JPS58202899A - 中性子防護装置 - Google Patents

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】 放射性物質例えば原子炉燃料に対する中性子防護装置に
関する。本発明は特に放射性物質の貯蔵容器に適用され
る。

原子炉燃料のような高度に放射性の物質は、伝幡されな
いようにする必要のある放射線及び常時除去すべき熱量
を発生するだめ、貯蔵及び運搬が困難である。

これら容＾は、密封された厚みの大きな円筒形の包囲体
により一般に形成される。この包囲体は放射線に対する
障壁となると共に、放射性物質によって生じた熱を排出
させるために、不時の＠＊に対し大きな耐力をもつよう
に設計しなければならない。

放射線防護については、一般に、包囲体だけでは充分で
なく、中性子吸収材料例えば特別の樹脂から成る比較的
厚いノーが包囲体のまわりに設けられることが多い。

容器中に閉込められた放射性物質により常時発生する熱
の除去については、一般に、自然対流により周囲空気に
放熱するための多数の冷却フィン又は冷却板が円筒形の
包囲体の全周に分布して配設される。しかし、中性子吸
収材料は一般に熱に対し不良ｊ体であり、多くは円筒形
の包囲体゛と冷却フィンとの間に介在されるため、熱の
除去を内部にする。

特に容器が原子炉燃料の運搬に用いられる場合には、そ
れら容器は、周囲の水分又は風雨に曝露される。このよ
うな状態の下では、円筒形の包囲体を包囲する中性子吸
収樹脂材料はその水分と接触し、樹脂が成る程度老化し
た時に発生するき裂に水分が浸透することが屡々確認さ
れている。この容器は、その表面を洗浄し乾燥した後に
も、樹脂中に浸透して放射性になった水が非常に長い間
に放出されて放射線汚染をひき起こすため、相当に危険
である。

特に円筒形の包囲体のまわりに厚い樹脂層を適用する作
業は非常に困難であり、乾燥の際の収縮によるはげ落ち
が生ずる。また、この構造の容器には、老化が早くなる
ことと、き裂の原因となる不時の衝撃を受は易いことな
どの欠点もある。

本発明の目的は、これらすべての欠陥を除去することに
ある。

本発明は、放射性物質を閉込める容器の包囲体の外側壁
のまわりに配設された基本的には中性子吸収材料から成
る中性子防護装置を対象としていろ。

本発明の１つの特徴によれば、中性子防護装置は、その
全長に亘り一定の形状の、大体において７枚の彎曲した
導板状の複数の同種の要素から成り、これら要素は包囲
体の全周に亘り規則的に配設されると共に、閉ざされた
空所を包囲体のまわりに形成するように包囲体に連結さ
れ、空所の壁部のうち３つは上記要素によって形成され
、空所中には中性子吸収材料が充てんされる。

本発明の別の特徴によれば、各々の夢素即ち条片は包囲
体と平行に延長し、細長い矩形状であり、側部縁と平行
な折曲線に従って成る角度だけ折曲される。これら条片
は、円筒形の包囲体のまわりに並置され、一方の側部縁
は円筒形の包囲体に全長に亘り連結され、他方の側部縁
は次の条片に全長に亘り連結される。

本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を嶋 参照する以下の説明によって一層明らかとなろう。

第１ｒ＜Ｋは厚みの大きな円筒形の鋼層の包囲体１が図
示され、Ｃの包囲体は円筒形内部空所２を画定し、この
内部空所２中に原子炉燃料要素のような放射性要素を配
設することができる。円筒形の包囲体１の厚みは、大部
分の放射線の伝播を防止するように、またすべての可能
な偶発的な衝撃に対する大きな機械的耐性をもつように
充分に大きくしである。包囲体ｌの外面３上には、円筒
形の包囲体１の母線に従って一連の溶接帯ないし浴接線
５が所定の間隔で形成される。円筒形の包囲体１のまわ
りには、一連の熱伝導性材料例えば銅の薄板から成る要
素が配設される。各々の要素は円筒形の包囲体１の長さ
にほぼ等しい長さの長方形の条片４により形成される。

各々の条片４の一方の側部縁６は対応する！＠接帯ない
し溶接線５に沿って溶接部１５により溶接される。条片
４は側部縁６から平たん部分７に従って外方に延長し、
次に折曲線８に従って長手方向に折曲され、円周面内に
位置された後、折曲線８と平行な第コの折曲線９に従っ
て別の・、１方向に折曲され、次に折曲線８．９に平行
な第３の折曲＠に従って、折曲線８に沿う第１折曲部分
と同様に折曲され、円周部分１１を形成する。折曲線８
，９．１０が互に近接しているため１条片４け、平たん
部分７と円周部分１１との二面体を大体において形成す
る。よ多正確には、部分７．１１に共通の領域内に、や
はり二面体の形状の、寸法の小さい溝２５が形成される
。条片４は次の条片４に溶接される側部縁１２を有し、
この側部縁１２は、折曲＃！９により形成された＃４２
５に嵌合される。この実施例によれば、溝２５の径方向
の寸法は、条片４の円周部分１１の厚みに等しいため、
条片４の円周部分１１の外面１３は互に他のものの延長
上に位置され、突出部のない真円筒形の１つの壁部を形
成する。次に１つの条片４の側部縁１２を後続する条片
４に溶接部１４において溶接し、溝２５の残留空所を満
たし、完全に封止された円筒形の壁部を形成する。この
例では、条片４は打抜き折曲げた薄板から形成されるが
、鍛造、成形又は機械切削した素材によシ条片４を形成
してもよい。

全体の条片４を取付けるには、第１の条片４を円筒形の
包囲体１に、より正確には溶接＠５に溶接し、次に第１
図において条片４の左側にある次の条片４を溶接する。

このようにして全部の条片４を反時計方向に順次取付け
る。この取付けは屋根の上に瓦を次々に並べることと同
様であり、最後の瓦の一方の縁部は屋根の構造上に載置
され。

他の綱部は以前に取付けた瓦に取付けられる。

ここに、溶接部１４．１５は、他の条片４によって近接
が妨げられないため、容易に形成できる。

また、側部縁６，１２によって成る１つの条片４を溶接
した時に、円筒形の包囲体１の外面３、条片４の部分７
，１１の内面並びに先行する条片４の部分７の外面によ
って密封空所１６が画定される。

更に、各々の条片４の浴接部１５．１４は、溶接作業を
妨げる条片４がないため、容易に形成できる・しかし、
最初に溶接した条片４に接合される最後の条片４につい
ては問題が生ずる。この問題を解決するために、第１の
条片４１を最初に溶接する。この条片４】は条片４と同
様であるが条片４のように円周部分１１Ｆｉ備えていな
い。最後の条片４２（他の条片４と全く同機のもの）８
′円筒形の包囲体１にｍ＝することは条片４１と条片４
２との間に自由な空所が残されていることにより回通に
なる。その場合全体の構造は、通常の条片４の円周部分
１１と同じ形状の条片４３によって完成される。条片４
３は条片４の円周部分１１の全体によって形成された密
封外側壁の構造を完全なものにする。

この知立で段階において、一端側から自由に近接できる
密封空所１６に、それ自体として既知の中性子吸収材料
を光てんする。

上述した容器の構造は、並置されたすべての空所１６を
ｌＩ４たすように中性子吸収材料が円筒形の包囲体】の
全周に配設しであるため、特に有効である。中性子吸収
材料は円゛筒形の包囲体１の全周に亘りほぼ連←した１
つの層を形成するが、この鳩は、条片４の金嗅部分７に
よ・り中断される。そ・′、□ のため第１図に示すように、１平□たん部分７は正確に
径方向１７に従って配設せずに、径方向１７に対し某る
小さな角度をもって配設する。

本発明による容器は、放射線に対して艮好な保護を与え
るだけでなく、空所２中に収容した放射性要素によって
生ずる熱を有効に排除することもできる。即ち、円筒形
の包囲体１は、条片４のすべての平たん部分７によって
、条片４の円周部分１１により形成された外側の円周壁
部に連結されている。そのため円筒形の包囲体１の熱は
容易に条片４の平たん部分７に伝達され、次に周囲空気
と直接接触している条片４の円周部分１１に伝達される
。円周部分１１ｖｃより形成された外側壁の熱を例えば
自然対流によって放出すると、円筒形の包囲体１から大
＠な熱出力が取出される。こＣ外側壁を有効に冷却する
ために、多数の径方向フィン１８を条片４の円周部分１
１に配設する。空所１６に中性子吸収材料を元てんする
前にフィン１８を円周部分１１に溶接することが望まし
い。

第二図に示すように、中性子吸収材料を満たした長手方
向の空所１６の両端は、中性子吸収材料によりそれ自身
溝たされた珈秋空所１９．２０に開口する。環状板２１
．２２は円筒形の包囲体１の端部２３．２４と円周部分
１１の端部とを気密に連結する。このように中性子吸収
材料を密封された包囲体の中に完全に封込めたので、容
器をプールに浸漬させた場合に、中性子吸収材料の内部
に水が侵入するおそれがなくなる。更に、大気中に放置
した場合に比べて中性子吸収材料の老化に至る期間が非
常に長くなる。

平たん部分７は、第３図に示すように、容器の全長に亘
り延長させてもよい。この場合には環状板２１．２２は
不要になり、包囲体１の端部２３゜２４のみにより空所
１６０両端を閉止する。

冷却用のフィン１８は条片４と一体に成形してもよく、
この場合には条片４の側部縁１２から径方向外方に延び
る延長部を各々の条片４に形成するだけでよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による防護装置を備えた容器の部分的な
径方向断面図、第２図は第１図の容器の部分的′／ｘ縦
断面図、第３図は本発明の変形実施例に従う容器の部分
的な縦断面図である。 符号の説明 １・・・・・・・・・円筒形の包囲体、４・・・・・・
・・・条片（要素）、 １６・・・・・・・・・空所。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ／）放射性物質を閉込める容器の包囲体の外側壁１７′
   １まわりに配設された、基本的に中性子吸収材料から成
   る中性子防護装置において、その全長に亘り一定の形状
   の、大体において７枚の彎曲した薄板状の複数の同種の
   要素（４）からなり、これら要素（４）は包囲体（１）
   の全周に亘り規則的に配設されると共に、閉ざされた空
   所（１６）を包囲体（１）のまわ９に形成するように包
   囲体（１）に連結され、空所（１６）の壁部のうち３つ
   は要素（４）によって形成され、空所（１６）中には中
   性子吸収材料が充てんされていることを特徴とする中性
   子保護装置。 ２）各々の要素（４）が円筒形の包囲体（］）の軸線と
   平行にｊＥ長し、細長い短形ないし帯状であり、側部縁
   （６，１２）と平行な折曲線（８）に従う成る角、並の
   折曲部を肩し、要素（４）は包囲体（１）のまわりに並
   質され、各々の要素（４）の一方の側部縁（６）は全長
   に亘り包囲体（１）に連結してあり、各々の要素（４）
   の他の側部縁は全長に亘９次の要素（４）に、該次の要
   素（４）の折曲線（８）の近傍において連結しであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の中性子防護
   装置。 ３）要素（４）と円筒形の包囲体（１）との連結部及び
   要素（４）相互の連結部をそれぞれ溶接部（１５）、（
   １４）としたことを特徴とする特許請求の範囲第７項又
   は第一項記載の中性子防護装置。 弘）要素（４）を介し形成された空所（１６）を中性子
   吸収材料により完全に充てんし、要素（４）の端部に嵌
   合してこれらに溶接され中性子吸収材料を空所（１６）
   の内部に閉込める要素（２１）　。 （２２）を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第７
   〜３項のいずれか７項記載の中性子防護装置。 Ｓ）円筒形の包囲体（１）と折曲線（８）との間に延長
   する各々の要素（４）の平たん部分（７）を径方向（１
   ７）に対し角度α傾斜させて、包明体（１）の外方に向
   う全部の放射線が中性子吸収材料域に遭遇するようにし
   、折曲線（８）と次の要素（４）に連結される側部縁（
   １２）との間に延長する各々の要素（４）の部分（１１
   ）が円筒の一部の形状を有することにより、要素（４）
   の全ての部分（１１）の集合体が包囲体（１）のまわり
   に同心状に配された１つの完全な円筒壁を形成し、この
   円筒壁が中性子吸収材料により満たされた環状空所を形
   成することを特徴とする特許請求の範囲第コル弘項のい
   ずれか７項記載の中性子防護装置。 ６）各々の要素（４）の凸面がコ面体状の構（２５）を
   有し、この溝は折曲瞼（８）に沿って配され、次の要素
   （４）の側部縁（１２）を受入れ、要素（４）の部分（
   １１）の外面（１３）が互に他のものの延長上に配され
   、凸部のない完全な封止された円筒壁を形成することを
   特徴とする特許請求の範囲第Ｓ項記載の中性子防護装置
   。 ７）円筒壁を形成する部分（１１）のまわりに径方向に
   配され該部分（１１）に固着又は溶接された冷却フィン
   を形成する複数の部分（１８）を備えたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第５項又は第６項記載の中性子防護装
   置。 ｇ）上記要素（４）と冷却フィン（１８）とを、打抜き
   折曲げた熱の良導体例えば銅の薄板から成形したことを
   特徴とする特許請求の範囲第１〜７項のいずれか７項記
   載の中性子防護装置。 ワ）包囲体（１）に電気溶接により一連の溶接線（５）
   を形成し、これら溶接線は円筒形の包囲体（１）のまわ
   りに平行に規則的に包囲体（１）の母線に従って配設し
   、要素（４）はそれら溶接線（５）、上に溶接（１５）
   　したことを特徴とする特許請求の範囲第ｇ項記載の中
   性子防護装置。