラックにおいては、ラック外周の４面に補強用の壁板が設けられているため、この壁板により重量が大きくなる難点がある。

また、上下の格子状枠板のプール壁に面する辺をプール壁に接続し、隣接した使用済燃料貯蔵ラックに面する辺を相互に接続して支持する場合、使用済燃料貯蔵ラックをプール内に設置した後にプール壁と接続する作業を行うことになる。このため、水中での狭隘作業となること、また上下格子状枠板の高精度の芯出し作業が必要であること等、据付け上の困難性もある。

なお、貯蔵燃料の超密化を図る要望から、ボロン濃度を２％程度まで高めることも考えられるが、ボロン濃度が高くなると脆化が進み、曲げ加工や溶接構造が採用できなくなるため、従来構造のもとではセルの製作が困難になっている。

本発明は、使用済燃料を格子状に形成した多数のセルに収納して保管する使用済燃料貯蔵ラックであって、ラック底部を構成する平坦な四角形板状のベースと、このベースの四隅部にそれぞれ立設した柱部材と、前記ベースの上方に配置されて前記柱部材に固定支持された少なくとも上下１対の格子状枠板とを備え、前記セルを、１％を超える高ボロン濃度のボロンステンレス鋼板からなる４枚の平板を井桁状に組み立てて四角形筒状に構成して、前記格子状枠板間に一定の間隔で隣接配置したことを特徴とする使用済燃料貯蔵ラックを提供する。

本発明によれば、四角形板状ベースの四隅部から立上る柱部材によって格子状枠板を支持させ、この格子状枠板のセルに複数の四角形筒状の枠体を隣接配置で支持させることで剛性を付与することができるため、地震荷重等に対処することができるとともに、従来の耐震用部材であるラック外周部の壁板を設置する必要がなく、使用済燃料貯蔵ラックの必要な剛性を確保しつつ軽量化が図れるようになる。

また、柱部材に固定支持させることで格子状枠板に剛性が付与されるため、使用済燃料貯蔵ラックをプール壁や隣接する他の使用済燃料貯蔵ラック等に接続する必要もなく、使用済燃料貯蔵ラックユニットを独立して設置することができ、工事の簡素化が図れる。

さらに、ラック内に構成されるセルを平板状のボロンステンレス鋼板の組立て構成とすることにより、不要な曲げ加工や溶接を省略することができるとともに、ボロン濃度を高めることが可能となる。

本発明の第１実施形態による使用済燃料貯蔵ラック構造を示す全体構成図。 図１の平面図。 図２に示したラック構造の変形例を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の一部を拡大して示す部分的な拡大図。 本発明の第１実施形態の別の変形例を示す使用済燃料貯蔵ラック構造の全体構成図。 本発明の第２実施形態による使用済燃料貯蔵ラックのセルの構成を示す平面図。 図５のＡ−Ａ線断面図。 本発明の第３実施形態による使用済燃料貯蔵ラックのセルの構成を示す平面図。 図７の側面図。 本発明の第４実施形態による使用済燃料貯蔵ラックのセルの構成を示す側面図。 本発明の第５実施形態による使用済燃料貯蔵ラックのセルの構成を示す平面図。 図１０の側面図。 本発明の第６実施形態による使用済燃料貯蔵ラックのセルの構成を示す平面図。 本発明の第７実施形態による使用済燃料貯蔵ラックのセルの構成を示す平面図。 本発明の第８実施形態による使用済燃料貯蔵ラックのセルの構成を示す平面図。 本発明の第９実施形態による使用済燃料貯蔵ラックのセルの構成を示す平面図。 図１５のＢ−Ｂ線断面図。 本発明の第１０実施形態による使用済燃料貯蔵ラックのセルの構成を示す平面図。 図１７の一部を切断して示す側面図。

以下、本発明に係る使用済燃料貯蔵ラックの実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明においては、使用済燃料貯蔵ラックの底部を水平に配置した姿勢に基いて説明する。

［第１実施形態（図１〜図４）］
図１は、本発明の第１実施形態による使用済燃料貯蔵ラック１（１ａ）の構造を示す全体側面図であり、図２は図１の平面図である。

図１および図２に示すように、本実施形態の使用済燃料貯蔵ラック１（１ａ）は、ラック底部を構成するベース２を備えている。このベース２は例えばステンレス鋼等によって構成され、平坦な四角形の薄箱状をなしており、使用済燃料の搭載荷重および移動荷重等に耐え得る強固な構成となっている。

このベース２の四隅部に、ステンレス鋼製の４本の柱部材３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）が同一高さで立設してある。各柱部材３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）は例えば横断面Ｌ字形をなしており、これら柱部材３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのＬ字形隅角部の凹形の内角部側が対角方向で互いに対向する配置とされている。そして、柱部材３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの下端部が、それぞれベース２の周縁隅角部に配置されて、ベース２上に溶接等によって固定されている。

各柱部材３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）の上端部、上下方向略中間部および下端部には、格子状の枠板４として、上部枠板４ａ，中間枠板４ｂ，下部枠４ｃがそれぞれ水平に配置されて固定支持されている。

上部枠板４ａは、正方形状の周枠内に横長なステンレス鋼板を一定の間隔で縦横に交差させて正方格子に組立てたものである。これにより、上部枠板４ａには上下方向に貫通する正方形状の多数のセル５が隣接配置で形成されている。そして、この上部枠板４ａの四隅部が各柱部材３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの上端部のＬ字形隅角部内側にそれぞれ当接されて、溶接等により固定支持されている。

中間枠板４ｂは、上部枠板４ａと同様に、正方形状の周枠内に横長なステンレス鋼板を縦横に配置して井桁状に交差させ、一定の間隔で互いに隣接する多数のセル５を有する正方格子の枠体として組立てたものである。この構成により、中間枠板４ｂには上部枠板４ａの正方形状の穴と上下方向で連通する正方形状の多数の穴が隣接配置で形成されている。

下部枠４ｃも、上部枠板４ａと同様に、正方形状の周枠内に横長なステンレス鋼板を一定の間隔で縦横に交差させて正方格子状に組立てたものであり、これらの下部枠４ｃにも上部枠板４ａの正方形状のセル５と上下方向で連通する正方形状の多数の穴が隣接配置で形成されている。

これら中間枠板４ｂおよび下部枠４ｃの四隅部も、各柱部材３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの上下方向略中間部および下端部のＬ字形隅角部内側にそれぞれ当接されて、溶接等により固定支持されている。

このように、本実施形態の使用済燃料貯蔵ラック１（１ａ）は、ラック底部を構成する平坦な四角形板状のベース２と、このベース２の四隅部にそれぞれ立設した柱部材３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）と、これら柱部材３に支持されてベース２上に配置された上、中、下部の３体の格子状枠板４ａ、４ｂ、４ｃとにより、ベース２上の領域に、上面開口の縦長な平面視四角形の多数のセル５が横方向に一定の間隔を開けて隣接配置された構成となっている。

この構成により、本実施形態によれば、四角形板状ベース２の四隅部から立上る柱部材３によって格子状枠板４（４ａ、４ｂ、４ｃ）を支持させ、これらの格子状枠板４（４ａ、４ｂ、４ｃ）を隣接配置で支持させることにより、剛性を付与することができる。このため、地震荷重等に対処することができるとともに、従来の耐震用部材であるラック外周部の壁板を設置する必要がなく、使用済燃料貯蔵ラックの必要な剛性を確保しつつ軽量化が図れるようになる。

また、格子状枠板４（４ａ、４ｂ、４ｃ）を柱部材３に固定支持させることで、この格子状枠板４に剛性が付与されるため、使用済燃料貯蔵ラック１をプール壁や隣接する他の使用済燃料貯蔵ラック等に接続する必要もなく、使用済燃料貯蔵ラックユニットとして独立して設置することができ、工事の簡素化が図れる。

さらに、ラック内に構成されるセル５を平板状のボロンステンレス鋼板の組立て構成とすることにより、不要な曲げ加工や溶接を省略することができるとともに、ボロン濃度を高めることが可能となる。

図３（ａ）は本実施形態の変形例を示す平面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）の一部を詳細に示す拡大図である。

図３（ａ），（ｂ）に示すように、この変形例では、使用済燃料貯蔵ラック１（１ｂ）の枠板４の四隅コーナ部に立設される柱部材３ｅ‥が、それぞれ横断面正方形状の中空な縦長の四角形筒状に構成されている。

そして、これら４本の柱部材３ｅ‥の上端面はそれぞれ開口しており、各柱部材３ｅ‥の内部には上述のセル５を収納できる角形空間が形成されている。また、これら柱部材３ｅ‥の外周面と、格子状枠板４（上部枠板４ａ、中間枠板４ｂ、下部枠板４ｃ）の外側面とは、互いに面一となる構成としてある。

この構成により、各柱部材３ｅ‥の上端開口部内に、使用済燃料を１体ずつ収納するためのセル５‥をそれぞれ挿入することができる。このため、使用済燃料貯蔵ラック１ｂの１ユニット当たりの使用済燃料貯蔵体数に影響を与えることはなく、図１および図２の実施形態と同数のセルを形成することができる。

図４は、第１実施形態の別の変形例である使用済燃料貯蔵ラックの全体構成を示している。

図４に示すように、この使用済燃料貯蔵ラック１（１ｃ）は、基本的な構成については図１〜図３に示したものと略同様である。この使用済燃料貯蔵ラック１（１ｃ）が図１〜図３に示したものと異なる点は、ラック外側面に補強梁６，７を設けた点にある。

すなわち、図４の例では、各柱部材３の外側面の上端部と上下方向中間部との間に補強梁（上部補強梁）６を傾斜状配置（例えば襷掛け状の交差配置）で架設するとともに、各柱部材３の上下方向中間部と下端部との間にも同様に、補強梁（下部補強梁）７が架設されている。

このように、柱部材３および四角形筒状の枠板４との最外側部に、補強梁６，７を傾斜配置で設けることにより、柱部材３および枠板４の下端部の両端位置隅角部から上下方向中間部または上端部位置までを補強することができる。

この構成により、枠板４、柱部材３およびベース２間に補強梁７を設置接合することで、必要な剛性を確保しつつ、外周４面に壁板を設ける従来構成に比して軽量化が図れる。

以上の第１実施形態によれば、四角形板状ベース２の四隅部から立上る柱部材３によって格子状枠板４を支持させ、この格子状枠板４のセル５に複数の四角形筒状の枠体を隣接配置で支持させることで剛性を付与することができる。

このため、地震荷重等に対処することができるとともに、従来の耐震用部材であるラック外周部の壁板を設置する必要がなく、使用済燃料貯蔵ラックの必要な剛性を確保しつつ軽量化が図れる。

また、柱部材３に固定支持させることで格子状枠板４に剛性が付与されるため、使用済燃料貯蔵ラック１をプール壁や隣接する他の使用済燃料貯蔵ラック等に接続する必要もなく、使用済燃料貯蔵ラックユニット１を独立して設置することができ、工事の簡素化が図れる。

さらに、ラック内に構成されるセル５を平板状のボロンステンレス鋼板の組立て構成とすることにより、不要な曲げ加工や溶接を省略することができるとともに、ボロン濃度を高めることが可能となる。

［第２実施形態（図５、図６）］
図５は、本発明の第２実施形態による使用済燃料貯蔵ラックの１つのセル５（５ｂ）の構造を示す平面図であり、図６は図５のＡ−Ａ線に沿う断面図（縦断面図）である。

図５および図６に示すように、本実施形態のセル５（５ｂ）は、４枚の１％を超える高ボロン濃度のボロンステンレス鋼板製の縦長な長方形状の平板１１（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）を１対ずつ向き合せて井桁状に組立てることにより構成してある。

すなわち、１対の平板１１ａ，１１ｂを一方向で互いに対向させるとともに、他の１対の平板１１ｃ，１１ｄを前記１対の平板１１ａ，１１ｂと直交する方向で対向させてある。

これらの互いに対向する平板１１ａ，１１ｂの上下端部および上下方向中間部等には、これらの平板１１ａ，１１ｂのそれぞれ幅方向中央位置に、縦長なスリット１２が上下配置で複数本形成されている。

一方、これらの平板１１ａ，１１ｂと直交する側面視Ｌ字形をなす平板１１ｃ，１１ｄの両側縁部には、スリット１２に対応する配置で、先端に返り部１３ａを有する櫛歯状ブラケットからなる係止用突起部１３がそれぞれ形成されている。

そして、スリット１２が形成された１対の対向する平板１１ａ，１１ｂと、係止用突起部１３が形成された１対の対向する平板１１ｃ，１１ｄとを互いに対向させるとともに、各スリット１２に先端返り部１３ａを有する係止用突起部１３を着脱可能に挿入して係止することにより、各平板１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを井桁状に組立て、これによりセル５（５ｂ）を構成してある。

本実施形態によれば、スリット１２が形成された平板１１ａ，１１ｂと、係止用突起部１３が形成された平板１１ｃ，１１ｄとを係止用突起部１３によって挟着して互いに井桁状に組立てることにより、高ボロン濃度のボロンステンレス鋼板を用いたセル５（５ｂ）を確実に構成することができる。

［第３実施形態（図７、図８）］
図７は、本発明の第３実施形態による使用済燃料貯蔵ラックの１つのセル構造を示す平面図であり、図８は図７の側面図である。

図７および図８に示すように、本実施形態のセル５（５Ｃ）は、高ボロン濃度のボロンステンレス鋼板製平板１１（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）とステンレス鋼板１４（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ）とを重合した重合板を縦横に交差させ、井桁状に組立てた構成としてある。

すなわち、本実施形態では井桁状に組立てられる４枚の高ボロン濃度のボロンステンレス鋼板製平板１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの外面に、それぞれステンレス鋼板製の外板１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄが重合されており、これら４枚の重合板を井桁状に組立てることにより、四角形筒状の枠体が形成されている。

各ステンレス鋼板製の平板１１および外板１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの両端部はそれぞれ四角形筒状部分の外側に突出しており、これら各外板１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの各突出部１５同士が交差するコーナ部の外側隅角部をコーナ溶接部１６‥によって接合してある。

このように、本実施形態のセル５（５Ｃ）は、高ボロンステンレス鋼板の外面にステンレス鋼板を重合し、この重合したステンレス鋼板の両側端部に設けた突起部同士をコーナ溶接部１６によって接合した構成としてある。

本実施形態によれば、高ボロン濃度のボロンステンレス鋼板を用いたセル５Ｃを、高ボロン濃度のボロンステンレス鋼板１１（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）とステンレス鋼板１４（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ）との重合板からなる格子構造とすることにより、剛性が高いセルを構成することができる。

［第４実施形態（図９）］
図９は、本発明の第４実施形態による使用済燃料貯蔵ラックの１つのセル５（５ｄ）の構造を示す側面図である。

本実施形態のセル５（５ｄ）は、全体の構成については第３実施形態と略同一である。すなわち、高ボロン濃度の前記ボロンステンレス鋼板製の平板１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの外面に、ステンレス鋼板製の外板１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄをそれぞれ重合し、これらを井桁状に組立てることにより各セルを構成してある。

本実施形態のセル５（５ｄ）が第３実施形態と異なる点は、ボロンステンレス鋼板製の平板１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄまたはステンレス鋼板製外板１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの板面の一部を切り欠き、セル５（５ｄ）の側壁部分に内外方向に連通する孔（貫通孔）１７‥を穿設した構成にある。

具体的には図９に示すように、ステンレス鋼板製の平板１１ａ‥の一部を切り欠きして、四角形状の複数の貫通孔１７‥を上下方向に複数形成してある。なお、貫通孔１７‥の形状、数量および配置等については種々変更することができる。

本実施形態によれば、ボロンステンレス鋼板製の平板１１またはステンレス鋼板１４に貫通孔１７を形成したことにより、重量を軽減することができ、これによりセル５（５ｄ）全体の軽量化を図ることができる。

［第５実施形態（図１０、図１１）］
図１０は、本発明の第５実施形態による使用済燃料貯蔵ラックの１つのセル５（５ｅ）の構造を示す平面図であり、図１１は図１０に示したセル５の側面図である。

本実施形態のセル５（５ｅ）は、第４実施形態と略同様の組立て構成を有するものであり、全体の構成については説明を省略する。
本実施形態が第４実施形態と異なる点は、ステンレス鋼板製平板１４ａ，１４ｂの幅寸法を小さくし、これらをボロンステンレス鋼板製の平板１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの互いに交差する部位（ステンレス鋼板製平板１４ａと１４ｂ）の外面４箇所にのみ配置して、コーナ溶接部１６により固定した構成にある。

すなわち、本実施形態では、セル５（５ｅ）を構成するステンレス鋼板製の平板１１ａ，１１ｂを４箇所の交差部分にのみ配置して溶接固定することで、外面の各ステンレス鋼板製平板１４ａ，１４ｂの幅寸法を小さくし、ボロンステンレス鋼板製の平板１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの幅方向中央側の部分にはステンレス鋼板を配置しない構成としてある。これにより、ステンレス鋼板製の平板１４ａ，１４ｂの重量が軽減されたものとなる。

したがって、本実施形態によれば、外面のステンレス鋼板製の平板１１ａ，１１ｂの一部を切り欠く構成とし、セル５を構成するステンレス鋼板製の平板１１ａ，１１ｂを４箇所の交差部分にのみ配置することで、外面の各ステンレス鋼板製平板１４ａ，１４ｂの軽量化、ひいてはセル５（５ｅ）全体の重量を軽減し、さらに軽量化を図ることができる。

［第６実施形態（図１２）］
図１２は、本発明の第６実施形態による使用済燃料貯蔵ラックの１つのセル５（５ｆ）の構造を示す平面図である。

図１２に示すように、本実施形態のセル５（５ｆ）は、４枚の高ボロンステンレス鋼板製の平板１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを井桁状に組立てて構成されている。すなわち、４枚の平板１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの端部同士がそれぞれ直交状態で交差し、各交差部の側方端部がそれぞれ外側方に向って同一長さで突出する横向きの突出部１８‥を有する構成となっている。

そして、各突出部１８の先端側の表面を覆う配置で、縦長な４本の切欠きバー１９‥が設けられている。これらの切欠きバー１９は、例えば円柱体の周方向４分の１の領域をそれぞれ全長に亘って９０度切り欠いた構成のものである。各切欠きバー１９の９０度切り欠かれた各面には、それぞれ縦溝状のスリット２０，２０が形成されており、これらのスリット２０，２０に、それぞれ高ボロンステンレス鋼板製の平板１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの各先端部が嵌合挿入されている。

このように、本実施形態では、各ボロンステンレス鋼板製の平板１１同士の交差部から外側方に突出する側方端部を、上下方向に沿うスリット２０を有する縦長な切欠きバー１９によってそれぞれ外側から覆い、各切欠きバー１９のスリット２０に各ボロンステンレス鋼板製平板１１同士の交差部を嵌合させてセルの固定構造とした使用済燃料貯蔵ラックが構成される。

本実施形態によれば、切欠きバー１９によって各ボロンステンレス鋼板製平板１１を保持することにより、高ボロン濃度のボロンステンレス鋼板を用いた強固なセル５ｆを構成することができる。

［第７実施形態（図１３）］
図１３は、本発明の第７実施形態による使用済燃料貯蔵ラックの１つのセル５（５ｇ）の構造を示す平面図である。

図１３に示すように、本実施形態では、セル５（５ｇ）が４枚の櫛歯状に形成された高ボロンステンレス鋼板製の平板１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを井桁状に組立てて構成されている。すなわち、４枚のボロンステンレス鋼板製の平板１１ａ，１１ｂ，１１ｃ、１１ｄの側方端部が櫛歯状に形成されており、互いに隣接する平板１１ａ，１１ｂ，１１ｃ、１１ｄの櫛歯状部分を噛合わせることにより井桁状に組立てられている。

そして、一方向で対向する１対の平板１１ｃ、１１ｄの両側縁部にスリット２１がそれぞれ形成されており、各スリット２１に楔状の抜け防止部材２２を差し込むことにより、これらの平板１１ｃ、１１ｄと交差する他の１対の平板１１ａ、１１ｂが両端側から押圧されて固定されている。

このように、本実施形態では、セル５（５ｇ）が高ボロン濃度のボロンステンレス鋼板製の平板１１ａ，１１ｂを井桁状の四角筒形に組合せ、交差する４箇所のコーナ部の突出部分を櫛形に形成し、その櫛形部にスリット２１を設け、スリット２１に抜け防止部材２２を差し込んで構成することにより構成されている。

本実施形態によれば、一つのボロンステンレス鋼板の端部に設けた突起部を、隣り合うボロンステンレス鋼板に設けたスリットに嵌合させ、交差する４箇所のコーナ部に形成した突起部にスリットを設け、このスリットに抜け防止部材を差し込む構成としたことにより、格子形状が安定したセル５を構成することができる。

［第８実施形態（図１４）］
図１４は、図１３に示した抜け防止部材に代えて楔を適用した使用済燃料貯蔵ラックの１つのセル５（５ｈ）の構造を示す平面図である。

図１４に示すように、本実施形態では、抜け防止部材として楔２４ａ，２４ｂを適用し、さらに楔２４ａ，２４ｂの抜け防止を施す構成としてある。

具体的には、高ボロン濃度のボロンステンレス鋼板製の平板１１ａ，１１ｂ，１１ｃ、１１ｄを井桁状の四角筒形に組合せ、交差する４箇所のコーナ部に突出する突起部にスリット２３をそれぞれ設け、これらの各スリット２３‥に、抜け防止部材として各１対の楔２４ａ，２４ｂを差込み、高ボロン濃度のボロンステンレス鋼板製の平板１１ａ，１１ｂ，１１ｃ、１１ｄを強固に固定するようにしてある。なお、必要に応じてカシメ構造を加えてもよい。

このように、本実施形態では前記第７実施形態の抜け防止部材２２と同様に、楔構造またはカシメ構造を採用し、さらにボロンステンレス鋼板製の平板１１ａ，１１ｂ，１１ｃ、１１ｄの端部を互いに組合う櫛形構造としてある。

これにより、高ボロン濃度のボロンステンレス鋼板製の平板１１ａ，１１ｂ，１１ｃ、１１ｄを用いた構成にするとともに、抜け防止用として楔２４ａ，２４ｂを適用し、セル５（５ｈ）を構成することができる。なお、楔２４ａ，２４ｂを嵌合させた後に、溶接を施すことで、各部材の脱落防止を図ることができる。

［第９実施形態（図１５、図１６）］
図１５は、本発明の第９実施形態による使用済燃料貯蔵ラックの１つのセル５（５ｉ）の構造を示す側面図であり、図１６は図１５のＢ−Ｂ線に沿う縦断面図である。

図１５および図１６に示すように、本実施形態では、４枚の高ボロン濃度のボロンステンレス鋼板製の平板１１ａ，１１ｂ，１１ｃ、１１ｄを四角筒形に組合せてセル５（５ｉ）を構成してある。

このセル５ｉは、各平板１１ａ，１１ｂ，１１ｃ、１１ｄの両側縁部の端部同士が互いに整合状態で組合う櫛形構造に構成してある。そして、各平板１１ａ，１１ｂ，１１ｃ、１１ｄの両側縁部の端部同士を接合することによって、外面側に突出片が無い正方形の縦方向に沿う穴を有する直方体状の中空柱状として構成してある。

なお、接合部分の抜け防止手段としては、各平板１１ａ，１１ｂ，１１ｃ、１１ｄの両側縁部の端部をそれぞれ係止するカシメ構造を適用している。

本実施形態によれば、セルの構造において、ボロンステンレス鋼板の端部を互いに組合う櫛形構造とし、互いに組合う櫛形の端面を有する高ボロン濃度のボロンステンレス鋼板製の平板１１ａ，１１ｂ，１１ｃ、１１ｄを四角筒形に組合せることにより、外部に突出片がない高ボロン濃度のボロンステンレス鋼板を用いた縦長直方体状のセル５（５ｉ）を構成することができる。

［第１０実施形態（図１７、図１８）］
図１７は、本発明の第１０実施形態による使用済燃料貯蔵ラックの１つのセル５（５ｊ）の構造を示す平面図であり、図１８は、図１７の一部を切欠して示す側面図である。

図１７および図１８に示すように、本実施形態のセル５（５ｊ）は、４枚の高ボロン濃度のボロンステンレス鋼板製の平板１１ａ，１１ｂ，１１ｃ、１１ｄを四角筒形に組合せることにより、上記第９実施形態と略同様のセル５（５ｊ）を構成している。

セル５（５ｊ）の各コーナ部外側には、両辺が幅広な横断面Ｌ字型の柱２５がそれぞれ凹面側を対向させて設置してあり、互いに隣接する柱２５同士がそれらの上下端部において接続部材２６によって接合されている。

このように、高ボロン濃度のボロンステンレス鋼板製の平板１１ａ，１１ｂ，１１ｃ、１１ｄが四角筒形に組合わされ、その四隅部の外側に横断面Ｌ字型の柱２５がそれぞれ設置され、隣接する１対の柱２５が相互に接続部材２６により接合されて、セル５（５ｊ）が構成されている。

本実施形態によれば、四角筒形に組合せた高ボロン濃度のボロンステンレス鋼板製の平板１１ａ，１１ｂ，１１ｃ、１１ｄを、コーナ部外側のＬ型の柱２５に接続部材２６を介して接合し、セル５（５ｊ）を構成したことにより、高ボロン濃度のボロンステンレス鋼板を用いたセルを強固な組立て構成とすることができる。

１（１ａ〜１ｃ） 使用済燃料貯蔵ラック
２ ベース
２ａ，２ｂ ボロンステンレス鋼板製の平板
３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ） 柱部材
４ 枠板
４ａ 上部枠板
４ｂ 中間枠板
４ｃ 下部枠
５（５ｂ〜５ｊ） セル
６ 補強梁（上部補強梁）
７ 補強梁（下部補強梁）
９ スリット
１１（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ） 高ボロン濃度のボロンステンレス鋼板製平板
１２ 溝部
１２ａ スリット
１３ 突起部
１３ａ 返り部
１４ ステンレス鋼板製の外板
１５ 突出部
１６ コーナ溶接部
１７ 貫通孔
１８ 突出部
１９ 切欠きバー
２０ スリット
２１ スリット
２２ 抜け防止部材
２３ スリット
２４ａ，２４ｂ 楔
２５ 柱
２６ 接続部材

Claims (7)

1. 使用済燃料を格子状に形成した多数のセルに収納して保管する使用済燃料貯蔵ラックであって、ラック底部を構成する平坦な四角形板状のベースと、このベースの四隅部にそれぞれ立設した柱部材と、前記ベースの上方に配置されて前記柱部材に固定支持された少なくとも上下１対の格子状枠板とを備え、前記セルを、１％を超える高ボロン濃度のボロンステンレス鋼板からなる４枚の平板を井桁状に組み立てて四角形筒状に構成して、前記格子状枠板間に一定の間隔で隣接配置したことを特徴とする使用済燃料貯蔵ラック。
2. 前記セルは、１％を超える高ボロン濃度のボロンステンレス鋼板からなる４枚の平板の端部同士を、その端部に設けた溝部と当該溝部に着脱可能に係合する突起部とを組立てることにより四角形筒状に構成した請求項１記載の使用済燃料貯蔵ラック。
3. 前記セルは、１％を超える高ボロンステンレス鋼板の外面にステンレス鋼板を重合した重合板からなる４枚の平板の端部同士を組立てて構成し、これら重合板の両側端部に設けたスリットと、このスリットに対応する突起部とを嵌合させるとともに、これらの嵌合部から突出する先端部同士が交差するコーナ部を溶接によって接合した請求項１記載の使用済燃料貯蔵ラック。
4. 前記ステンレス鋼板の板面の一部を切り欠き、前記ボロンステンレス鋼板の外面を表出させた請求項３記載の使用済燃料貯蔵ラック。
5. 前記ステンレス鋼板を、前記ボロンステンレス鋼板の互いに交差する部位の外面４箇所にのみ配置した請求項３又は請求項４記載の使用済燃料貯蔵ラック。
6. 前記ボロンステンレス鋼板同士の交差部から外側方に突出する側方端部を、上下方向に沿うスリットを有する縦長なバーによってそれぞれ外側から覆い、前記バーのスリットに前記ボロンステンレス鋼板同士の交差部を嵌合させて前記セルの固定構造とした請求項１ないし請求項５のいずれか１項記載の使用済燃料貯蔵ラック。
7. 前記ボロンステンレス鋼板の側方端部をそれぞれ交差させ、これらの側方端部に設けた突起部を、前記ボロンステンレス鋼板に設けたスリットに嵌合させ、交差する前記ボロンステンレス鋼板の４箇所のコーナ部に形成した突起部にスリットをそれぞれ設け、これらのスリットに抜け防止部材を差し込む構成とした請求項１ないし請求項６のいずれか１項記載の使用済燃料貯蔵ラック。

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