JP5905790B2

JP5905790B2 - 使用済燃料貯蔵施設

Info

Publication number: JP5905790B2
Application number: JP2012167017A
Authority: JP
Inventors: 武樹池坂; 健一若杉
Original assignee: Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Current assignee: Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Priority date: 2012-07-27
Filing date: 2012-07-27
Publication date: 2016-04-20
Anticipated expiration: 2032-07-27
Also published as: JP2014025840A

Description

本発明は使用済燃料貯蔵施設に係り、特に、原子力発電所から発生する使用済燃料等の放射性物質を貯蔵するために好適な使用済燃料貯蔵施設に関する。

原子力発電所の原子炉内で一定期間使用された後、原子炉内から取り出された放射性物質としての使用済燃料は、発電所内の使用済燃料プールに所定の冷却期間保管される。

このような使用済み燃料には、ウラン及びプルトニウム等の再使用可能な核燃料物質が含まれており、これらは再び核燃料として再利用することができる。核燃料を回収するためには再処理が行われるが、この時に発生する高レベル放射性廃棄物は、ガラス固化される。このガラス固化体は崩壊熱を発生するため、発熱量が小さくなって処分が可能になるまでの間、冷却しながら貯蔵・保管する必要がある。

また、使用済燃料は、再処理されるまでの間、原子力発電所内の貯蔵プールに保管されるが、年々増大する使用済燃料に原子力発電所内の貯蔵プールが容量不足となり、長期間貯蔵可能な新たな貯蔵施設の建設が望まれている。

この使用済燃料等の放射性物質を貯蔵するための施設は、冷却性能維持、放射性物質からのガンマ線及び中性子線の遮蔽性能の維持、核物質を取り扱うための高い耐震性能維持等を図ることが要求されており、これらの性能を維持するための十分な構造強度が必要とされる。

このような従来の使用済燃料貯蔵施設としては、図１乃至図３に示す構成のものがある。該図に示す従来の使用済燃料貯蔵施設は、トレーラ（図示せず）から使用済燃料貯蔵容器１を積み下ろし、搬入を行うための搬入エリア２と、この搬入エリア２からの使用済燃料貯蔵容器１を貯蔵しておく貯蔵エリア３とから概略構成され、搬入エリア２には、上部に天井クレーン４及びその周囲に建屋躯体５が設けられ、貯蔵エリア３には、使用済燃料貯蔵容器１を空気の循環によって自然冷却する必要があるため、給気口６と排気口７が設けられている。

そして、トレーラから使用済燃料貯蔵容器１を建屋内の天井クレーン４を用いて積み下ろし搬入エリア２に搬入し、この搬入エリア２から使用済燃料貯蔵容器１を適宜搬送して貯蔵エリア３内に貯蔵するものであり、貯蔵エリア３内の使用済燃料貯蔵容器１は、給気口６から給気された外気が内部を自然循環することで冷却され、冷却し終えた外気は排気口７から排気される。

なお、この種の使用済燃料貯蔵施設としては、特許文献１等に記載された構成のものが知られている。

特開２０１０−１６０１６０号公報

しかしながら、上述した従来の使用済燃料貯蔵施設は、トレーラに積載した使用済燃料貯蔵容器１の積み降ろしを行う搬入エリア２には、上部に天井クレーン４と、その周囲に建屋躯体５が設けていることから、建屋上部の重量が大きくなってしまうため、耐震性の観点からは不利な構造となっている。

そのため、地震動の大きな地域では、従来の使用済燃料貯蔵施設の建屋形状では、耐震性の問題から使用済燃料貯蔵施設の設置が難しい状況となっていた。

本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、建屋を高耐震化し、地震動の大きな地域であっても設置可能とした使用済燃料貯蔵施設を提供することにある。

本発明の使用済燃料貯蔵施設は、上記目的を達成するために、使用済燃料貯蔵容器を搬入するための搬入エリアと、該搬入エリアからの使用済燃料貯蔵容器を貯蔵する貯蔵エリアとを備え、前記貯蔵エリアの建屋天井高さに対して、前記搬入エリアの建屋天井高さを低くすると共に、前記搬入エリアの建屋天井の一部に、揚重機により前記使用済燃料貯蔵容器を前記搬入エリア内に搬入する開口部が形成され、前記貯蔵エリアは、地下と地上に形成された上下階層構造であり、かつ、前記搬入エリアは、地下に形成された単層構造であることを特徴とする。

また、前記貯蔵エリアは、地下１階と地上１階に形成された上下階層構造であり、かつ、前記搬入エリアは、地下１階に形成された単層構造であることが望ましいし、前記貯蔵エリアと搬入エリアの地下部分は、その外壁が建屋周りの地盤に接するまで埋設されているが望ましい。

また、前記貯蔵エリアの地下部分には前記使用済燃料貯蔵容器が貯蔵され、地上部分には前記貯蔵エリア内を冷却するための外気を導入する給気口及び内部を冷却した外気を排出する排気口が設けられているが望ましい。

また、前記搬入エリアの天井部分は、地上と同じ高さであることが望ましい。

更に、前記揚重機は、建屋外に設置された門型クレーン、クローラークレーン、トラッククレーン或いはタワークレーンのいずれかであるか、或いは前記搬入エリアに昇降機を設け、前記揚重機で搬送された使用済燃料貯蔵容器は、前記開口部を介して前記昇降機に積載されるが望ましい。

本発明によれば、使用済燃料貯蔵施設の建屋を高耐震化し、地震動の大きな地域に対しても設置可能とする効果がある。

従来の使用済燃料貯蔵施設を示す平面図である。図１のＡ−Ａ断面図である。図１のＢ−Ｂ断面図である。本発明の使用済燃料貯蔵施設の実施例１を示し、地下１階の平面図である。本発明の使用済燃料貯蔵施設の実施例１を示し、地上１階の平面図である。図４及び図５のＡ−Ａ断面図である。図４及び図５のＢ−Ｂ断面図である。図５に揚重機として門型クレーンを配置した状態を示す平面図である。図８のＡ−Ａ断面図である。本発明の使用済燃料貯蔵施設の実施例２であり、揚重機としてクローラークレーンを使用した例を示す平面図である。図１０のＡ−Ａ断面図である。本発明の使用済燃料貯蔵施設の実施例３であり、揚重機としてトラッククレーンを使用した例を示す平面図である。図１２のＡ−Ａ断面図である。本発明の使用済燃料貯蔵施設の実施例４であり、揚重機としてタワークレーンを使用した例を示す平面図である。図１４のＡ−Ａ断面図である。本発明の使用済燃料貯蔵施設の実施例５であり、搬入エリアにエレベータを設置した例を示す平面図である。図１６のＡ−Ａ断面図である。

以下、図示した実施例に基づいて本発明の使用済燃料貯蔵施設を説明する。なお、符号は、従来と同一のものは同符号を使用し、その説明は省略する。

図４乃至図９に、本発明の使用済燃料貯蔵施設の実施例１を示す。

本実施例の使用済燃料貯蔵施設は、従来の課題であった建屋上部の重量を軽減させるために、天井クレーン及び周囲の建屋躯体を撤去した構成としたものである。

即ち、本実施例の使用済燃料貯蔵施設は、図４乃至図９に示す如く、使用済燃料貯蔵容器１を搬入するため、地下１階に形成された単層構造の搬入エリア２と、この搬入エリア２からの使用済燃料貯蔵容器１を貯蔵し、地下１階と地上１階に形成された上下階層構造の貯蔵エリア３とから概略構成され、そして、貯蔵エリア３の建屋天井３Ａの高さに対して、搬入エリア２の建屋天井２Ａの高さを低くし、しかも、搬入エリア２の建屋天井２Ａの一部に、揚重機である門型クレーン８により使用済燃料貯蔵容器１を搬入エリア２内に搬入する開口部９が形成されているものである。

また、貯蔵エリア３と搬入エリア２の地下１階部分は、その外壁が建屋周りの地盤に接するまで埋設され、しかも、搬入エリア２の天井部分２Ａは、地上１０と略同じ高さとなるように形成されている。

更に、貯蔵エリア３の地下１階部分には、使用済燃料貯蔵容器１が貯蔵され、地上部分には、貯蔵エリア３内の使用済燃料貯蔵容器１を冷却するための外気を導入する給気口６及び内部を冷却した外気を排出する排気口７が設けられている。

なお、門型クレーン８は、搬入エリア２の建屋天井２Ａに設けられたレール１１上を移動するもので、使用済燃料貯蔵容器１を搬入エリア２に搬入しない際には、図８に示す如く、常時建屋へ門型クレーン８の荷重を掛けないよう建屋外へレール１１が延長され、門型クレーン８は、この建屋外のレール１１で待機している。一方、使用済燃料貯蔵容器１を搬入エリア２に搬入する際には、門型クレーン８は、レール１１上を移動し、トレーラ等から使用済燃料貯蔵容器１を積み下ろして搬送し、開口部９から搬入エリア２に搬入するものである。

このような本実施例の構成とすることにより、従来、搬入エリア２に設置されていた天井クレーン及びその周囲の建屋躯体を撤去することができるので、建屋上部の重量を軽減することができ、また、貯蔵エリア３と搬入エリア２の地下１階部分は、その外壁が建屋周りの地盤に接するまで埋設され、建屋周りの土砂により支持されるようになっているため、更に耐震性が向上し、使用済燃料貯蔵施設の建屋を高耐震化させることができので、地震動の大きな地域に対しても使用済燃料貯蔵施設の設置が可能となる効果がある。

また、本実施例では、搬入エリア２を地下１階に設けているため、従来に比べて搬入エリア２の平面スペースを広く取ることができ、運用上有利となると共に、地上１階に建屋躯体を設ける必要性がなくなり、また、トレーラからの使用済燃料貯蔵容器１の積み降ろしは一時的な作業のため、使用する揚重機が限定されず、運用上汎用性が高くなる。

また、線源である使用済核燃料を地下に埋設できるため、建屋周りの土砂による遮蔽効果が期待できる。更に、悪天候の際には、地上階で開口部９を軽量テント等で覆うことで、運用上、支障が出ることを防止できる効果がある。

図１０及び図１１に、本発明の使用済燃料貯蔵施設の実施例２を示す。

該図に示す本実施例の使用済燃料貯蔵施設は、使用済燃料貯蔵容器１を搬送する揚重機を、実施例１の門型クレーン８に代えてクローラークレーン１２を使用したものである。

このような本実施例であっても、その効果は実施例１と同様である。

図１２及び図１３に、本発明の使用済燃料貯蔵施設の実施例３を示す。

該図に示す本実施例の使用済燃料貯蔵施設は、使用済燃料貯蔵容器１を搬送する揚重機を、実施例１の門型クレーン８に代えてトラッククレーン１３を使用したものである。

図１４及び図１５に、本発明の使用済燃料貯蔵施設の実施例４を示す。

該図に示す本実施例の使用済燃料貯蔵施設は、使用済燃料貯蔵容器１を搬送する揚重機を、実施例１の門型クレーン８に代えてタワークレーン１４を使用したものである。

図１６及び図１７に、本発明の使用済燃料貯蔵施設の実施例５を示す。

該図に示す本実施例の使用済燃料貯蔵施設は、搬入エリア２に昇降機であるエレベータ１５を設け、建屋外に設置されている上述した門型クレーン８、クローラークレーン１２、トラッククレーン１３、タワークレーン１４のいずれか１つの揚重機で搬送された使用済燃料貯蔵容器１を、搬入エリア２の建屋天井２Ａに形成された開口部９を介してエレベータ１５に積載し、搬送するものである。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成を置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１…使用済燃料貯蔵容器、２…搬入エリア、２Ａ…搬入エリアの建屋天井、３…貯蔵エリア、３Ａ…貯蔵エリアの建屋天井、４…天井クレーン、５…建屋躯体、６…給気口、７…排気口、８…門型クレーン、９…開口部、１０…地上、１１…レール、１２…クローラークレーン、１３…トラッククレーン、１４…タワークレーン、１５…エレベータ。

Claims

使用済燃料貯蔵容器を搬入するための搬入エリアと、該搬入エリアからの使用済燃料貯蔵容器を貯蔵する貯蔵エリアとを備え、前記貯蔵エリアの建屋天井高さに対して、前記搬入エリアの建屋天井高さを低くすると共に、前記搬入エリアの建屋天井の一部に、揚重機により前記使用済燃料貯蔵容器を前記搬入エリア内に搬入する開口部が形成され、前記貯蔵エリアは、地下と地上に形成された上下階層構造であり、かつ、前記搬入エリアは、地下に形成された単層構造であることを特徴とする使用済燃料貯蔵施設。
請求項１に記載の使用済燃料貯蔵施設において、
前記貯蔵エリアは、地下１階と地上１階に形成された上下階層構造であり、かつ、前記搬入エリアは、地下１階に形成された単層構造であることを特徴とする使用済燃料貯蔵施設。
請求項１又は２に記載の使用済燃料貯蔵施設において、
前記貯蔵エリアと搬入エリアの地下部分は、その外壁が建屋周りの地盤に接するまで埋設されていることを特徴とする使用済燃料貯蔵施設。
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の使用済燃料貯蔵施設において、
前記貯蔵エリアの地下部分には前記使用済燃料貯蔵容器が貯蔵され、地上部分には前記貯蔵エリア内を冷却するための外気を導入する給気口及び内部を冷却した外気を排出する排気口が設けられていることを特徴とする使用済燃料貯蔵施設。
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の使用済燃料貯蔵施設において、
前記搬入エリアの天井部分は、地上と同じ高さであることを特徴とする使用済燃料貯蔵施設。
請求項１に記載の使用済燃料貯蔵施設において、
前記揚重機は、建屋外に設置された門型クレーン、クローラークレーン、トラッククレーン或いはタワークレーンのいずれか１つであることを特徴とする使用済燃料貯蔵施設。
請求項１又は６に記載の使用済燃料貯蔵施設において、
前記搬入エリアに昇降機を設け、前記揚重機で搬送された前記使用済燃料貯蔵容器は、前記開口部を介して前記昇降機に積載されることを特徴とする使用済燃料貯蔵施設。