JP7134225B2 - 放射性危険廃棄物を格納するドラム缶のための格納キャスク - Google Patents
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Description
本出願は、全体が参照により本明細書に組み込まれている2017年8月31日出願の仮出願第62/552,726号に対する優先権およびその便益を主張するものである。
図1は、参照番号10によって指定されている格納キャスクの第1の実施形態の斜視図であり、切欠きは、放射性危険廃棄物を有する単一のステンレス鋼ドラム缶16(図9)を格納するように設計されている共通格納容器(CCV)14を格納する外側遮蔽容器12(OSV、外側コンテナ)を示しており、この放射性危険廃棄物には、不適合の遠隔処理された超ウラン(RH-TRU:remote handled transuranic)廃棄物(たとえば、スプレー缶、小さい液体コンテナなど、放射性廃棄物隔離試験施設(WIPP:waste isolation pilot plate)の許容基準によって許可されていない項目を含んでいるRH-TRU廃棄物)、カナダ重水素ウラン(CANDU:Canada deuterium uranium)廃棄物、放射性デブリ、実験で使用済みの核燃料、照射された核分裂性物質、核燃料デブリ、高レベル廃棄物(HLW:high level waste)、クラスCを超える廃棄物(GTCC:greater than Class C waste)などが含まれるが、これらに限定されない。ドラム缶16は、次の米国標準の110ガロンドラム缶16a(図9A)、85ガロンドラム缶16b(図9B)、または55ガロンドラム缶16c(図9C)のうちのいずれか1つとすることができる。格納キャスク10の設計は、単純で、低コストである。格納キャスク10の第1の実施形態は、より高い放射性廃棄物内容物を有するドラム缶を処理するために、本明細書において詳細に後述する第2の実施形態よりも遮蔽を伴って設計されている。
次に、参照番号10'によって指定される格納キャスクの第2の実施形態について、図4~図6を参照して説明する。格納キャスク10'(第2の実施形態)は、1回の運搬で輸送され得る格納キャスクの数を最大にするように、格納キャスク10(第1の実施形態)よりも小型であり、重量の観点で軽量であるように設計されている。図4は、格納キャスク10'の斜視図である。図5は、第2の実施形態の斜視図であり、切欠きは、放射性危険廃棄物、たとえば、200ワット以下の崩壊熱を呈する接触処理された超ウラン(CHTRU:contact handled transuranic)廃棄物を有する単一のドラム缶16(図7)を格納するように設計されているCCV14(図1)を格納する遮蔽されていないオーバーパック組立体76(外側コンテナ)を示している。図6は、格納キャスク10'の横断面図である。オーバーパック組立体76は、概して、CCV14によって提供される一次遮蔽を補佐するための最小限の補助的遮蔽をもたらす。
図7は、格納キャスク10の第1の実施形態および格納キャスク10'の第2の実施形態の中に保管されている(図1および図4の)CCV14の斜視図であり、図8は、このCCV14の分解組立図である。図7および図8に示されているように、CCV14は、上部端部と下部端部との間に延在する細長い円筒形の本体18を有する。CCV本体は、円筒形の側壁18、下部端部における、側壁18に溶接されている平坦な下部プレート22、開放上部が上部端部における側壁18に溶接されている張出しボルトフランジ23、および張出しボルトフランジ23の上部に、開放上部にわたって取り付けられている円形の平坦な蓋24を含む。側壁18、下部プレート22、張出しボルトフランジ23、および蓋24は、ともに組み合わさって、単一のドラム缶16を格納する内部領域を画定し、CCV14内に放射線を収めるのに十分な遮蔽をもたらす。好ましい実施形態においては、ドラム缶16は、最大で390までの核分裂性グラム当量(FGE:fissile gram equivalent、すなわち、プラトニウム239のグラム)を有することができる。
様々な積載物のサイズおよび遮蔽の要件に応じて、CCV空洞内に内容物を支え追加の遮蔽をもたらすように、積載物ライナをCCV空洞の内部で使用することができる。積載物ライナは、要求される遮蔽のタイプおよび量に応じて、様々な材料およびサイズから作ることができる。
本発明の上述した実施形態、具体的には、任意の「好ましい(preferred)」実施形態が、単に実装形態の可能な非限定例にすぎず、本発明の原理を明確に理解するために示しているにすぎないことを強調すべきである。本発明の趣旨および原理から実質的に逸脱することなく、本発明の上述した実施形態に対する多くの変形形態および変更形態が作成され得る。そのようなすべての変更形態および変形形態は、本開示および本発明の範囲内で本明細書に含まれているように意図されている。
10' 格納キャスク、被載荷パッケージ
12 外側遮蔽容器(OSV)
14 共通格納容器(CCV)
16 ドラム缶
16a、16b、16c ドラム缶
18 CCV本体
18 細長い円筒形の本体、円筒形の側壁
22 下部プレート
23 張出しボルトフランジ
24 蓋
25 側壁
26 OSV本体
27 側壁
28 下部プレート
32 蓋
34 合金鋼ボルト
36 鋼ワッシャ
38 ドレインポート
42 ドレインポートプラグ
44 引上げ用トラニオン
46 タイダウン突起、タイダウンアーム
52 上側の衝撃リミッタ留め具突起
54 下側の衝撃リミッタ留め具突起
56 衝撃リミッタ
58 ステンレス鋼シェル
62 硬質ポリウレタンフォーム
66 ドレイン管
68 下部摩擦リング
72 摩擦ストリップ
75 ベース組立体
75a、75b ステンレス鋼シェル
76 オーバーパック組立体
78 蓋組立体
78a、78b ステンレス鋼シェル
80 ボルト
81 引上げ用タブ
82 タイダウンアーム
83 支持構造体、下部プレート
84 上部プレート
85 側面フォーム
86 側面フォーム
87 隅部フォーム
87 中心部フォーム
88 隅部フォーム
89 中心部フォーム
99 拘束クロージャボルト
101 ワッシャ
102 同心Oリング
103 ねじ穴
104 検査ポート組立体
106 ポートカバー
108 蓋開口部
110 ポートカバーボルト
112 Oリング
114 迅速連結弁
118a 積載物ライナ
118a、118b、118c 積載物ライナ
122a、122b、122c 架台
124a、124b、124c 下側部分
126b、126c 上部部分
Claims (19)
- 放射性危険廃棄物を安全に輸送および保管するための格納キャスクであって、
前記放射性危険廃棄物を格納する単一のドラム缶と、
上部端部と下部端部との間に延在する細長い円筒形の本体を有する格納容器であって、前記本体が、細長い円筒形の側壁、前記下部端部における前記側壁に取り付けられている円形の平坦な下部プレート、および前記上部端部における前記側壁に取り付けられている円形の平坦な蓋を有し、前記本体が、前記単一のドラム缶を格納する内部領域を画定するとともに、前記単一のドラム缶から放出される放射線を抑制するように遮蔽をもたらす、格納容器と、
上部端部と下部端部との間に延在する細長い円筒形の本体を有する外側コンテナであって、前記本体が、細長い円筒形の側壁、前記下部端部における前記側壁に取り付けられている円形の平坦な下部プレート、および前記上部端部における前記側壁に取り付けられている円形の平坦な蓋を有し、前記本体が、前記放射性危険廃棄物を格納する前記単一のドラム缶を有する前記格納容器を格納する内部領域を画定する、外側コンテナと、
前記格納容器内の積載物ライナであって、前記積載物ライナが、細長い本体を有し、前記細長い本体が、円筒形の内部領域を含む上部部分、円筒形の内部領域を含む下側部分、および前記上部部分と前記下側部分との間の平坦な架台であって、前記上部部分と前記下側部分とを分離する平坦な架台を有する、積載物ライナと、
を備える、格納キャスク。 - 前記外側コンテナが、前記ドラム缶内で前記放射性危険廃棄物からの外部線量を低減させるように補助的遮蔽を備える外側遮蔽容器である、請求項1に記載のキャスク。
- 前記格納容器がステンレス鋼から作られており、前記外側コンテナがダクタイル鋳鉄から作られている、請求項2に記載のキャスク。
- 前記外側コンテナは、水が閉じ込められるのを防止するために自由排出するように、1つまたは複数のドレインを含む、請求項3に記載のキャスク。
- 前記外側コンテナの前記上部端部および前記下部端部にそれぞれ位置している上側衝撃リミッタおよび下側衝撃リミッタをさらに備え、前記上側衝撃リミッタおよび前記下側衝撃リミッタがそれぞれ、硬質ポリウレタンフォームを封入するステンレス鋼シェルを備える、請求項2に記載のキャスク。
- 前記キャスクの垂直方向処理および前記キャスクの固定を可能にするように、前記外側コンテナの前記本体から外向きに延出する複数のトラニオンをさらに備える、請求項2に記載のキャスク。
- 前記単一のドラム缶が、前記格納容器の上部と前記積載物ライナの前記架台との間の前記上部部分の前記内部領域内に格納され、
前記上部部分が、前記格納容器の前記上部端部と前記下部端部との間に延在する垂直方向軸に沿って、前記格納容器内に前記単一のドラム缶を概して中心に置く、請求項1に記載のキャスク。 - 前記積載物ライナが、前記ドラム缶内で前記放射性危険廃棄物からの外部線量を低減させるように補助的遮蔽をさらに備える、請求項1に記載のキャスク。
- 前記外側コンテナが、オーバーパック組立体であり、前記オーバーパック組立体が、ステンレス鋼の離間された内側シェルおよび外側シェルを、前記オーバーパック組立体の上部、下部、および側面におけるシェル間にポリウレタンフォームを含んだ状態で備える、請求項1に記載のキャスク。
- 前記単一のドラム缶が、次の標準サイズ、すなわち、110ガロン、85ガロン、および55ガロンのうちの1つである、請求項1に記載のキャスク。
- 前記格納容器が、前記格納容器の前記本体に前記蓋を留める複数のボルトと、
前記格納容器の前記蓋と前記本体との間の複数の離間された同心Oリングと、
をさらに備える、請求項1に記載のキャスク。 - 前記格納容器が、通気特性および漏れ特性を検査するための検査ポートをさらに備える、請求項1に記載のキャスク。
- 前記格納容器の前記本体が、前記上部端部にボルトフランジを含み、前記ボルトフランジが、前記側壁から外向きに張り出し、前記蓋が、前記上部端部における前記ボルトフランジに取り付けられている、請求項1に記載のキャスク。
- 乾燥した空気環境において放射性危険廃棄物を安全に輸送および保管するための格納キャスクであって、
上部端部と下部端部との間に延在する細長い円筒形の本体を有する格納容器であって、前記本体が、細長い円筒形の側壁、前記下部端部における前記側壁に取り付けられている円形の平坦な下部プレート、および前記上部端部における前記側壁に取り付けられている円形の平坦な蓋を有し、前記本体が、前記放射性危険廃棄物を格納する単一のドラム缶を受け入れ格納するためのサイズおよび形状を有する内部領域を画定するとともに、前記単一のドラム缶から放出される放射線を抑制するように遮蔽をもたらす、格納容器と、
上部端部と下部端部との間に延在する細長い円筒形の本体を有する外側コンテナであって、前記本体が、細長い円筒形の側壁、前記下部端部における前記側壁に取り付けられている円形の平坦な下部プレート、および前記上部端部における前記側壁に取り付けられている円形の平坦な蓋を有し、前記本体が、前記放射性危険廃棄物を格納する前記単一のドラム缶を有する前記格納容器を格納する内部領域を画定する、外側コンテナと、
前記格納容器内の積載物ライナであって、前記積載物ライナが、細長い本体を有し、前記細長い本体が、円筒形の内部領域を含む上部部分、円筒形の内部領域を含む下側部分、および前記上部部分と前記下側部分との間の平坦な架台であって、前記上部部分と前記下側部分とを分離する平坦な架台を有する、積載物ライナと、
を備える、格納キャスク。 - 前記格納キャスクが、前記内部領域内に前記単一のドラム缶を含む、請求項14に記載のキャスク。
- 前記外側コンテナが、
前記単一のドラム缶から放出される放射線をさらに抑制するための補助的遮蔽と、
前記外側コンテナの前記上部端部および前記下部端部にそれぞれ位置している上側衝撃リミッタおよび下側衝撃リミッタと、
を備える、請求項14に記載のキャスク。 - 前記単一のドラム缶が、前記格納容器の上部と前記積載物ライナの前記架台との間の前記上部部分の前記内部領域内に格納され、
前記上部部分が、前記格納容器の前記上部端部と前記下部端部との間に延在する垂直方向軸に沿って、前記格納容器内に前記単一のドラム缶を概して中心に置く、請求項14に記載のキャスク。 - 前記積載物ライナが、前記ドラム缶内の前記放射性危険廃棄物の格納を補佐するための補助的遮蔽をさらに備える、請求項14に記載のキャスク。
- 前記格納容器の前記本体がステンレス鋼から作られており、前記外側コンテナの前記本体が鉄から作られている、請求項16に記載のキャスク。
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