JPH1020086A - 放射性廃棄物処分用容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 厚肉溶接をなくした構造とする。 【解決手段】 放射性廃棄物処分用容器１５を封止する
蓋体を、遮蔽用薄肉内蓋２６と耐圧用厚肉外蓋２９の二
つに分け、遮蔽性能を遮蔽用薄肉内蓋２６に、耐圧性能
を耐圧用厚肉外蓋２９に持たせるようにすることによ
り、遮蔽用薄肉内蓋２６を容器本体２１に薄肉溶接させ
て、簡単に遮蔽を行わせることができるようにしてい
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、原子力発電プラン
トなどの原子炉において使用された核燃料などの放射性
廃棄物を、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処分用容器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】原子力発電プラントなどの原子炉におい
て使用される核燃料は、３〜４年程度供用されると、核
燃料中に核分裂生成物が蓄積するため燃焼に限界を生
じ、新しい核燃料に交換される。

【０００３】そして、使用済核燃料は、原子力発電プラ
ントなどに設けられた使用済核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】この使用済核燃料には、未燃焼のウランや
核燃料の燃焼に際して生成されるプルトニウムなどが核
分裂生成物に混在した状態で含まれているため、使用済
核燃料から未燃焼のウランなどを回収する再処理作業を
行い、得られたウランなどを原子炉の核燃料として再利
用することが検討されている。

【０００５】しかし、使用済核燃料の再処理作業は、現
時点においては本格的な実施がなされておらず、使用済
核燃料貯蔵プールに保管される使用済核燃料の総量は、
年々増加する傾向にある。

【０００６】そのため、使用済核燃料の崩壊熱が除去さ
れた後で、再利用の見込みがない使用済核燃料を地表か
ら約１０００ｍ程度の地中岩盤へ埋設する地層処分を行
うようにすることが提案され、長期間に亘り安定して使
用済核燃料を地中岩盤内に保管させるための基礎研究が
進められている。

【０００７】現段階では、使用済核燃料を、オーバーパ
ックと呼ばれる金属製の円筒状をした処分容器へ収容し
た状態で、処分容器ごと地中岩盤内に形成された円筒状
の容器収容孔へ、嵌入させることにより、使用済核燃料
を長期保管するという青写真ができあがってはいるが、
処分容器や容器収容孔の詳細についてはまだ決められて
いない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記したオーバーパッ
クと呼ばれる金属製の円筒状をした処分容器は、地下１
０００ｍもの高い土圧に耐えられる耐圧性と、放射能を
外部へ洩らさない遮蔽性との両方が要求されるため、処
分容器を３００ｍｍ程度の厚さの厚肉構造とすることに
より上記耐圧性と遮蔽性とを両立させることが考えられ
ているが、処分容器を厚肉構造とすると、容器本体に使
用済核燃料を収容してから容器蓋部で蓋をし、更に容器
本体と容器蓋部とを溶接して一体化する際に、容器本体
と容器蓋部との溶接が全周厚肉溶接となる。

【０００９】しかるに、使用済核燃料の処分容器への収
容作業は遠隔操作によって行わせる必要があるが、上記
全周厚肉溶接を遠隔操作によって確実に行わせる技術が
現在のところ確立されておらず、容器本体と容器蓋部と
の厚肉溶接部の溶接品質が問題になる。

【００１０】又、全周厚肉溶接をしたとすると、その後
に厚肉溶接部の検査を行う必要性が生じるが、厚肉溶接
部に対し遠隔操作により超音波探傷検査を行わせる作業
にもそれなりの技術的な困難が伴う。

【００１１】更に、超音波探傷によって溶接不良や溶接
欠陥が発見されたとしても、厚肉溶接部に対する補修溶
接が不可能な事態も考えられる。

【００１２】本発明は、上述の実情に鑑み、厚肉溶接を
なくし得るようにした放射性廃棄物処分用容器を提供す
ることを目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、使用済核燃料
を収容可能な円筒状の容器本体と、使用済核燃料が収容
された容器本体の開口部を封止するよう開口部に溶接固
定可能な遮蔽用薄肉内蓋と、遮蔽用薄肉内蓋の上から容
器本体へボルトで締結固定可能な耐圧用厚肉外蓋とを備
えたことを特徴とする放射性廃棄物処分用容器にかかる
ものである。

【００１４】この場合において、容器本体の開口部に遮
蔽用薄肉内蓋を収容可能な内蓋係止用空間を形成し、耐
圧用厚肉外蓋に、内蓋係止用空間内へ溶接固定された遮
蔽用薄肉内蓋を押さえる押圧部を形成するようにしても
良い。

【００１５】上記手段によれば、以下のような作用が得
られる。

【００１６】放射性廃棄物処分用容器を封止する蓋体
を、遮蔽用薄肉内蓋と耐圧用厚肉外蓋の二つに分け、遮
蔽性能を遮蔽用薄肉内蓋に、耐圧性能を耐圧用厚肉外蓋
に持たせるようにしているので、遮蔽用薄肉内蓋を容器
本体に薄肉溶接することにより、簡単に遮蔽を行わせる
ことができる。

【００１７】この際、遮蔽用薄肉内蓋は、容器本体へ薄
肉全周自動溶接で取付けることとなるが、遮蔽用薄肉内
蓋が薄肉なので、現在の技術で十分信頼性の高い溶接を
行わせることができ、溶接後、特に、超音波探傷検査や
補修溶接などを行わせる必要もない。

【００１８】又、耐圧用厚肉外蓋は、耐圧性能さえ持っ
ていれば良いので、遠隔ボルトなどのボルトによって簡
単に遠隔操作で締結固定させるようにすることができ
る。

【００１９】更に、容器本体の開口部に内蓋係止用空間
を形成し、内蓋係止用空間内部に遮蔽用薄肉内蓋を溶接
して、遮蔽用薄肉内蓋及びその溶接部を耐圧用厚肉外蓋
の押圧部で完全に覆わせるようにしたことにより、遮蔽
用薄肉内蓋による遮蔽性能を長期間に亘り保持させるこ
とができる。

【００２０】以上により、厚肉溶接のない地層処分に適
した放射性廃棄物処分用容器を提供することが可能とな
る。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
示例と共に説明する。

【００２２】図１、図２は、本発明の実施の形態の一例
である。

【００２３】先ず、図１を用いて地層内保管設備につい
て説明する。

【００２４】地上１から地下約１０００ｍ程度の位置に
ある地中岩盤２へ向けて縦穴３を掘削し、地中岩盤２
に、縦穴３の下端からほぼ水平方向へ拡がる容器収容空
間４を形成し、容器収容空間４の床面５に円筒状の容器
収容孔６を複数形成し、容器収容孔６へベントナイトを
主成分とする緩衝材７を挿入して地層内保管場８を構成
する。

【００２５】そして、地上１に前記縦穴３を取囲むよう
に建屋９を設置すると共に、建屋９内にウインチなどの
巻取装置１０を設け、巻取装置１０に巻取られたワイヤ
ロープ１１の先端を縦穴３に昇降可能に配置された昇降
機１２へ接続して昇降機構１３を構成する。

【００２６】又、前記容器収容空間４の天井部１４に、
特に詳細には図示しないが、前後方向や左右方向などへ
移動することにより、使用済核燃料をガラスに封入した
オーバーパックと呼ばれる金属製の円筒状をした重さ数
トンの放射性廃棄物処分用容器１５を、各容器収容孔６
へと搬送し且つ嵌入可能な、天井クレーンなどの挿入装
置１６を設け、昇降機構１３と挿入装置１６との間に放
射性廃棄物処分用容器１５を受け渡し可能な搬送台車１
７などの受渡装置を設ける。

【００２７】そして、本発明では、上記放射性廃棄物処
分用容器１５を、図２に示すように、使用済核燃料１８
を上端側の開口部１９から挿入して内部にある処分容器
収容空間２０へ収容可能とした３００ｍｍ程度の厚さを
有する厚肉の円筒状の容器本体２１と、容器本体２１上
端の開口縁部２２の内側に形成された、前記処分容器収
容空間２０よりも僅かに大径で浅い内蓋係止用空間２３
内に嵌装・係止され、その周縁部全周を内蓋係止用空間
２３のテーパ状側壁２４或いは底壁２５に溶接固定可能
な遮蔽用薄肉内蓋２６と、前記内蓋係止用空間２３へ嵌
入されて前記遮蔽用薄肉内蓋２６を押圧保持する押圧部
２７を下面中央部に形成され、容器本体２１上端の開口
縁部２２にその周縁部を遠隔ボルトなどのボルト２８に
より締結固定可能な耐圧用厚肉外蓋２９とで構成する。

【００２８】尚、３０は耐圧用厚肉外蓋２９の上面中央
部に取付けられた、天井クレーンなどの挿入装置１６に
よって把持するための把持用突起部、３１は耐圧用厚肉
外蓋２９の押圧部２７のコーナー部分に形成された、遮
蔽用薄肉内蓋２６の溶接部３２との干渉を回避するため
の切欠部、３３は耐圧用厚肉外蓋２９に形成されたボル
ト挿通孔、３４はボルト挿通孔３３に固定されたネジ孔
３５付きのボルト支持台、３６は容器本体２１に前記ボ
ルト挿通孔３３に対応させて形成されたネジ穴である。

【００２９】次に、作動について説明する。

【００３０】使用済核燃料１８を封入されたオーバーパ
ックと呼ばれる金属製の円筒状をした重さ数トンの放射
性廃棄物処分用容器１５を、昇降機構１３の昇降機１２
に乗せ、ウインチなどの巻取装置１０を巻戻すことによ
り、地上１の建屋９から縦穴３を介して地下約１０００
ｍ程度の位置にある地中岩盤２に形成された水平方向へ
拡がる地層内保管場８の容器収容空間４へ送る。

【００３１】そして、容器収容空間４へ送られた放射性
廃棄物処分用容器１５を搬送台車１７などの受渡装置で
受け取り、搬送台車１７から天井クレーンなどの挿入装
置１６へ受け渡す。

【００３２】そして、放射性廃棄物処分用容器１５を把
持した天井クレーンなどの挿入装置１６を前後方向や左
右方向などへ移動することにより目的とする容器収容孔
６の位置まで搬送し、放射性廃棄物処分用容器１５を降
ろして、ベントナイトを主成分とする緩衝材７を挿入さ
れた容器収容孔６へ放射性廃棄物処分用容器１５を嵌入
させ、地層処分を行う。

【００３３】本発明では、放射性廃棄物処分用容器１５
を封止する蓋体を、遮蔽用薄肉内蓋２６と耐圧用厚肉外
蓋２９の二つに分け、遮蔽性能を遮蔽用薄肉内蓋２６
に、耐圧性能を耐圧用厚肉外蓋２９に持たせるようにし
ているので、遮蔽用薄肉内蓋２６を容器本体２１に薄肉
溶接することにより、簡単に遮蔽を行わせることができ
る。

【００３４】この際、遮蔽用薄肉内蓋２６は、容器本体
２１へ薄肉全周自動溶接で取付けることとなるが、遮蔽
用薄肉内蓋２６が薄肉なので、現在の技術で十分信頼性
の高い溶接を行わせることができ、溶接後、特に、超音
波探傷検査や補修溶接などを行わせる必要もない。

【００３５】又、耐圧用厚肉外蓋２９は、耐圧性能さえ
持っていれば良いので、遠隔ボルトなどのボルト２８に
よって簡単に遠隔操作で締結固定させるようにすること
ができる。

【００３６】更に、容器本体２１の開口縁部２２に内蓋
係止用空間２３を形成し、内蓋係止用空間２３内部に遮
蔽用薄肉内蓋２６を溶接して、遮蔽用薄肉内蓋２６及び
その溶接部３２を耐圧用厚肉外蓋２９の押圧部２７で完
全に覆わせるようにしたことにより、遮蔽用薄肉内蓋２
６による遮蔽性能を長期間に亘り保持させることができ
る。

【００３７】以上により、厚肉溶接のない地層処分に適
した放射性廃棄物処分用容器１５を提供することが可能
となる。

【００３８】尚、本発明は、上述の実施の形態にのみ限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において種々変更を加え得ることは勿論である。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
放射性廃棄物処分用容器を封止するための蓋体を、遮蔽
用薄肉内蓋と耐圧用厚肉外蓋に分けることにより、厚肉
溶接をなくして簡単に封止可能な構造とすることがで
き、又、容器本体の開口部に内蓋係止用空間を形成し、
内蓋係止用空間内部に遮蔽用薄肉内蓋を溶接して、遮蔽
用薄肉内蓋及びその溶接部を耐圧用厚肉外蓋の押圧部で
完全に覆わせるようにしたことにより、遮蔽用薄肉内蓋
による遮蔽性能を長期間に亘り保持させることができる
ようになるという優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例にかかる地層内保管
設備の概略側方断面図である。

【図２】放射性廃棄物処分用容器の一部破断した側面図
である。

【符号の説明】

１８ 使用済核燃料 １９ 開口部 ２１ 容器本体 ２３ 内蓋係止用空間 ２６ 遮蔽用薄肉内蓋 ２７ 押圧部 ２８ ボルト ２９ 耐圧用厚肉外蓋 ３２ 溶接部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 使用済核燃料を収容可能な円筒状の容器
   本体と、使用済核燃料が収容された容器本体の開口部を
   封止するよう開口部に溶接固定可能な遮蔽用薄肉内蓋
   と、遮蔽用薄肉内蓋の上から容器本体へボルトで締結固
   定可能な耐圧用厚肉外蓋とを備えたことを特徴とする放
   射性廃棄物処分用容器。
2. 【請求項２】 容器本体の開口部に遮蔽用薄肉内蓋を収
   容可能な内蓋係止用空間を形成し、耐圧用厚肉外蓋に、
   内蓋係止用空間内へ溶接固定された遮蔽用薄肉内蓋を押
   さえる押圧部を形成した請求項１記載の放射性廃棄物処
   分用容器。