JPH11211893A - 鋼製容器型貯蔵設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 施工性及び経済性に優れた新規な鋼製容器貯
蔵設備の提供。 【解決手段】 コンクリート製の貯蔵躯体１内に区画形
成された貯蔵室３内に、崩壊熱を発生する使用済み燃料
又は放射性廃棄物を収容したキャニスタＣを収容する鋼
製容器６を複数設けると共に、これら各鋼製容器６に、
その内部のガスを吸引して負圧状態を維持すべく吸引手
段１４を接続する。これによって貯蔵室及び容器の構成
が簡略化されるため、施工性、経済性が向上すると共
に、優れた冷却効果及び遮蔽効果を発揮できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原子力発電所の使
用済み燃料やこれを再処理した後に残った放射性廃棄物
等を収容するキャニスタを安全に冷却貯蔵するための鋼
製容器型貯蔵設備に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、原子力発電所から出た使用済み
燃料は、高レベルの放射線と崩壊熱を発生していること
から、発電所施設内にある冷却水が満たされた燃料プー
ルで一定期間保管されて冷却された後、再処理工場に送
られ、ここで再利用可能なウランとプルトニウムを回収
すべく再処理が成されるようになっている。

【０００３】一方、この使用済み燃料を再処理する過程
において発生する高レベル放射性廃液は、液体のままで
は取り扱いに不便なため、ガラス原料と共に混ぜて溶か
し合わされた後、ステンレス製のキャニスタ（筒状容
器：高さ約１．０ｍ、直径約０．４ｍ）に詰められ、ガ
ラス固化体として安定した形に処理される。その後、こ
の放射性廃棄物（ガラス固化体）は地下の処分場に運ば
れて保存されることになるが、この放射性廃棄物は依然
高温（約９０℃以上）の崩壊熱を発生しているため、地
下の処分場に運ばれる前にこの処分場とは別に設けられ
たキャニスタ貯蔵設備内において、冷却のために約３０
〜５０年間程度貯蔵されるようになっている。

【０００４】このキャニスタ貯蔵設備は、図５に示すよ
うに半地下状に構築されたコンクリート製の貯蔵躯体ａ
内に貯蔵室ｂが区画形成され、この貯蔵室ｂ内に、その
上部の搬送室ｃから搬送されてきたキャニスタＣを複数
纏めて収容するようにしたものであり、貯蔵躯体ａの側
部に形成された冷却空気入口ｄから導入される冷却空気
をこの貯蔵室ｂ内に通風させることで内部に収容されて
いるキャニスタＣを長期間に亘り、動力なしで自然冷却
するようにしたものである。すなわち、このキャニスタ
Ｃは、図６に示すように貯蔵室ｂと搬送室ｃを区画する
区画壁ｅの貫通孔ｆに取り付けられた収納管ｇ内に複数
上下多段に積み上げられように密閉収容されることでキ
ャニスタＣに付着している放射性物質の漏出が防止され
ると共に、その周囲に設けられた通風管ｈ内を流れる冷
却空気によってキャニスタＣが間接的に冷却されるよう
になっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うに原子力発電所で発生した使用済み燃料はその後再処
理工場に搬送されて再処理が成されるようになっている
が、現在、使用済み燃料の発生量に対して再処理能力が
追いついていない等の原因により、使用済み燃料の保管
量が年々増大してきて燃料プール等の一時保管施設が不
足しつつある。

【０００６】そのため、図７及び図８に示すように、内
筒ｉと外筒ｊからなるキャスクと称される二重容器内に
密閉収容して発電所内の保管室等に一時的に仮保管する
ことが考えられている。

【０００７】しかしながら、図示するようにこのキャス
クは内筒ｉ内に、燃料棒ｑを整然と収容するためにバス
ケットｋと称される格子状の支持部材を備えると共に、
この内筒ｉと外筒ｊとの間に放射線を遮蔽するためのガ
ンマ線遮蔽材ｌ及び中性子遮蔽材ｍを設け、かつ、内部
から発生する崩壊熱を効果的に逃がすために複数の伝熱
フィンｎを形成し、さらにその開口部を二重の密閉蓋
ｏ，ｐで密閉する等の必要がある。そのため、必然的に
キャスクが大型化して重量が増大し、搬送効率，収容効
率を悪化させてしまう上に、製造に際して多大なコスト
を要するといった不都合があった。

【０００８】一方、キャニスタ貯蔵設備の場合は、図５
及び図６に示すようにキャニスタＣを収容する収納管ｇ
が各々が通風管ｈとの二重管構造となっているため、多
数の収納管ｇ及び通風管ｈを必要とし、貯蔵室ｂの施工
コストが高くなってしまうといった不都合がある。ま
た、収納管ｇを据え付ける際には、この収納管ｇを施工
時に一本づつ各通風管ｈに挿入し、その都度真円度を調
節する等の煩わしい作業が必要であり、施工に多大な労
力を要し、工期が長期化するといった不都合がある。

【０００９】そこで、本発明はこのような課題を有効に
解決するために案出されたものであり、その目的は、容
器及び貯蔵室等の構成が簡略化されて施工性及び経済性
等に優れた新規な鋼製容器貯蔵設備を提供するものであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、コンクリート製の貯蔵躯体内に区画形成さ
れた貯蔵室内に、崩壊熱を発生する使用済み燃料又は放
射性廃棄物を収容したキャニスタを収容する鋼製容器を
複数設けると共に、これら各鋼製容器に、その内部のガ
スを吸引して負圧状態を維持すべく吸引手段を接続した
ものである。

【００１１】すなわち、本発明は従来のキャニスタ貯蔵
設備の貯蔵室の構造を従来の二重管方式から鋼製容器型
に改良したものであり、これによって貯蔵室の構造がシ
ンプルとなるため、貯蔵室の施工性が向上し、使用済み
燃料又は放射性廃棄物を収容したキャニスタの貯蔵コス
トも大幅に低減することができる。

【００１２】また、各鋼製容器から発生する放射線はコ
ンクリート製の貯蔵躯体で遮蔽され、しかも各鋼製容器
内は、吸引手段によって常に負圧状態となって鋼製容器
内の放射化された粉塵等が外部に漏れ出すことがなくな
るため、従来に比較して容器の構造を大幅に簡略化する
ことが可能となり、容器自体の製造コストの低減も可能
となる。尚、容器の冷却は従来と同様、貯蔵室内を流れ
る自然通気によって効果的に成されることになる。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、本発明を実施する好適一形
態を添付図面を参照しながら説明する。

【００１４】図１及び図２は本発明に係る鋼製容器貯蔵
設備の実施の一形態を示したものである。

【００１５】図示するように、この鋼製容器貯蔵設備
は、半地下状に設置される鉄筋コンクリート製の貯蔵躯
体１内に、水平に延びる区画壁２を挟んでその下部にキ
ャニスタＣを貯蔵する貯蔵室３が区画形成されていると
共にその上部にキャニスタＣを搬送する搬送室４が区画
形成されている。

【００１６】このキャニスタＣは上述したように、高レ
ベルの放射線と高い崩壊熱を発生する放射性廃棄物や使
用済み燃料等を密閉収容すべく耐熱性、耐食性に優れた
ステンレススチール製の筒状容器からなっており、搬送
室４側から区画壁２に形成された貫通孔５を通過して貯
蔵室３内に収容されるようになっている。

【００１７】また、この貯蔵室３内には、このキャニス
タＣを収容するための鋼製容器６が複数収容されてお
り、区画壁２の各貫通孔５の直下にそれぞれ位置するよ
うに配置されている。

【００１８】この鋼製容器６は、図３及び図４に示すよ
うに円筒有底状をした容器本体７の上部開口部に開閉蓋
８が開閉自在に備えられており、この開閉蓋８を開閉す
ることで上部開口部からキャニスタＣを収容・取出し自
在となっている。また、この容器本体７の下部には、ス
カート状をした支持脚９が設けられており、容器本体７
を安定して立設させるようになっている。

【００１９】尚、図３中１０は、開閉蓋８と容器本体７
の上部開口部の接触面とをシールするためのシール部材
である。

【００２０】さらに、この鋼製容器６の容器本体７に
は、これを貫通するように給気孔１２と排気孔１３とが
上下に形成されており、これら給気孔１２と排気孔１３
には、それぞれ吸引手段１４の給気管１５及び排気管１
６が接続されている。

【００２１】この吸引手段１４は、図１に示すように各
排気管１６の合流端部側にブロアー１７を接続すると共
に、給気管１５の合流端部が空気を濾過する給気側フィ
ルター１８を備えてなるものであり、ブロアー１７によ
って各鋼製容器６内のガス（空気）を強制的に吸い出す
ことで各鋼製容器６の内圧を負圧状態に維持できるよう
になっている。さらに、この各排気管１６の合流端部と
ブロアー１７との間にも排気側フィルター１９が設けら
れており、空気と共に吸い出された容器本体７内の放射
性化された粉塵を捕集するようになっている。

【００２２】一方、貯蔵室３の両側には、冷却空気を
（外気）を導入する冷却空気導入路２０と、加熱空気排
気路２１が併設されており、冷却空気導入路２０内の冷
却空気を貯蔵室３内に自然導入する共に、加熱された貯
蔵室３内の加熱空気を加熱空気排気路２１へ排気するよ
うになっている。

【００２３】また、この冷却空気導入路２０の上端部に
は、風雨避けカバー２２が備えられた空気導入口２３が
形成されると共に、加熱空気排気路２１には煙突２４が
接続されており、冷却空気（外気）を冷却空気導入路２
０側に導入すると共に、加熱空気排気路２１側に排気し
た加熱空気を煙突２４から大気中へ放出するようになっ
ている。さらに、この貯蔵室３と冷却空気導入路２０
間、及び貯蔵室３と加熱空気排気路２１間にはブライン
ド状の仕切壁２５，２６が形成されており、貯蔵室３内
外の空気の出入りが良好に行われるようになっている。

【００２４】尚、図１中２７，２７は煙突の排気口２
８，２８に取り付けられた風雨避けカバー、２９は上記
吸引手段１４のブロアー１７等の機械装置を設置するた
めの機械室、１１は区画壁２の各貫通孔５に嵌め込まれ
るプラグである。

【００２５】以上において、図１及び図２に示すよう
に、貯蔵躯体１の空気導入口２３から冷却空気導入路２
０内に流れ込んだ冷却空気（外気）は、これを下降して
流れ、仕切壁２５側を通過して貯蔵室３内に流れ込んだ
後、各鋼製容器６間を分流して他方の仕切壁２６側に流
れる。その後、加熱空気排気路２１側へ流れ出た加熱空
気は、これを上昇して煙突２４の排気口２８，２８から
大気中へ放出されることになる。

【００２６】この時、キャニスタＣからの崩壊熱によっ
て加熱された鋼製容器６は、その熱がこの冷却空気の流
れによって連続して奪われることによってキャニスタＣ
が間接的に冷却されることになる。また、この冷却に際
して吸引手段１４で各鋼製容器６内の空気を強制的に吸
い出すことによって、各鋼製容器６内は、常時、負圧状
態が維持されるため、放射化された容器本体７内の煤塵
等の漏れが確実に防止されることができる。すなわち、
本実施の形態のように各鋼製容器６に吸引手段１４を接
続して内圧を負圧状態に維持することによって、使用済
み燃料の場合にあっては、従来のキャスクの如く厳重な
密閉構造の容器を用いる必要がなくなり、コストの大幅
な削減が達成できる。しかも、半地下状に構築されたコ
ンクリート製の貯蔵躯体１の貯蔵室３内に収容しておけ
ば、放射線も効果的に防御されるため、容器自体に遮蔽
機能を備える必要もない。さらに、吸引手段１４による
空気による流れによって直接キャニスタＣが空冷される
ため、より冷却効果が向上する。一方、高レベル放射性
廃棄物にあっては、従来のように二重管方式を採用しな
くなるため、貯蔵室３の構造が簡単となり、施工労力、
コストの低減及び工期の短縮が期待できる。

【００２７】尚、本実施の形態では、一つの鋼製容器６
にそれぞれ一つずつキャニスタＣを収容しているが、複
数本並列に、或いは従来の収納管ｇの如く上下多段に複
数本積み重ねて収容しても良い。また、鋼製容器６の容
器本体７を支持するため支持脚の形態としては、本実施
の形態のようなスカート状の他に棒状、断面直角状或い
はフランジ状であっても良く、その形態は本実施の形態
に限定されるものでないことはいうまでもない。さら
に、これら容器本体７、開閉蓋８、支持脚９の材質とし
て、鋼材の他にキャニスタＣと同様、ステンレススチー
ル等の耐食性、耐熱性、熱伝導性に優れた金属を用いれ
ば、材料費が多少高騰してしまうが、長期に亘ってキャ
ニスタＣを保護収容することが可能となる。

【００２８】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、キャニス
タを鋼製容器内に収容し、その内部を強制的に吸引する
ようにしたため、放射性化された煤塵の漏れを効果的に
防止して確実な貯蔵が達成される上に、キャニスタを直
接冷却することが可能となって冷却効果をより向上させ
ることができる。しかも、容器の構成が簡略化されるた
め、製造コストを大幅に低減することも可能となる。さ
らに、従来のようにキャニスタを密閉収容する収納管及
び冷却空気を流す通風管等が不要となるため、建設費用
のコストダウンが達成されて経済性が向上すると共に施
工作業も容易となる等といった優れた効果を発揮するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る鋼製容器貯蔵設備の実施の一形態
を示す縦断面図である。

【図２】図１中Ｘ−Ｘ断面図である。

【図３】本発明に係る鋼製容器の実施の一形態を示す縦
断面図である。

【図４】図３中Ｘ−Ｘ断面図である。

【図５】従来のキャニスタ貯蔵設備の構造を示す縦断面
図である。

【図６】従来の収納管付近の構造を示す縦断面図であ
る。

【図７】従来の使用済み燃料保管用キャスクの構成を示
す一部縦断面図である。

【図８】図７中Ｘ−Ｘ断面図である。

【符号の説明】

１ 貯蔵躯体 ３ 貯蔵室 ４ 搬送室 ６ 鋼製容器 ７ 容器本体 ８ 開閉蓋 ９ 支持脚 14 吸引手段 Ｃ キャニスタ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンクリート製の貯蔵躯体内に区画形成
   された貯蔵室内に、崩壊熱を発生する使用済み燃料又は
   放射性廃棄物を収容したキャニスタを収容する鋼製容器
   を複数設けると共に、これら各鋼製容器に、その内部の
   ガスを吸引して負圧状態を維持すべく吸引手段を接続し
   たことを特徴とする鋼製容器型貯蔵設備。
2. 【請求項２】 上記鋼製容器が、有底円筒状をした容器
   本体と、この容器本体の上部開口部を開閉する開閉蓋
   と、この容器本体を立設支持するスカート状の支持脚と
   からなることを特徴とする請求項１に記載の鋼製容器型
   貯蔵設備。