JP7285182B2 - 保管容器及び保管容器の設計方法 - Google Patents

Description

本発明は、保管容器及び保管容器の設計方法に関する。

原子力発電所等では、原子炉圧力容器内の炉内構造物等を水中で切断解体し、処分容器へ充填した後、埋設処分施設等へ搬出する。特許文献１には、放射性廃棄物の処分方法が開示されている。具体的には、特許文献１の処分方法は、プール内において、放射性廃棄物を保管容器に収容し、当該保管容器を輸送用容器に収容した状態で、保管容器及び輸送用容器の内部の水を外部へ排出している。

特許第４９５４５２０号公報

従来の処分方法は、保管容器の内部に高線量の廃棄物を保管しているが、当該保管容器には水抜き穴（貫通穴）が形成されている。従来の保管容器は、水抜き穴から遮蔽欠損の影響を受ける可能性がある。このため、従来の処分方法では、保管容器を輸送容器に収容した後に水抜きを行っているが、遮蔽性能を低下させることなく、処分の作業を簡単化することが望まれている。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、遮蔽性能を低下させることなく、処分の作業を簡単化することができる保管容器及び保管容器の設計方法を提供することを目的とする。

本発明の保管容器は、高線量物質を収容する収容本体と、前記収容本体の収容口を塞ぐ蓋部と、を有する保管容器であって、前記収容本体は、底部と、前記底部に連接しかつ前記底部の鉛直方向に沿って延びる側壁部と、前記底部の内面と前記側壁部の内面との連接部から前記収容本体の外部へ貫通する貫通孔と、を有し、前記貫通孔は、少なくとも１つの屈折部を有することを特徴とする。

本発明の保管容器によれば、保管容器は、底部の内面と側壁部の内面との連接部から収容本体の外部へ貫通する貫通孔を収容本体に形成し、当該貫通孔に少なくとも１つの屈折部が形成される。これにより、保管容器は、収容本体に高線量物質を収容しても、貫通孔の屈折部によって遮蔽欠損を抑制した状態で、貫通孔から収容本体の内部の液体、気体等を排出することができる。その結果、保管容器は、収容本体に貫通孔を設けても、他の容器等に収容する必要がなくなるので、遮蔽性能を低下させることなく、処分の作業を簡単化することができる。

また、本発明の保管容器では、前記側壁部は、複数の側面と、隣り合う側面同士を所定の角度で連接する角部と、を有し、前記貫通孔は、前記底部の内面と前記角部の内面との前記連接部に形成されてもよい。

この構成によれば、保管容器は、側壁部の角部と底部の内面との連接部に貫通孔が形成される。これにより、保管容器は、矩形状の収容本体の場合、側壁よりも厚みのある角部に貫通孔を形成することができる。すなわち、保管容器は、収容本体の内面から外面までの距離が最大となる箇所に貫通孔を形成することができる。その結果、保管容器は、貫通孔を屈折させる範囲を確保できるので、遮蔽欠損をさらに抑制することができる。

また、本発明の保管容器では、前記収容本体は、前記収容本体の内部に気体を吸気する吸気孔をさらに有し、前記吸気孔は、前記収容本体の中心点を基準として、前記貫通孔と対向する前記収容本体の部分に形成されてもよい。

この構成によれば、保管容器は、貫通孔と吸気孔とを中心点を基準として対向するように収容本体に形成することができる。その結果、保管容器は、吸気孔から吸気して貫通孔から排出する気体を収容本体の内部で循環させることができるので、収容本体の内部を効率良く乾燥させることができる。

また、本発明の保管容器では、前記貫通孔は、前記収容本体が液体を収容している場合、当該液体を前記収容本体の外部に排出し、前記収容本体が前記吸気孔から前記気体が吸気されている場合、当該気体を前記収容本体の外部に排出してもよい。

この構成によれば、保管容器は、収容本体が液体を収容している場合、貫通孔から液体を収容本体の外部に排出することができる。保管容器は、収容本体が吸気孔から気体が吸気されている場合、貫通孔から気体を収容本体の外部に排出することができる。その結果、保管容器は、貫通孔から収容本体の内部の気体及び液体を排出することが可能となるので、遮蔽性能を低下させることなく、処分の作業を簡単化することができる。

また、本発明の保管容器では、前記貫通孔は、ｔａｎαとＴ_ｏ／Ｔ_１との関係がｔａｎα≦Ｔ_ｏ／Ｔ_１を満足し、前記第１流路と前記連接部との連接箇所及び前記第２流路と前記収容本体の外面との連接箇所を通る直線が前記第２流路と交わる第１点から、当該直線が前記第１流路と交わる第２点までの距離であり、かつ

で規定される距離ｔ、Ｐ_１＝ｂ／ｓｉｎαで規定される直線Ｐ_１、及び、ｔａｎθ≦Ｔ_ｏ／Ｔ_１の場合、Ｐ_２＝（Ｔ_１／ｃｏｓθ）－（ａ／ｃｏｓθ）、ｔａｎθ>Ｔ_ｏ／Ｔ_１の場合、Ｐ_２＝（Ｔ_０／ｓｉｎθ）－（ａ／ｃｏｓθ）で規定される直線Ｐ_２が、Ｔ_Ｂ＝Ｍｉｎ(Ｔ_０－ΔＴ，Ｔ₂－ΔＴ)で規定される前記高線量物質の線量に基づく前記収容本体の基準板厚Ｔ_Ｂ以上であることを示す評価式を満たすように、前記貫通孔の幾何学条件を決定し、前記幾何学条件は、前記第１流路の前記底部の内面に沿った第１方向の前記側壁部の内面からの前記第１流路の第１長さと、前記側壁部の内面に沿った第２方向の前記底部の内面からの前記第１流路の第２長さと、前記第２流路と前記第１方向とのなす角の角度と、前記貫通孔の径と、を含む。
ａ：底部の内面に沿った第１方向の側壁部の内面からの第１流路の第１長さ
ｂ：側壁部の内面に沿った第２方向の底部の内面からの第１流路の第２長さ
ｄ：貫通孔の径
α：第２流路と第１方向とのなす角
θ：第１流路と、底部の内面から側面に延びる仮想線とのなす角
Ｔ_０：収納容器の底の厚み
Ｔ_１：収容本体を斜めに切断した角部の厚み
Ｔ_２：収納容器の側面の厚み
ΔＴ＝Ｍｉｎ（－１／μ・ｌｎ（φ_１／φ_０），－１／μ・ｌｎ（φ_２／φ_０））の値
η：Ｔ_１＋ｄ・ｓｉｎθの値
β：ｂ＋（Ｔ_１－ａ）・ｔａｎαの値
ε：β＋ｄ・（ｃｏｓθ－１／ｃｏｓα）の値
Ａ’：（β＋ｄ・ｃｏｓθ－Ｔ_１・ｔａｎθ）／（β－η・ｔａｎθ）の値
Ｂ’：ｄ／（ｃｏｓα・（β－η・ｔａｎθ））の値
μ：減衰係数
φ_０：収容本体の中心点Ｃ付近のγ線束
φ₁：第１流路の欠損により影響を受ける部位のγ線束
φ₂：第２流路の欠損により影響を受ける部位のγ線束

この構成によれば、保管容器は、貫通孔に関する距離ｔ、直線Ｐ_１及び直線Ｐ_２が基準板厚Ｔ_Ｂ以上であることを示す評価式を満たすように、貫通孔の幾何学条件を決定することができる。その結果、保管容器は、高線量物質を収容した収容本体の線量を考慮した幾何学条件に基づく貫通孔を形成することで、当該貫通孔による遮蔽性能の低下を抑制することができる。

また、本発明の保管容器では、前記貫通孔は、ｔａｎαとＴ_ｏ／Ｔ_１との関係がｔａｎα＞Ｔ_ｏ／Ｔ_１を満足し、前記第１流路と前記連接部との連接箇所及び前記第２流路と前記収容本体の外面との連接箇所を通る直線が前記第２流路と交わる第１点から、当該直線が前記第１流路と交わる第２点までの距離であり、かつ

で規定される距離ｔ、Ｐ_１＝ａ／ｃｏｓαで規定される直線Ｐ_１、及び、Ｐ_２＝（Ｔ_１／ｃｏｓθ）－（ａ／ｃｏｓθ）で規定される直線Ｐ_２が、Ｔ_Ｂ＝Ｍｉｎ(Ｔ_０－ΔＴ，Ｔ_２－ΔＴ)で規定される前記高線量物質の線量に基づく前記収容本体の基準板厚Ｔ_Ｂ以上であることを示す評価式を満たすように、前記貫通孔の幾何学条件を決定し、前記幾何学条件は、前記第１流路の前記底部の内面に沿った第１方向の前記側壁部の内面からの前記第１流路の第１長さと、前記側壁部の内面に沿った第２方向の前記底部の内面からの前記第１流路の第２長さと、前記第２流路と前記第１方向とのなす角の角度と、前記貫通孔の径と、を含む。
ａ：底部の内面に沿った第１方向の側壁部の内面からの第１流路の第１長さ
ｂ：側壁部の内面に沿った第２方向の底部の内面からの第１流路の第２長さ
ｄ：貫通孔の径
α：第２流路と第１方向とのなす角
θ：第１流路と、底部の内面から側面に延びる仮想線とのなす角
Ｔ_０：収納容器の底の厚み
Ｔ_１：収容本体を斜めに切断した角部の厚み
Ｔ_２：収納容器の側面の厚み
ΔＴ＝Ｍｉｎ（－１／μ・ｌｎ（φ_１／φ_０），－１／μ・ｌｎ（φ_２／φ_０））の値
β：ｂ＋（Ｔ_１－ａ）・ｔａｎαの値
ε：β＋ｄ・（ｃｏｓθ－１／ｃｏｓα）の値
Ａ″：（β－ｄ／ｃｏｓα－η・ｔａｎθ）／（ε－Ｔ_１・ｔａｎθ）
Ｂ″：ｄ／（ｃｏｓα・（Ｔ_１・ｔａｎα－ε））
μ：減衰係数
φ_０：収容本体の中心点Ｃ付近のγ線束
φ_１：第１流路の欠損により影響を受ける部位のγ線束
φ_２：第２流路の欠損により影響を受ける部位のγ線束

この構成によれば、保管容器は、貫通孔に関する距離ｔ、直線Ｐ_１及び直線Ｐ_２が基準板厚Ｔ_Ｂ以上であることを示す評価式を満たすように、貫通孔の幾何学条件を決定することができる。その結果、保管容器は、高線量物質を収容した収容本体の線量を考慮した幾何学条件に基づく貫通孔を形成することで、当該貫通孔による遮蔽性能の低下を抑制することができる。

また、本発明の保管容器では、前記貫通孔は、前記鉛直方向と交わる方向へ前記連接部から延びる第１流路と、前記第１流路から屈折しかつ前記収容本体の外部へ延びる第２流路と、を有し、前記屈折部は、前記第１流路と前記第２流路とが連接する前記貫通孔の部分であってもよい。

この構成によれば、保管容器は、鉛直方向と交わる方向へ連接部から延びる第１流路と、第１流路から屈折しかつ収容本体の外部へ延びる第２流路とを屈折部で連接した貫通孔を収容本体に形成することができる。その結果、保管容器は、第１流路と第２流路との屈折によって遮蔽性能の低下を抑制することができるとともに、連接部から第１流路への液体の排出の効率を向上させることができる。

本発明の保管容器の設計方法は、高線量物質を収容する収容本体と、前記収容本体の収容口を塞ぐ蓋部と、を有し、前記収容本体は、底部と、前記底部に連接しかつ前記底部の鉛直方向に沿って延びる側壁部と、前記底部の内面と前記側壁部の内面との連接部から前記収容本体の外部へ貫通する貫通孔と、を有し、前記貫通孔は、少なくとも１つの屈折部を有する保管容器の設計方法であって、前記貫通孔は、前記鉛直方向と交わる方向へ前記連接部から延びる第１流路と、前記第１流路から屈折しかつ前記収容本体の外部へ延びる第２流路と、を有し、ｔａｎαとＴ_ｏ／Ｔ_１との関係がｔａｎα≦Ｔ_ｏ／Ｔ_１を満足し、前記第１流路と前記連接部との連接箇所及び前記第２流路と前記収容本体の外面との連接箇所を通る直線が前記第２流路と交わる第１点から、当該直線が前記第１流路と交わる第２点までの距離であり、かつ

で規定される距離ｔ、Ｐ_１＝ｂ／ｓｉｎαで規定される直線Ｐ_１、及び、ｔａｎθ≦Ｔ_ｏ／Ｔ_１の場合、Ｐ_２＝（Ｔ_１／ｃｏｓθ）－（ａ／ｃｏｓθ）、ｔａｎθ>Ｔ_ｏ／Ｔ_１の場合、Ｐ_２＝（Ｔ_０／ｓｉｎθ）－（ａ／ｃｏｓθ）で規定される直線Ｐ_２が、Ｔ_Ｂ＝Ｍｉｎ(Ｔ_０－ΔＴ，Ｔ₂－ΔＴ)で規定される前記高線量物質の線量に基づく前記収容本体の基準板厚Ｔ_Ｂ以上であることを示す評価式を満たすように、前記貫通孔の幾何学条件を決定し、前記幾何学条件は、前記第１流路の前記底部の内面に沿った第１方向の前記側壁部の内面からの前記第１流路の第１長さと、前記側壁部の内面に沿った第２方向の前記底部の内面からの前記第１流路の第２長さと、前記第２流路と前記第１方向とのなす角の角度と、前記貫通孔の径と、を含むことを特徴とする。
ａ：底部の内面に沿った第１方向の側壁部の内面からの第１流路の第１長さ
ｂ：側壁部の内面に沿った第２方向の底部の内面からの第１流路の第２長さ
ｄ：貫通孔の径
α：第２流路と第１方向とのなす角
θ：第１流路と、底部の内面から側面に延びる仮想線とのなす角
Ｔ_０：収納容器の底の厚み
Ｔ_１：収容本体を斜めに切断した角部の厚み
Ｔ_２：収納容器の側面の厚み
ΔＴ＝Ｍｉｎ（－１／μ・ｌｎ（φ_１／φ_０），－１／μ・ｌｎ（φ_２／φ_０））の値
η：Ｔ_１＋ｄ・ｓｉｎθの値
β：ｂ＋（Ｔ_１－ａ）・ｔａｎαの値
ε：β＋ｄ・（ｃｏｓθ－１／ｃｏｓα）の値
Ａ’：（β＋ｄ・ｃｏｓθ－Ｔ_１・ｔａｎθ）／（β－η・ｔａｎθ）の値
Ｂ’：ｄ／（ｃｏｓα・（β－η・ｔａｎθ））の値
μ：減衰係数
φ_０：収容本体の中心点Ｃ付近のγ線束
φ₁：第１流路の欠損により影響を受ける部位のγ線束
φ₂：第２流路の欠損により影響を受ける部位のγ線束

本発明の保管容器の設計方法は、高線量物質を収容する収容本体と、前記収容本体の収容口を塞ぐ蓋部と、を有し、前記収容本体は、底部と、前記底部に連接しかつ前記底部の鉛直方向に沿って延びる側壁部と、前記底部の内面と前記側壁部の内面との連接部から前記収容本体の外部へ貫通する貫通孔と、を有し、前記貫通孔は、少なくとも１つの屈折部を有する保管容器の設計方法であって、前記貫通孔は、前記鉛直方向と交わる方向へ前記連接部から延びる第１流路と、前記第１流路から屈折しかつ前記収容本体の外部へ延びる第２流路と、を有し、ｔａｎαとＴ_ｏ／Ｔ_１との関係がｔａｎα＞Ｔ_ｏ／Ｔ_１を満足し、前記第１流路と前記連接部との連接箇所及び前記第２流路と前記収容本体の外面との連接箇所を通る直線が前記第２流路と交わる第１点から、当該直線が前記第１流路と交わる第２点までの距離であり、かつ

で規定される距離ｔ、Ｐ_１＝ａ／ｃｏｓαで規定される直線Ｐ_１、及び、Ｐ_２＝（Ｔ_１／ｃｏｓθ）－（ａ／ｃｏｓθ）で規定される直線Ｐ_２が、Ｔ_Ｂ＝Ｍｉｎ(Ｔ_０－ΔＴ，Ｔ_２－ΔＴ)で規定される前記高線量物質の線量に基づく前記収容本体の基準板厚Ｔ_Ｂ以上であることを示す評価式を満たすように、前記貫通孔の幾何学条件を決定し、前記幾何学条件は、前記第１流路の前記底部の内面に沿った第１方向の前記側壁部の内面からの前記第１流路の第１長さと、前記側壁部の内面に沿った第２方向の前記底部の内面からの前記第１流路の第２長さと、前記第２流路と前記第１方向とのなす角の角度と、前記貫通孔の径と、を含むことを特徴とする。
ａ：底部の内面に沿った第１方向の側壁部の内面からの第１流路の第１長さ
ｂ：側壁部の内面に沿った第２方向の底部の内面からの第１流路の第２長さ
ｄ：貫通孔の径
α：第２流路と第１方向とのなす角
θ：第１流路と、底部の内面から側面に延びる仮想線とのなす角
Ｔ_０：収納容器の底の厚み
Ｔ_１：収容本体を斜めに切断した角部の厚み
Ｔ_２：収納容器の側面の厚み
ΔＴ＝Ｍｉｎ（－１／μ・ｌｎ（φ_１／φ_０），－１／μ・ｌｎ（φ_２／φ_０））の値
β：ｂ＋（Ｔ_１－ａ）・ｔａｎαの値
ε：β＋ｄ・（ｃｏｓθ－１／ｃｏｓα）の値
Ａ″：（β－ｄ／ｃｏｓα－η・ｔａｎθ）／（ε－Ｔ_１・ｔａｎθ）
Ｂ″：ｄ／（ｃｏｓα・（Ｔ_１・ｔａｎα－ε））
μ：減衰係数
φ_０：収容本体の中心点Ｃ付近のγ線束
φ_１：第１流路の欠損により影響を受ける部位のγ線束
φ_２：第２流路の欠損により影響を受ける部位のγ線束

本発明によれば、遮蔽性能を低下させることなく、処分の作業を簡単化することができる保管容器及び保管容器の設計方法を提供することができる。

図１は、本実施形態に係る保管容器の一例を示す分解斜視図である。 図２は、本実施形態に係る保管容器の収容本体の上面を示す図である。 図３は、本実施形態に係る収容本体の側面を示す図である。 図４は、図２におけるＡ－Ａ線の部分Ｂを拡大した断面図である。 図５は、図２におけるＡ－Ａ線の部分Ｂを拡大した断面部分のγ線束の一例を示す図である。 図６は、本実施形態に係る保管容器における貫通孔を決定する一例を説明するための図である。 図７は、本実施形態に係る保管容器における貫通孔の成立性測定結果の一例を示す図である。 図８は、本実施形態に係る保管容器における貫通孔の実施例１を示す図である。 図９は、本実施形態に係る保管容器における貫通孔の実施例２を示す図である。 図１０は、本実施形態に係る保管容器における貫通孔を決定する他の例を説明するための図である。 図１１は、本実施形態に係る保管容器を使用する一例を説明するための図である。 図１２は、本実施形態に係る保管容器の乾燥処理を説明するための図である。

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能であり、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせることも可能である。

［実施形態］
図１から図３の図面を参照しながら、本実施形態に係る保管容器１の構成の一例を説明する。図１は、本実施形態に係る保管容器の一例を示す分解斜視図である。図２は、本実施形態に係る保管容器１の収容本体１０の上面を示す図である。図３は、本実施形態に係る収容本体１０の側面を示す図である。

図１に示す一例では、保管容器１は、原子力発電所で発生した高線量物質等を収容する。高線量物質は、例えば、原子炉圧力容器の内部の炉内構造物を切断解体した物質等を含む。なお、図１に示す一例では、保管容器１は、外形を簡単化して図示している。実際には、保管容器１は、例えば、吊り具を係止するための構造等を有している。

高線量物質については、処分規制の見直しが進められており、廃棄体を受け入れる処分施設の受入基準が決まってない。このため、高線量物質を処分する処分容器の仕様が確定するまでは、解体した高線量物質を保管容器１で保管し、搬出時に基準化された処分容器へ収納したいとの要望がある。また、高線量物質は、水中で解体され、保管容器１に収容される。この場合、保管容器１は、水分が残存しており、放射線分解ガスによる水素爆発等が懸念される。このため、保管容器１は、安全確保の観点から、内部の乾燥処理を行う必要がある。

本実施形態では、遮蔽性能を低下させることなく、高線量物質の処分の作業を簡単化することができる保管容器１を実現する場合の一例について説明する。

保管容器１は、例えば、鉄、ステンレス鋼等の金属によって中空方形状に形成されている。保管容器１は、収容本体１０と、蓋部２０と、を有する。収容本体１０は、高線量物質を内部に収容する。収容本体１０の厚さは、例えば、遮蔽性、製作性等を考慮すると、１００ｍｍよりも大きいことが望ましい。蓋部２０は、収容本体１０の収容口１０ａを塞ぐように収容本体１０に装着される。収容本体１０と蓋部２０とは、着脱可能に構成されている。保管容器１は、蓋部２０が収容本体１０の収容口１０ａを塞ぐように装着されることで、密封された中空方形状の容器となる。

図２及び図３に示すように、収容本体１０は、底部１１と、側壁部１２と、貫通孔１３と、吸気孔１４と、を有している。底部１１と側壁部１２とは、上述した金属によって一体に形成されている。貫通孔１３及び吸気孔１４は、収容本体１０を貫通する穴として形成されている。

底部１１は、装着された蓋部２０と対向し、高線量物質が設置される収容本体１０の部分である。側壁部１２は、底部１１に連接しかつ底部１１の鉛直方向に沿って延びるように形成されている。図３に示す一例では、鉛直方向は、Ｙ軸方向である。側壁部１２は、底部１１の縁部に設けられた複数の側面１２１ａ、側面１２１ｂ、側面１２１ｃ及び側面１２１ｄを有する。側面１２１ａと側面１２１ｃは対向している。側面１２１ｂと側面１２１ｄは対向している。側壁部１２は、側面１２１ａ、側面１２１ｂ、側面１２１ｃ、側面１２１ｄの順で連接されて一連の側壁を形成している。

図３に示す一例では、側壁部１２は、４つの角部１２２ａ、角部１２２ｂ、角部１２２ｃ及び角部１２２ｄを有する。角部１２２ａは、側面１２１ｄと側面１２１ａとを所定の角度で連接し、側壁部１２における１つの内角の部分である。所定の角度は、例えば、直角、鋭角、鈍角等を含む。角部１２２ｂは、側面１２１ａと側面１２１ｂとを所定の角度で連接し、側壁部１２における１つの内角の部分である。角部１２２ｃは、側面１２１ｂと側面１２１ｃとを所定の角度で連接し、側壁部１２における１つの内角の部分である。角部１２２ｄは、側面１２１ａと側面１２１ｄとを連接し、側壁部１２における１つの内角の部分である。

収容本体１０は、底部１１と側壁部１２とによって高線量物質を収容する収容部１０ｓを形成している。収容部１０ｓは、収容本体１０に蓋部２０が装着されることで、遮蔽された状態になる。

貫通孔１３は、底部１１の内面１１ａと側壁部１２の内面１２ｅとの連接部１５から収容本体１０の外部へ貫通している。例えば、底部１１の内面１１ａと側壁部１２の内面１２ｅとが直角に連結している場合、連接部１５は、底部１１の内面１１ａと側壁部１２の内面１２ｅとの間の内角の部分となる。例えば、底部１１の内面１１ａと側壁部１２の内面１２ｅとが傾斜面を介して連結している場合、連接部１５は、底部１１の内面１１ａと側壁部１２の内面１２ｅとの間の傾斜面の部分となる。

貫通孔１３は、収容本体１０の内部から外部までの距離が最大となる箇所に形成されている。例えば、保管容器１が矩形状である場合、収容本体１０は、４つの角部１２２ａ、角部１２２ｂ、角部１２２ｃ及び角部１２２ｄの部分が、側面部分よりも板厚が厚くなる。本実施形態では、貫通孔１３は、側壁部１２の角部１２２ａにおける連接部１５に形成されている。換言すると、連接部１５は、底部１１の内面１１ａと側壁部１２の内面１２ｅとの間の角の部分になっている。

貫通孔１３は、少なくとも１つの屈折部１３ｐを有する。屈折部１３ｐは、例えば、貫通孔１３を屈折させた部分、貫通孔１３を円弧状に曲げた部分等を含む。貫通孔１３は、第１流路１３ａと、第２流路１３ｂと、を有する。第１流路１３ａと第２流路１３ｂとは、連続した１つの流路を形成しており、幅方向における断面形状が同一となっている。第１流路１３ａは、Ｙ軸方向（鉛直方向）と交わる方向へ連接部１５から下方へ延びる流路となっている。第２流路１３ｂは、第１流路１３ａから屈折しかつ収容本体１０の外部へ延びる流路となっている。第２流路１３ｂは、収容本体１０の側面１２１ｄに貫通することで、保管容器１が置かれた状態でも、液体、気体等の排出を可能としている。屈折部１３ｐは、第１流路１３ａと第２流路１３ｂとを屈折した状態で連接した貫通孔１３の部分となっている。また、本実施形態では、底部１１の内面１１ａは、貫通孔１３に向かって下るように傾斜させている。これにより、保管容器１は、収容部１０ｓの液体を貫通孔１３から排出する効率を向上させることができる。

吸気孔１４は、収容本体１０の内部に気体を吸気する穴である。吸気孔１４は、貫通孔１３と対向し、収容口１０ａの近傍の側壁部１２の上部部分に形成されている。吸気孔１４は、側壁部１２の内面１２ｅから外部に向かって下る傾斜穴として形成されている。吸気孔１４は、貫通孔１３と同様に屈折させてもよい。

本実施形態では、収容本体１０は、貫通孔１３と吸気孔１４とが対向するように形成されている。例えば、収容本体１０は、図２及び図３に示すように、中心点Ｃを基準として点対称となるように、貫通孔１３と吸気孔１４とを配置している。換言すると、収容本体１０は、図３に示すように、側壁部１２の角部１２２ａと角部１２２ｃとを結ぶ対向線（Ａ－Ａ線）上に配置されている。貫通孔１３と吸気孔１４とは、Ａ－Ａ線に沿うように形成されている。これにより、収容本体１０は、吸気孔１４から収容部１０ｓに吸気した気体を効率良く循環させ、当該気体を貫通孔１３から排出させることを可能としている。

次に、図４の図面を参照しながら、本実施形態に係る保管容器１の貫通孔１３の設計方法の一例を説明する。図４は、図２におけるＡ－Ａ線の部分Ｂを拡大した断面図である。すなわち、図４に示す断面図は、側壁部１２の１つの角部１２２ａを斜めに切断した場合の収容本体１０の断面を示している。収容本体１０は、底部１１及び側壁部１２の厚みが厚さＴ_０となっている。このため、収容本体１０を斜めに切断した角部１２２ａの厚みＴ_１は、収容本体１０の厚さＴ_０に２の平方根を乗じた値より欠損部Ｔ５（図１参照）を引いた値となっている。

例えば、収容本体１０は、縦横の長さが同じ、かつ底部１１及び側壁部１２の厚さが同じであることを前提とする。この場合、収容本体１０の貫通孔１３は、後述する評価式ＥＡを満足するように、幾何学条件が決定される。幾何学条件は、例えば、第１流路１３ａのＸ軸方向の第１長さａ、Ｙ軸方向の第２長さｂ、ＸＹ平面における第２流路１３ｂの傾きα、貫通孔１３の径ｄ等の条件を含む。収容本体１０の貫通孔１３は、幾何学条件を満たすように収容本体１０における設置箇所、構造等が決定される。

以下、図４に示す貫通孔１３の評価式ＥＡを用いた保管容器１の設計方法の一例について説明する。保管容器１の設計方法は、例えば、コンピュータがプログラムを実行することでコンピュータによって実現される。

貫通孔１３は、第１流路１３ａと連接部１５とを連接する箇所が点Ｐである。貫通孔１３は、第２流路１３ｂと収容本体１０の外面１０ｂとを連接する箇所が点Ｑである。貫通孔１３は、第１流路１３ａと、底部１１の内面１１ａから側面１２１ｄに延びる仮想線１１ｂとのなす角が角度θである。貫通孔１３は、第２流路１３ｂと、点Ｑを通りかつ仮想線１１ｂと並行な仮想線１１ｃとのなす角の傾きαである。なお、保管容器１の角部１２２ａの外側の角ＳＰは、ＸＹ座標系の原点となっている。貫通孔１３は、底部１１の内面１１ａの端部と、側壁部１２の内面１２ａの端部を結んだ距離が、貫通孔の径ｄとなる。この場合、点Ｐの座標は、（Ｔ_１＋ｄ・ｓｉｎθ，Ｔ_０）とする。点Ｑの座標は、（０，Ｔ_０－ｂ－（Ｔ_１－ａ）・ｔａｎα）とする。また、本実施形態では、数式中の「・」は、乗算の記号を示す。図４に示す貫通孔１３は、ｔａｎα≦Ｔ_ｏ／Ｔ_１を満たす。つまり、第１流路１３ａの傾斜が第２流路１３ｂの傾斜よりも急となる形状である。

点Ｐと点Ｑとを通る直線Ｆ（Ｘ）は、例えば、式（１）で表すことができる。
Ｆ（Ｘ）＝（ｂ＋（Ｔ_１－ａ）・ｔａｎα）／（Ｔ_１＋ｄ・ｓｉｎθ）・Ｘ＋Ｔ_０－ｂ－（Ｔ_１－ａ）・ｔａｎα ・・・式（１）

貫通孔１３は、直線Ｆ（Ｘ）と第２流路１３ｂとの交点が点Ｒである。貫通孔１３は、直線Ｆ（Ｘ）と第１流路１３ａとの交点が点Ｓである。貫通孔１３は、点Ｒと点Ｓとを結ぶ直線が距離ｔである。貫通孔１３の第２流路１３ｂの上面を通る直線ｆ_１（Ｘ）は、例えば、式（２）で表すことができる。
ｆ_１（Ｘ）＝ｔａｎα・Ｘ＋（Ｔ_０－ｂ－（Ｔ_１－ａ）・ｔａｎα＋ｄ／ｃｏｓα） ・・・式（２）

貫通孔１３の第１流路１３ａの上面を通る直線ｆ_２（Ｘ）は、例えば、式（３）で表すことができる。
ｆ_２（Ｘ）＝ｔａｎθ・Ｘ＋Ｔ_０－ｔａｎθ・Ｔ_１＋ｄ・ｃｏｓθ ・・・式（３）

ＸＹ平面における点ＳのＸｓ座標は、Ｆ（Ｘｓ）＝ｆ_２（Ｘｓ）の関係に基づいて、以下のように求めることができる。
Ｘｓ＝（ｂ＋ｄ・ｃｏｓθ＋（Ｔ_１－ａ）・ｔａｎα－Ｔ_１・ｔａｎθ）・（Ｔ_１＋ｄ・ｓｉｎθ）／（ｂ＋（Ｔ_１－ａ）ｔａｎα－（Ｔ_１＋ｄ・ｓｉｎθ）・ｔａｎθ）

ここで、簡単化のため、β＝ｂ＋（Ｔ_１－ａ）・ｔａｎαとすると、Ｘｓ座標は以下のように変形される。
Ｘｓ＝（β＋ｄ・ｃｏｓθ－Ｔ_１・ｔａｎθ）・（Ｔ_１＋ｄ・ｓｉｎθ）／（β－（Ｔ_１＋ｄ・ｓｉｎθ）・ｔａｎθ）

ＸＹ平面における点ＳのＹｓ座標は、式（１）のＦ（Ｘ）にＸｓを代入して求めることができる。
Ｙｓ＝β・（β＋ｄ・ｃｏｓθ－Ｔ_１・ｔａｎθ）／（β－（Ｔ_１＋ｄ・ｓｉｎθ）・ｔａｎθ）＋Ｔ_０－β

さらに、簡単化のため、η＝Ｔ_１＋ｄ・ｓｉｎθとすると、ＸＹ平面における点ＳのＸＹ座標は、以下のように示すことができる。
点Ｓ（（β＋ｄ・ｃｏｓθ－Ｔ_１・ｔａｎθ）・η／（β－η・ｔａｎθ），β・（β＋ｄ・ｃｏｓθ－Ｔ_１・ｔａｎθ）／（β－η・ｔａｎθ）＋Ｔ_０－β）

同様に、ＸＹ平面における点ＲのＸＹ座標は、Ｆ（Ｘｒ）＝ｆ_１（Ｘｒ）の関係と式（１）のＦ（Ｘ）にＸｒを代入した結果により、以下のように示すことができる。
点Ｒ（ｄ・η／ｃｏｓα・（β－η・ｔａｎα），β・ｄ／ｃｏｓα・（β－η・ｔａｎα）＋Ｔ_０－β）

点Ｒと点Ｓとの距離ｔは、点Ｒと点Ｓとの長さであるので、ｔ^２＝（Ｘｓ－Ｘｒ）^２＋（Ｙｓ－Ｙｒ）^２から式（４）として表すことができる。なお、簡単化のため、Ａ’＝（β＋ｄ・ｃｏｓθ－Ｔ_１・ｔａｎθ）／（β－η・ｔａｎθ）、Ｂ’＝ｄ／（ｃｏｓα・（β－η・ｔａｎθ））としている。

・・・式（４）

保管容器１は、遮蔽欠損の影響を最小化するためには、貫通孔１３のγ線束が収容本体１０の中央部分と同等となることが望ましい。なお、γ線束の範囲は、例えば、２．７２×１０^９ ｎ／ｃｍ^２／ｓから１．２６×１０^６ ｎ／ｃｍ^２／ｓである。

例えば、遮蔽厚さが最大３５０ｍｍで収容本体１０の表面が２ｍＳｖ／ｈの場合、放射線の透過率は３．８５×１０^－５となる。線量率換算係数と透過率から遮蔽透過前のγ線束は、２．７２×１０^９ ｎ／ｃｍ^２／ｓとなる。この場合の表面線量率を２ｍＳｖ／ｈとすると、透過率は８．３４×１０^－２であるので、収容本体１０の内面におけるγ線束は１．２６×１０６ ｎ／ｃｍ^２／ｓとなる。

図５は、図２におけるＡ－Ａ線の部分Ｂを拡大した断面部分のγ線束の一例を示す図である。図５に示すように、γ線束φ_１は、貫通孔１３の第１流路１３ａの欠損により影響を受ける部位のγ線束である。すなわち、γ線束φ_１は、第１流路１３ａに沿った方向に向かうγ線束である。γ線束φ_２は、貫通孔１３の第２流路１３ｂの欠損により影響を受ける部位のγ線束である。すなわち、γ線束φ_２は、第２流路１３ｂに沿った方向に向かうγ線束である。γ線束φ_０は、収容本体１０の中心点Ｃ付近のγ線束である。

例えば、γ線束φ_１については、貫通孔１３と吸気孔１４とがない状態で収容本体１０の遮蔽厚をＴ’とした場合、以下の式（５）が成り立つ。以下の説明では、ｅｘｐは指数関数、ｌｎは自然対数をそれぞれ示している。μは、減衰係数を示している。
ｅｘｐ（－μ・Ｔ’）／ｅｘｐ（－μ・Ｔ_０）＝φ_１／φ_０ ・・・式（５）

式（５）を展開すると、Ｔ’－Ｔ_０＝－１／μ・ｌｎ（φ_１／φ_０）となる。そして、遮蔽欠損がないときの収容本体１０の厚さの裕度ΔＴは、Ｔ’－Ｔ_０で表すことができる。裕度ΔＴは、遮蔽厚Ｔ’と底部１１の厚さＴ_０との差のうち、許容できる範囲を示している。これにより、γ線束φ_１については、厚さの裕度ΔＴは、－１／μ・ｌｎ（φ_１／φ_０）となる。また、γ線束φ_２についても同様に、厚さの裕度ΔＴは、ΔＴ＝－１／μ・ｌｎ（φ_２／φ_０）となる。

以上により、保管容器１の基準値となる基準板厚Ｔ_Ｂは、Ｔ_Ｂ＝Ｔ_０－ΔＴで求めることができる。基準板厚Ｔ_Ｂは、例えば、収容本体１０の底部１１及び側壁部１２の基準の厚さを示している。基準板厚Ｔ_Ｂは、γ線束φ_１、φ_２に基づいて求められている。このため、遮蔽欠損の影響を最小化するには、点Ｒと点Ｓとの距離ｔは、ｔ≧Ｔ_Ｂとなるように、角度θ、第２流路１３ｂの傾きα、貫通孔１３の径ｄを決定すればよい。

図６は、本実施形態に係る保管容器１における貫通孔１３を決定する一例を説明するための図である。図６において、直線Ｐ_１は、貫通孔１３の第２流路１３ｂの延長方向に延在し、貫通孔１３の屈折部１３ｐから底部１１の内面１１ａへ向かう直線である。直線Ｐ_２は、貫通孔１３の第１流路１３ａの延長方向に延在し、貫通孔１３の屈折部１３ｐから収容本体１０の外面１０ｂへ向かう直線である。

図６に示す一例では、ｔａｎθはｂ／ａであるので、角度θは、ｔａｎ^－１・（ｂ／ａ）となる。例えば、ｔａｎθ≦Ｔ_ｏ／Ｔ_１の場合、直線Ｐ_２は、（Ｔ_１／ｃｏｓθ）－（ａ／ｃｏｓθ）で示される。例えば、ｔａｎθ>Ｔ_ｏ／Ｔ_１の場合、直線Ｐ_２は、（Ｔ_０／ｓｉｎθ）－（ａ／ｃｏｓθ）で示される。また、直線Ｐ_１は、ｂ／ｓｉｎαで示される。この場合、直線Ｐ_１と基準板厚Ｔ_Ｂとの関係は、Ｐ_１≧Ｔ_Ｂとなり、直線Ｐ_２と基準板厚Ｔ_Ｂとの関係は、Ｐ_２≧Ｔ_Ｂとなる。

以上により、収容本体１０における貫通孔１３の評価式ＥＡは、例えば、ｔ≧Ｔ_Ｂ、Ｐ_１≧Ｔ_Ｂ、Ｐ_２≧Ｔ_Ｂとなる。貫通孔１３は、評価式ＥＡの関係を満たすように、第１流路１３ａのＸ軸方向の第１長さａ、Ｙ軸方向の第２長さｂ、ＸＹ平面における第２流路１３ｂの傾きα、貫通孔１３の径ｄ等を決定すればよい。すなわち、保管容器１は、評価式ＥＡを満足するように、貫通孔１３の幾何学条件を決定することで、γ線のストリーミングを防止することができる。なお、評価式ＥＡの必要条件は、Ｔ_０－β＞０を含む。評価式ＥＡの必要条件は、上述した点ＲのＸ座標が正かつ点ＳのＸ座標よりも小さいことを含む。評価式ＥＡの必要条件は、点ＲのＹ座標が板厚以下であることを含む。評価式ＥＡの必要条件は、式（２）が示す直線ｆ_１（Ｘ）の切片が正であることを含む。なお、収容本体１０の底部及び側壁部の長さ及び厚さは、本実施形態のように同じであることが好ましいが異なる厚みでもよい。

図７は、本実施形態に係る保管容器１における貫通孔１３の成立性測定結果の一例を示す図である。図７に示す結果は、第１流路１３ａのＸ軸方向の第１長さａと、Ｙ軸方向の第２長さｂとの組み合わせに対し、ＸＹ平面における第２流路１３ｂの傾きαの角度を変化させた場合の成立性の結果を示している。成立性は、「○」が評価式ＥＡを満たし、「×」が評価式ＥＡを満たさないことを意味している。図７に示す結果は、複数の第１長さａと複数の第２長さｂとを組み合わせごとに、第２流路１３ｂの傾きαを変化させた場合の成立性の測定結果を示している。

図７に示す成立性測定結果では、第２流路１３ｂの傾きαは、角度が４５°以下で設定することを示している。第２長さｂは、２５０ｍｍ以下が適用範囲であることを示している。また、第１長さａと第２長さｂとの比（ａ／ｂ）は、１．５以下で設定すればよいことを示している。これにより、貫通孔１３は、第２流路１３ｂの傾きαが３０°以下、かつ、第２長さｂが２５０ｍｍ以下となるように設計される。

本実施形態に係る保管容器１は、第１流路１３ａの鉛直方向の第１長さａと水平方向の第２長さｂとの比が６．０以下で、第２長さｂは２５０ｍｍ以下で、第２流路１３ｂと底部１１の水平方向とのなす角が４５°以下となるように、貫通孔１３が収容本体１０に形成される。その結果、保管容器１は、高線量物質を収容した収容本体１０の中央のガンマ線束を考慮した貫通孔１３を形成することで、当該貫通孔１３による遮蔽性能の低下を抑制することができる。

図８は、本実施形態に係る保管容器１における貫通孔１３の実施例１を示す図である。図８に示す収容本体１０の厚さＴ_０は、３５０ｍｍとなっている。収容本体１０の角部１２２ａを斜めに切断した厚みＴ_１は、４９５ｍｍとなっている。収容本体１０は、第１流路１３ａのＸ軸方向の第１長さａ１が１５ｍｍ、Ｙ軸方向の第２長さｂ１が４５ｍｍとなっている。貫通孔１３の径ｄは、１５ｍｍとなっている。第２流路１３ｂの傾きαは、１０°となっている。

この場合、点Ｒと点Ｓとを結ぶ直線が距離ｔは、上述した式（４）により、３０７ｍｍと求めることができる。貫通孔１３の第１流路１３ａと仮想線１１ｂとのなす角である角度θが４５°以下の場合、直線Ｐ_２は、上述した計算式を用いて１５１８ｍｍと求めることができる。また、角度θが４５°よりも大きい場合、直線Ｐ_２は、上述した計算式を用いて３２２ｍｍと求めることができる。直線Ｐ_１は、上述した計算式を用いて２５９ｍｍと求めることができる。そして、距離ｔ、直線Ｐ_１、直線Ｐ_２の全てがγ線束に基づいて定められた基準板厚Ｔ_Ｂ以上である場合、貫通孔１３は、収容本体１０の遮蔽欠損を考慮した幾何学条件を決定することができる。

図９は、本実施形態に係る保管容器１における貫通孔１３の実施例２を示す図である。図９に示す収容本体１０の厚さＴ_０は、３５０ｍｍとなっている。収容本体１０の角部１２２ａを斜めに切断した厚みＴ_１は、４９５ｍｍとなっている。収容本体１０は、第１流路１３ａのＸ軸方向の第１長さａ２が１５０ｍｍ、Ｙ軸方向の第２長さｂ２が１７０ｍｍとなっている。貫通孔１３の径ｄは、２０ｍｍとなっている。第２流路１３ｂの傾きαは、２０°となっている。

この場合、点Ｒと点Ｓとを結ぶ直線が距離ｔは、上述した式（４）により、４１２ｍｍと求めることができる。貫通孔１３の第１流路１３ａと仮想線１１ｂとのなす角である角度θが４５°以下の場合、直線Ｐ_２は、上述した計算式を用いて５２１ｍｍと求めることができる。また、角度θが４５°よりも大きい場合、直線Ｐ_２は、上述した計算式を用いて２４０ｍｍと求めることができる。直線Ｐ_１は、上述した計算式を用いて４９７ｍｍと求めることができる。そして、距離ｔ、直線Ｐ_１、直線Ｐ_２の全てがγ線束に基づいて定められた基準板厚Ｔ_Ｂ以上である場合、貫通孔１３は、収容本体１０の遮蔽欠損を考慮した幾何学条件を決定することができる。

上記実施形態では、貫通孔１３の形状が、ｔａｎα≦Ｔ_ｏ／Ｔ_１の場合で説明したが、貫通孔１３の形状はこれに限定されず、ｔａｎα＞Ｔ_ｏ／Ｔ_１でもよい。図１０に示す保管容器の容器本体１１０ａは、貫通孔１１３がｔａｎα＞Ｔ_ｏ／Ｔ_１の場合の形状を満たす。

以下、図１０に示す貫通孔１１３の評価式ＥＡを用いた保管容器の設計方法の他の例について説明する。

貫通孔１１３は、第１流路１１３ａと連接部１５とを連接する箇所が点Ｐである。貫通孔１３は、第２流路１１３ｂと収容本体１１０の外面１１０ｂとを連接する箇所が点Ｑである。貫通孔１１３は、第１流路１１３ａと、底部１１の内面１１ａから側面１２１ｄに延びる仮想線１１ｂとのなす角が角度θである。貫通孔１１３は、第２流路１１３ｂと、点Ｑを通りかつ仮想線１１ｂと並行な仮想線１１ｃとのなす角の傾きαである。なお、保管容器１の角部１２２ａの外側の角ＳＰは、ＸＹ座標系の原点となっている。

貫通孔１１３は、上記と同様に評価式ＥＡに基づいて評価を行うと、底部の内面に沿った第１方向の側壁部の内面からの第１流路の第１長さａ、側壁部の内面に沿った第２方向の底部の内面からの第１流路の第２長さｂ、貫通孔の径をｄ、第２流路と第１方向とのなす角α、第１流路と底部の内面から側面に延びる仮想線とのなす角θ、収納容器の底の厚みＴ_０、収容本体を斜めに切断した角部の厚みＴ_１、収納容器の側面の厚みＴ_２、減衰係数μ、収容本体の中心点Ｃ付近のγ線束φ０、第１流路の欠損により影響を受ける部位のγ線束Φ１、第２流路の欠損により影響を受ける部位のγ線束Φ２から、Ｍｉｎ（－１／μ・ｌｎ（φ_１／φ_０），－１／μ・ｌｎ（φ_２／φ_０））の値ΔＴ、ｂ＋（Ｔ_１－ａ）・ｔａｎαの値β、β＋ｄ・（ｃｏｓθ－１／ｃｏｓα）の値ε、（β－ｄ／ｃｏｓα－η・ｔａｎθ）／（ε－Ｔ_１・ｔａｎθ）の値Ａ″、ｄ／（ｃｏｓα・（Ｔ_１・ｔａｎα－ε））の値Ｂ″を算出することができる。

さらに、上記関係に基づいて、貫通孔１１３は、下記式を満足する構造とする。

ｔａｎα＞Ｔ_ｏ／Ｔ_１

Ｐ_１＝ａ／ｃｏｓα
Ｐ_２＝（Ｔ１／ｃｏｓθ）－（ａ／ｃｏｓθ）
Ｔ_Ｂ＝Ｍｉｎ(Ｔ_０－ΔＴ，Ｔ_２－ΔＴ)

つまり、貫通孔１１３は、ｔａｎαとＴ_ｏ／Ｔ_１との関係がｔａｎα＞Ｔ_ｏ／Ｔ_１を満足し、第１流路と連接部との連接箇所及び第２流路と収容本体の外面との連接箇所を通る直線が第２流路と交わる第１点から、当該直線が第１流路と交わる第２点までの距離であり、かつ上記式で規定される距離ｔ、Ｐ_１＝ａ／ｃｏｓαで規定される直線Ｐ_１、及び、Ｐ_２＝（Ｔ_１／ｃｏｓθ）－（ａ／ｃｏｓθ）で規定される直線Ｐ_２が、Ｔ_Ｂ＝Ｍｉｎ(Ｔ_０－ΔＴ，Ｔ_２－ΔＴ)で規定される高線量物質の線量に基づく収容本体の基準板厚ＴＢ以上であることを示す評価式を満たすように、貫通孔の幾何学条件を決定し、幾何学条件は、第１流路の底部の内面に沿った第１方向の側壁部の内面からの第１流路の第１長さと、側壁部の内面に沿った第２方向の底部の内面からの第１流路の第２長さと、第２流路と第１方向とのなす角の角度と、貫通孔の径と、を含む。貫通孔１１３は、ｔａｎα＞Ｔ_ｏ／Ｔ_１を満たす形状とする場合、上記関係を満たすことで、当該貫通孔１１３による遮蔽性能の低下を抑制することができる。

次に、図１１を参照しながら、実施形態に係る保管容器１を用いた高線量物質の収容方法の一例を説明する。図１１は、本実施形態に係る保管容器１を使用する一例を説明するための図である。図１２は、本実施形態に係る保管容器１の乾燥処理を説明するための図である。

図１１及び図１２に示すように、保管容器１の収容方法は、工程ＳＴ１、工程ＳＴ２、工程ＳＴ３、工程ＳＴ４、工程ＳＴ５、工程ＳＴ６及び工程ＳＴ７を有する。

工程ＳＴ１では、保管容器１は、収容本体１０がプール２００内の底面２０１に配置され、当該収容本体１０の収容部１０ｓに高線量物質１００が収容される。

工程ＳＴ２では、保管容器１の蓋部２０は、吊り具３００にセットされ、吊り具３００によって収容本体１０上から吊り下ろされる。そして、工程ＳＴ３では、プール２００内において、保管容器１は、吊り具３００によって蓋部２０が収容本体１０にセットされるとともに、当該吊り具３００の係止部３０１が収容本体１０の吊り部１０ｃにセットされる。

工程ＳＴ４では、保管容器１は、蓋部２０が装着された収容本体１０が吊り具３００によってプール２００の水上に吊り上げられ、収容本体１０の内部の水を貫通孔１３から排水する。詳細には、保管容器１は、収容本体１０の内部の水が重力に応じて貫通孔１３を通過し、外部に排出される。この場合、保管容器１は、貫通孔１３に屈折部１３ｐを有しているので、貫通孔１３による遮蔽欠損の影響を抑制することができる。

工程ＳＴ５では、保管容器１は、プール２００の水上に吊り上げられた状態で、収容本体１０の外面１０ｂが水洗いされる。これにより、保管容器１は、外面１０ｂの放射能が除去される。

工程ＳＴ６では、保管容器１は、吊り具３００によって容器置き場に搬送され、蓋部２０が収容本体１０にボルト締めされる。なお、容器置き場は、例えば、処分施設へ搬出するまで原子力発電所で仮保管する保管場所等を含む。これにより、保管容器１は、収容本体１０の内部に収容された高線量物質１００が蓋部２０によって覆い隠された密封状態で、容器置き場に仮保管される。工程ＳＴ６が終了すると、図１２に示す工程ＳＴ７に遷移する。

図１２に示すように、工程ＳＴ７では、保管容器１は、乾燥装置４００が接続され、乾燥装置４００から収容本体１０の収容部１０ｓに供給される加熱空気によって乾燥処理が行われる。乾燥装置４００は、例えば、供給する空気を加熱するヒータと、加熱空気を送出するブロアと、を有する。保管容器１は、乾燥装置４００からの加熱空気が吸気孔１４から吸気されると、当該加熱空気が収容部１０ｓの内部を移動することで、収容部１０ｓの内部の水分を蒸発させる。保管容器１は、収容部１０ｓの内部の加熱空気を貫通孔１３から乾燥装置４００に排出する。保管容器１は、収容部１０ｓが乾燥すると、水分が残存していない状態で、容器置き場に仮保管される。これにより、保管容器１は、放射線分解ガス等も発生しないので、安全性を維持することができる。その後、保管容器１は、例えば、搬送容器、処分容器等に収納され、処分施設に搬出される。

以上により、保管容器１は、底部１１の内面１１ａと側壁部１２の内面１２ｅとの連接部１５から収容本体１０の外部へ貫通する貫通孔１３を収容本体１０に形成し、当該貫通孔１３に１つの屈折部１３ｐが形成される。これにより、保管容器１は、収容本体に高線量物質１００を収容しても、貫通孔１３の屈折部１３ｐによって遮蔽欠損を抑制した状態で、貫通孔１３から収容本体１０の内部の液体、気体等を排出することができる。その結果、保管容器１は、貫通孔１３を設けても、他の容器に収容する必要がなくなるので、遮蔽性能を低下させることなく、高線量物質１００の処分の作業を簡単化することができる。

また、保管容器１は、側壁部１２の角部１２２ａと底部１１の内面１１ａとの連接部１５に貫通孔１３が形成される。これにより、保管容器１は、矩形状の収容本体１０において、側壁部１２よりも厚みのある角部１２２ａに貫通孔１３を形成することができる。すなわち、保管容器１は、収容本体１０の内面１１ａから外面１０ｂまでの距離が最大となる箇所に貫通孔１３を形成することができる。その結果、保管容器１は、貫通孔１３を屈折させる範囲を確保できるので、遮蔽欠損をさらに抑制することができる。

また、保管容器１は、貫通孔１３と吸気孔１４とを中心点Ｃを基準として対向するように収容本体１０に形成することができる。その結果、保管容器１は、吸気孔１４から吸気して貫通孔１３から排出する気体を収容本体１０の内部で循環させることができるので、収容本体１０の内部を効率良く乾燥させることができる。

また、保管容器１は、収容本体１０が水を収容している場合、貫通孔１３から水を収容本体１０の外部に排出することができる。保管容器１は、収容本体１０が吸気孔１４から加熱空気が吸気されている場合、貫通孔１３から加熱空気を収容本体１０の外部に排出することができる。その結果、保管容器１は、貫通孔１３から収容本体１０の内部の加熱空気及び水を排出することが可能となるので、遮蔽性能を低下させることなく、処分の作業を簡単化することができる。

また、保管容器１は、鉛直方向と交わる方向へ連接部１５から延びる第１流路１３ａと、第１流路１３ａから屈折しかつ収容本体１０の外部へ延びる第２流路１３ｂとを屈折部１３ｐで連接した貫通孔１３を収容本体１０に形成することができる。その結果、保管容器１は、第１流路１３ａと第２流路１３ｂとの屈折によって遮蔽性能の低下を抑制することができるともに、連接部１５から第１流路１３ａへの液体の排出の効率を向上させることができる。

上記の実施形態では、保管容器１は、貫通孔１３の第１流路１３ａを第２流路１３ｂよりも急な傾斜としているが、これに限定されない。保管容器１は、例えば、第１流路１３ａを第２流路１３ｂよりも緩やかな傾斜となるように貫通孔１３を構成してもよい。

上記の実施形態では、保管容器１は、貫通孔１３を１つの屈折部１３ｐで曲げる場合について説明したが、これに限定されない。保管容器１は、例えば、３つ以上の流路を有する貫通孔を、２つ以上の屈折部で異なる方向に屈折されるように構成してもよい。この場合、保管容器１は、収容本体１０の角部に形成することで、内面から外面までに十分な距離を確保することができる。

１ 保管容器
１０ 収容本体
１０ａ 収容口
１０ｂ 外面
１０ｃ 吊り部
１０ｓ 収容部
１１ 底部
１１ａ 内面
１１ｂ、１１ｃ 仮想線
１２ 側壁部
１２ｅ 内面
１３ 貫通孔
１３ａ 第１流路
１３ｂ 第２流路
１３ｐ 屈折部
１４ 吸気孔
１５ 連接部
２０ 蓋部
１００ 高線量物質
１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄ 側面
１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄ 角部
２００ プール
２０１ プール底面
３００ 吊り具
３０１ 係止部
４００ 乾燥装置

Claims (9)

1. 高線量物質を収容する収容本体と、前記収容本体の収容口を塞ぐ蓋部と、を有する保管容器であって、
   前記収容本体は、
   底部と、
   前記底部に連接しかつ前記底部の鉛直方向に沿って延びる側壁部と、
   前記底部の内面と前記側壁部の内面との連接部から前記収容本体の外部へ貫通する貫通孔と、
   を有し、
   前記貫通孔は、少なくとも１つの屈折部を有し、
   前記貫通孔は、前記鉛直方向と交わる方向へ前記連接部から延びる第１流路と、前記第１流路から屈折しかつ前記収容本体の外部へ延びる第２流路と、を有し、
   前記屈折部は、前記第１流路と前記第２流路とが連接する前記貫通孔の部分であり、
   前記第１流路は、前記底部の内面に沿った第１方向及び前記側壁部の内面に沿った第２方向に対して傾斜し、
   前記第２流路は、前記底部の内面に沿った第１方向及び前記側壁部の内面に沿った第２方向に対して傾斜することを特徴とする保管容器。
2. 前記側壁部は、複数の側面と、隣り合う側面同士を所定の角度で連接する角部と、を有し、
   前記貫通孔は、前記底部の内面と前記角部の内面との前記連接部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の保管容器。
3. 前記収容本体は、前記収容本体の内部に気体を吸気する吸気孔をさらに有し、
   前記吸気孔は、前記収容本体の中心点を基準として、前記貫通孔と対向する前記収容本体の部分に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の保管容器。
4. 前記貫通孔は、前記収容本体が液体を収容している場合、当該液体を前記収容本体の外部に排出し、前記収容本体が前記吸気孔から前記気体が吸気されている場合、当該気体を前記収容本体の外部に排出することを特徴とする請求項３に記載の保管容器。
5. 前記貫通孔は、ｔａｎαとＴ_ｏ／Ｔ_１との関係がｔａｎα≦Ｔ_ｏ／Ｔ_１下記式を満足し、前記第１流路と前記連接部との連接箇所及び前記第２流路と前記収容本体の外面との連接箇所を通る直線が前記第２流路と交わる第１点から、当該直線が前記第１流路と交わる第２点までの距離であり、かつ、
   

   

   
   
   で規定される距離ｔ、Ｐ_１＝ｂ／ｓｉｎαで規定される直線Ｐ_１、及び、ｔａｎθ≦Ｔ_ｏ／Ｔ_１の場合、Ｐ_２＝（Ｔ_１／ｃｏｓθ）－（ａ／ｃｏｓθ）、ｔａｎθ>Ｔ_ｏ／Ｔ_１の場合、Ｐ_２＝（Ｔ_０／ｓｉｎθ）－（ａ／ｃｏｓθ）で規定される直線Ｐ_２が、Ｔ_Ｂ＝Ｍｉｎ(Ｔ_０－ΔＴ，Ｔ₂－ΔＴ)で規定される前記高線量物質の線量に基づく前記収容本体の基準板厚Ｔ_Ｂ以上であることを示す評価式を満たすように、前記貫通孔の幾何学条件を決定し、
   前記幾何学条件は、前記第１方向の前記側壁部の内面からの前記第１流路の第１長さと、前記第２方向の前記底部の内面からの前記第１流路の第２長さと、前記第２流路と前記第１方向とのなす角の角度と、前記貫通孔の径と、を含むことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の保管容器。
   ａ：底部の内面に沿った第１方向の側壁部の内面からの第１流路の第１長さ
   ｂ：側壁部の内面に沿った第２方向の底部の内面からの第１流路の第２長さ
   ｄ：貫通孔の径
   α：第２流路と第１方向とのなす角
   θ：第１流路と、底部の内面から側面に延びる仮想線とのなす角
   Ｔ_０：収納容器の底の厚み
   Ｔ_１：収容本体を斜めに切断した角部の厚み
   Ｔ_２：収納容器の側面の厚み
   ΔＴ＝Ｍｉｎ（－１／μ・ｌｎ（φ_１／φ_０），－１／μ・ｌｎ（φ_２／φ_０））の値
   η：Ｔ_１＋ｄ・ｓｉｎθの値
   β：ｂ＋（Ｔ_１－ａ）・ｔａｎαの値
   ε：β＋ｄ・（ｃｏｓθ－１／ｃｏｓα）の値
   Ａ’：（β＋ｄ・ｃｏｓθ－Ｔ_１・ｔａｎθ）／（β－η・ｔａｎθ）の値
   Ｂ’：ｄ／（ｃｏｓα・（β－η・ｔａｎθ））の値
   μ：減衰係数
   φ_０：収容本体の中心点Ｃ付近のγ線束
   φ₁：第１流路の欠損により影響を受ける部位のγ線束
   φ₂：第２流路の欠損により影響を受ける部位のγ線束
6. 前記貫通孔は、ｔａｎαとＴ_ｏ／Ｔ_１との関係がｔａｎα＞Ｔ_ｏ／Ｔ_１を満足し、前記第１流路と前記連接部との連接箇所及び前記第２流路と前記収容本体の外面との連接箇所を通る直線が前記第２流路と交わる第１点から、当該直線が前記第１流路と交わる第２点までの距離であり、かつ
   

   

   
   
   で規定される距離ｔ、Ｐ_１＝ａ／ｃｏｓαで規定される直線Ｐ１、及び、Ｐ_２＝（Ｔ_１／ｃｏｓθ）－（ａ／ｃｏｓθ）で規定される直線Ｐ２が、Ｔ_Ｂ＝Ｍｉｎ(Ｔ_０－ΔＴ，Ｔ_２－ΔＴ)で規定される前記高線量物質の線量に基づく前記収容本体の基準板厚ＴＢ以上であることを示す評価式を満たすように、前記貫通孔の幾何学条件を決定し、
   前記幾何学条件は、前記第１流路の前記第１方向の前記側壁部の内面からの前記第１流路の第１長さと、前記第２方向の前記底部の内面からの前記第１流路の第２長さと、前記第２流路と前記第１方向とのなす角の角度と、前記貫通孔の径と、を含むことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の保管容器。
   ａ：底部の内面に沿った第１方向の側壁部の内面からの第１流路の第１長さ
   ｂ：側壁部の内面に沿った第２方向の底部の内面からの第１流路の第２長さ
   ｄ：貫通孔の径
   α：第２流路と第１方向とのなす角
   θ：第１流路と、底部の内面から側面に延びる仮想線とのなす角
   Ｔ０：収納容器の底の厚み
   Ｔ_１：収容本体を斜めに切断した角部の厚み
   Ｔ_２：収納容器の側面の厚み
   ΔＴ＝Ｍｉｎ（－１／μ・ｌｎ（φ_１／φ_０），－１／μ・ｌｎ（φ_２／φ_０））の値
   β：ｂ＋（Ｔ_１－ａ）・ｔａｎαの値
   ε：β＋ｄ・（ｃｏｓθ－１／ｃｏｓα）の値
   Ａ″：（β－ｄ／ｃｏｓα－η・ｔａｎθ）／（ε－Ｔ_１・ｔａｎθ）
   Ｂ″：ｄ／（ｃｏｓα・（Ｔ_１・ｔａｎα－ε））
   μ：減衰係数
   φ_０：収容本体の中心点Ｃ付近のγ線束
   φ_１：第１流路の欠損により影響を受ける部位のγ線束
   φ_２：第２流路の欠損により影響を受ける部位のγ線束
7. 前記貫通孔は、第１流路１３ａの鉛直方向の第１長さａと水平方向の第２長さｂとの比が６．０以下で、第２長さｂは２５０ｍｍ以下で、前記第２流路と水平方向とのなす角が４５°以下であることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の保管容器。
8. 高線量物質を収容する収容本体と、前記収容本体の収容口を塞ぐ蓋部と、を有し、前記収容本体は、底部と、前記底部に連接しかつ前記底部の鉛直方向に沿って延びる側壁部と、前記底部の内面と前記側壁部の内面との連接部から前記収容本体の外部へ貫通する貫通孔と、を有し、前記貫通孔は、少なくとも１つの屈折部を有し、前記貫通孔は、前記鉛直方向と交わる方向へ前記連接部から延びる第１流路と、前記第１流路から屈折しかつ前記収容本体の外部へ延びる第２流路と、を有し、前記屈折部は、前記第１流路と前記第２流路とが連接する前記貫通孔の部分であり、前記第１流路は、前記底部の内面に沿った第１方向及び前記側壁部の内面に沿った第２方向に対して傾斜し、前記第２流路は、前記底部の内面に沿った第１方向及び前記側壁部の内面に沿った第２方向に対して傾斜する保管容器の設計方法であって、
   前記貫通孔は、前記鉛直方向と交わる方向へ前記連接部から延びる第１流路と、前記第１流路から屈折しかつ前記収容本体の外部へ延びる第２流路と、を有し、
   ｔａｎαとＴ_ｏ／Ｔ_１との関係がｔａｎα≦Ｔ_ｏ／Ｔ_１を満足し、
   前記第１流路と前記連接部との連接箇所及び前記第２流路と前記収容本体の外面との連接箇所を通る直線が前記第２流路と交わる第１点から、当該直線が前記第１流路と交わる第２点までの距離であり、かつ
   

   

   
   
   で規定される距離ｔ、Ｐ_１＝ｂ／ｓｉｎαで規定される直線Ｐ_１、及び、ｔａｎθ≦Ｔ_ｏ／Ｔ_１の場合、Ｐ_２＝（Ｔ_１／ｃｏｓθ）－（ａ／ｃｏｓθ）、ｔａｎθ>Ｔ_ｏ／Ｔ_１の場合、Ｐ_２＝（Ｔ_０／ｓｉｎθ）－（ａ／ｃｏｓθ）で規定される直線Ｐ_２が、Ｔ_Ｂ＝Ｍｉｎ(Ｔ_０－ΔＴ，Ｔ₂－ΔＴ)で規定される前記高線量物質の線量に基づく前記収容本体の基準板厚Ｔ_Ｂ以上であり、０°＜α＜９０°であり、０°＜θ＜９０°であることを示す評価式を満たすように、前記貫通孔の幾何学条件を決定し、
   前記幾何学条件は、前記第１流路の前記底部の内面に沿った第１方向の前記側壁部の内面からの前記第１流路の第１長さと、前記側壁部の内面に沿った第２方向の前記底部の内面からの前記第１流路の第２長さと、前記第２流路と前記第１方向とのなす角の角度と、前記貫通孔の径と、を含むことを特徴とする保管容器の設計方法。
   ａ：底部の内面に沿った第１方向の側壁部の内面からの第１流路の第１長さ
   ｂ：側壁部の内面に沿った第２方向の底部の内面からの第１流路の第２長さ
   ｄ：貫通孔の径
   α：第２流路と第１方向とのなす角
   θ：第１流路と、底部の内面から側面に延びる仮想線とのなす角
   Ｔ_０：収納容器の底の厚み
   Ｔ_１：収容本体を斜めに切断した角部の厚み
   Ｔ_２：収納容器の側面の厚み
   ΔＴ＝Ｍｉｎ（－１／μ・ｌｎ（φ_１／φ_０），－１／μ・ｌｎ（φ_２／φ_０））の値
   η：Ｔ_１＋ｄ・ｓｉｎθの値
   β：ｂ＋（Ｔ_１－ａ）・ｔａｎαの値
   ε：β＋ｄ・（ｃｏｓθ－１／ｃｏｓα）の値
   Ａ’：（β＋ｄ・ｃｏｓθ－Ｔ_１・ｔａｎθ）／（β－η・ｔａｎθ）の値
   Ｂ’：ｄ／（ｃｏｓα・（β－η・ｔａｎθ））の値
   μ：減衰係数
   φ_０：収容本体の中心点Ｃ付近のγ線束
   φ₁：第１流路の欠損により影響を受ける部位のγ線束
   φ₂：第２流路の欠損により影響を受ける部位のγ線束
9. 高線量物質を収容する収容本体と、前記収容本体の収容口を塞ぐ蓋部と、を有し、前記収容本体は、底部と、前記底部に連接しかつ前記底部の鉛直方向に沿って延びる側壁部と、前記底部の内面と前記側壁部の内面との連接部から前記収容本体の外部へ貫通する貫通孔と、を有し、前記貫通孔は、少なくとも１つの屈折部を有し、前記貫通孔は、前記鉛直方向と交わる方向へ前記連接部から延びる第１流路と、前記第１流路から屈折しかつ前記収容本体の外部へ延びる第２流路と、を有し、前記屈折部は、前記第１流路と前記第２流路とが連接する前記貫通孔の部分であり、前記第１流路は、前記底部の内面に沿った第１方向及び前記側壁部の内面に沿った第２方向に対して傾斜し、前記第２流路は、前記底部の内面に沿った第１方向及び前記側壁部の内面に沿った第２方向に対して傾斜する保管容器の設計方法であって、
   前記貫通孔は、前記鉛直方向と交わる方向へ前記連接部から延びる第１流路と、前記第１流路から屈折しかつ前記収容本体の外部へ延びる第２流路と、を有し、
   ｔａｎαとＴ_ｏ／Ｔ_１との関係がｔａｎα＞Ｔ_ｏ／Ｔ_１を満足し、
   前記第１流路と前記連接部との連接箇所及び前記第２流路と前記収容本体の外面との連接箇所を通る直線が前記第２流路と交わる第１点から、当該直線が前記第１流路と交わる第２点までの距離であり、かつ
   

   

   
   
   で規定される距離ｔ、Ｐ_１＝ａ／ｃｏｓαで規定される直線Ｐ_１、及び、Ｐ_２＝（Ｔ_１／ｃｏｓθ）－（ａ／ｃｏｓθ）で規定される直線Ｐ_２が、Ｔ_Ｂ＝Ｍｉｎ(Ｔ_０－ΔＴ，Ｔ_２－ΔＴ)で規定される前記高線量物質の線量に基づく前記収容本体の基準板厚Ｔ_Ｂ以上であり、０°＜α＜９０°であり、０°＜θ＜９０°であることを示す評価式を満たすように、前記貫通孔の幾何学条件を決定し、
   前記幾何学条件は、前記第１流路の前記底部の内面に沿った第１方向の前記側壁部の内面からの前記第１流路の第１長さと、前記側壁部の内面に沿った第２方向の前記底部の内面からの前記第１流路の第２長さと、前記第２流路と前記第１方向とのなす角の角度と、前記貫通孔の径と、を含むことを特徴とする保管容器の設計方法。
   ａ：底部の内面に沿った第１方向の側壁部の内面からの第１流路の第１長さ
   ｂ：側壁部の内面に沿った第２方向の底部の内面からの第１流路の第２長さ
   ｄ：貫通孔の径
   α：第２流路と第１方向とのなす角
   θ：第１流路と、底部の内面から側面に延びる仮想線とのなす角
   Ｔ_０：収納容器の底の厚み
   Ｔ_１：収容本体を斜めに切断した角部の厚み
   Ｔ_２：収納容器の側面の厚み
   ΔＴ＝Ｍｉｎ（－１／μ・ｌｎ（φ_１／φ_０），－１／μ・ｌｎ（φ_２／φ_０））の値
   β：ｂ＋（Ｔ_１－ａ）・ｔａｎαの値
   ε：β＋ｄ・（ｃｏｓθ－１／ｃｏｓα）の値
   Ａ″：（β－ｄ／ｃｏｓα－η・ｔａｎθ）／（ε－Ｔ_１・ｔａｎθ）
   Ｂ″：ｄ／（ｃｏｓα・（Ｔ_１・ｔａｎα－ε））
   μ：減衰係数
   φ_０：収容本体の中心点Ｃ付近のγ線束
   φ_１：第１流路の欠損により影響を受ける部位のγ線束
   φ_２：第２流路の欠損により影響を受ける部位のγ線束

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