JPS6311640B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、放射性の使用済み核燃料セル（以下
燃料体と呼ぶ）を貯蔵するための管状のしやへい
体に関する。このような燃料体は、その有用寿命
に達した後に高度の放射性を保持し実質的に中性
子を放出する。安全な取扱いができる程度に充分
な放射性物質の崩壊が生ずるように、使用済み燃
料体を水のプール内でほぼ垂直方向に延びる管状
のしやへい体に入れる。このしやへい体には所望
により一層有効な中性子捕獲ができるようにほう
素化合物を加えてある。

本発明しやへい体は、アルミニウムを侵す中性
子吸収材料の溶液のはいつている、使用済み核燃
料セルを貯蔵するためのプール内に使用され、前
記プール内に直立して配置され、内部に入れた使
用済み核燃料セルを前記プール内の溶液に接触さ
せた状態に保つ、一般に細長い管状の端部の開放
したしやへい体において、 このしやへい体に、互いに同一の扁平な（この
用語の定義については後述する）複数の側部を持
つ正多角形断面を持たせ、 前記しやへい体が、 互いに隣接する扁平な側部が、一様な寸法及び
厚さの互いに同一の長方形の複数の空間を相互間
に形成するような寸法にした鋼製の内側管及び外
側管と、 前記各空間内の別々の扁平な長方形の中性子を
吸収する板材と、 を備え、 前記各板材が、薄いアルミニウムシート材の間
に溶融アルミニウム中に炭化ほう素を含ませて作
つた中性子吸収材料の心材を持つサンドイツチ状
体より成り、 しやへい体から側方に中性子が逃げるのを最少
にするように、前記各板材の互いに隣接する縁部
を互いに折り重ね、 前記内側管と前記外側管との互いに隣接する表
面を、これ等の間の前記板材の向かい合う表面に
充分に接触させ、 前記プールの液体が流入して前記内側管と前記
外側管との間の前記板材と接触するのを防止する
ように、前記内側管及び外側管のうちの少くとも
一方の前記扁平な各側部の下部における下縁部
を、互いに隣接する前記側部間の空間を横切るよ
うに形成すると共に前記各下縁部を、前記内側管
及び外側管のうちの他方の隣接する下縁部に密封
して成るしやへい体にある。

又本発明しやへい体の製法は、使用済み放射性
燃料セルを、アルミニウムを侵す中性子吸収材料
の溶液のはいつているプール内に貯蔵するための
しやへい体を作るしやへい体の製法において、一
様な寸法及び厚さの互いに同一の長方形の複数の
空間を相互間に形成するように、互いに間隔を置
いた扁平な側部を持つ正多角形断面の鋼製の内側
管及び外側管を一緒に組み合わせることと、 前記各空間の厚さよりいくらか薄い厚さを持
ち、薄いアルミニウムシート材の間に溶融アルミ
ニウム中に炭化ほう素を含ませて作つた中性子吸
収材料を持つサンドイツチ状体から成る扁平な長
方形の中性子を吸収する板材を、前記各空間内に
そう入することと、 前記組み合わせを、前記しやへい体の所望の最
終の外側寸法に合致する空洞を持つ型内に配置す
ることと、 前記内側管の内部に実質的に流体圧力を加えて
前記内側管を膨張させて前記板状に圧力を伴つて
接触させ、前記板材を前記外側管の内面に圧力を
伴つて接触させることと、 前記内側管及び外側管のうちの一方の下縁部を
曲げて、前記内側管と前記外側管との間の前記空
間の下部を横切つて延ばしこの下部を閉じること
と、 を包含するしやへい体の製法にある。

この明細書において使用する「扁平」と言う用
語は、内側管、外側管および板材のそれぞれの区
域全体にわたつて平らであること又は、これ等の
区域の大部分にわたつて平らであることすなわち
本質的に平らであることを意味する。

本発明しやへい体、使用時にプール内にほぼ垂
直方向に、すなわちほぼ直立して配置される。各
金属管の間の空間の上下の端部は、たとえば各金
属管の一方または両方の縦方向に突出する端部部
分をサンドイツチ状体の隣接端部を越えて折重ね
ることにより適当に密封される。本発明しやへい
体の上端部には、有効な密封ができるように各管
の間の空間の上端部に延びる部分を持つじようご
形構造を設けてもよい。

したがつて本発明の目的は、プールからのほう
素化合物を含む水すなわち溶液が内側の金属管
（以下内側管と呼ぶ）と外側の金属管（以下外側
管と呼ぶ）との間の空間に流入して板材のアルミ
ニウムシート材、及び心材中に含有されたアルミ
ニウムが強く侵されるのを防止することにあると
共に、前記したアルミニウムシート材及びアルミ
ニウムが強く侵されるのを防止するために、内側
管と外側管との下縁部の密封部を簡単かつ迅速に
作ることにある。

各しやへい体を作る際には内側管および外側管
とアルミニウム−炭化ほう素サンドイツチ状体と
を組立て、この組合わせを適当な型構造内に入れ
る。次で本発明しやへい体の内部にたわみ性のな
るべくは膨張目在の流体袋を入れる。この流体袋
は内側管および外側管の両方を型に合致するよう
にふくらまし、所望に応じ内側管及び外側管の縦
方向に突出する端部部分を折曲げるのに充分な内
圧を受ける。内部に加わる極めて高い圧力によつ
て膨張し、内側管はサンドイツチ状体の内面に圧
力を伴つて接触し、従つて各サンドイツチ状体は
外側管の壁の内面に緊密な圧力のもとに摩擦を伴
つて接触した状態に保持される。

内側管および外側管とアルミニウム−炭化ほう
素サンドイツチ状体とが均等に一層確実に組み合
うように型内面にみぞを形成し、本発明しやへい
体の内部に加わる高圧により各しやへい体壁を変
形するようにしてもよい。従つて型のみぞに対応
するしやへい体外面に突起が現われ、内側管の内
面には対応するみぞが現われる。変形した各管壁
部分の中間のサンドイツチ状体の材料も同様に変
形する。

これ等の内部みぞおよび対応する外部突起は本
発明しやへい体の側壁を横切つて横方向に延びて
いる。みぞ突起構造は本発明しやへい体の全周に
延びるベルトを形成する。複数条のこのような組
合わせベルトを本発明しやへい体に縦方向に互い
に間隔を置いた関係に設けてある。変型の構造と
してみぞ突起構造はＸ字形の形状を形成するよう
に形成してもよい。

以下本発明によるしやへい体およびその製法の
実施例を添付図面について詳細に説明する。

第１図、第２図に示すように本発明の１実施例
におけるしやへい体１０は本体において長方形の
横断面を持ち、長方形横断面の内側管１２と長方
形横断面の外側管１４とを備えている。内側管１
２及び外側管１４は、４つの平らな側壁と急な丸
みを付けたすみ部１６とを備えている。内側管１
２および外側管１４は、鋼とくにステンレス鋼で
形成するのがよい。内側管１２および外側管１４
を構成するステンレス鋼の平らなシート材を、図
示の形状に曲げ、内側管１２においては向き合う
縁部１２ａを互いに溶接し、外側管１４において
は、向き合う縁部１４ａを互いに溶接しすること
により、亦側管１２及び外側管１４が作られる。

内側管１２の外側寸法を、外側管１４の内側寸
法より小さくして、内側管１２と外側管１４に応
して心合わせしたときに、しやへい体１０の各側
部に実質的な空間１８を形成する。

空間１８には、燃料体内の放射性可融物質から
放出する中性子を吸収するようにしたアルミニウ
ム−炭化ほう素サンドイツチ状体すなわち板材２
０がほぼ完全に詰め込まれている。このような板
材２０は、ロツクウエル（Rockwell）等を発明
者とする米国特許第2727996号明細書に記載され
ており、アルミニウムを溶融し、この溶融アルミ
ニウムに炭化ほう素（B₄C）をかきまぜることに
よつて作つた平らな心材２２（第５図）と、その
互に対向する側に設けられた薄いアルミニウムシ
ート材２４とから構成される。

第５図に明らかなようにこれ等の各板材２０
は、一体部品として斜線を付して例示され、使用
済み燃料体から側方に中性子の逃げるのを最少に
するように互いに重なり合うようにした横方向縁
部を設けてある。第５図では１枚の板材２０の縁
部と隣接板材の縁部部分との間に空間を示してあ
るが、各板材２０は各板材２０の縁部が実際上接
触するように寸法を定めてある。

本発明の主な利点の１つは、本発明しやへい体
を、内径でたとえば±0.040in（約0.1016cm）の精
密な寸法制御により形成してあることである。こ
のことは、本発明しやへい体を構成する各部品
を、内側管１２および外側管１４の平らな各側壁
部分間にそう入される４つのアルミニウム−炭化
ほう素サンドイツチ状体すなわち板材２０に組合
わせて行なうしやへい体の製法に役立つ。次でこ
の組合わせは、本発明しやへい体の所要の外側寸
法が得られるように寸法を定めた型内に位置さ
せ、本発明しやへい体の内部とくに内側管１２の
内部に、圧力を受ける、なるべくは水入り袋また
は液体を入れる他のたわみ性のなるべくは屈従自
在な袋により圧力を加える。実際上内側管および
外側管の寸法はわずかな不足寸法にしてある。
5000psi（約35／55Kg／cm²）程度の圧力を流体圧袋
により加えると内側管および外側管を共に膨張さ
せる効果がある。外側管はもちろん型の横断面形
状に合致するように押され、内側管は内側管およ
び外側管の間にそう入した中性子吸収用の板材の
厚みにより定まる一層小さい寸法を持つ一致した
形状を占める。

本発明しやへい体の内部に制御した流体圧力を
加えることはまた、このしやへい体の下端部を所
望の形状にするのにも使用される。

第６図に示すように内側管１２および外側管１
４の間の空間１８の下端部は、内側管１２、外側
管１４の一方または両方の適当な形状の下部部分
により閉じてある。第１５図に示すように板状２
０の下端部３４は、初めには内側面１２および外
側管１４の下端部の実質的に上方に終つている。
内側管１２の下部部分３６を外方に曲げ外向きに
延びるフランジ部分２６を形成し、次いで逆向き
に曲げ、フランジ部分２８を形成して、２重の厚
みを持つフランジを形成する。このフランジは、
外側管１４の側壁の内面を全く横切つて延びこの
内面に衝合する。外側管１４の側壁の下部部分３
８は折曲げられてフランジ部分３０を形成する。
フランジ部分３０は、横方向内向きに延び、内側
管１２の各フランジ部分２６，２８により形成し
た２重厚みのフランジに重なる。このようにして
本発明しやへい体を支えることのできる支持構造
が得られ、本発明しやへい体の下端部のゆがみを
防ぐ補強部を形成する。各フランジ部分２６，２
８，３０は、相互に適当に溶接され、図示の構造
を形成する。

第１５図に関し、各フランジ部分２６，２８，
３０を、内圧を加えて本発明しやへい体を膨張さ
せ、型の内部空間に一致させる方法を詳細に説明
する。第１５図においては、この型には公知の方
法で圧力を加えるたわみ性の流体圧袋または水入
り袋３２を設けた型部分３１を示してある。本発
明しやへい体の組立てた各部品の下端部は、板材
２０の下端部３４と内側管１２の下部部分３６と
を備えている。下部部分３６は図示のように板材
２０の下端部３４の下方に延びている。外側管１
４はまた、板材２０の下端部３４の下方に延びる
下部部分３８を持ち、型の内面４０に合致し、下
部部分３８は内側管１２の下部部分３６より幾分
短い。

流体圧袋３２により圧力を加え、本発明しやへ
い体を膨張させ、型部分３１の内面４０に合致さ
せるときは、空間１８の開いた下端部３４を横切
つて延びるように、すなわちフランジ部分２６
（第６図に示す）を形成するように、流体圧力に
より内側管１２の下向きに延びる端部部分３６を
折り曲げる。このときには、フランジ部分２８
（第６図に示す）が外側管１４の下向きに延びる
下部部分３８に押しつけられて下向きに延びる。
この構造体を型部分３１から取出した後にフラン
ジ部分２８と、外側管１４の下部部分３８により
形成されるフランジ部分３０とは、第６図に示す
ように、内向きに延びてフランジ部分２６に衝合
するように折曲げられる。

第７図には本発明しやへい体の底部の構造の変
型を例示してある。本変型では外向きに延びる２
重厚みの支持フランジ４２を形成してある。第７
図に示すように内側管１２は配線で示した下部部
分４３を備えている。下部部分４３は、板材２０
の下端部３４の下方に下向きに延びている。下部
部分４３は、外方に折曲げられ、内側管１２と外
側管１４との間の空間１８の底部に対する端部閉
鎖部を形成し、またフランジ部分４４を形成す
る。これと同時に一部を破線により示した外側管
１４の下部部分４５は、板材２０の下端部３４の
下方に延び、外方に折曲げられフランジ部分４６
を形成し、フランジ部分４４とフランジ部分４６
とによりフランジ４２を形成する。

内側管１２および外側管１４の間の空間１８の
下部部分は、密封されて、プール内の水が本発明
しやへい体内に入らないようにすることが大切で
ある。その理由は、プール内の水がほう酸塩をま
ぜられ、ほう素化合物すなわち中性子吸収材料を
含んでいてその中性子吸収性を高めるが、ほう素
化合物を含む水すなわち溶液は、アルミニウムの
さやすなわち板材２０の表面部分すなわちアルミ
ニウムシート材２４及び心材２２に含有されたア
ルミニウムを強く侵すことが極めて多いからであ
る。

しやへい体１０の両端部は開放されている。す
なわち内側管１２の内部の空間である使用済み核
燃料セルの貯蔵空間の両端部は開放されている。
内側管１２と外側管１４との間の空間１８の下部
部分が密封されているにすぎない。

プール内の溶液は、しやへい体１０の底部の開
放端部から使用済み核燃料セルの貯蔵空間すなわ
ち内側管１２の内部内に流入し、使用済み核燃料
セルの長さに沿つて垂直方向に上向きに流れ、し
やへい体１０の頂部付近にはプール内の溶液が存
在している。

一般に使用済み核燃料セルは、任意適宜の手段
によつてしやへい体１０の貯蔵空間すなわち内側
管１２の下部部分内に保持される。たとえば、し
やへい体１０はラツク・アセンブリ（保持用の枠
組）の一構成部分であつて、使用済みの核燃料セ
ルは、ラツク・アセンブリの一部分によつてしや
へい体１０の下部部分内に保持される。

ところで、使用済み核燃料には、相当量の核分
裂性物質が残つており、また新しく生れたプルト
ニウムなどの核分裂性物質も存在するから、使用
済み掛燃料セルは、一般にプール内に放置され、
放射能を弱められ、冷却するためにプール内の溶
液は循環させられる。

ほう素化合物を含む水すなわち溶液はプール内
に注入され、排出されることによつて循環させら
れるから、しやへい体１０の下部部分は、ほう素
化合物を含む水すなわち溶液の循環による影響を
受ける。しかし、しやへい体の２重壁構造を形成
する内側管１２と外側管１４との間の空間１８の
上部部分は、このような溶液の循環による影響は
受けない。したがつてしやへい体１０の上部の２
重壁間の空間１８内に何かのはずみでほう素化合
物を含む水すなわち溶液が流入しても、この空間
１８内の水は自由に循環するものではないから、
この溶液の板材２０のアルミニウムシート材への
影響はほとんど無視できる。したがつて内側管１
２及び外側管１４の各側部の上縁部は密封しない
で開放状態のままでもよいのである。たとえばじ
ようご形部分５４の下部部分５２が、空間１８内
にはめ込まれれば、この空間は密封されるが、じ
ようご形部分５４は使用しなくてもよいのであ
る。

これに反し、しやへい体１０の下部の空間１８
は、ほう素化合物を含む水すなわち溶液の循環に
よる影響を受けるから、かりにこの空間が開放し
ていれば、板材２０のアルミニウムシート材２４
及び心材２２に含有されたアルミニウムは、化学
的に強く浸される。したがつて、内側管１２及び
外側管１４の下部における下縁部は、必ず密封し
なければならない。

第１６図には外向きに延びるフランジ４２（第
７図にも示す）を作り、本発明しやへい体が型内
で流体内圧を受ける際に内側管１２、外側管１４
の間の空間１８の下端部を密封する方法を例示し
てある。第１６図においては、型部分３１ａは、
くぼみ部分４１ａを形成した内壁を備えている。
くぼみ部分４１ａは図示のように流体圧袋３２ａ
から流体圧を加えて、水平の型面４１ｂに対し破
線で示すように内側管１２、外側管１４の下部部
分４３，４５を外方に曲げることができる。

型を２個またはそれ以上の縦方向に分離した型
部分から形成し、この型から仕上がりの膨張し修
正したしやへい体を取出すようにしてもよいのは
もちろんである。

本発明しやへい体の上端部にじようご形構造を
設けることが望ましい。これ等は第１図、第３
図、第４図、第１０図、第１１図および第１３図
に一部を例示してある。

第１図、第２図、第３図および第８図に例示し
た構造では第１図のじようご形構造５０は、内側
管１２および外側管１４の各上端部間の空間１８
内に受入れるようにした下部部分５２（第８図）
を持つ薄板金じようご状体により形成する。下部
部分５２は、上方外向きに傾斜した案内すなわち
じようご形部分５４に連結してある。じようご形
部分５４は第３図に示すようにじようご形部分５
４の端部５６がこれ等の端部間にすきまを残すよ
うな横方向寸法を持つている。各下部部分５２は
内側管１２、外側管１４との間の空間の上端部に
対する密封閉鎖体を構成し、またもちろん内側管
１２および外側管１４に対し極めて強い補強部を
構全する。内側管１２および外側管１４の上縁部
５８，６０は、下部部分５２およびじようご形部
分５４に溶接してある。

第４図に例示した変型ではじようご形部分５４
は、相互に合致し溶接部６２により相互に連結す
る形状にした端部部分を持つように初めに形状を
定めてある。

第９図には、じようご形成部片６４が、内側管
１２および外側管１４の間に受入れられるように
した幅を持つ下部部分６６を備えているが、その
上部部分６８は、幾分厚くて肩部７０を形成する
ように配置してある。肩部７０は内側管１２の上
縁部に重なり、じようごを横切つて本発明しやへ
い体の内部に延びるなめらかな連続内面を形成す
るようにしてある。またじようご形成部片６４は
内側管１２および外側管１４の上縁部７２，７４
に溶接してある。

第１０図に示した別の変型ではじようご形構造
は、外向きに延びる上部のフランジ７６を形成す
るように配置してある。

第１０図に例示した構造ではじようご形構造
は、内側管１２および外側管１４の上部部分間の
空間１８内に延びるようにした下向きに延びる閉
鎖部分すなわち脚部８０を持つ密封支持部片７８
を備えている。密封支持部片７８は、内側管１２
および外側管１４の上縁部８２，５４に溶接して
ある。密封支持部片７８は、図示のように水平に
外向きに延びる支持フランジ部分すなわち別の脚
部８５を備えている。じようご形部片８６は上方
外向きに傾斜したじようご形成部分８８を備えて
いる。じようご形部片８６は、また表面と表面と
が接触する状態で支持フランジ部分８５に係合す
る外向きに延びる支持フランジ部分９０を備えて
いる。これ等の支持フランジ部分８５，９０によ
つて２重の厚みを持つ外向きに延びるフランジ７
６を形成する。

前記した全部の実施例および変型のじようご形
成部分は、なるべくはステンレス鋼から形成さ
れ、前記したようにステンレス鋼製の内側管１２
および外側管１４に有効に溶接するようにしてあ
る。

第１１図および第１２図には別の変型による燃
料に貯蔵用のしやへい体９２を例示してある。第
１１図および第１２図に示すように上部のじよう
ご形構造は第８図、第９図および第１０図につい
て述べた任意の形式のものでよい。

前記したように極めて高い流体内圧を加えるこ
とにより、管状のしやへい体を作る方法により型
に合致するしやへい体の正確な寸法決めができ、
またとくにしやへい体の内部寸法を精密な公差に
保つことができる。本発明方法の付加的な利点と
して完成したしやへい体を型から取出した後に、
しやへい体の各部品すなわち内側管および外側管
と中間の板材とが、圧力を伴つて相互に接触し、
従つて摩擦を伴つて相互に組合つてできあがつて
いることである。このしやへい体はさらに、各じ
ようご形成部片を内側管および外側管の上縁部に
連結し、しやへい体の下端部で水平に延びる端部
閉鎖部および各フランジ部分の間を相互に連結す
ることにより一体にしてある。しかし内側管の各
側壁と中間の板材と外側管の各側壁との間に別の
機械的はまり込み連結部を設けてもよい。このは
まり込み連結部の構造は型の適当な形状により適
宜に形成できる。

第１２図に示すように本発明しやへい体の長手
方向に直交して延びるのを好適とするはまり込み
連結部であるはまり込み連結帯状体９４を設けて
ある。はまり込み連結帯状体９４は、正方形断面
を持つしやへい体の各側部に１つずつ４つの相互
連結部分を備えている。はまり込み連結帯状体９
４は、図示のように内側管１２、板材２０及び外
側管１４の横方向外向きに変形した各部分から成
つている。このはまり込み連結帯状体９４は、し
やへい体の内部において、内部みぞ９６を備えて
いる。また板材２０及び外側管１４も、この内部
みぞ９６に対応する形状を備えている。この結果
しやへい体の外部に外向きに延びるリブ９８が形
成されている。実際上みぞ９６が約0.060in（約
0.1524cm）の深さを持つ場合に満足できるはまり
込み連結部の得られることが分つた。この場合相
当する高さのリブ９８が設けられることは明らか
である。

第１２Ａ図には板材２０の厚みにほぼ等しい深
さを持つみぞ９６ａと、これに対応する寸法を持
つ外部ビード９８ａとを形成したはまり込み連結
部であるはまり込み連結形成部９４ａを示してあ
る。補強用の外部ビード９８ａは、しやへい体の
各すみ部の中間に位置させてもよいし、または各
すみ部のまわりに延びるようにしてもよい。

第１３図にはじようご形構造１０２を頂部に持
つしやへい体１００を例示してある。本変型では
外向きに延びる支持フランジすなわち下部のフラ
ンジ１０４および上部のフランジ１０６を設けて
ある。上記のフランジ１０６は第１０図について
述べたようにして設けてある。また下部のフラン
ジ１０４は第７図について述べたようにして設け
てある。しかし所望により第１０図について述べ
た密封支持部片７８と同様なまたはこれと同じＬ
字形横断面を持つ下部支持密封部片をそう入する
ことにより下部のフランジ１０４を形成して、し
やへい体の下端部に対し極めて強い補強部を形成
し、これと同時に内側管１２および外側管１４間
の空間１８の下端部に密封閉鎖部片を形成しても
よい。

補強用の内部みぞ９６と外部リブ９８とは前記
したようにはまり込み連結帯状体９４内でしやへ
い体の全周に延びている。しかし若干の場合にこ
れ等の補強みぞおよびリブを、これ等がしやへい
体の本質的に平らな側部（側部の長さの大部分に
わたつて平らな側を横切つて斜めに延びる形に形
成するのが有利である。このような構造は、この
斜めに延びる補強部１１２をしやへい体１１０上
に設けた第１４図に例示してある。第１４図に
は、補強部１１２に交さしＸ字形の複合の補強部
を形成する第２の斜めに延びる補強部１１４を示
してある。この複合の補強部は、しやへい体を構
成する３個の部片をはまり込み連結するだけでな
くまたその側壁のこわさを増す。

若干の場合にこれ等のしやへい体は、特別の構
造を持つ架わくで水プール内に支えてある。この
ような構造の１例では架わくは、４辺形の４つの
すみ部に配置され１つまたは複数のしやへい体を
支えるようにした堅方向すなわち垂直方向の円筒
形のリブまたは管部片を備えている。

第１７図には、管部片の形にした堅方向すなわ
ち垂直方向に延びる複数個の架わく部片１２２に
係合し支えられるようにしたしやへい体１２０の
横断面形状を示してある。このためにしやへい体
１２０は、各すみ部の外部にくぼみ１２４を形成
してある。このようなくぼみ１２４の深さは、架
わく部片１２２をしやへい体の外面のくぼみ内に
完全に受入れるような寸法である。しやへい体の
この形状は、各しやへい体部品に圧力を加える型
の適当な形状により容易に作られるのはもちろん
である。

しやへい体を最小の間隔を持つように位置決め
しようとする場合には、互いに隣接するしやへい
体をその外面が接触するようにじようご形構造を
修正するかまたは除去すればよいのはもちろんで
ある。

各寸法は燃料体の寸法に従いまたその他の理由
で変えてもよいが、しやへい体の高さは、これが
14ft（約4.2672ｍ）の板材すなわちアルミニウム
−炭化ほう素サンドイツチ状体を受入れるように
する。正方形横断面を持つしやへい体の横方向寸
法は12in（約30.48cm）より幾分小さい。内側管お
よび外側管を形成するステンレス鋼薄板金は約
0.018in（約0.04572cm）の厚みを持ち、板材または
アルミニウム−炭化ほう素サンドイツチ状体は約
0.135in（約0.3429cm）の厚みを持つ。

前記したようにサンドイツチ状体の心材を形成
する炭化ほう素材料にはアルミニウム製のさやを
設ける。しやへい体の内側管および外側管は、上
端部のじようご形構造と、別個に設けた場合の下
端部の支持フランジ構造と同じようにステンレス
鋼から形成する。この結果しやへい体の内側管及
び外側管の材料と、じようごフランジと、使用さ
れる特定の下部フランジとの間の有効な溶接を容
易に行なうことができる。

この構造により本発明しやへい体は、比較的薄
い壁厚を持ち、比較的大きい長さと実質的な幅と
を持つが、ゆがまないように補強され、しやへい
体の内面と燃料体の外面との間に実質的に一様な
間隔が得られる。このことは、本しやへい体を通
り使用済み燃料体またはその容器の外面に沿い水
の熱的循環（thermal circulation）ができるの
に重要である。この構造はまた、燃料体に対して
実質的に均等なすきまが得られるように、形状お
よび寸法に関して内側寸法を精密な公差に保つ大
きい利点になる。

各しやへい体は、炭化ほう素から成る実質的な
厚みを持つ側部の充分な閉鎖体を備えているか
ら、従来に比べて一層密接した燃料体の貯蔵がで
きる。使用済み燃料体を約22in（約55.88cm；の中
心間間隔にすることは従来行われている。アルミ
ニウム−炭化ほう素の連続板材をしやへい体の各
側部に設けた本発明による構造では、燃料体の中
心間貯蔵間隔は11in（約27.94cm）以下である。こ
の場合与えられた空間内に貯蔵できる燃料体の個
数を４倍にできるのはもちろんである。使用済み
燃料体に必要な貯蔵空間は原子力設備に関して厄
介な問題を起するから、利用できる貯蔵区域の容
量のこのような増大は極めて重要である。

以下本発明をその実施例について詳細に説明し
たが本発明はなおその精神を逸脱しないで種種の
変化変型を行うことができるのはもちろんであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明しやへい体の１実施例の正面
図、第２図は第１図の２−２線に沿う断面図、第
３図は第１図の平面図、第４図は第３図のすみ部
の変型の部分平面図、第５図は第２図のすみ部の
拡大水平断面図、第６図は第１図の６−６線に沿
う拡大断面図、第７図は第６図の変型の垂直断
面、第８図は第３図の８−８線に沿う拡大断面
図、第９図および第１０図は第８図のそれぞれ異
る変型の垂直断面図、第１１図は第１図のしやへ
い体の変型の正面図、第１２図は第１１図の１２
−１２線に沿う拡大断面図、第１２Ａ図は第１２
図の変型の垂直断面図、第１３図は第１図のしや
へい体のなお別の変型の正面図、第１４図は第１
図のしやへい体のさらに別の変型の部分正面図、
第１５図は本発明しやへい体の製法の１工程を示
す部分垂直断面図、第１６図は第１５図の変型の
部分垂直断面図、第１７図は本発明しやへい体の
他の変型の水平断面図である。 １０，９２，１００，１２０……しやへい体、
１２……内側管、１４……外側管、１８……空
間、２０……板材、２２……心材、２４……アル
ミニウムシート材、２６，２８，３０，４４，４
６……フランジ部分、３１……型部分、３２……
流体圧袋。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アルミニウムを侵す中性子吸収材料の溶液の
   はいつている、使用済み核燃料セルを貯蔵するた
   めのプール内に使用され、前記プール内に直立し
   て配置され、内部に入れた使用済み核燃料セルを
   前記プール内の溶液に接触させた状態に保つ、一
   般に細長い管状の端部の開放したしやへい体にお
   いて、 このしやへい体に、互いに同一の扁平な複数の
   側部を持つ正多角形断面を持たせ、 前記しやへい体が、 互いに隣接する扁平な側部が、一様な寸法及び
   厚さの互いに同一の長方形の複数の空間を相互間
   に形成するような寸法にした鋼製の内側管及び外
   側管と、 前記各空間内の別々の扁平な長方形の中性子を
   吸収する板材と、 を備え、 前記各板材が、薄いアルミニウムシート材の間
   に溶融アルミニウム中に炭化ほう素を含ませて作
   つた中性子吸収材料の心材を持つサンドイツチ状
   体より成り、 前記しやへい体から側方に中性子が逃げるのを
   最少にするように、前記各板材の互いに隣接する
   縁部を互いに重なり合うようにし、 前記内側と前記外側との互いに隣接する表面
   を、これ等の間の前記板材の向かい合う表面に充
   分に接触させ、 前記プールの溶液が流入して前記内側管と前記
   外側管との間の前記板材と接触するのを防止する
   ように、前記内側管及び外側管のうちの少くとも
   一方の前記扁平な各側部の下部における下縁部
   を、互いに隣接する前記側部間の空間を横切るよ
   うに形成すると共に前記各下縁部を、前記内側管
   及び外側管のうちの他方の隣接する下縁部に密封
   して成るしやへい体。 ２ 使用中に前記プール内に直立して位置させら
   れ、前記内側管及び外側管のうちの少くとも一方
   の下縁部が前記板材の下縁部を横切り前記内側管
   及び外側管のうちの他方まで延び、密封部を形成
   するようにこの他方に固定された特許請求の範囲
   第１項記載のしやへい体。 ３ 前記内側管の下縁部を、この内側管と前記外
   側管との間の空間の下端部を横切つて外向きに延
   びる形状にした特許請求の範囲第２項記載のしや
   へい体。 ４ 前記外側管の下縁部が内向きに延び、前記内
   側管の外向きに延びる縁部の上におおい掛かるよ
   うにした特許請求の範囲第３項記載のしやへい
   体。 ５ 前記内側管と前記外側管との間の空間の端部
   を横切つて外向きに延びる部分を越える前記内側
   管の下縁部を折返し、前記空間の下端部を横切つ
   て２倍の厚みの材料を形成し、前記外側管の下縁
   部が内方に延び前記の２倍の厚みの材料の上にお
   おい掛かるようにした特許請求の範囲第３項記載
   のしやへい体。 ６ 前記内側管及び外側管の下縁部を、前記しや
   へい体の外方に延びる形状にして２倍の厚みの支
   持フランジを形成し、前記内側管と前記外側管と
   の間の空間の下端部を密封するようにした特許請
   求の範囲第３項記載のしやへい体。 ７ 前記内側管及び外側管を、それぞれ４すみで
   折曲げられ扁平な側壁を形成したステンレス鋼シ
   ート材で形成し、前記内側管及び外側管の縁部
   を、これ等の内側管及び外側管の各すみ部の中間
   で互いに溶接した特許請求の範囲第１項記載のし
   やへい体。 ８ 前記内側管及び外側管を、それぞれ約
   0.04572cm（約0.018in）の厚みを持つステンレス
   鋼シート材で形成した特許請求の範囲第７項記載
   のしやへい体。 ９ 前記内側管及び外側管と前記板材との互いに
   組合う部分に形成した細長いみぞを持つはまり込
   み連結部を備えた特許請求の範囲第１項記載のし
   やへい体。 １０ 前記各みぞを、前記しやへい体の内側に位
   置させ、前記各側壁の横方向に延びるようにした
   特許請求の範囲第９項記載のしやへい体。 １１ 前記個個の側壁のみぞが、前記しやへい体
   の全周に延びる帯状体を形成するようにした特許
   請求の範囲第１０項記載のしやへい体。 １２ 前記しやへい体の縦方向に互いに間隔を置
   いて複数条のみぞを形成した特許請求の範囲第１
   １項記載のしやへい体。 １３ 互いに交さして斜めに延びるはまり込み連
   結用みぞを、前記しやへい体の扁平な壁に形成し
   た特許請求の範囲第９項記載のしやへい体。 １４ 前記各側壁の上端部において、前記内側管
   の内面の連続部分を実質的に形成する上方外向き
   に傾斜した表面を持つじようご形構造を設けた特
   許請求の範囲第７項記載のしやへい体。 １５ 前記じようご形構造の各壁を、前記内側管
   及び外側管の側壁間の間隔にほぼ等しい厚みを持
   つステンレス鋼で形成した特許請求の範囲第１４
   項記載のしやへい体。 １６ 前記じようご形構造に、前記内側管及び外
   側管の上縁部分の間の空間内にいれた下部部分を
   設けた特許請求の範囲第１５項記載のしやへい
   体。 １７ 前記内側管と前記外側管との間に受入れた
   前記じようご形構造の下部部分の内側側部に引つ
   込んだ部分を形成して、前記しやへい体の内側と
   前記じようご構造の内側とになめらかな連続面を
   形成するようにした特許請求の範囲第１６項記載
   のしやへい体。 １８ 前記じようご形構造に、前記しやへい体の
   各側部の上端部から外向きに延びる支持フランジ
   部分を設け、Ｌ字形横断面を持つフランジ密封支
   持部片に、前記内側管と前記外側管との間の空間
   の上端部にいれた一方の脚部と、前記しやへい体
   の側壁に大体において直交して外向きに延びる他
   方の脚部とを設け、前記一方の脚部により前記空
   間の上端部の密封部を構成し、前記他方の脚部
   を、前記じようご形構造の外向きに延びる前記支
   持フランジ部分に連結した特許請求の範囲第１４
   項記載のしやへい体。 １９ Ｌ字形横断面を持つ下部支持密封部片を設
   け、この下部支持密封部片の一方の脚部は、前記
   内側管と前記外側管との間の空間の下端部にいれ
   られ、前記下部支持密封部片の他方の脚部は外向
   きに延びて下部しやへい体支持体を構成するよう
   にした特許請求の範囲第１８項記載のしやへい
   体。 ２０ 使用済み放射性燃料セルを、アルミニウム
   を侵す中性子吸収材料の溶液のはいつているプー
   ル内に貯蔵するためのしやへい体を作るしやへい
   体の製法において、一様な寸法及び厚さの互いに
   同一の長方形の複数の空間を相互間に形成するよ
   うに、互いに間隔を置いた扁平な側部を持つ正多
   角形断面の鋼製の内側管及び外側管を一緒に組み
   合わせることと、 前記各空間の厚さよりいくらか薄い厚さを持
   ち、薄いアルミニウムシート材の間に溶融アルミ
   ニウム中に炭化ほう素を含ませて作つた中性子吸
   収材料を持つサンドイツチ状体から成る扁平な長
   方形の中性子を吸収する板材を、前記各空間内に
   そう入することと、 前記組み合わせを、前記しやへい体の所望の最
   終の外側寸法に合致する空洞を持つ型内に配置す
   ることと、 前記内側管の内部に実質的に流体圧力を加えて
   前記内側管を膨張させて前記板材に圧力を伴つて
   接触させ、前記板材を前記外側管の内面に圧力を
   伴つて接触させることと、 前記内側管及び外側管のうちの一方の下縁部を
   曲げて、前記内側管と前記外側管との間の前記空
   間の下部を横切つて延ばしこの下部を閉じること
   と、 を包含するしやへい体の製法。 ２１ 組み合わされた前記外側管より横断面がい
   くらか大きい空洞を持つ型を用意することと、前
   記内側管を膨張させて前記板材に圧力を伴つて接
   触させることと、前記外側管を膨張させて前記空
   洞の壁に接触させることとを包含する特許請求の
   範囲第２０項記載のしやへい体の製法。 ２２ 前記内側管及び外側管を、シート材を管状
   に折り曲げることにより初めに形成することと、
   これ等の内側管及び外側管の縁部をその縦方向に
   延びる継ぎ目に沿つて溶接することにより接合す
   ることとを包含する特許請求の範囲第２０項記載
   のしやへい体の製法。 ２３ 少くとも前記内側管の端部を前記板材の隣
   接端部を越えて延ばすことにより、前記内側管と
   前記外側管との間のしやへい体の一方の端部にお
   いて前記空間に対する端部閉鎖部材を形成するこ
   とと、前記内側管の前記延びた部分の内面に、閉
   じ込めた流体圧力を加えて、この延びた部分を前
   記空間を横切つて外方に成形することとを包含す
   る特許請求の範囲第２０項記載のしやへい体の製
   法。 ２４ 前記型の空洞の端部に隣接して外向きに延
   びる表面を持つくぼみ部分を前記型に形成するこ
   とにより、管材料の壁厚の２倍の厚みの外向きに
   延びる支持フランジを同時に形成することと、前
   記内側管及び外側管の端部を前記板材の隣接する
   端部を越えて延ばすことと、たわみ性の袋によ
   り、前記内側管の延びた部分の内面に流体圧力を
   加えて、この延びた部分と前記外側管の延びた部
   分とを、前記型のくぼみ部分内に成形することに
   より、前記内側管の延びた部分が前記内側管と前
   記外側管との間の開口の底部を横切つて延び、こ
   れ等の内側管及び外側管の各延長部分により、前
   記したように２倍の厚みを持つ外向きに延びるフ
   ランジを形成することを包含する特許請求の範囲
   第２０項記載のしやへい体の製法。 ２５ 前記内側管と前記外側管との側壁の端部
   を、前記板材の隣接する端部を越えて延ばすこと
   により、これ等の内側管と外側管との間の前記し
   やへい体の一方の端部において前記空間に対する
   端部閉鎖部片を形成することと、前記内側管の延
   びた部分の内面に、閉じ込めた流体圧力を加え
   て、このような延びた部分を前記内側管と前記外
   側管との間の開口の底部を横切つて前記外側管の
   縦方向の延びた部分に衝合するように形成するこ
   とと、前記壁から前記しやへい体を取出すこと
   と、前記内側管及び外側管の両方の衝合する縦方
   向に延びた部分を、前記内側管と前記外側管との
   間の空間を横切つて折返して、前記内側管及び外
   側管の壁厚の３倍の厚みを持つ端部閉鎖部片を形
   成することとを包含する特許請求の範囲第２０項
   記載のしやへい体の製法。 ２６ 前記型の空洞の側面の横方向に延びる細長
   いみぞを形成することと、前記しやへい体の材料
   を前記型の側面の前記みぞ内に変位させることに
   より、前記内側管、板材および外側管の内側にお
   いて、適合する細長いみぞを形成しまたその外側
   において、適合する細長いリブを形成するのに充
   分な流体圧力を、前記内側管の内面に加えること
   から成り、細長いみぞ−リブ補強部付きはまり込
   み連結部を、前記しやへい体の側壁に形成するこ
   とを包含する特許請求の範囲第２０項記載のしや
   へい体の製法。