JPH06148382A - 使用済核燃料貯蔵庫 - Google Patents
使用済核燃料貯蔵庫Info
- Publication number
- JPH06148382A JPH06148382A JP4304043A JP30404392A JPH06148382A JP H06148382 A JPH06148382 A JP H06148382A JP 4304043 A JP4304043 A JP 4304043A JP 30404392 A JP30404392 A JP 30404392A JP H06148382 A JPH06148382 A JP H06148382A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nuclear fuel
- spent nuclear
- heat
- warm air
- fuel storage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 乾式の使用済核燃料貯蔵庫における熱吸収効
率を高め、温度の高い使用済核燃料でも貯蔵できる乾式
の使用済核燃料貯蔵庫を提供しようとするものである。 【構成】 隔壁３によって外気から隔離されて構築され
た空間内に、使用済核燃料を収納した柱状容器を鉛直な
姿勢を保って保管する貯蔵セル５と、この貯蔵セルから
発生する熱によって暖められた暖気を収集する暖気収集
室１４と、この暖気から熱を吸収して上記隔壁の外側に
熱を放出させる熱交換手段９と、この熱交換手段によっ
て冷やされた冷気を貯蔵セルに導く冷気循環路１２とを
設けて構成される使用済核燃料貯蔵庫において、上記貯
蔵セル、暖気収集室、冷気循環器とから成る閉ループに
熱輻射に対する吸収能力が高い気体を熱媒体として充填
した構造としたものである。
率を高め、温度の高い使用済核燃料でも貯蔵できる乾式
の使用済核燃料貯蔵庫を提供しようとするものである。 【構成】 隔壁３によって外気から隔離されて構築され
た空間内に、使用済核燃料を収納した柱状容器を鉛直な
姿勢を保って保管する貯蔵セル５と、この貯蔵セルから
発生する熱によって暖められた暖気を収集する暖気収集
室１４と、この暖気から熱を吸収して上記隔壁の外側に
熱を放出させる熱交換手段９と、この熱交換手段によっ
て冷やされた冷気を貯蔵セルに導く冷気循環路１２とを
設けて構成される使用済核燃料貯蔵庫において、上記貯
蔵セル、暖気収集室、冷気循環器とから成る閉ループに
熱輻射に対する吸収能力が高い気体を熱媒体として充填
した構造としたものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は例えば原子力発電所か
ら出される使用済核燃料を貯蔵する乾式の使用済核燃料
貯蔵庫に関する。
ら出される使用済核燃料を貯蔵する乾式の使用済核燃料
貯蔵庫に関する。
【０００２】
【従来の技術】原子力発電所では原子炉に装荷された核
燃料集合体を使用年数に応じて順次新品と交換する作業
が行われている。炉から取出された使用済核燃料は核分
裂物質の崩壊のために、なお強い放射能と熱を放出し続
ける。このため一般には発電所内に設けた貯蔵プールに
水沈させて冷却している。
燃料集合体を使用年数に応じて順次新品と交換する作業
が行われている。炉から取出された使用済核燃料は核分
裂物質の崩壊のために、なお強い放射能と熱を放出し続
ける。このため一般には発電所内に設けた貯蔵プールに
水沈させて冷却している。
【０００３】貯蔵プールに使用済核燃料を水沈されて冷
却する場合、冷却水は放射能に汚染されるため、その処
理に多大なコストが掛かる。このため使用済核燃料の発
熱量が基準以下に減少した時点で可及的速やかに貯蔵プ
ールから引き出し、再処理を行うか又は貯蔵プール以外
の方法で中間貯蔵を行うかを選択し、なるべく貯蔵プー
ルに保管している間の時間を短くし、貯蔵コストの低減
をはかることが望ましい。
却する場合、冷却水は放射能に汚染されるため、その処
理に多大なコストが掛かる。このため使用済核燃料の発
熱量が基準以下に減少した時点で可及的速やかに貯蔵プ
ールから引き出し、再処理を行うか又は貯蔵プール以外
の方法で中間貯蔵を行うかを選択し、なるべく貯蔵プー
ルに保管している間の時間を短くし、貯蔵コストの低減
をはかることが望ましい。
【０００４】この中間貯蔵に適した乾式の使用済核燃料
貯蔵庫について「特願平４−６７６８１号」が提案され
ている。先願の提案においては、コンクリート等で外気
から隔離された空間を地下に構築し、この空間にステン
レスのように熱の良導体から成る金属ブロックにより構
成された貯蔵セルを配置し、金属ブロック内に鉛直方向
に多数配列形成された孔内に、柱状容器内に収納した使
用済核燃料を設置する。
貯蔵庫について「特願平４−６７６８１号」が提案され
ている。先願の提案においては、コンクリート等で外気
から隔離された空間を地下に構築し、この空間にステン
レスのように熱の良導体から成る金属ブロックにより構
成された貯蔵セルを配置し、金属ブロック内に鉛直方向
に多数配列形成された孔内に、柱状容器内に収納した使
用済核燃料を設置する。
【０００５】貯蔵セル内の空気は使用済燃料から発する
熱により暖められ、ヒートパイプのような熱交換手段に
よって外気に熱を伝達する。
熱により暖められ、ヒートパイプのような熱交換手段に
よって外気に熱を伝達する。
【０００６】
【発明が解決しようとする問題点】冒頭で説明したよう
に貯蔵プールでは管理にコストが掛かる欠点がある。従
って、原子炉から取出した使用済核燃料を直接乾式の使
用済核燃料貯蔵庫に保管できると低コストで保管でき都
合がよく、このために前述の「特願平４−６７６８１
号」が提案されている。
に貯蔵プールでは管理にコストが掛かる欠点がある。従
って、原子炉から取出した使用済核燃料を直接乾式の使
用済核燃料貯蔵庫に保管できると低コストで保管でき都
合がよく、このために前述の「特願平４−６７６８１
号」が提案されている。
【０００７】この発明の目的は、この「特願平４−６７
６８１号」において提案されている乾式の使用済核燃料
貯蔵庫の冷却能力より高い冷却能力を有する乾式の使用
済核燃料貯蔵庫を提供しようとするものである。
６８１号」において提案されている乾式の使用済核燃料
貯蔵庫の冷却能力より高い冷却能力を有する乾式の使用
済核燃料貯蔵庫を提供しようとするものである。
【０００８】
【問題点を解決するための手段】この発明では「特願平
４−６７６８１号」で提案した乾式の使用済核燃料貯蔵
庫において貯蔵セル５、暖気収集室、冷気循環路から成
る閉ループ内の雰囲気を、輻射による熱吸収が高い気
体、またはこれらの気体を空気等で希釈したものを充填
する。
４−６７６８１号」で提案した乾式の使用済核燃料貯蔵
庫において貯蔵セル５、暖気収集室、冷気循環路から成
る閉ループ内の雰囲気を、輻射による熱吸収が高い気
体、またはこれらの気体を空気等で希釈したものを充填
する。
【０００９】使用済核燃料から放出される熱は、柱状容
器と、この柱状容器の周面に接する気体及び貯蔵セルを
構成する金属ブロックを暖めるが、熱吸収が高い気体の
充填により、使用済核燃料の輻射を上記気体が直接吸収
し暖められる。この結果、使用済核燃料の放熱効率を高
める。従って、この発明による使用済核燃料貯蔵庫によ
れば、使用済燃料の発熱量が高くても、輻射吸収による
使用済燃料の放熱効率が高いことから、使用済核燃料の
温度が上昇することを抑制することができ、更に柱状容
器の温度が上昇する現象も抑制できる。よって、発熱量
が大きい使用済核燃料の場合でも貯蔵できる利点があ
る。
器と、この柱状容器の周面に接する気体及び貯蔵セルを
構成する金属ブロックを暖めるが、熱吸収が高い気体の
充填により、使用済核燃料の輻射を上記気体が直接吸収
し暖められる。この結果、使用済核燃料の放熱効率を高
める。従って、この発明による使用済核燃料貯蔵庫によ
れば、使用済燃料の発熱量が高くても、輻射吸収による
使用済燃料の放熱効率が高いことから、使用済核燃料の
温度が上昇することを抑制することができ、更に柱状容
器の温度が上昇する現象も抑制できる。よって、発熱量
が大きい使用済核燃料の場合でも貯蔵できる利点があ
る。
【００１０】
【実施例】図１にこの発明による使用済燃料貯蔵庫の実
施例を示す。使用済核燃料貯蔵庫は例えばコンクリート
のような放射線遮蔽材料からなる隔壁３によって外気か
ら隔離された空間を地下に構築し、この空間の上部にハ
ンドリングエリア４を下部に貯蔵セル５を配置する。
施例を示す。使用済核燃料貯蔵庫は例えばコンクリート
のような放射線遮蔽材料からなる隔壁３によって外気か
ら隔離された空間を地下に構築し、この空間の上部にハ
ンドリングエリア４を下部に貯蔵セル５を配置する。
【００１１】貯蔵セル５は例えばステンレスのように熱
の良導体から成る金属ブロックによって構成する。貯蔵
セル５には鉛直方向に孔を多数配列形成し、この孔によ
って貯蔵ピット５Ａを構成する。この貯蔵ピット５Ａに
図２に示した第２柱状容器１７を収納し、この中に使用
済核燃料２を保管する第１柱状容器１を収納する。ハン
ドリングエリア４に例えば天井クレーン６と、自走式装
荷機７とを有し、天井クレーン６と自走式装荷機７を使
って第１柱状容器１をハンドリングエリア４の床面に形
成した孔を通じて貯蔵セル５に設けた貯蔵ピット５Ａに
挿入し、貯蔵セル５に鉛直に立った姿勢で第１柱状容器
１を格納し保管する。
の良導体から成る金属ブロックによって構成する。貯蔵
セル５には鉛直方向に孔を多数配列形成し、この孔によ
って貯蔵ピット５Ａを構成する。この貯蔵ピット５Ａに
図２に示した第２柱状容器１７を収納し、この中に使用
済核燃料２を保管する第１柱状容器１を収納する。ハン
ドリングエリア４に例えば天井クレーン６と、自走式装
荷機７とを有し、天井クレーン６と自走式装荷機７を使
って第１柱状容器１をハンドリングエリア４の床面に形
成した孔を通じて貯蔵セル５に設けた貯蔵ピット５Ａに
挿入し、貯蔵セル５に鉛直に立った姿勢で第１柱状容器
１を格納し保管する。
【００１２】貯蔵セル５に形成された貯蔵ピット５Ａは
上面及び下面が開放される。貯蔵ピット５Ａを構成する
孔と第２柱状容器１７との間には気体が流通できる空隙
が形成される。従ってこの空隙内で第２柱状容器１７か
らの熱伝導及び使用済燃料から発せられる熱輻射の吸収
により気体が暖められ、上方に移動し対流が形成され
る。この対流により第２柱状容器１７が冷却されること
により、第１柱状容器１及び使用済核燃料２が冷却され
る。
上面及び下面が開放される。貯蔵ピット５Ａを構成する
孔と第２柱状容器１７との間には気体が流通できる空隙
が形成される。従ってこの空隙内で第２柱状容器１７か
らの熱伝導及び使用済燃料から発せられる熱輻射の吸収
により気体が暖められ、上方に移動し対流が形成され
る。この対流により第２柱状容器１７が冷却されること
により、第１柱状容器１及び使用済核燃料２が冷却され
る。
【００１３】貯蔵ピット５Ａから吐き出された暖気は、
暖気収集室１４に集められ、熱交換手段９によって熱を
吸収させ暖気を冷却する。熱交換手段９の他端側は隔壁
３を貫通して外気通路１１に露出され、外気通路１１を
通る外気に熱を放出させる。熱交換手段９によって冷却
された気体、冷気循環路１２に案内されて貯蔵セル５の
下部に移され、貯蔵セル５に形成された貯蔵ピット５Ａ
に吸い込まれる。このようにして使用済核燃料貯蔵庫
は、隔壁３で隔離された空間内を自然対流によって冷却
気体を循環させ、第１柱状容器１に格納された使用済核
燃料２を冷却する。
暖気収集室１４に集められ、熱交換手段９によって熱を
吸収させ暖気を冷却する。熱交換手段９の他端側は隔壁
３を貫通して外気通路１１に露出され、外気通路１１を
通る外気に熱を放出させる。熱交換手段９によって冷却
された気体、冷気循環路１２に案内されて貯蔵セル５の
下部に移され、貯蔵セル５に形成された貯蔵ピット５Ａ
に吸い込まれる。このようにして使用済核燃料貯蔵庫
は、隔壁３で隔離された空間内を自然対流によって冷却
気体を循環させ、第１柱状容器１に格納された使用済核
燃料２を冷却する。
【００１４】ここまでの説明は「特願平４−６７６８１
号」の実施例と同じである。この発明においては上述し
た貯蔵セル５、暖気収集室１４、冷気循環路１２から成
る閉ループ内の雰囲気を、輻射による熱吸収が高い例え
ば炭酸ガス、水蒸気、一酸化炭素、亜硫酸ガス、酸化窒
素、アンモニア等の気体、又はこれらの気体を空気等で
希釈したものを充填する。
号」の実施例と同じである。この発明においては上述し
た貯蔵セル５、暖気収集室１４、冷気循環路１２から成
る閉ループ内の雰囲気を、輻射による熱吸収が高い例え
ば炭酸ガス、水蒸気、一酸化炭素、亜硫酸ガス、酸化窒
素、アンモニア等の気体、又はこれらの気体を空気等で
希釈したものを充填する。
【００１５】ここで例えば炭酸ガスを充填した場合に
は、空気を充填した場合と比較して３割程度の熱吸収能
力の増加となる。従って通常の使用済核燃料と比較して
３割程度発熱量の大きい例えば高燃焼度燃料又は混合酸
化物燃料について通常の使用済核燃料と同程度の温度で
安全に保管できかつ経済的に貯蔵することができる。尚
上述では貯蔵セル５を金属ブロックによって構成して
「特願平４−６７６８１号」の構成にこの発明を適用し
た例を説明したが「特願平４−６７６７９号」で提案し
たように貯蔵セル５をコンクリートによって構成した場
合にもこの発明を適用することができることは容易に理
解できよう。
は、空気を充填した場合と比較して３割程度の熱吸収能
力の増加となる。従って通常の使用済核燃料と比較して
３割程度発熱量の大きい例えば高燃焼度燃料又は混合酸
化物燃料について通常の使用済核燃料と同程度の温度で
安全に保管できかつ経済的に貯蔵することができる。尚
上述では貯蔵セル５を金属ブロックによって構成して
「特願平４−６７６８１号」の構成にこの発明を適用し
た例を説明したが「特願平４−６７６７９号」で提案し
たように貯蔵セル５をコンクリートによって構成した場
合にもこの発明を適用することができることは容易に理
解できよう。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば貯蔵セル５、暖気収集室
１４、冷気循環路１２から成る閉ループ内の雰囲気を輻
射による熱吸収能力が高い気体又は、空気等で希釈した
ものを充填することにより、使用済核燃料の輻射を効率
よく吸収することができ、また効率良く放熱させること
ができる。
１４、冷気循環路１２から成る閉ループ内の雰囲気を輻
射による熱吸収能力が高い気体又は、空気等で希釈した
ものを充填することにより、使用済核燃料の輻射を効率
よく吸収することができ、また効率良く放熱させること
ができる。
【００１７】よって、通常燃料に比べ発熱量が大きい高
燃焼度燃料及び混合酸化物燃料を安全かつ経済的に貯蔵
することができる。また通常燃料については、貯蔵プー
ルにおける貯蔵期間を短縮することができる。
燃焼度燃料及び混合酸化物燃料を安全かつ経済的に貯蔵
することができる。また通常燃料については、貯蔵プー
ルにおける貯蔵期間を短縮することができる。
【図１】この発明の実施例を説明するための断面図。
【図２】使用済核燃料を収納する柱状容器の構造を説明
するための拡大断面図。
するための拡大断面図。
１ 第１柱状容器 ２ 使用済核燃料 ３ 隔壁 ４ ハンドリングエリア ５ 貯蔵セル ５Ａ 貯蔵ピット ９ 熱交換手段 １１ 外気通路 １２ 冷気循環路 １３ 金属プラグ １４ 暖気収集室 １５ 冷気送給室 １７ 第２柱状容器
Claims (1)
- 【請求項１】 放射線遮蔽材料によって構成される隔壁
によって外気から隔離されて構築された空間内に、使用
済核燃料を収納した柱状容器を鉛直な姿勢を保って保管
する貯蔵セルと、この貯蔵セルから発生する熱によって
暖められた暖気を収集する暖気収集室と、この暖気から
熱を吸収して上記隔壁の外側に熱を放出させる熱交換手
段と、この熱交換手段によって冷やされた冷気を貯蔵セ
ルへ導く冷気循環路とを設けて構成される使用済核燃料
貯蔵庫において、 上記の貯蔵セル、暖気収集室、冷気循環路から成る閉ル
ープに熱輻射に対する吸収能力が高い気体を熱媒体とし
て充填したことを特徴とする使用済核燃料貯蔵庫。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4304043A JPH06148382A (ja) | 1992-11-13 | 1992-11-13 | 使用済核燃料貯蔵庫 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4304043A JPH06148382A (ja) | 1992-11-13 | 1992-11-13 | 使用済核燃料貯蔵庫 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06148382A true JPH06148382A (ja) | 1994-05-27 |
Family
ID=17928366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4304043A Pending JPH06148382A (ja) | 1992-11-13 | 1992-11-13 | 使用済核燃料貯蔵庫 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06148382A (ja) |
-
1992
- 1992-11-13 JP JP4304043A patent/JPH06148382A/ja active Pending
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