JPH02287197A

JPH02287197A - 核廃棄物封入パッケージの貯蔵モジュール及びその製造方法

Info

Publication number: JPH02287197A
Application number: JP2087305A
Authority: JP
Inventors: Daniel C Meess; ダニエル・クリントン・ミーズ
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1989-03-31
Filing date: 1990-03-30
Publication date: 1990-11-27
Anticipated expiration: 2014-03-03
Also published as: EP0390379A2; EP0390379B1; ES2069680T3; KR900015178A; US5431295A; EP0390379A3; DE69016480T2; JP2863772B2; KR100198833B1; CA2013505A1; DE69016480D1

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】

【発明の分野１本発明は一般に、核廃棄物、即ち、放射性廃棄物（以下
、単に「廃棄物」ともいう）を作業者が安全に取扱うこ
とができ、また、廃棄物貯蔵施設又は処理施設で永続的
に貯蔵できるよう種々の放射線レベルの廃棄物を収納貯
蔵するコンクリート製貯蔵モジュールに関する０本発明
は、より詳細には、漏洩が生じないようにする追加の遮
蔽・防護手段となる改良型ライナーを備えた核廃棄物貯
蔵モジュールに関する。【従来の技術】核廃棄物の包装のための方式及び貯蔵モジュールが従来
技術において知られている。かかる公知の貯蔵モジュー
ルの１つは、廃棄物封入パッケージを収納するモジュー
ル形式のプレキャストコンクリート製容器として形成さ
れる。モジュールは、遮蔽型フォークリフトによって取
り扱われるほど十分小型であるように直径が約２層であ
り、又、処理施設で隙間無く整然と能率的に積み重ねる
ことができるよう横断面が六角形の壁を有している。典
型的には、貯蔵モジュールはプレキャストコンクリート
製の蓋で閉鎖されて貯蔵施設又は処理施設に運ばれる。かかるプレキャストコンクリート製貯蔵モジュールを用
いる貯蔵施設の一例が１９８７年７月２１日に発行され
た米国特許第４，８８１゜７０８号に示されている。か
かる米国特許の開示内容を木１１１１１１書の一部を形
成するものとして引用する。従来、廃棄物封入パッケージを定位置に固定すると共に
追加の漏洩防止障壁・放射線遮蔽手段となるようセメン
ト質グラウトを貯蔵モジュール内に注入している。この
目的のためには粒状充填物を用いるのが一層好ましい、
低レベルで寿命の短い放射性廃棄物に関しては、セメン
ト質グラウトであるにせよ粒状充填物であるにせよ、か
かる追加の漏洩防止障壁層は通常は大抵の貯蔵目的に対
し十分である。しかしながら、寿命の長い放射性核種、高レベル放射性
廃棄物及び混合廃棄物に関しては、貯蔵モジュール内に
不浸透性のライナーを設けることによって追加の防護手
段を得ることが非常に望ましい、放射性廃棄物は、特定
の放射性元素の既知の半減期に応じて２（１０）年以上
もの長い期間にわたって有毒物質のまま存在する場合が
ある。従って、貯蔵容器は何年間にもわたって漏洩防止障壁の
状態を保つよう十分に強固で且つ耐久性があることが必
要である。上述のコンクリート製貯蔵モジュール内に追加の防護手
段として用いられる公知のライナーは、不浸透性の部分
品を容器の内部側壁に沿って互いに溶接して製造したも
のである。かかるライナーは耐久性のある漏洩防止障壁
となり得るが、残念ながら、製作及び取付けに難がある
。製造許容差又は製作公差があるために、貯蔵モジュー
ルの内径にはばらつきがあり、又互いに接合されるよう
になったライナーの各部分の寸法形状にもばらつきがあ
る。これらのばらつきのために、各ライナ一部分の寸法
形状を特別に修正しなければライナーをコンクリート製
モジュールの内部にびったすと嵌入させることは困難で
あり、かかる修正作業は時間がかかる。このようなライ
ナーの取付は法により、たとえ完全な嵌合状態が得られ
てもモジュール内の貯蔵スペースがその分失われる。最
後に、ライナーは多数の溶接継手を有しているので、溶
接部が破損すると、容器からの液状廃棄物の漏出経路が
生じる恐れがある。明らかに、モジュール内に嵌入される不浸透性ライナー
からなる追加の防護手段を有し、ライナーをコンクリー
ト製モジュール内へ嵌入させるという製造上の問題を解
決すると共に貯蔵スペースを著しく損失させないように
するプレキャストコンクリート製核廃棄物貯蔵モジュー
ルに対する要望がある。理想的には、かかるライナーは
、破損により容器を通る漏洩経路を生じさせる恐れのあ
る溶接継手を全く使用しないようにすべきである。［発明の概要］本発明の要旨は、成形可能な材料で作られていて、側壁
、底部及びこれらにより画定された内部空間を備えた容
器を有する核廃棄物封入パッケージ用貯蔵モジュールで
あって、壁及び底部を有する一体シームレス・ライナー
が、容器の内部空間と相補する形状になっていると共に
容器の側壁及び底部の内面を覆っており、ライナーと一
体に形成された複数のリブが、容器の側壁に埋め込まれ
た状態でライナーの壁の外部に沿って延びていることを
特徴とする貯蔵モジュールにある。シームレス・ライナ
ーの使用により、欠陥溶接部の生ずる恐れが無くなり、
一体ユニットの使用により、モジュール内へのライナー
の嵌入方法と関連のある問題が無くなり、しかも容器内
の貯蔵スペースはほとんど狭くならない。詳細に述べると、モジュールは、側壁及び底部を有する
プレキャストコンクリート製容器と、側壁の上縁に着脱
自在に取付けられて容器を閉鎖するプレキャストコンク
リート製蓋と、容器の側壁及び底部の内面を覆う円筒形
一体シームレス・ライナーとを有する。更に、ライナー
は、これと一体に形成されていて、ライナーの管状側壁
及び底部の外面に沿って延びる固着手段を備える。固着
手段は、容器の製造時にそのプレキャストコンクリート
製側壁及び底部に埋め込まれる部分を有する。固着手段
を、ライナーの外面から外方へ延びる第１の部分及びこ
の外方に延びる第１の部分から垂直方向に延びる第２の
部分を有するリブで構成するのがよく、それによりリブ
の第１及び第２の部分は容器の側壁及び底部に埋め込ま
れると、ライナーを容器の側壁及び底部に効果的に固着
する。リブはライナーの側壁に沿って、底部からＥ縁へ
長さ方向に、或いは円周方向に延びるのが良く１等間隔
を置いた状態で終端の無い多数のリブがライナーの長さ
方向軸線の周りに形成される、一実施例では、゛リブは
基本的には、単一の部分が外方に延びると共に２つの部
分がこれと垂直な方向に延びるような７字状である。別
の実施例では、リブの横断面は、基本的にはライナーか
ら遠ざかるにつれて寸法が大きくなる楔形部分を各端に
備えた外方に延びる部分で構成されるダブテール状であ
る。モジュールに廃棄物對入パッケージ及び他の障壁材
料を詰め込んだ後、ライナーの上縁の上部に嵌合してラ
イナーの円筒形内部を密封できるライナー用の蓋を設け
るのが良いが、これは任意である。ライナーは好ましく
は、比較的長い耐用年数をもつ種類のプラスチック、例
えばポリマーで形成される。かかるプラスチックの例と
しては、高密度架橋ポリエチレン樹脂、低密度ポリエチ
レン樹脂及びビニールエーテル樹脂が挙げられる。更に
、樹脂をガラス繊維材料のような繊維で′強化するのが
よい。貯蔵モジュール及びこれと一体のライナーを製造するに
は、管状の一体シームレス・ライナーに、平らな原状の
底部を形成すると共にリブを側部及び底部に沿ってライ
ナーと一体に形成する。しかる後、一体ライナーを貯蔵モジュール用型の中に支
持状態で配置し、モジュールのコンクリート製内壁及び
その内面を成形する。コンクリートをモジュール用型の
中に注ぎ込んで型内の空間を完全に満たすと、ライナー
のリブはコンクリートに埋め込まれた状態になる。コン
クリートが固化すると、モジュールユニットとライナー
の一体物が形成される。

【好ましい実施例の詳細な説明】

令弟１図を参照して（図中、同一の参照符号は同一の部
分を示している）、貯蔵モジュール１０を説明する。貯
蔵モジュールｌＯは、容器１２及び容器１２の内部を着
脱自在に密封する蓋１４で構成されている。容器１２は
幅の短いコーナ壁１８によって分離された実質的に平ら
な側壁１６を有する。側壁１８は底部１７と一体に形成
されている（ｒｉ４２図参照）、第１図に示すように、
側壁１８の形状により、複数個のモジュールを貯蔵施設
又は処理施設内で並置関係に配列しやすくなり、コーナ
壁１８は、モジュール１Ｇをアレー状に並べると共に次
々に上に積み重ねた場合、隣り合うモジュール１０の間
には、１つの貯蔵モジュールｌＯを把持する吊上げ用工
具を挿入しやすくする僅かな隙間を形成する。また、モ
ジュール１０の吊上げ及び移動を容易にするアイフック
２Ｇ（そのうち３つが第１図に示されている）が設けら
れている。次に第２Ｖ４を参照すると、一体シームレス会ライナー
２２が参照符号２４のところで側壁の内面及び参照符号
２８のところで底部１７と接触状態に設けられている。ライナー２２は説明上、管状の側壁部分２８と底部３０
に区分される。ライナー２２の側壁部分２８には、容器
１２の長さ方向に延びる状態で（底部１７から側壁１６
の上縁に向かって）複数個のリブ３２が一体に形成され
ている。リブ３２はライナー２２の管状側壁２８に沿っ
て円周方向に間隔を置いて配置されているが、かかる間
隔は一定であっても、所望のものであってもよい、好ま
しくは、リブは円周方向に６〜１２インチの一定間隔で
設けられる、言うまでもないが、間隔を一層密にすれば
ライナーを容器１２に固着するリブの数が増えるのでラ
イナー２２を一層強固に固着できる。しかしながらリブ
の数が多すぎるようなことがあると、リブの間にコンク
リートの脆弱な領域が生ずることになる。同様に、底部
３０のリブ３４は実質的に平らな底部３０に沿って延び
ているが、リブ３４の配設方向は別設重要ではない。第２図の底部３０に設けられたリブ３４及び側部リブ３
２を示す第３図の部分横断面図を参照すると分るように
、好ましい一実施例では各リブの横断面は実質的に丁字
形である。各リブ３２は、外方に、即ち半径方向に延び
る部分３６を有し、２つの脚部分３８が外方に延びる部
分３Ｂと実質的に垂直に延びている。外方に延びる部分
３６により、リブはプレキャストコンクリート製容器１
２のコンクリート製側壁１６に十分深く埋め込まれるよ
うになり、垂直な部分３８により、リブ３２、かくして
、ライナー２２それ自体がコンクリート製側壁ｌＢ内に
しっかりと保持されるようになる。底部３０に設けられ
たリブ３４はリブ３２と同様な方法で形成され、外方に
延びる部分３８及びこれと垂直に延びる脚部分３８を備
えている。第４図では、側壁リブの別な実施例が参照符号３２°で
図示されている。リブ３２′は上述の丁字形リブ３２と
同様に働く、説明上、外方に延びる部分４０がその両側
に垂直な部分４２を備えて形成されており、各垂直部分
４２の横断面は基本的には楔形であり、それにより、ラ
イナーの側壁２８から離れるにつれて寸法が大きくなる
、横断面がダブテール形状のリブが形成されている。こ
のダブテール形リブ３２°は、ライナー２２を高信頼度
で且つ効果的な態様で容器１２に永続的に固着するだけ
ではなく、適当な間隔を置いた状態で容器１２のコンク
リート製側壁内に十分深く埋まるよう働く。第５には、第２図に示すものと基本的に類似したモジュ
ール１０が図示されている。しかしながら、変形例とし
てのライナー４４が用いられ、リブ４６が管状側壁部分
４８に沿って円周方向に延びている０円周方向リプ４Ｂ
は側壁部分４８に沿って長さ方向に間隔を置いて設けら
れ、かくして終端の無い複数のリブが容器１２の底部か
ら上部に向って配設されている。上述の例と同様に、円
周方向リブ４６を一定間隔で形成するのがよいが、改造
型ライナー４４を容器１２に効果的に且つ正しく固着す
る必要があると考えられる場合には所望に応じて間隔を
定めてもよい、又、底部５０がその実質的に平らな外面
に沿って延びるリブ５２を備えているが、上述のように
リブ５２の配設方向は別設重要ではない。更に、円周方向リブ４８及び底部リブ５２を、第３図に
示すような横断面が丁字形、あるいは第４図に示すよう
な横断面がダブテール形となるよう形成するのがよい。本発明によれば、リブを木質的には任意の横断面形状で
形成してもよいことは言うまでもないしかしながら、外
方に延びる部分及びこれに対して垂直に延び、又は少な
くとも横断方向に延びる部材を備えた少なくとも１つの
他の部分をリブに設けることが好ましい、かくして、樹
木状の固着手段を形成する多数個の外方に延びる部分及
びこれらと垂直に延びる部分だけではなく、湾曲した表
面も利用される。これら固着手段全ての基本的な機能は
、リブを間隔を置いた状態で容器１２のコンクリート製
側壁に所望の深さまで埋め込み、垂直の部分によりライ
ナーを容器１２に固着することである。プレキャストコ
ンクリート製容器４の下に位置すると共にライナー２２
または４４の最上縁に密封状態で連結されるライナー用
カバー５４を設けるのがよいが、これは任意である。ラ
イナー用カバー５４とライナー２２を互いに密封係合し
やすくするため、第２図に示すように四部５６をライナ
ー用カバー５４の周縁部に設けるのがよい、ライナー用
カバーは、永続的な貯蔵のため廃棄物封入パッケージを
モジュール１０内に収納した後で取り付けられ、しかる
後、漏れ止め溶接、接着剤、または他の従来技術を用い
てライナーに刺止される。好ましくは、ライナー用カバ
ー５４は、ライナー２２の材質と同−又は類似の材料で
形成される。第２図に示すように一体のシームレス・ライナー２２を
備えた貯蔵モジュール１０を製造するためには、まず最
初にライナー２２を形成する必要がある。ライナー２２
を、外面に一体のリブ３２，３４が設けられた単一のシ
ームレス素材として形成するため、素材全体を成形する
。利用する１つのかかる成形法。を説明すると、射出成
形法により所望のポリマー、ポリマーの配合物、又は複
合材料を熔融状態で成形型に注入してライナーを形成す
る。その他任意の従来型成形法を同様に利用できること
は言うまでもない。ライナー２２の形Ｊ＆後、ライナー２２をモジュール用
型の中に配置する。モジュール用型（図示せず）は、第
１図に示すようなモジュール１０の外形に一致して側壁
１８．１８及び底部１７の外面を画定する開口部を備え
ているだけのものである。コンクリートを注入する成形
用空間がライナー２２とモジュール用型との間に画定さ
れるようライナー２２をモジュール用型内に支持する。ライナー２２を、成形／１１空Ｉｍの内部に配設されて
ライナー２２を底部と側部の両方、又はいずれか一方か
ら定位置に保持する剛性要素により支持してもよく、あ
るいはライナー２２の上縁部を複数の個所で把持してラ
イナーを定位置に保つジグにより上から吊下げてもよい
、しかる後、コンクリートを成形空間に注ぎ込むと、ラ
イナー２２は完成後のモジュール１Ｇの内面になる。こ
の製造方法を用いると、製作公差及びライナー２２をモ
ジュール用型に対して支持する際に生じる整列関係の僅
かな誤差にかかわらず、ライナーを容器１２に永続的に
固着できるという点で有利である。コンクリートは成形
用空１ｉｆｔのすみずみまで流れてこれを満たし、リブ
３２，３４のような固着手段によってライナーを容器１
２に固着することになる。コンクリートの注入及び固化
後２モジュールをモジュール用型から取り出せば一構成
部品としての一体ユニットが得られる。好ましくは、モジュールｌＯは、側壁１Ｂが遮蔽の目的
のためには厚さが少なくとも３インチ必要であるが、最
小の寸法になるように製造され如−コーナ壁部分１８は
それよりも実質的に厚くなることは明白である。同様に
、型は、バレル、ボックス及び他の大型容器を含む多く
の異なる形式の核廃棄物封入パッケージを収納できるに
十分大きなサイズのものである。ライナー自体の厚さは
好ましくは３．１７５〜６．３５０−腸であり、リブは
コンクリート製側壁内に１９．９５１１〜２５．４ｍｍ
の距離延びる。

【図面の簡単な説明】

第１図は５本発明に従って構成された閉鎖状態のモジュ
ールの斜視図である。第２図は、２−２線における第１図のモジュールの横断
面図である。第３図は、第２図の３−３線に沿って見た部分横断面図
であり、本発明に従って形成された長さ方向リブの一実
施例を示す図である。第４図は、第２図の３−３線に沿って見た部分横断面図
であり、本発明の長さ方向リプの第２の実施例を示す図
である。第５図は、第１図の２−２線に沿って見た横断面図であ
り、第２図と同様な図であるが本発明に従って構成され
た変形例としての円周方向リブを示す図である。〔主要な参照符号の説明ＪＩＯ・・・モジュール＋２−拳・容器１４・φ・蓋１８・・・側壁１８φ・・コーナ壁２２．４４　・・・一体シームレスーライナー２８・拳
・側壁部分３２．３４・・ｅリブ３Ｂ・・◆外方に延びる部分３８ψ・・垂直部分５４・・・ライナー用カバー特許出願人：ウェスチングハウス・エレクトリックｅコ
ーポレーション代理人　　：加藤紘一部　（ほか１名）ＦＩＧｊＦＩＧ、３ＦＩＧ、４ＦＪＧ、５

Claims

【特許請求の範囲】

（１）成形可能な材料で作られていて、側壁、底部及び
内部空間を備えた容器を有する核廃棄物封入パッケージ
貯蔵モジュールであって、壁及び底部を有する一体シー
ムレス・ライナーが、内部空間と相補形状をなすと共に
容器の側壁の内面及び底部を覆っており、該ライナーと
一体に形成された複数のリブが、容器の側壁に埋め込ま
れた状態でライナーの壁の外部に沿って延びていること
を特徴とする貯蔵モジュール。
（２）各リブは、半径方向に延びる部分と、該部分と垂
直に延びる少なくとも一部分とを有することを特徴とす
る請求項第（１）項記載の貯蔵モジュール。
（３）リブは、前記側壁に沿って容器の長さ方向に容器
の底部からその上縁まで延びていることを特徴とする請
求項第（２）項記載の貯蔵モジュール。
（４）リブはライナーの壁に沿って円周方向に延び、そ
れにより、複数の終端の無いリブがライナーの長さ方向
に沿って間隔を置いて形成されていることを特徴とする
請求項第（２）項記載の貯蔵モジュール。
（５）ライナーの底部の外面に沿って延びると共に容器
の底部に埋め込まれた複数の底部リブを更に有し、該底
部リブはそれぞれ、内部空間の軸方向に延びる部分と、
該部分と垂直に延びる少なくとも一部分とを有すること
を特徴とする請求項第（２）項記載の貯蔵モジュール。
（６）リブの横断面はＴ字形であり、それにより１つの
半径方向部及び該部分と垂直に延びる２つの部分が形成
されていることを特徴とする請求項第（２）項記載の貯
蔵モジュール。
（７）各リブは、一つの半径方向部分と、該半径方向部
分の両側に設けられた楔形部分とを有し、それにより、
ライナーから離れるにつれ寸法が増大する横断面がダブ
テール形のリブになっていることを特徴とする請求項第
（２）項記載の貯蔵モジュール。
（８）ライナー用蓋が、ライナーの内部を閉鎖するよう
ライナーの上縁に設けられていることを特徴とする請求
項第（１）項記載の貯蔵モジュール。
（９）ライナーは、高密度の架橋ポリエチレン製である
ことを特徴とする請求項第（１）項記載の貯蔵モジュー
ル。
（１０）核廃棄物の貯蔵モジュールの製造方法であって
、一体シームレス・ライナーを、管状壁部分と、底部に
より閉鎖された一端と、管状壁部分の外面に沿って延び
ていて、それぞれがライナーから外方へ延びる部分を備
えた一体形成の複数のリブとを有するよう形成し、一端
が開口した中空部を備えるライナーをモジュール用型内
に支持状態で配置して、モジュールと形状が一致する成
形用空間を画定し、成形可能な材料をモジュール用型内
に注ぎ込んでライナーの周りのすみずみまで成形用空間
を満たし、それによりリブを成形可能な材料の中に埋め
込み、その結果得られた一体ライナー付きのモジュール
を、成形可能な材料の固化後、モジュール用型から取り
出し、それにより、一体ライナーを備えた貯蔵モジュー
ルを一構成部品として得ることを特徴とする貯蔵モジュ
ール製造方法。
（１１）ライナーの底部にも、その外面に沿って延びる
一体底部リブを設けることを特徴とする請求項第（１０
）項記載の貯蔵モジュール製造方法。
（１２）リブを、ライナーの管状壁部分に沿ってライナ
ーの長さ方向にその底部から上縁まで延びるよう形成す
ることを特徴とする請求項第（１０）項記載の貯蔵モジ
ュール製造方法。
（１３）リブを、ライナーの管状壁部分に沿って円周方
向に延びるよう形成し、それにより、ライナーの長さ方
向に沿って終端の無い複数のリブを間隔を置いて設ける
ことを特徴とする請求項第（１０）項記載の貯蔵モジュ
ール製造方法。
（１４）リブを横断面がＴ字形になるよう形成し、１つ
の外方へ延びる部分及び該部分と垂直に延びる２つの部
分を形成することを特徴とする請求項第（１０）項記載
の貯蔵モジュール製造方法。
（１５）各リブを横断面がダブテール形になるよう形成
して１つの外方へ延びる部分及び該部分の両側に設けら
れていて、これと垂直に延びる楔形部分が得られるよう
にし、楔形部分は、ライナーから離れるにつれ寸法が増
大するダブテール形のリブを形成することを特徴とする
請求項第（１１）項記載の貯蔵モジュール製造方法。
（１６）ライナーを高密度の架橋ポリエチレンで形成す
ることを特徴とする請求項第（１０）項記載の貯蔵モジ
ュール製造方法。