JPH0159560B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は照射済（使用済）燃料を原子炉から除
去した後の貯蔵装置に関するもので、照射前の燃
料および使用済燃料再処理後のガラス化廃棄物の
貯蔵にも関する。

使用済燃料を水中、すなわち一般に貯蔵池と称
する物の中に、崩壊熱および放射線レベルを十分
に低減させて燃料を安全に輸送できるようになる
のに十分長い期間貯蔵することは通例である。し
かしながら燃料を相当長い時間貯蔵する必要があ
る場合貯蔵池の使用は完全に満足のいくものでは
ない。

このように燃料を水中に長期間安全に貯蔵する
能力は燃料が収容されているクラツデイングの材
料、燃料および（または）クラツデイングの照射
歴、クラツデイングの保全および燃料が貯蔵され
ている水の質に非常に依存している。従つて燃料
クラツデイングが損なわれずかつ水が存在すれば
冷却および遮蔽機能は完全に申し分なく果たされ
る。しかしながら腐食や取扱いによつて燃料クラ
ツデイングに穴があくと核分裂生成物が漏出し核
分裂生成物および放射能汚染された腐食生成物が
共に浮遊して水面に浸透し、その結果操作者に対
する放射線量率が高くなる。さらにこれらの核分
裂生成物および腐食／汚染生成物が貯蔵池の壁に
付着する可能性がある。蒸発が漏水による貯蔵池
の水位の変化によつてこれらの生成物が乾燥する
可能性もあり、その際、生成物は空気中を浮遊す
るようになつて操作者の経口摂取および大気汚染
の危険を生じる。

さらに、十分な冷却および遮蔽を維持するため
には貯蔵池の保全は非常に高い限界まで確実にし
なければならない。小さな漏水は小さな汚染問題
を生じ、大きな漏出は冷却水の損失となり重大な
局所的危険を生じ得る。

原子力設備に対する安全要件はより厳重になり
操作者に対する許容放射線量率は減少し続けてい
るため、貯蔵装置および他の原子力設備をさらに
高保全度に設計する必要性が重要になつてくる。
特に様々な理由で使用済核燃料を当初予想された
よりも長い期間貯蔵することが現在必要になつて
きているためである。

我々の関連の英国特許出願第8027066号におい
て上述の欠点を実質的に回避する貯蔵装置の別の
形式が記載されている。このような貯蔵装置はそ
の貯蔵媒体として空気を使用している燃料用容
器、この空気をフイルタを介して容器から排出し
て容器の内部を大気圧以下に維持する排気装置、
および燃料を容器に送り込んだり容器から送り出
したりする転送機構を備えている。

容器内で低気圧を維持することによつて、生じ
得る漏出はいずれも容器内に入るため容器に対す
る高保全度の囲みの必要を排除することができ、
従つて本発明の目的は通常の水を満たした貯蔵池
よりも本来安全な貯蔵装置を提供することであ
る。さらに、本発明の目的燃料は最初に燃料ボト
ルに収納する必要がなく、ボトル収納は燃料を容
易に検査する能力を取除いてしまうためこのこと
はさらに利点となる貯蔵装置を提供するものであ
る。さらに燃料は水ではなく空気中に貯蔵される
ため腐食の危険性は低減され従つて腐食生成物の
生成を防止するため操作者が精密なレベルで水の
化学的性質を維持する必要性および大気汚染の可
能性が回避される。

本発明の目的は以下の説明から明らかになるよ
うな特別の利点を備えた前記の貯蔵装置の１形式
を提供することがである。

本発明によれば、核燃料用貯蔵装置は複数の開
口によつて貫通されたベースを有しているプレナ
ムチヤンバを備えており、該開口の各々はそこか
ら下方に延長しその下端で閉成された上端開放管
をそれに封入しており、プレナムチヤンバは該管
とともに貯蔵容器からフイルタを介して空気を排
出して容器の内部を大気圧以下に維持する排気装
置に関連した空気充填容器を形成しており、また
前記貯蔵装置は管の外面に渡つて冷却流体の流れ
を発生する手段とプレナムチヤンバの屋根を介し
て管に燃料を送り込んだり管から送り出したりす
る手段とを備えている。

このような装置は上述の貯蔵装置の利点を有し
さらに貯蔵管自体が貯蔵燃料に近接している複数
の熱交換器を有効に形成するという利点を備えて
いる。

もちろんプレナムチヤンバのまわりの容器の残
りは十分な放射線遮蔽を行なうのに十分な厚さの
ものにしなければならないことを理解されたい。

冷却流体は空気が好ましく管は自然の熱サイフ
オンプロセスによつて空気が管の表面に渡つて流
れるように互いに対してかつ管に対して位置決め
された少なくとも１つの下方開口および少なくと
も１つの上方開口を有している部屋内に下方に延
長するのが好ましい。本発明においては、所与の
貯蔵装置の幾何学的形状に対して空気流量は貯蔵
装置内で発生される熱によつて決定され従つて冷
却装置は自己調整している。冷却装置は燃料を収
容しているプレナムチヤンバから完全に分離して
いるため冷却空気のフイルタリングは必要なく加
熱された空気は大気に直接放出することができ
る。

さらに本発明において、冷却は純粋に自然的な
プロセスによつて行なわれるため、電気駆動送風
機を使用して管表面に渡つて空気の流れを発生し
た場合のように外部電源の故障によつて影響を受
けることがない。

本発明のさらに別の利点は貯蔵燃料がプレナム
チヤンバの厚板の貫通部の厚板の貫通部を介して
容易に検査することができることである。

前記ルーバーはプレナムチヤンバの側壁上で摺
動運動するように支持され貯蔵管の数より少ない
一連の貫通部を有している厚板を備えているのが
都合が良く、該貫通部の各々は通常プラグで閉成
されており、厚板の平面運動（ｘ、ｙ運動）によ
つて厚板の貫通部の位置は１つの貫通部が１つの
選択された貯蔵管のすぐ上に位置ぎめできるよう
に厚板が移動可能であつてプレナムチヤンバの上
方に位置決めされた転送機構によつて燃料を管内
に入れたり管から取り出したりできるようになつ
ている。

プレナムチヤンバおよび貯蔵管内および排気装
置内の放射線レベルの上昇を検出するため監視装
置を設けるのが好ましい。それに関連したフイル
タはもちろん前記の我々の以前の出願に記載され
た装置の場合のように容器からの放射線および汚
染物の漏出を防止するために適当な種類のもので
なければならないことを理解されたい。

本発明の好適な実施例を添付図面を参照して以
下説明する。

本発明の貯蔵装置は浅いプレナムチヤンバ１を
備えており該プレナムチヤンバのベース２は下端
が閉成された上端開放金属貯蔵管３の上端が各々
に封入された一連の開口によつて貫通されてい
る。プレナムチヤンバ１の上部は着脱可能なプラ
グ６によつて閉成可能な多数の貫通部５を有して
いる厚板４の形式になつている。厚板４はプレナ
ムチヤンバの側壁７によつて平面運動をしうるよ
うに摺動可能に支持され、従つて貫通部５を選択
された貯蔵管３のすぐ上に位置決めして各プラグ
６を取りはずした後厚板４の上方に支持された可
動転送機８によつて燃料を貯蔵管内に入れたり管
から取り出したりすることができる。

プレナムチヤンバ１の側壁７はダクト１０に接
続された複数の出口開口９を備えて形成されてお
り、該ダクトを介して空気は１１で概略的に示し
た排気送風機によつて部室から排出されてプレナ
ムチヤンバ１および貯蔵管３の内部を大気圧以下
負圧に維持するように構成されており、空気は適
当なフイルタ１２を介して送風機に通過してい
る。

プレナムチヤンバおよび貯蔵管内で負圧を維持
することによつて、生じる漏出は、いずれも内側
に向かうため高保全度の密閉囲みの必要性を回避
することができる。排気送風機の数および能力は
十分な冗長性を与えるようにして故障および整備
中に十分な保全を与え、また容器のまわりで離隔
位置で排気送風機に複数の前記出口開口９を配設
することによつてその囲みの領域がある程度破損
して、ほかの場合ならば重大な漏出の問題を生じ
るような場合でもプレナムチヤンバ内で大気圧以
下負圧を維持することができる。またプラグ６は
厚板４の貫通部５を封入する必要はないことがわ
かる。

放射線および汚染のレベルの著しい上昇を検出
するためプレナムチヤンバおよび貯蔵管内の適当
な位置で送風機ダクトの各々に関連して監視装置
（図示せず）が設けられている。

貯蔵管３は別のチヤンバ１３（第１図でその２
つを示す）へと下方に延長しており、各別のチヤ
ンバは底部で一方の側の空気入口開口１４と上端
でルーバー１７を介して開放している上方に延長
する垂直ダクトと連絡している反対側の空気出口
開口１５とを有している。

上記入口開口１４は入口ダクト１８を介して大
気とも連絡しており装置の使用の際貯蔵管３内の
使用済燃料からの崩壊熱は伝導、対流および放射
によつて管の壁部に伝達され熱は自然の熱サイフ
オンプロセスによつて管から大気に取除かれ、矢
印で示すように加熱された空気は対流によつてダ
クト１６内を上昇し上記入口開口１４およびダク
ト１８を介して別のチヤンバ１３内に引き込まれ
た低温の空気によつて置換され、上記空気入口お
よび出口開口１４，１５は別のチヤンバ１３を横
切る空気が貯蔵管３の間を通過するように配設さ
れている。

なお、プレナムチヤンバ１の高さを、別のチヤ
ンバ１３の高さよりも浅くすることによつて、小
さなパワーの排気送風機１１によつて、プレナム
チヤンバ内の負圧を維持できる。

空気流量は貯蔵装置内で発生された熱によつて
決定され装置は、達成される冷却が全ての通常の
状況下で貯蔵装置の内部を安全な温度に維持する
のに十分なようになつていることがわかる。

しかしながら予備送風機を設けて異常な温度上
昇が生じた場合付加的な強制冷却を与えてもよ
い。

燃料要素はボトルに収納されていないため検査
を容易に行なうことができ貯蔵装置から燃料を取
出すことが必要になつた場合も迅速に行なうこと
ができる。

貯蔵管３は通常円形断面のものであるが、これ
は重要ではなく他の形状を代用してもよい。場合
によつては管は好ましくは管に沿つてほぼ長手方
向に延長する外部冷却ひれを担持してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の貯蔵装置を介した横断面を概
略的に一定割合ではなく示し、第２図は本発明装
置の１部の拡大断面図である。 図中、１……プレナムチヤンバ、２……ベー
ス、３……貯蔵管、４……厚板、５……貫通部、
６……プラグ、７……側壁、８……転送機、９…
…出口開口、１０……ダクト、１１……排気送風
機、１２……フイルタ、１３……部屋、１４……
空気入口開口、１５……空気出口開口、１６……
垂直ダクト、１７……ルーバー、１８……入口ダ
クト、１９は別のチヤンバ１３の壁、をそれぞれ
示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 核燃料用貯蔵装置であつて、 各プラグ６によつて閉成可能な複数の貫通部５
   を有する厚板４と、少なくとも１つの出口開口９
   を有しダクト１０を介して排気手段１１に連絡し
   ている第１の側壁７，７と、各下端で閉じられ該
   下端が別のチヤンバ１３内に延長している核燃料
   用の上端開放貯蔵管３，３…３を形成しているベ
   ース２とで囲まれ、かつ前記貯蔵管の内側によつ
   て前記別のチヤンバから隔絶されて負圧に維持さ
   れているプレナムチヤンバ１を備え、 前記別のチヤンバはその下方入口開口１４およ
   び上方出口開口１７がそれぞれ大気に連絡してい
   る第２の壁部１９と、前記各上端開放貯蔵管の外
   側とで囲まれ大気圧に維持されており、 前記プレナムチヤンバの高さは前記別のチヤン
   バの高さと比較して浅くなつており、よつて前記
   貯蔵装置の使用中に冷却空気が前記別のチヤンバ
   を横切つてその下方入口開口から上方出口開口へ
   向つて流れるように構成されていることを特徴と
   する核燃料用貯蔵装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の前記貯蔵装置に
   おいて、前記各上端開放貯蔵管は前記別のチヤン
   バ内を横切つて流れる冷却空気によつて、その熱
   が自然の熱サイフオンプロセスに従つて大気へと
   取除かれることを特徴とする核燃料用貯蔵装置。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の前記貯蔵装置に
   おいて、前記厚板は可動転送手段８によつて前記
   プレナムチヤンバの側壁７を介して平面内で移動
   可能に支持されており、任意の位置の前記貯蔵管
   に対して前記厚板を位置ぎめし、前記可動転送手
   段によつて燃料の出入れを可能にしたことを特徴
   とする核燃料用貯蔵装置。 ４ 特許請求の範囲第１項記載の前記貯蔵装置に
   おいて、少なくとも前記プレナムチヤンバ内に放
   射能レベルを監視する監視手段を設け、放射能レ
   ベルの上昇を検出することを特徴とする核燃料用
   貯蔵装置。 ５ 特許請求の範囲第１項に記載の貯蔵装置にお
   いて、上記各貯蔵管に沿つて冷却ひれがほぼ長手
   方向に延長して設けられていることを特徴とする
   核燃料用貯蔵装置。