JPH0968594A - 放射性廃棄物保管処分用容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 早期に放射性廃棄物の冷却が可能で、搬送も
容易に行えるようにする。 【解決手段】 一端に開口部１ａを有し且つ放射性廃棄
物Ｓを収納可能な収納容器本体１ｂと、収納容器本体１
ｂの開口部１ａを閉塞可能な蓋１ｃとを備え、収納容器
本体１ｂの外側面に放熱フィン２ｂを設け、放熱フィン
２ｂで冷却を良くし、放熱フィン２ｂを取り外し可能に
することにより、搬送及び処分の容易化を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発電プラント等の
原子炉において使用された燃料等の放射性廃棄物を崩壊
熱が除去されるまで保管し、安定した状態で地層処分す
ることができるようにした放射性廃棄物保管処分用容器
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】発電プラント等の原子炉において使用さ
れる燃料は、３〜４年程度供用されると、燃料中に核分
裂生成物が蓄積して燃焼に限界が生じ、新しい燃料に交
換される。

【０００３】そして燃焼に限界が生じた使用済燃料は、
発電プラント等に設けられた使用済燃料貯蔵プールにお
いて純水に浸漬した状態で保管される。

【０００４】この使用済燃料には、未燃焼のウランや燃
料の燃焼に際して生成されるプルトニウムが核分裂生成
物に混在した状態で含まれており、使用済燃料から未燃
焼のウラン等を回収する再処理作業を行い、これにより
得られるウラン等を原子炉の燃料として再利用すること
が実施されようとしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、使用済
燃料の再処理作業は、現時点においては本格的に実施さ
れておらず、使用済燃料貯蔵プールに保管される使用済
燃料の総量は、年々増加する傾向を呈している。

【０００６】そこで、使用済燃料等の放射性廃棄物の崩
壊熱が除去された後、放射性廃棄物を地表から約１００
０ｍ程度の地中岩盤に埋設する地層処分を行うことが検
討されているが、放射性廃棄物の崩壊熱が除去されるま
でには、３０〜５０年程度の期間を要するので、上述し
た地層処分を行うにあたっては、崩壊熱が除去されるま
での間、放射性廃棄物を冷却保管する必要がある。

【０００７】本発明は上述した実情に鑑みてなされたも
ので、崩壊熱が除去されるまで放射性廃棄物を冷却保管
し、崩壊熱が除去された後、地層処分をするのに適した
放射性廃棄物保管処分用容器を提供することを目的とす
るものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の請求項１に記載の放射性廃棄物保管処分用容器
では、一端に開口部を有し且つ放射性廃棄物を収納可能
な容器本体と、該容器本体の前記開口部を閉塞可能な蓋
とを備え、前記容器本体の外側面に放熱フィンを設けて
いる。

【０００９】また、本発明の請求項２に記載の放射性廃
棄物保管処分用容器では、上述した本発明の請求項１に
記載の放射性廃棄物保管処分用容器の放熱フィンを容器
本体から取り外し可能にしている。

【００１０】更に、本発明の請求項３に記載の放射性廃
棄物保管処分用容器では、上述した本発明の請求項１あ
るいは請求項２に記載の放射性廃棄物保管処分用容器の
構成に加えて、容器本体もしくは蓋のいずれかに容器本
体の外部と内部とを連通する検出口を穿設し、管を接続
した時に開く弁を備えたコネクタを設けている。

【００１１】本発明の請求項１から請求項３に記載の放
射性廃棄物保管処分用容器のいずれにおいても、容器本
体内部に収納された放射性廃棄物は、放熱フィンにより
早期に冷却される。

【００１２】本発明の請求項２に記載の放射性廃棄物保
管処分用容器においては、放熱フィンを容器本体から取
り外すと、搬送及び処分が容易になる。

【００１３】本発明の請求項３に記載の放射性廃棄物保
管処分用容器においては、コネクタから容器本体内部に
不活性ガスを充填したり、コネクタに圧力計を接続して
容器本体内部のガス圧を計測することにより、容器本体
の密封状態を検知できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照しつつ説明する。

【００１５】図１は、本発明の放射性廃棄物保管処分用
容器の実施の形態の一例を示す縦断面図、図２は図１の
ＩＩ−ＩＩ方向から見た底面図で、１は放射性廃棄物保
管処分用容器であり、この放射性廃棄物保管処分用容器
１は、一端（上端）に開口部１ａを有する収納容器本体
１ｂと、この収納容器本体１ｂの開口部１ａに密接する
ように嵌入可能な一次蓋１ｃと、二次蓋１ｄとによって
構成されている。

【００１６】収納容器本体１ｂは、開口部１ａから内部
に複数の放射性廃棄物Ｓを収納し得る筒状の形状に作ら
れており、一次蓋１ｃは、開口部１ａに嵌入した状態
で、図示しないボルト等の機械的締結手段により収納容
器本体１ｂに固着され、開口部１ａを閉塞するようにな
っている。

【００１７】二次蓋１ｄは、開口部１ａに嵌入された一
次蓋１ｃの外表面に密接して、収納容器本体１ｂの端面
に当接し得る形状に形成されている。この二次蓋１ｄ
は、図示しないボルト等の機械的締結手段により収納容
器本体１ｂに固着され、一次蓋１ｃと共に収納容器本体
１ｂの開口部１ａを閉塞するようになっている。

【００１８】これらの収納容器本体１ｂ、一次蓋１ｃ、
二次蓋１ｄは、それぞれ炭素鋼、ステンレス鋼等の強度
部材によって形成されている。

【００１９】収納容器本体１ｂの所定位置には、収納容
器本体１ｂの外部と内部とを連通する検出口１ｅが穿設
されていて、検出口１ｅの外側端部には、コネクタ１ｆ
が取り付けられている。

【００２０】コネクタ１ｆは、図３に示すように箱状に
形成されていて、コネクタ１ｆの収納容器本体１ｂの内
部側を向いている面には、前述した検出口１ｅと連通す
る開口１ｇが穿設されており、コネクタ１ｆの収納容器
本体１ｂの外部側を向いている面には、雌ねじ孔１ｈが
穿設されている。そしてコネクタ１ｆの箱状の内部には
弁１ｉが設けてあって、この弁１ｉはスプリング１ｊに
より、雌ねじ孔１ｈを閉鎖するように付勢されている。

【００２１】雌ねじ孔１ｈには、コネクタ１ｆの外部か
ら、管３を螺入等の手段で接続することができるように
なっていて、雌ねじ孔１ｈに管３を接続すると、管３の
端部がコネクタ１ｆの内部に突出し、スプリング１ｊの
力に抗して弁１ｉを雌ねじ孔１ｈから離すようにされて
いる。

【００２２】管３の端部側面には複数のスリット３ａが
設けてあって、上述のようにコネクタ１ｆの雌ねじ孔１
ｈに管３を接続すると、検出口１ｅ、開口１ｇ、コネク
タ１ｆの内部、スリット３ａを介して、収納容器本体１
ｂの内部と管３とが連通した状態になる。

【００２３】管３の他端側に関しては、後に説明する。

【００２４】上述した検出口１ｅ並びにコネクタ１ｆ
は、収納容器本体１ｂに設けずに、一次蓋１ｃ、二次蓋
１ｄに亘って設けてもよい。

【００２５】図１、図２において、２ａは複数のフィン
取付け座であって、このフィン取付け座２ａは、前記の
収納容器本体１ｂとほぼ等しい全長を有しており、収納
容器本体１ｂの外側面に、収納容器本体１ｂの軸線と平
行で等間隔に位置するように、図示しないボルト等の機
械的締結手段で着脱可能に取り付けられている。

【００２６】上述したフィン取付け座２ａの外表面に
は、フィン取付け座２ａとほぼ等しい全長の放熱フィン
２ｂが、フィン取付け座２ａの縦方向の中心軸線上にそ
れぞれ溶接によって固着されている。

【００２７】図４は、上述した放射性廃棄物保管処分用
容器１をトレーラトラック等で輸送する時の状態を示し
た正面図、図５は、図４をＶ−Ｖ方向から見た側面図で
あって、輸送の際には放射性廃棄物保管処分用容器１を
横倒しの姿勢とし、収納容器本体１ｂの端部に嵌めるこ
とができるようにバルサ材で形成されている一対の緩衝
ブロック４を、収納容器本体１ｂの両端部に外嵌し、輸
送作業が容易に行えるようにするものである。

【００２８】図６は、上述した放射性廃棄物保管処分用
容器１を使用して放射性廃棄物Ｓを地層処分する施設の
一例を示す縦断面図である。

【００２９】図３において、１１は容器室で、地表１２
から約１０００ｍ程度の深さの地中岩盤１３の内部に開
削されているものである。

【００３０】この容器室１１の底面には、前述の放射性
廃棄物Ｓを収納した放射性廃棄物保管処分用容器１を嵌
入することができる容器嵌入穴１４が多数形成されてい
る。

【００３１】また、容器室１１の底面の残りの部分は、
容器嵌入穴１４への放射性廃棄物保管処分用容器１の移
送準備作業を行う作業フロア１５になっていて、この作
業フロア１５には、搬送台車１６が備えられている。

【００３２】さらに、容器室１１の天井部には、作業フ
ロア１５の直上から容器嵌入穴１４が形成されている箇
所の直上に亘るように、天井クレーン１７が設けられて
いる。

【００３３】作業フロア１５の容器嵌入穴１４から離れ
ている側の端部直上と地表１２との間には、容器搬送坑
１８が鉛直に開削されていて、容器搬送坑１８の内部に
は、昇降機１９が配置されている。

【００３４】地表１２で容器搬送坑１８の上部開口を覆
うように構築された建屋２０の内部には巻上装置２１が
設けられていて、この巻上装置２１から容器搬送坑１８
に垂下させたワイヤロープ２２の先端部が昇降機１９に
連結され、昇降機１９は容器搬送坑１８を通って、地表
１２の建屋２０と作業フロア１５との間を昇降するよう
にされている。

【００３５】次に、図１及び図２に示す放射性廃棄物保
管処分用容器１の使用方法を説明する。

【００３６】放射性廃棄物Ｓの崩壊熱を除去する際に
は、図１、図２に示すように、収納容器本体１ｂの外側
面にフィン取付け座２ａを介して放熱フィン２ｂを取り
付け、開口部１ａには一次蓋１ｃと二次蓋１ｄとを嵌入
しない状態の収納容器本体１ｂの開口部１ａから、放射
性廃棄物Ｓを収納容器本体１ｂの内部に挿入する。

【００３７】次に、収納容器本体１ｂの開口部１ａに一
次蓋１ｃを嵌入し、一次蓋１ｃを図示しないボルト等の
機械的締結手段により収納容器本体１ｂに固着し、更
に、一次蓋１ｃの外縁部と収納容器本体１ｂの開口部１
ａの周縁部とを、気密に溶接する。

【００３８】この状態で、図３に示すようにコネクタ１
ｆの雌ねじ孔１ｈに管３を接続し、管３の図示しない他
端を真空ポンプ等の減圧装置につないで収納容器本体１
ｂの内部を減圧した後、管３の他端を減圧装置からヘリ
ウム（Ｈｅ）ガス供給装置につなぎ替え、収納容器本体
１ｂの内圧が大気圧よりも低い状態になったままになる
ように、収納容器本体１ｂの内部にヘリウムガスを充填
する。

【００３９】収納容器本体１ｂの内部にヘリウムガスを
充填した後、コネクタ１ｆの雌ねじ孔１ｈから管３を外
すと、弁１ｉはスプリング１ｊの付勢力によって雌ねじ
孔１ｈを閉鎖し、収納容器本体１ｂの内部は、大気圧よ
りも低い圧力でヘリウムガスが充填されている状態に保
たれる。

【００４０】次いで、開口部１ａに嵌入された一次蓋１
ｃの外側端に密接するように、二次蓋１ｄを収納容器本
体１ｂの端面に装着し、この二次蓋１ｄを図示しないボ
ルト等の機械的締結手段により収納容器本体１ｂに固着
し、更に、二次蓋１ｄの外縁部と収納容器本体１ｂの外
縁部とを、気密に溶接する。

【００４１】この状態で保管しておくと、放射性廃棄物
Ｓの崩壊熱は、放熱フィン２ｂにより早期に冷却され
る。

【００４２】このようにして保管している期間中の適宜
な時期に、図３に示すようにコネクタ１ｆの雌ねじ孔１
ｈに管３を接続し、管３の図示しない他端に圧力計（負
圧計）を接続して収納容器本体１ｂの内圧を計測し、収
納容器本体１ｂの内圧が大気圧よりも低い状態になって
いれば収納容器本体１ｂの密封状態に問題がないことが
確認される。

【００４３】収納容器本体１ｂに密封された状態で保管
されていて、崩壊熱が除去された放射性廃棄物Ｓを地層
処分する際には、図１、図２の収納容器本体１ｂに対す
るフィン取付け座２ａの締結を解除することにより、放
熱フィン２ｂを収納容器本体１ｂから取り外す。

【００４４】そして、図４、図５に示すように放射性廃
棄物保管処分用容器１を横倒しの姿勢として、収納容器
本体１ｂの両端部に１対の緩衝ブロック４を外嵌し、更
にコネクタ１ｆの損傷を防止するために、収納容器本体
１ｂの外側面に図示しない保護部材を装着し、トレーラ
トラック等で放射性廃棄物保管処分用容器１を図６に示
す建屋２０のある場所まで輸送する。

【００４５】次に、収納容器本体１ｂの両端部から一対
の緩衝ブロック４を取り外し、放射性廃棄物Ｓを密封し
た放射性廃棄物保管処分用容器１を地表１２の建屋２０
から、昇降機１９、天井クレーン１７を使用して容器室
１１に搬送し、容器嵌入穴１４に嵌入する。

【００４６】この時、放射性廃棄物保管処分用容器１の
底面及び外側面と容器嵌入穴１４の内底部及び内側面と
の間に、ベントナイト系充填材を充填する。

【００４７】これによって地層処分の作業が完了するこ
とになる。

【００４８】尚、本発明の放射性廃棄物保管処分用容器
は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を
加え得ることは勿論である。

【００４９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の放射性廃棄
物保管処分用容器によれば下記のような種々の優れた効
果を奏し得る。

【００５０】（１）本発明の請求項１に記載の放射性廃
棄物保管処分用容器では、崩壊熱が除去されるまで放射
性廃棄物を冷却保管している間に、容器本体内部に収納
された放射性廃棄物は、放熱フィンにより早期に冷却さ
れる。

【００５１】（２）本発明の請求項２に記載の放射性廃
棄物保管処分用容器では、放熱フィンを容器本体から取
り外すことができるため、搬送を容易に行うことができ
る。

【００５２】（３）本発明の請求項３に記載の放射性廃
棄物保管処分用容器では、コネクタに管を接続すること
により、コネクタから容器本体内部に不活性ガスを充填
して、安定した保管を行うことができ、更に管を介して
コネクタに圧力計を接続して容器本体内部のガス圧を計
測することにより、容器本体の密封状態を検知すること
もできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の放射性廃棄物保管処分用容器の実施の
形態の一例を示す縦断面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ方向から見た底面図である。

【図３】コネクタの実施形態の一例を示す縦断面図であ
る。

【図４】容器本体の両端部に緩衝ブロックを嵌めた状態
を示す正面図である。

【図５】図４をＶ−Ｖ方向から見た側面図である。

【図６】本発明の放射性廃棄物保管処分用容器を使用し
て地層処分する施設の一例を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ 放射性廃棄物保管処分用容器 １ａ 開口部 １ｂ 収納容器本体 １ｃ 一次蓋（蓋） １ｄ 二次蓋（蓋） １ｅ 検出口 １ｆ コネクタ １ｉ 弁 ２ｂ 放熱フィン ３ 管 Ｓ 放射性廃棄物

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端に開口部を有し且つ放射性廃棄物を
   収納可能な容器本体と、該容器本体の前記開口部を閉塞
   可能な蓋とを備え、前記容器本体の外側面に放熱フィン
   を設けたことを特徴とする放射性廃棄物保管処分用容
   器。
2. 【請求項２】 放熱フィンを容器本体から取り外し可能
   にしたことを特徴とする請求項１に記載の放射性廃棄物
   保管処分用容器。
3. 【請求項３】 容器本体もしくは蓋のいずれかに容器本
   体の外部と内部とを連通する検出口を穿設し、管を接続
   した時に開く弁を備えたコネクタを前記検出口に設けた
   ことを特徴とする請求項１あるいは請求項２に記載の放
   射性廃棄物保管処分用容器。