JP6728971B2 - Radioactive waste storage facility - Google Patents
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Description
本発明は、遮蔽蓋部材及び放射性廃棄物貯蔵設備に関するものである。 The present invention relates to a shielding lid member and a radioactive waste storage facility.
原子力発電所等では、施設の運転や解体等によって放射性廃棄物が発生する。このような放射性廃棄物は、使用済み燃料等を含む高レベル放射性廃棄物と、高レベル放射性廃棄物以外の低レベル放射性廃棄物とに分類される。これらのうち、高レベル放射性廃棄物は、例えばガラスと混合され、ガラス固化体として特許文献1に開示されるような放射性廃棄物貯蔵設備で一定期間冷却されている。
In nuclear power plants, etc., radioactive waste is generated by the operation and dismantling of facilities. Such radioactive waste is classified into high-level radioactive waste containing spent fuel and the like and low-level radioactive waste other than high-level radioactive waste. Among these, the high-level radioactive waste is mixed with, for example, glass and cooled as a vitrified body in a radioactive waste storage facility as disclosed in
このような高レベル放射性廃棄物は、発熱量が高い。このため、高レベル放射性廃棄物を含有するガラス固化体の表面温度は200℃以上の高温となる。このため、特許文献1に開示された放射性廃棄物の貯蔵設備では、ガラス固化体の熱量を利用したドラフト効果により、ガラス固化体の貯蔵区域の内部に動力源を用いずに冷却空気の流れを形成し、この冷却空気の流れによりガラス固化体を冷却している。
Such high-level radioactive waste has a high calorific value. Therefore, the surface temperature of the vitrified body containing the high level radioactive waste becomes a high temperature of 200° C. or higher. Therefore, in the radioactive waste storage facility disclosed in
しかしながら、特許文献1には示されていないものの、実際の貯蔵設備では、ガラス固化体から放射された放射線が外部に漏出することを防止するために、冷却空気の流路途中に大型のルーバや迷路板を設置している。この結果、建屋の重心が高くなり、要求される耐震性能を満たすために、基礎杭の数を増やす等の耐震強度を向上させるための対策が増加することになる。
However, although not shown in
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、放射性廃棄物貯蔵設備において、冷却空気の流路途中に設置されるルーバや迷路板を削除あるいは減少可能とすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to make it possible to eliminate or reduce louvers and labyrinth plates installed in the cooling air flow passage in a radioactive waste storage facility.
本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。 The present invention adopts the following configurations as means for solving the above problems.
第1の発明は、遮蔽蓋部材であって、上部に把持部が形成されたキャニスタと、上記キャニスタの内部に収容されると共に放射線を遮蔽する遮蔽部とを有するという構成を採用する。 A first aspect of the present invention is a shield lid member, and employs a configuration including a canister having a grip portion formed on an upper portion thereof, and a shield portion which is housed inside the canister and shields radiation.
第2の発明は、上記第1の発明において、上記キャニスタの内部に収容された錘を有するという構成を採用する。 A second aspect of the invention adopts the configuration of the first aspect of the invention, which has a weight housed inside the canister.
第3の発明は、上記第1または第2の発明において、上記キャニスタが、底部に凹部が形成されているという構成を採用する。 A third aspect of the invention adopts the configuration of the first or second aspect of the invention, in which the canister has a recess formed in a bottom portion.
第4の発明は、高レベル放射性廃棄物を含有するガラス固化体あるいは収容体を貯蔵する放射性廃棄物貯蔵設備であって、複数のガラス固化体あるいは収容体を積層状態で収容する収納管と、最上段の上記ガラス固化体あるいは収容体の上に配置される第1〜第3いずれかの発明である遮蔽蓋部材とを備えるという構成を採用する。 A fourth invention is a radioactive waste storage facility for storing a vitrified body or a container containing high-level radioactive waste, and a storage pipe for accommodating a plurality of vitrified bodies or a container in a stacked state, A configuration is provided in which the shielding lid member according to any one of the first to third aspects of the present invention is disposed on the above-mentioned vitrified body or container at the uppermost stage.
第5の発明は、上記第4の発明において、上記遮蔽蓋部材が、上記ガラス固化体あるいは収容体と同一の外形形状を有し、上記収納管に収容されているという構成を採用する。 In a fifth aspect based on the fourth aspect, the shielding lid member has the same outer shape as the vitrified body or the containing body and is housed in the housing pipe.
本発明の遮蔽蓋部材は、ガラス固化体あるいは収容体と同様に、上部に把持部が形成されたキャニスタを備えている。このため、貯蔵設備の内部にてガラス固化体あるいは収容体と同様に搬送することができ、積層配置された複数のガラス固化体あるいは収容体の上に容易に載置することができる。このような遮蔽蓋部材をガラス固化体あるいは収容体の上に載置することにより、ガラス固化体あるいは収容体から放射される放射線を、遮蔽蓋部材の遮蔽部によって遮蔽することができる。この結果、冷却空気の流路に放射される放射線量を減少させることができ、従来設置されていたルーバや迷路板を削減あるいは減少させることが可能となる。 The shielding lid member of the present invention includes a canister having a grip portion formed on the upper portion thereof, like the vitrified body or the containing body. Therefore, it can be transported in the storage facility in the same manner as a vitrified body or a container, and can be easily placed on a plurality of laminated vitrified bodies or a container. By placing such a shielding lid member on the vitrified body or the container, the radiation emitted from the vitrified body or the container can be shielded by the shielding portion of the shielding lid member. As a result, the amount of radiation radiated to the flow path of the cooling air can be reduced, and it becomes possible to reduce or reduce the conventionally installed louvers and maze plates.
以下、図面を参照して、本発明に係る遮蔽蓋部材及び放射性廃棄物貯蔵設備の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。 An embodiment of a shielding lid member and a radioactive waste storage facility according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings below, the scale of each member is appropriately changed in order to make each member recognizable.
図1は、本実施形態の放射性廃棄物貯蔵設備1の概略構成を示す断面図である。また、図2は、本実施形態の放射性廃棄物貯蔵設備1が備える貯蔵区域の一部を含む拡大模式図である。図1または図2に示すように、本実施形態の放射性廃棄物貯蔵設備1は、建屋2と、下部プレナム形成板3と、上部プレナム形成板4と、複数の通風管5と、複数の収納管6と、プラグ7と、収納管蓋8と、遮蔽蓋部材9と、上部遮蔽板10と、断熱材11と、床面走行クレーン12とを備えている。
FIG. 1 is a sectional view showing a schematic configuration of a radioactive
本実施形態の放射性廃棄物貯蔵設備1は、ガラス固化体を冷却しつつ長期間貯蔵するための設備である。なお、後に図面を参照して説明を行うが、本実施形態において、ガラス固化体は、放射性廃棄物(高レベル放射性廃棄物あるいは低レベル放射性廃棄物)を含有する固化ガラスと、この固化ガラスを収容するキャニスタとを含むものである。なお、放射性廃棄物を含むあるいは放射性廃棄物からなる固体廃棄物と、この固体廃棄物を収容するキャニスタとを有する収容体を本実施形態の放射性廃棄物貯蔵設備1に貯蔵することもできる。
The radioactive
建屋2は、貯蔵区域R1を有するコンクリート建造物である。この建屋2は、下部が地中に埋設されるように建造されており、周囲の地面と略同一の高さに設置された床部2aを有している。建屋2では、床部2aの下方の空間が上述の貯蔵区域R1とされており、床部2aの上方の空間が搬送室R2とされている。貯蔵区域R1は、ガラス固化体を貯蔵する空間である。また、搬送室R2は、床面走行クレーン12が配置され、建屋2に隣接される不図示のガラス固化体受入れ建屋からガラス固化体が搬入される空間である。
The
また、建屋2は、建屋底部2bと、貯蔵区域側壁2cとを有している。図1に示すように、床部2aと、建屋底部2bと、貯蔵区域側壁2cとで囲まれることによって貯蔵区域R1が形成されている。また、建屋2は、建屋2の側壁の上部に開口された導入開口2dと、天井から上方に突出した煙突部2eの先端部に形成された排出開口2fとを有している。この導入開口2dは、貯蔵区域R1に供給する外気Y(冷却空気)を建屋2の内部に導入するための開口である。また、排出開口2fは、貯蔵区域R1から排出される外気Yを建屋2の外部に排出するための開口である。さらに、建屋2は、導入開口2dから貯蔵区域R1の下部に接続される入口シャフトR3と、貯蔵区域R1の上部から排出開口2fに至る出口シャフトR4とを有している。入口シャフトR3と出口シャフトR4とは、図1に示すように、貯蔵区域R1を挟んで反対側に配置されている。
Further, the
下部プレナム形成板3は、貯蔵区域R1に配置された板部材であり、表裏面を上下方向に向けるようにして貯蔵区域側壁2cに固定されている。この下部プレナム形成板3は、建屋底部2bに対して一定の隙間を空けて配置されており、建屋底部2bとの間に下部プレナムR5を形成している。この下部プレナムR5は、貯蔵区域R1の最も下層に設けられた空間であり、入口シャフトR3と接続されている。このような下部プレナムR5は、入口シャフトR3から外気Yが供給される空間であり、供給された外気Yを各々の通風管5に分配する。
The lower
上部プレナム形成板4は、貯蔵区域R1において、下部プレナム形成板3の上方に配置された板部材であり、表裏面を上下方向に向けるようにして貯蔵区域側壁2cに固定されている。この上部プレナム形成板4は、床部2aに対して一定の隙間を空けて配置されており、床部2aとの間に上部プレナムR6を形成している。この上部プレナムR6は、貯蔵区域R1の最も上層に設けられた空間であり、出口シャフトR4と接続されている。このような上部プレナムR6は、複数の通風管5から外気Yが排出される空間であり、複数の通風管5から排出された外気Yを纏めて出口シャフトR4に案内する。
The upper
通風管5は、下部プレナムR5から上部プレナムR6に連通される直管部材であり、管軸が鉛直方向に向くように配置されている。この通風管5は、下端開口が下部プレナムR5に配置され、上端開口が上部プレナムR6に配置されるように、下部プレナム形成板3及び上部プレナム形成板4を貫通し、下部プレナム形成板3及び上部プレナム形成板4により支持されている。このような通風管5は、収納管6の数と同一だけ設けられている。これらの通風管5は、下部プレナムR5に供給された外気Yを上部プレナムR6まで案内する。つまり、外気Yは、下部プレナムR5から上部プレナムR6まで通風管5の内部を通じて流れる。
The
収納管6は、上端部が建屋2の床部2aを貫通し、通風管5の内部に挿入されるように床部2aにより吊り下げ支持された直管部材である。この収納管6は、上端が開口され、下端が閉塞された有底形状とされており、下端位置が通風管5の下端位置と略同一となる長さを有している。また、収納管6は、通風管5の内壁面との間に空間が形成されるように、通風管5よりも小径とされている。このような収納管6は、内部にガラス固化体を積層状態で収納する。
The
図3は、収納管6の概略構成を模式的に示す縦断面図である。この図に示すように、プラグ7は、収納管6の上端部に嵌合されており、収納管6のガラス固化体が収容された領域を密封している。収納管蓋8は、プラグ7のさらに上方に配置されており、収納管6の開口端を閉塞するように収納管6に取り付けられる。
FIG. 3 is a vertical cross-sectional view schematically showing the schematic configuration of the
遮蔽蓋部材9は、図3に示すように、収納管6に収容されている。この遮蔽蓋部材9は、収納管6内に積層されて収納される複数のガラス固化体Xの最上段の上に載置されている。ここで、図4と図5を参照して、遮蔽蓋部材9の構成について説明する。図4は、ガラス固化体Xを模式的に示す部分断面図である。また、図5は、遮蔽蓋部材9を模式的に示す部分断面図である。図4に示すように、ガラス固化体Xは、金属製の容器であるキャニスタX1と、キャニスタX1の内部に収容された固化ガラスX2とを有している。キャニスタX1は、中空の略円筒形状とされており、上部に把持部X11が形成されている。この把持部X11は、例えば床面走行クレーン12により把持される部位である。キャニスタX1の底部には、把持部X11を収容可能とする凹部X12が形成されている。このような凹部X12には、ガラス固化体Xが積層された場合に、下方に配置されるガラス固化体Xの把持部X11が収容される。固化ガラスX2は、放射性物質を含んでいる。
The shielding
遮蔽蓋部材9は、図5に示すように、金属製のキャニスタ9aと、蓋部9b(遮蔽部)と、キャニスタ9aの内部に収容された錘9cとを有している。キャニスタ9aは、ガラス固化体XのキャニスタX1と同一の外形形状とされた中空の略円筒形状とされている。つまり、キャニスタ9aは、上部に把持部9a1が形成されている。この把持部9a1は、例えば床面走行クレーン12により把持される部位である。キャニスタ9aの底部には、把持部9a1を収容可能とする凹部9a2が形成されている。このような凹部9a2には、ガラス固化体X上に遮蔽蓋部材9が載置された場合に、下方のガラス固化体Xの把持部X11が収容される。このようなキャニスタ9aを有する遮蔽蓋部材9は、ガラス固化体Xと同一の外形形状とされている。
As shown in FIG. 5, the shielding
蓋部9bは、鉛や鉄を含むことにより放射線の遮蔽効果が高い部位であり、キャニスタ9aの内部であって、この内部空間の上部に配置されている。このような蓋部9bは、遮蔽蓋部材9の下方に配置された高レベル放射性ガラス固化体から上方に射出された放射線を遮蔽する。なお、蓋部9bの配置位置や形状は、図5に示すものに限定されるものではない。例えばキャニスタ9aの内側の側面の全域を覆うように蓋部9bを形成しても良い。また、蓋部9bをキャニスタ9aと別体にせず、キャニスタ9aの一部と一体化させて形成するようにしても良い。つまり、例えば、把持部9a1の近傍においてキャニスタ9aを局所的に肉厚に形成し、この肉厚の部位を蓋部9bとして機能させるようにしても良い。
The
錘9cは、キャニスタX1の内部であって、この内部空間の下部に配置されている。このような錘9cの重量は、遮蔽蓋部材9の重量がガラス固化体Xの重量と同一となるように設定されている。つまり、錘9cは、遮蔽蓋部材9の重量がガラス固化体Xの重量と同一となるように、遮蔽蓋部材9の重量を調整する。
The
上部遮蔽板10は、上部プレナム形成板4上に載置されており、鉛や鉄を含むことにより放射線を遮蔽可能な板部材である。このような上部遮蔽板10は、収納管6同士の間を通って上部プレナムR6に侵入しようとする放射線を遮蔽する。断熱材11は、上部プレナムR6と出口シャフトR4を形成する建屋2の内壁面に貼付されている。この断熱材11は、ガラス固化体Xから放射される輻射熱により建屋2が加熱されることを抑止する。
The
床面走行クレーン12は、図1に示すように、建屋2の床部2a上に設置されることで、搬送室R2に配置されている。床面走行クレーン12は、床部2aに沿って縦横に走行可能とされており、さらにガラス固化体Xを昇降可能に構成されている。このような床面走行クレーン12は、不図示のガラス固化体受入れ建屋からガラス固化体Xを受け取り、受け取ったガラス固化体Xを収納管6の上方まで搬送した後、収納管6にガラス固化体Xを収納する。さらに、本実施形態の放射性廃棄物貯蔵設備1において、床面走行クレーン12は、遮蔽蓋部材9の搬送も行い、収納管6に遮蔽蓋部材9を収納する。
As shown in FIG. 1, the
このような構成の本実施形態の放射性廃棄物貯蔵設備1では、収納管6に対してガラス固化体Xが積層配置された状態で、ガラス固化体Xを長期間貯蔵する。このとき、ガラス固化体Xの熱量により暖められた貯蔵区域R1の空気が軽くなることによって出口シャフトR4を通じて排出開口2fから外部に排出される。さらに、暖められた空気が排出開口2fから排気されるに伴って、導入開口2dから外気Yが入口シャフトR3に流れ込む。このように入口シャフトR3に流れ込んだ外気Yは、下部プレナムR5から各々の通風管5に流れ込み、通風管5を上昇して上部プレナムR6まで案内される。このように通風管5の内部に下方から上方に向けて外気Yが流れることにより、熱交換によって収納管6に収納されたガラス固化体Xが冷却される。通風管5から上部プレナムR6に流れ込んだ外気Yは、出口シャフトR4を通じて排出開口2fから建屋2の外部に排出される。
In the radioactive
また、ガラス固化体Xからは高レベルの放射線が放射されている。このような高レベルの放射線は、ガラス固化体Xの上方に配置された遮蔽蓋部材9や上部遮蔽板10によって上部プレナムR6への侵入が抑制される。従来の放射性廃棄物貯蔵設備では、出口シャフトR4の内部を放射線が反射して進行することを防止するために、出口シャフトR4の内部に迷路板やルーバを設置していた。これに対して、本実施形態の放射性廃棄物貯蔵設備1では、上部プレナムR6に侵入する放射線が少ないため、従来設置されていた出口シャフトR4の内部に迷路板やルーバを設置していない。また、ガラス固化体Xから放射された輻射熱は、断熱材11に吸収されて建屋2に到達することを抑制される。
Further, a high level of radiation is emitted from the vitrified body X. Such high-level radiation is prevented from entering the upper plenum R6 by the shielding
以上のように説明した本実施形態の放射性廃棄物貯蔵設備1が備える遮蔽蓋部材9は、ガラス固化体Xと同様に、上部に把持部9a1が形成されたキャニスタ9aを備えている。この遮蔽蓋部材9は、放射性廃棄物貯蔵設備1の内部にてガラス固化体Xと同様に搬送することができ、積層配置された複数のガラス固化体Xの上に容易に載置することができる。このような遮蔽蓋部材9をガラス固化体Xの上に載置することにより、ガラス固化体Xから放射される放射線を、遮蔽蓋部材9の蓋部9bによって遮蔽することができる。この結果、上部プレナムR6や出口シャフトR4に放射される放射線量を減少させることができ、従来設置されていたルーバや迷路板を削減あるいは減少させることが可能となる。このため、出口シャフトR4等の内部に迷路板やルーバに設置する場合と比較して、建屋2の重心位置を下げることができ、放射性廃棄物貯蔵設備1の耐震強度を向上させることが可能となる。
The shielding
また、本実施形態の放射性廃棄物貯蔵設備1においては、遮蔽蓋部材9が、ガラス固化体Xと同一の外形形状を有している。このため、遮蔽蓋部材9をガラス固化体Xと同様に床面走行クレーン12によってハンドリングすることが可能となる。したがって、遮蔽蓋部材9を容易に設置することが可能となる。さらに、遮蔽蓋部材9は、錘9cによってガラス固化体Xと同一の重量に調整されている。このため、遮蔽蓋部材9をガラス固化体Xとより同様にハンドリングすることが可能となる。
Further, in the radioactive
また、本実施形態の放射性廃棄物貯蔵設備1においては、遮蔽蓋部材9の底部に凹部9a2が形成されているため、ガラス固化体Xの把持部X11に当接することなくガラス固化体X上に遮蔽蓋部材9を積層配置することができる。したがって、遮蔽蓋部材9をより安定的にガラス固化体X上に載置することができる。
Further, in the radioactive
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the above embodiments. The shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described embodiments are merely examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the spirit of the present invention.
例えば、上記実施形態においては、キャニスタ9aの内部の下部に錘9cを配置する構成を採用した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、比重の異なる錘9cをキャニスタ9aの内部を満充填するように配置しても良い。
For example, in the above embodiment, the
また、上記実施形態においては、複数積層配置されるガラス固化体Xの最上段のガラス固化体X上に遮蔽蓋部材9を配置する構成を採用した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、複数積層配置されるガラス固化体Xの最下段のガラス固化体Xの下方に遮蔽蓋部材9を配置する構成を採用することも可能である。
Moreover, in the said embodiment, the structure which arrange|positions the shielding
また、上記実施形態においては、遮蔽蓋部材9がガラス固化体Xと同一の外形形状とされた構成を採用した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、遮蔽蓋部材9はガラス固化体Xと同一の外形形状でなくてもよく、例えば、凹部9a2は把持部9a1を収容可能とする形状であれば、湾曲部を除いた形状としても良い。
Further, in the above embodiment, the
1 放射性廃棄物貯蔵設備
2 建屋
2a 床部
2b 建屋底部
2c 貯蔵区域側壁
2d 導入開口
2e 煙突部
2f 排出開口
3 下部プレナム形成板
4 上部プレナム形成板
5 通風管
6 収納管
7 プラグ
8 収納管蓋
9 遮蔽蓋部材
9a キャニスタ
9a1 把持部
9a2 凹部
9b 蓋部(遮蔽部)
9c 錘
10 上部遮蔽板
11 断熱材
12 床面走行クレーン
R1 貯蔵区域
R2 搬送室
R3 入口シャフト
R4 出口シャフト
R5 下部プレナム
R6 上部プレナム
X ガラス固化体
X1 キャニスタ
X11 把持部
X12 凹部
X2 固化ガラス
Y 外気
1 radioactive
Claims (3)
複数のガラス固化体あるいは収容体を積層状態で収容する収納管と、
最上段の前記ガラス固化体あるいは収容体の上に配置されると共に前記高レベル放射性廃棄物を含まない遮蔽蓋部材と
を備え、
前記遮蔽蓋部材は、
上部に把持部が形成されたキャニスタと、
前記キャニスタの内部に収容されると共に放射線を遮蔽する遮蔽部と
を有し、
前記遮蔽蓋部材は、前記ガラス固化体あるいは収容体と同一の外形形状を有し、前記収納管に収容されている
ことを特徴とする放射性廃棄物貯蔵設備。 A radioactive waste storage facility for storing vitrified or containing bodies containing high-level radioactive waste,
A storage tube that stores a plurality of vitrified bodies or storage bodies in a stacked state,
A shielding lid member which is disposed on the uppermost vitrified body or container and does not contain the high level radioactive waste;
Equipped with
The shielding lid member,
A canister with a grip formed on the top,
A shielding portion which is housed inside the canister and shields radiation.
Have
The radioactive waste storage facility , wherein the shielding lid member has the same outer shape as the vitrified body or the container and is housed in the housing pipe .
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---|---|---|---|
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Cited By (1)
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US11881323B2 (en) | 2020-11-25 | 2024-01-23 | Holtec International | High-density subterranean storage system for nuclear fuel and radioactive waste |
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- 2016-05-23 JP JP2016102289A patent/JP6728971B2/en active Active
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US11881323B2 (en) | 2020-11-25 | 2024-01-23 | Holtec International | High-density subterranean storage system for nuclear fuel and radioactive waste |
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