JPS61147199A - 放射性物質用容器 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、放射性物質の収容のだめの内部容器および外
部容器を備え、外部容器中に内部容器と内部および外部
容器の間の熱絶縁材料が存在するようにした特に放射性
液体のような放射性物質用容器に関する。

〔従来の技術〕

そのような容器はすでに使用されている。この容器の内
部および外部容器の間の熱絶縁物は、例えばフェノール
樹脂発泡体からなる。火災の場合に熱が外部から内部容
器の中に達し、そこで急激に内部容器内の過圧をもたら
し、最後にはこの内部容器の破裂および放射性物質の溢
出という結果をもたらすことは避けなければならない。

しかし内部および外部容器の間のこの熱絶縁物は、放射
性物質の崩壊熱が外へ向って出ることも阻止する。

それ故、この容器の容量は非常に限定されてしまう。な
ぜなら崩壊熱の過大な発生の際には、内部容器内の許容
できない過圧に導くおそれのある局部的加熱が起こり得
るからである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、放射性物質用容器の容量の制限ができ
るだけ少ないかあるいは全く限定されない手段を提供す
ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的は、最初に述べた種類の容器において内部で 本発明によれば外部容ｉｄ丙誦容器に循環可能な冷媒を
含む冷却管が付属され、外部容器に循環可能な冷媒を同
様に含む放熱管が配置され、冷却管および放熱管が両管
端において連結管を介して互いに連通していることを特
徴とする。

〔作用〕

本発明によれば容器の内部容器中の放射性物質の崩壊熱
が循環可能な冷媒の自然循環によって熱絶縁物を通じて
外に向って運ばれ、放出される。

それにも拘らず熱絶縁物は内部容器を火災の際の急故な
熱上昇から保護する。

冷却管、放熱管および／あるいは連結管の壁の中に安全
弁あるいは破裂板を有する通孔を備えることが有効であ
る。特にガス状の冷媒の場合には、この冷媒は短時間に
高くなシすぎる外部編度のために冷却管、放熱管および
連結管から安全弁の動作によりあるいは破裂板の破裂に
よって溢出し、その結果冷媒は外部から内部容器への熱
伝搬には寄与しない。

冷却管、放熱管および／あるいは連結管が壁の中にその
融点が冷却管、放熱管もしくは連結管の材料の融点より
低いろうで閉塞され九通孔を有するようにすれば更に好
都合である。火災の場合の高くなった外部温度において
ろうが融解して破れ、その結果液状冷媒は冷却管、放熱
管および連結管から流出し、もはや熱を外部から内部容
器へ運ぶことはない。

本発明による放射性物質用容器の容量は笑質的に任意に
選定できる内部容器の容積によってのみ定まることにな
るので、内部容器の内部空間に中性子を強ぐ吸収する材
料からなる部材が配置されるようにすれば効果がある。

それによって内部容器中で核分裂性放射性物質の臨界配
置が成立することは阻止される。

〔実施例〕

本発明ｆｒ、以下に図面を参照して実施例について詳細
に説明する。

第１図に示す容器は、鋼製の内部容器２と同様　　　　
゛に鋼製の外部容器６を有する。内部容器２は全面が気
密および液密に閉鎖され、外部容器６の底の上の内部の
支持体３１の上に立っている。その上面３には閉塞キャ
ップ４１を備えた装入および抜き出し管４と閉塞キャッ
プ５１を備えた換気および排気管５が内部容器２の壁を
貫通している。外部容器６は同様に全面が気密および液
密に、そして上部を外部容器６にねじ８によってねじ止
めされた蓋７によって閉鎖されている。内部容器２と外
部容器６およびその蓋７との間には、好適にはガラスウ
ールあるいはフェノール樹脂発泡体から成る熱絶縁物９
が存在する。支持体３１も、例えばセラミックスのよう
な熱伝導性のよくない熱絶縁物からなるのが好都合であ
る。

内部容器２の外面に銅からなるらせん状冷却管１０が溶
接固定されている。さらに外部容器６の内には同様にら
せん状に形成された銅からなる放熱管１１が溶接されて
いる。この放熱管は、外部容器の外にも配置されるかあ
るいは外部容器に挿し込まれてもよい。冷却管ｌＯの上
端は連結管１２によって放熱管１１の１端と、冷却管１
０の下端は連結管１３によって放熱管ｌｌの下端と接続
され、その結果冷却管工０と放熱管１１が両管端で連通
している。連結管１２および１３は同様に銅製の管であ
ってもよいが、容器の組立の容易化のためにこの連結管
１２および１３はプラスチックホースからなっていても
よい。

冷却管１０、放熱管１１ならびに連結管１２および１３
は、循環可能な冷媒、例えばガス状のフッ化炭化水素、
ヘリウムあるいは液体の水によって満たされている。管
として形成された連結管１３は第２図に示すようにガス
状の冷媒の場合には壁の中の通孔１４の中に破裂板１５
ａを有する。液体冷媒の場合には、管として形成された
連結管１３の中に、第１図および第３図に示すように鉛
−錫一合金からなるろう１５ｂによって閉塞され走通孔
１４を備えている。第２図の破裂板１５ａを備えた通孔
１４は外部容器６の内部空間に通じているのに対し、ろ
う１５ｂによって閉塞された＠１図および＠３図の通孔
１４は、外部容器６の側壁中の通孔２１を介して外部容
器６の外側に通じている。その上外部容器６の中の通孔
２１は、外部容・　　器６の内側に溶接固定された放熱
管１１により気密および液密に閉塞されている。

蓋７は装入および抜き出し管４と換気および排気管５の
上２：装入および抜き出し蓋１６を宵し、その蓋はねじ
１７によって蓋７にねじ止めされている。さらに内部容
器２の内部空間の中ば二は両端が閉鎖された鋼管１８が
上面３に備えられ、それは中性子を吸収し核分裂性放射
性物質の臨界配置を阻止する炭化ホウ素によって満たさ
れている。

蓋７は更に通孔１９を備え、これは破裂板２０によって
閉塞されている。

硝酸プルトニウム溶液を内部容器２に装入するためには
、装入蓋１６を外部容器６の蓋７からねじを廻してとり
外す。それから装入および抜き出し管４ならびに換気お
よび排気管５を装入ステーションに接続する。内部容器
２が硝酸プルトニウム溶液によって満たされると直ちに
、装入および抜き出し管４と換気および排気管５を再び
抜き出しステーションからはずし、閉塞キャップ４１も
しくは５１によって気密および液密に閉塞する。

最後に装入蓋１６を再び外部容器６の蓋７にねじ止めす
る。硝酸プルトニウム溶液中に発生した崩壊熱は、冷却
管ｌＯ１放熱管１１ならびに連結管１２および１３によ
って形成された冷却系の中に冷媒の自然循環を起こし、
その結果崩壊熱は外部容器６に伝搬され、それから放射
されるかあるいは対流によって運ばれる。

火災の場合には温度が外部容器６の外側で飛躍的に上昇
する。その際熱絶縁物９は、熱がすぐに外から内部容器
２に達してこの内部容器２の中の硝酸プルトニウム溶液
を付加的に加熱するのを阻止する働きをする。そのほか
放熱管ｌｌ中の冷媒が加熱される。ガス状の冷媒の場合
ミニは第２図に示す破裂［１５ａが破裂し、一方液体冷
媒の場合には第１図および第３図に示するう１５ｂが外
部温度の上昇によって融解する。ガス状冷媒の場合には
この冷媒は外部容器６の内部空間に達し、高すぎる過圧
に際して破裂板２０の破裂によって通孔１９を通じて外
へ向けて消散し、一方液体冷媒の場合（二はこれはすぐ
に通孔１４および２１を通じて外部容器６の外側に流れ
る。いずれの場合にも熱はもはや冷却管１０１放熱管１
１ならびに連結管１２および１３によって形成される冷
却系を介して外から内部容器２に達することはない。

比較的短時間の後に火災の影響が終了し、従って内部容
器２の中の崩壊熱の大きな蓄積が予期されないことによ
って、内部容器を抜き出すことができるかあるいは冷却
管ｌＯ１放熱管１１ならびに連結管１３からなる冷却系
を冷媒の充てんおよび通孔１４の閉塞によって再び作動
させることができる。

冷却管ｉｏ、放熱管１１ならびに連結管１２および１３
からなる冷却系の冷却作用は、連結管１２および１３に
あるいは放熱管１０に図示しない接続管で別の冷却ユニ
ットが接続されるならばなお向上する。

さらに内部容器２は放射線の遮蔽のために、同様に外部
容器６中に存在し、図にはみやすくするために示されて
いない鋼遮蔽体により囲まれていることができる。

内部容器に外部容器に通じる安全弁を備えることも有利
であり、この安全弁は壁の中の通孔中に内部容器の上部
に位置するのが望ましい。この安全弁は、内部容器の壁
を貫通する例えば鉛−錫一合金からなるろうによって閉
塞された毛細管通孔でも良い。高すぎる温度および高す
ぎる過圧の場合には、例えば毛細管通孔中のろうが融解
するが通孔が破れる。内部容器内の過圧が例えば放射線
分解ガスの形成によって許容できないほど高くなったと
しても、この過圧は安全弁により制限され、°内部容器
の破裂が阻止される。

内部容器の外側の外部容器内に、内部容器から外部−容
器内に溢出した物質の吸収のための吸収体が存在するよ
うにするとさらに有利である。吸収体は場合によっては
内部容器から、例えば安全弁を通じて溢出する放射性エ
ーロゾルもしくは放射性液体を吸収し、場合によっては
中和しなけれない。そのような吸収体は、例えばシリヵ
ゲノペ膨張雲母あるいは珪藻土からなり、プルトニウム
が溶解している内部容器中の硝酸の中和のための手段と
して、例えば水酸化カルシウム、シアン化物あるいはア
ルカリセメントを細かく分散させて含む。そのような吸
収体が置かれるならば、万一の場合に内部容器内にある
物質の全量を臨界安全に吸収するかもしくは中和するこ
とが有効にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による容器の一実施例の縦断面図、第２
図および第３図は本発明による容器の二つの冥施形式を
それぞれ示す部分断面図である。 ２・・・内部容器、　６・・・外部容器、　１０・・・
冷却管、　１１　・・・放熱管、　１２．１３・・・連
結管、１４−・・通孔、　１５ａ−＝破裂板、　１５　
ｂ　・・・ろう。 ｉ１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）放射性物質の収容のための内部容器および外部容器
   を備え、外部容器中に内部容器と内部および外部容器の
   間の熱絶縁材料が存在する特に放射性液体のような放射
   性物質のための容器において、外部容器（６）の内部で
   内部容器（２）に循環可能な冷媒を含む冷却管（１０）
   が付属され、外部容器（６）に循環可能な液媒を同様に
   含む放熱管（１１）が配置され、冷却管（１０）および
   放熱管（１１）が両管端において連結管（１２、１３）
   を介して互に連通していることを特徴とする放射性物質
   用容器。 ２）冷却管（１０）が内部容器（２）の外側に備えられ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の容器。 ３）冷却管（１０）、放熱管（１１）および／あるいは
   連結管（１２、１３）にその壁の中に安全弁あるいは破
   裂板（１５ａ）を有する通孔（１４）が備えられること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の容器。 ４）冷却管（１０）、放熱管（１１）および連結管（１
   ２、１３）が壁の中にその融点が冷却管、放熱管（１１
   ）もしくは連結管（１２、１３）の材料の融点より低い
   ろう（１５ｂ）で閉塞された通孔（１４）を有すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の容器。 ５）連結管（１２、１３）あるいは放熱管（１１）に冷
   却ユニットに対する接続管を備えることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の容器。 ６）安全弁あるいは破裂板もしくはろう（１５ｂ）を備
   えた通孔（１４）が外部容器（６）の外側に達すること
   を特徴とする特許請求の範囲第３項又は第４項記載の容
   器。 ７）内部容器（２）の内部空間に中性子を強く吸収する
   材料からなる部材（１８）が配置されることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の容器。 ８）内部容器が外部容器の中に通じる安全弁を備えるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の容器。 ９）内部容器の外側の外部容器内に、内部容器から外部
   容器内に溢出した物質の吸収のための吸収体が設けられ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の容器。