JPH02186300A - 放射性物質の収納容器のバスケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、原子力発電所等で発生する使用済撚１の輸送
や貯蔵に使用される収納容器のバスケットに関するもの
である。

（従来の技術〕 一般に、上記のような放射性物質の収納容器内部には、
多数の区画（空間）を形成するバスケットが設置され、
このバスケットにより、個々の燃料が容器内の所定位置
に収納され、その相対位置が確保されるようになってい
る。

このバスケットは、その熱伝導性が悪いと、内部に収納
される使用済燃料の被覆管の温度が過度に上昇し、その
クリープ破壊を促進する等、使用済撚ｔ１の健全性を維
持できなくなる不都合が生じる。このため、上記容器を
輸送容器として使用する場合のように、高い崩壊熱を発
する状態にある使用済燃料を収納する場合には、その熱
を外側の容器本体に逃がすために、バスケットの主要祠
質としてアルミニウム等の熱伝導性の良いＨ料が選ばれ
、必要に応じて適当な箇所に中性子吸収材が配される。

例えば、特開昭６２−２５７０９６号公報には、バスケ
ット本体をアルミニウムで厚内に形成するとともに、こ
の本体において燃月収納孔を１１３成する壁中に円筒形
の穴をあけ、この穴に補強用のステンレス鋼板を挿入し
、このバイブ内に８４　Ｃ等の中性子吸収材を充填した
ものが示されている。

これに対し、別の収納容器で長期間冷却された使用済燃
ｔ“１を貯蔵する場合のように、崩壊熱の低い使用済燃
料を収納する場合には、バスケットの上記熱伝導性は若
干低くてもよい。従ってこの場合には、比較的板厚の小
さいホウ素入りアルミニウム板やホウ素入りステンレス
鋼板を熱伝導体および中性子吸収材として１に川するこ
とが可能である。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記特開昭６２−２５７０９６号公報に示されるもので
は、バスケット構造が複雑になるとともに、台壁の肉厚
を大きく確保する必要があるので燃Ｖ−’Ｊ収納孔間の
ピッチが大さ（なり、容器に収納できる使用済燃料の本
数が少なくなる不都合がある。

これに対し、ホウ素入りアルミニウム板でバスケットを
構成する場合には、上記のように複雑な構造とはならな
いが、このアルミニウム板はステンレス鋼板に比べると
強度が劣るため、バスケット全体の強度を十分に保つた
めには、実際の板厚を熱伝導性および臨界防止上から必
要な板厚よりも大きく設定しなければならない。従って
、放射性物質の収納スペースを大幅に増やすことは難し
い。

逆に、ホウ素入りステンレス鋼板でバスケットを構成す
る場合には、上記アルミニウム板のように強度的な問題
から板厚を増やす必要はないが、このステンレス鋼はア
ルミニウムと比べると熱伝導率が大きく劣るため（アル
ミニウムの熱伝導率はステンレス鋼の１０倍以上）、使
用済燃料の発する崩壊熱を外部へ十分に逃がすためには
、ステンレス鋼板による熱伝導二を増やすためにやはり
板厚を大きくしなければならない。また、上記崩壊熱が
高い場合には実質上適用は不可能である。

本発明は、このような事情に鑑み、高い強度および良好
な熱伝導性を確保しながら、より多くの放射性物質を収
納することができる収納容器のバスケットを提供するこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、欣ｑ・を性物質を収容する収納容器本体中に
挿入されるバスケットであって、中性子吸収材イを含む
ステンレス８１１により複数の収納用区画をもつ格子状
に１１３成され、このステンレス鋼板の一部または全部
の外側に該ステンレス鋼板よりも熱伝導性の高い材料か
らなる熱伝導板が配設され１＝ものである。

具体的には、ステンレス鋼板の両外側に熱伝導板か配設
されたものがある。

〔作　用〕

上記構成によれば、主としてステンレス鋼板の配設によ
り、バスケットの強度が十分に保たれるとともに、その
外側に配設されるアルミニウム板により使用済燃料の崩
壊熱が容器本体へ良好に伝導される。

〔実施例〕

第３図は、本発明の第１実施例における収納容器の全体
構造を示したものである。この容器は、有底ｎ状の本体
１を有し、その開口部に本体１と同材質の内蓋４が取付
けられ、その外側に外蓋（保護カバー）５が取付けられ
ている。本体１の外周部には、中性子遮蔽材２が外ｒ：
１３に覆われた状態で配置され、これにより遮断層が形
成されている。上記中性子遮蔽材２中には、本体］から
外筒３へ熱を伝える伝熱部材（フィン）３０が配置され
、上記内丘４の外面にも中性子遮蔽材４０が取付けられ
ている。なお、図中１１は、容器運搬の際に取手として
利用されるトラニオンである。

上記内蓋４の外周部は、ガスケットを介して本体１の上
端面に圧谷され、回路のボルトで固定されている。上記
外ｉ５は、ｔｆｌ、板の外周にフランジ５０が取付けら
れたものであり、このフランジ５０が本体１側に形成さ
れた押え部材８で端面方向に押付けられ、この端面が本
体１の端面に圧管されることにより、シール状態で取付
けられている。

この容器本体１内に収納されるバスケットは、第１図（
ａ）に示されるように、横方向のホウ素入りステンレス
鋼板６１および縦方向のホウ素入りステンレス鋼板６２
を格子状に組合わせ、これらを多段に積み上げることに
より形成され、その格子］」が多数の燃ｒ）収納用区画
１０を構成している。詳しくは、第２図に示されるよう
に、横方向のステンレスｊ′ｔ４板６１および縦方向の
ステンレス鋼板６２に各々切欠部６１ａ、６２ａが形成
され、これらが互いに嵌合する状態で画板６１．６２が
組合わせられている。

さらに、このバスケットの特徴として、第１図（ｂ）に
も示されるように、中央に配設された横方向のステ〉レ
ス鋼板６１の両面に略密告する状態で横方向のホウ素入
りアルミニウム板（熱伝導板）７１が配設され、同様に
、中央に配設された縦方向のホウ素入りステンレス鋼板
６２の両面に略密青する状態で縦方向のアルミニウム板
（熱伝導板）７２が配設されている。すなわち、このバ
スケットにおける中央十文字の仕切り壁は、一対のアル
ミニウム板７１．（７２）によってステンレス鋼板６１
（６２）が両外側から挾まれたサンドイッチ（，１１造
となっている。

このようなバスケットによれば、特に熱が篭り品い中央
部の区画１０に高い崩壊熱を発する使用済燃料を挿入し
ても、上記崩壊熱はサンドイッチ構造の外側部を構成す
るアルミニウム板７１．７２に輻射伝達され、このアル
ミニウム板７］、７２を主な媒体として容器本体１へ伝
導されるため、過度の温度上昇を防ぐことができる。し
かも、上記サンドイッチ構造の中央部分は比較的強度の
高いステンレス鋼板６１．６２で構成されているため、
強度上板厚を大きくする必要もなく、よって放射性物質
の収納可能な容積を大きく確保することができる。

なお、このようなサンドイッチ構造とする場合には、中
央にステンレス鋼板６１，６２、その外側にアルミニウ
ム板７１．７２を配置することが重要である。配置を逆
にした場合には、ステンレス鋼板６１．６２の受けた熱
を熱伝導板であるアルミニウム板７１．、．７２に伝え
るために両者を完全密着させなければならず、このため
コスト高になるとともに、ステンレス鋼Ｆ２６１．６２
を２分割するために強度が下がるといった不都合が生じ
る。

次に、第２実施例を第４図（ａ）（ｂ）に示す。

前記実施例では、中央の仕切り壁にのみアルミニウム板
７１．７２を配設したが、収納される使用済燃料の崩壊
熱がさらに高い場合には、他の仕切り壁にもアルミニウ
ム板７１．７２を配設することにより々・Ｊ応すること
ができる。この場合、上記と同様に各ステンレス鋼板６
１．６２の両外側にアルミニウム板７］、、７２を配設
してもよいが、図に示されるようにステンレス鋼板６１
．６２の片側面のみに対向してアルミニウム板７１．７
２を配設しても十分な効果が得られる。この場合、アル
ミニウム板７１．７２は各ステンレス鋼板６１．６２に
ついて同じ側の面に対向して設け、各区画１０に必ず１
枚の横方向アルミニウム板７１および縦方向アルミニウ
ム板７２が臨むようにすれば、効果的である。

なお、本発明は以上の実施例に限定されるものではなく
、例として次のような態様をとることも可能である。

（１）　　本発明における熱伝導板は、熱伝導性に優れ
たものであればよく、上記アルミニウム板の（ｉ！！、
アルミニウム合金、銅板等が好適である。例えば、前記
第１実施例の構造において、ステンレスｆｖ４板６１．
６２に対向して厚さ５１Ｄ１１のアルミニウム合金を取
付けた場合と取付けない場合とでは、使用済燃料の被覆
管の最高温度に１００℃以上の差が現れる。

また、上記実施例では熱伝導板としてホウ素（中性子吸
収材）を含んだアルミニウム板７〕。

７２を使用したものを示したが、本発明における熱伝導
板は必ずしも中性子吸収材を含んでいなくてもよく、少
なくともステンレス鋼板に中性子吸収材が含まれていれ
ば、上記効果を達成することができる。

（２）ステンレス鋼板に含まれる中性子吸収材の種類も
特に問わず、ガドリニウムやその合金等も使用可能であ
る。

（３）上述のように、本発明における熱伝導板は使用済
燃料から直接崩壊熱を受ける位置に配されるので、この
熱伝導板とステンレス鋼板とは特に密心させなくても容
器本体へは良好に伝達される。

従って、構造上両者の固定が必要な場合でも、数箇所で
ボルト止めする程度で十分である。

（４）本発明におけるステンレス鋼板や熱伝導板、およ
びこれらにより形成される収納用区画等の形状は特に問
わず、容器本体の形状や被収納物の形状等に応じて適宜
設定すればよい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明は、中性子吸収＋イを含むステンレ
ス鋼板の外側に該ステンレス鋼板よりも熱伝導性の高い
材料からなる熱伝導板を配設したものであるので、上記
ステンレス鋼板により十分な強度を維持しながら、収納
物の発する熱を熱伝導板により容器本体へ逃がすことが
できる。従って、全体の板１ゾは、ステンレスＭ板やア
ルミニウム板１１ｊ独でバスケットを構成したものより
も小さく抑えることができ、これによって放射性物質の
可能収納量の増加を図ることができる。また、ステンレ
ス鋼板と熱伝導板は完全に密着させる必要がなく、製造
も容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の第１実施例における放射性物質
の収納容器のバスケットの平面断面図、第１図（ｂ）は
同図（ａ）におけるＡ部の拡大図、第２図は同収納容器
のバスケットにおけるステンレス鋼板の組合せ構造を示
す斜視図、第３図は同収納容器の全体構造を示す一部破
断斜視図、第４図（ａ）は第２実施例における放射性物
質の収納容器のバスケットの平面断面図、第４図（ｂ）
は同図（ａ）のＢ部拡大図である。 １・・・容器本体、６１・・・横方向のホウ素入りステ
ンレス鋼板、６２・・・縦方向のホウ素入りステンレス
Ｍ仮、７１・・・横方向のアルミニウム板（熱伝導板）
、７２・・・縦方向のアルミニウム板（熱伝導板）１０
・・・収納用区画。 特許出願人　　　　　株式会社　神戸製鋼所代　理　人
　　　　　弁理士　　小谷　悦司同　　　　　　　弁理
士　　長１）　正第　　１　　　図 （ａ） 第　　２ 図 （ｂ） 第 図 第 図 （ａ） （ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、放射性物質を収容する収納容器本体中に挿入される
   バスケットであって、中性子吸収材を含むステンレス鋼
   板により複数の収納用区画をもつ格子状に形成され、こ
   のステンレス鋼板の一部または全部の外側に該ステンレ
   ス鋼板よりも熱伝導性の高い材料からなる熱伝導板が配
   設されたことを特徴とする放射性物質の収納容器のバス
   ケット。 ２、ステンレス鋼板の両外側に熱伝導板が配設されたこ
   とを特徴とする請求項１記載の放射性物質の収納容器の
   バスケット。