KR20020086693A - 캐스크 및 그의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

띠 형상 부재(105a)의 양측에 양쪽 단부 에지가 다소 외측으로 돌출된 정도를 남기고 전열 핀(107)을 용접하여 유닛(105c)으로 한다. 상기 유닛(105c)은 배럴 본체(101)에 대하여 전열 핀(107)으로 외측으로부터 용접한다. 다음에 띠 형상 부재(105b)를 인접하는 띠 형상 부재(105a, 105a)의 사이에 걸쳐, 양자를 외측에서 용접한다. 이것보다 좁고 긴 공간내에서의 용접이 불필요하게 되어 모두 외측으로부터 용접할 수 있기 때문에, 캐스크의 조립 작업이 용이해진다.

Description

캐스크 및 그의 제조 방법{CASK AND PRODUCTION METHOD FOR CASK}

핵 연료 사이클의 종기(終期)에 있어 연소를 종료하여 사용할 수 없게 된 핵 연료 집합체를 사용된 핵 연료라고 한다. 사용된 핵 연료는 FP 등 고방사능 물질을 포함하여 열적으로 냉각할 필요가 있기 때문에, 원자력 발전소의 냉각 피트로 소정 기간(1 내지 3년간) 냉각된다. 그 후, 차폐 용기인 캐스크에 수납되어 트랙 등으로 재처리 시설에 반송 및 저장된다. 사용된 연료 집합체는 캐스크내에 설치한 바스켓의 셀에 각각 1개씩 삽입되어 이로써 수송 중인 진동 등에 대한 적절한 유지력을 확보하고 있다.

이와 같은 캐스크의 종래예로는 「원자력 eye」(1998년 4월 1일 발행 : 일간 공업 출판 프로덕션)이나 일본 특허 공개 제 1987-242725 호 공보 등에 다양한 종류의 것이 개시되어 있다. 이하에 본 발명의 개발에 있어서, 그 전제로 된 캐스크에 대하여 설명한다. 또한, 하기 내용은 설명의 편의를 위해 개시하는 것으로, 이른바 공지, 공용에 해당하는 것을 의미하는 것은 아니다.

도 39는 캐스크의 일례를 도시하는 사시도이다. 도 40은 도 39에 도시한 캐스크의 축 방향 단면도이다. 캐스크(500)는 통 형상의 배럴(barrel) 본체(501)와, 배럴 본체(501)의 외주에 설치한 중성자 차폐체인 수지(502)와, 그 외측 배럴(503), 바닥부(504) 및 커버부(505)로 구성되어 있다. 배럴 본체(501) 및 바닥부(504)는 γ선 차폐체인 탄소강제의 단조품이다. 또한, 커버부(505)는 스테인리스강제 등의 일차 커버(506) 및 2차 커버(507)로 구성된다. 배럴 본체(501)와 바닥부(504)는 접합 용접에 의해 결합되어 있다. 일차 커버(506) 및 2차 커버(507)는 배럴 본체(501)에 대하여 스테인리스제 등의 볼트에 의해 고정되어 있다. 커버부(505)와 배럴 본체(501)의 사이에는 금속제의 O링이 개재되어 내부의 기밀성을 유지하고 있다.

배럴 본체(501)와 외측 배럴(503)의 사이에는 열 전도를 실행하는 복수의 전열 핀(508)이 설치되어 있다. 전열 핀(508)은 열 전도 효율을 높이기 위해 그 재료로는 동을 사용한다. 수지(502)는 이 전열 핀(508)에 의해 형성되는 공간에 유동 상태로 주입되고, 냉각함으로써 고화 형성한다. 바스켓(509)은 69개의 각 파이프(510)를 도 26과 같은 다발 형상으로 집합시킨 구조로서, 배럴 본체(501)의 공동(511)내에 구속 상태로 삽입되어 있다.

상기 각 파이프(510)는 삽입한 사용된 연료 집합체가 경계에 이르지 않도록 중성자 흡수재(붕소:B)를 혼합한 알루미늄 합금으로 구성된다. 또한, 캐스크 본체(512)의 양측에는 캐스크(500)를 현수하기 위한 트러니언(trunnion)(513)이 설치되어 있다(한쪽은 생략). 또한, 캐스크 본체(512)의 양쪽 단부에는 내부에 완충재로서 목재 등을 내장한 완충체(514)가 부착되어 있다(한쪽은 생략).

그런데, 상기 캐스크(500)에는 배럴 본체(501)에 대하여 전열 핀(508)을 용접하고, 그 주위에 외측 배럴(503)을 배치하여 외측 배럴 내측으로부터 용접을 실행한다. 그러나, 상기 캐스크(500)의 높이가 6m 정도이며 또한 외측 배럴(503) 및 전열 핀(508)에 의해 형성되는 공간이 매우 좁고 길기 때문에, 수동으로 용접을 실행하는 것은 매우 어렵고, 그렇기 때문에 현 상태에서는 전용의 자주식 용접기를 제작한 다음, 상기 공간에 용접기를 작동시켜 원격 조작으로 용접하지 않을 수 없으며, 용접 작업이 번거롭다는 문제점이 있었다. 특히 조립 공장에 전통적인 용접 장치밖에 없는 경우에는 캐스크의 조립이 어려워져 전용 용접기의 도입이나 그 기술 지도가 필요하게 되므로, 특정의 조립 공장에서 조립할 수밖에 없다. 이 문제는 조립 기술이 미발달한 외국에서 심각해진다.

그래서, 본 발명은 상기 사항을 감안하여 성립된 것으로, 캐스크의 조립 작업을 용이하게 실행할 수 있는 캐스크 및 캐스크의 제조 방법을 제공하는 것을 제 1 목적으로 한다.

다음 종래에 있어서의 캐스크의 문제점은 이하와 같다. 도 41은 종래의 캐스크의 일례를 도시하는 구성도이다. 도 42는 도 41에 도시한 캐스크의 축 방향 단면도이다. 이 캐스크(1500)에 있어서, 사용된 연료 집합체는 γ선을 차폐하는 스테인리스제의 배럴 본체(1501)내에 수용되어 있다 (도시 생략). 배럴 본체(1501)의 외주에는 복수의 스트라이프 조각(1502)이 방사상으로 용접되어 있다. 이 조편(stripe)(1502)은 단면이 대략 「??」자 형상으로 절곡(折曲) 가공되어 있고, 그 측부 에지(1521)가 배럴 본체(1501)에 용접되며, 다른 측부 에지(1522)는 인접하는 조편(1502)의 각에 형성된 절곡선(1523)으로 용접되어 있다. 또한, 이 조편(1502)은 배럴 본체(1501)로부터 전파되는 붕괴열을 외부로 방출하기 위해서, 열 전도율이 좋은 재료, 예컨대 동판 등으로 구성되어 있다. 또한, 조편(1502)에 의해 형성된 공간에는 중성자를 흡수하기 위한 수지(1503)가 충전되어 있다.

각 조편(1502)의 외부에는 방열을 위한 핀(1504)이 용접되어 있다. 이 핀(1504)은 빗살 형상으로 그 이면이 만곡 형성된 것이다. 사용된 연료집합체의 붕괴열은 우선 배럴 본체(1501)로 전달된다. 이 배럴 본체(1501)에는 조편(1502)이 용접되어 있기 때문에, 이 배럴 본체(1501)로부터 조편(1502)으로 붕괴열이 전파되어 상기 조편(1502)의 외부 노출면 및 핀(1504)을 통해 외부로 방출된다.

그러나, 상기 종래의 캐스크(1500)에서는 조편(1502)에 판 형상의 핀(1504)을 용접한 구성이기 때문에, 외부 표면에 온도 분포가 생겨 균일한 방열을 실행할 수 없다는 문제점이 있었다. 즉, 핀(1504)과의 접합 부분은 온도가 높고 핀(1504)과 핀(1504) 사이의 조편(1502)은 온도가 낮은 온도 분포가 생겨 방열 효율의 점에서 바람직하지 못했다. 그래서, 본 발명은 상기 사항을 감안하여 성핍된 것으로, 방열 효율을 향상시킬 수 있는 캐스크를 제공하는 것을 제 2의 목적으로 한다.

발명의 요약

상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 캐스크는 사용된 연료 집합체를 수용하는 복수의 셀을 형성한 바스켓을 내부에 수용하는 배럴 본체를 갖고, 이 배럴 본체의 외주에 전열 핀을 복수 설치하여 그 전열 핀의 외주에 외측 배럴을 부착하며, 전열 핀과 외측 배럴의 공간에 중성자 흡수체를 설치한 캐스크에 있어서, 상기 외측 배럴이 복수의 띠 형상 부재(A, B)를 그 단부 에지부에서 용접한 구성으로, 하나의 띠 형상 부재(A)의 양측에 단부 에지부를 남기고 상기 전열 핀이 용접되어 있으며, 또한 상기 띠 형상 부재(A)에 인접한 다른 띠 형상 부재(B)가 각각의 단부 에지부 부근에 용접되어 있는 것을 특징으로 한다.

띠 형상 부재(A)의 양측에 단부 에지부를 남기고 전열 핀을 용접하고 있기 때문에, 상기 띠 형상 부재(A, B)끼리를 그 단부 에지부 부근에서 용접함으로써, 띠 형상 부재(A)와 띠 형상 부재(B)의 용접부와, 전열 핀과 띠 형상 부재(A)의 용접부를 분리할 수 있다. 이로써, 열 영향부가 국소적으로 집중되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 캐스크는 사용된 연료 집합체를 수용하는 복수의 셀을 형성한 바스켓을 내부에 수용하는 배럴 본체를 갖고, 이 배럴 본체의 외주에 전열 핀을 복수 설치하여 그 전열 핀의 외주에 외측 배럴을 부착하고, 전열 핀과 외측 배럴의 공간에 중성자 흡수체를 설치한 캐스크에 있어서, 상기 외측 배럴이 복수의 띠 형상 부재(A, B)를 그 단부 에지부에서 용접한 구성으로, 하나의 띠 형상 부재(A) 양측에 단부 에지부를 남기고 상기 전열 핀을 용접함으로써 유닛을 구성하고, 이 유닛을 소정 간격으로 배럴 본체에 상기 전열 핀으로 유닛 외측에서 용접하며, 또한인접한 유닛의 띠 형상 부재(A)와 띠 형상 부재(A)의 사이에 별도의 띠 형상 부재(B)를 걸쳐 외측으로부터 용접되어 있는 것을 특징으로 한다.

이 캐스크에는 띠 형상 부재와 전열 핀을 용접할 때, 유닛화된 상태에서 전열 핀에 의해 배럴 본체에 용접할 때, 좁고 긴 공간에서 용접하지 않고 모두 개방되어 있는 외측에서 실행할 수 있다. 또한, 띠 형상 부재(A)의 양측에 단부 에지부를 남기고 전열 핀을 용접하고 있기 때문에, 상기 띠 형상 부재(A, B)끼리를 그 단부 에지부 부근에서 용접함으로써, 띠 형상 부재(A)와 띠 형상 부재(B)의 용접부와, 전열 핀과 띠 형상 부재(A)의 용접부를 분리할 수 있다. 이로써, 열 영향부가 국소적으로 집중되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 이 캐스크로는 배럴 본체에 전열 핀을 용접하고 나서 띠 형상 부재(A)를 용접하는 경우도, 먼저 띠 형상 부재(A)에 전열 핀을 용접하고 나서 유닛을 배럴 본체에 용접하는 경우도 포함된다(이하 동일). 또한, 별도의 띠 형상 부재(B)를 걸친다는 것은 띠 형상 부재(B)를 띠 형상 부재(A, A)의 사이에 삽입하는 경우나, 띠 형상 부재(B)의 단부 에지부가 띠 형상 부재(A)의 단부 에지부와 중첩되게 탑재되어 있는 경우를 포함하는 것으로 한다.

또한, 본 발명의 캐스크는 사용된 연료 집합체를 수용하는 복수의 셀을 형성한 바스켓을 내부에 수용하는 배럴 본체를 갖고, 이 배럴 본체의 외주에 전열 핀을 복수 설치하여 그 전열 핀의 외주에 외측 배럴을 부착하며, 전열 핀과 외측 배럴의 공간에 중성자 흡수체를 설치한 캐스크에 있어서, 상기 외측 배럴이 복수의 띠 형상 부재(A, B)를 그 단부 에지부에서 용접한 구성으로, 하나의 띠 형상 부재(A)의대략 중앙에 전열 핀을 용접함으로써 유닛을 구성하고, 이 유닛을 소정 간격으로 배럴 본체에 상기 전열 핀으로 용접하여, 또한 인접한 유닛의 띠 형상 부재(A)와 띠 형상 부재(A)의 사이에 별도의 띠 형상 부재(B)를 걸쳐 외측으로부터 용접되어 있는 것을 특징으로 한다.

띠 형상 부재와 전열 핀을 용접할 때, 유닛화된 상태에서 전열 핀에 의해 배럴 본체에 용접할 때, 좁고 긴 공간에서 용접하지 않고 모두 개방되어 있는 외측으로부터 실행할 수 있다. 또한, 띠 형상 부재(A)의 대략 중앙에 전열 핀을 용접함으로써, 띠 형상 부재(A)와 띠 형상 부재(B)의 용접부와, 전열 핀과 띠 형상 부재(A)의 용접부를 분리할 수 있기 때문에, 열 영향부가 국소적으로 집중되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 캐스크는 사용된 연료 집합체를 수용하는 복수의 셀을 형성한 바스켓을 내부에 수용하는 배럴 본체를 갖고, 이 배럴 본체의 외주에 전열 핀을 복수 설치하여 그 전열 핀의 외주에 외측 배럴을 부착하며, 전열 핀과 외측 배럴의 공간에 중성자 흡수체를 설치한 캐스크에 있어서, 상기 외측 배럴이 복수의 띠 형상 부재(A)를 그 단부 에지부에서 용접한 구성으로, 띠 형상 부재(A)의 대략 중앙에 전열 핀을 용접하는 동시에, 상기 전열 핀에 의해 배럴 본체에 한쪽으로부터 용접되어 있으며, 또한 인접한 띠 형상 부재(A)끼리가 그 단부 에지부 부근에 용접되어 있는 것을 특징으로 한다.

띠 형상 부재와 전열 핀을 용접할 때, 전열 핀으로 띠 형상 부재(A)를 배럴 본체에 용접할 때, 좁고 긴 공간에서 용접하지 않고 모두 개방되어 있는 외측으로부터 실행할 수 있다. 또한, 띠 형상 부재(A)의 대략 중앙에 전열 핀을 용접함으로써, 띠 형상 부재(A)끼리의 용접부와, 전열 핀과 띠 형상 부재(A)의 용접부를 분리할 수 있다. 이로써, 열 영향부가 국소적으로 집중되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 캐스크는 상기 캐스크에 있어서, 또한 상기 띠 형상 부재가 볼록 또는 오목 형상으로 만곡 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 띠 형상 부재를 볼록 또는 오목 형상으로 만곡 형성함으로써, 외측 배럴의 표면적이 증가되므로, 방열 효율이 양호해진다.

또한, 본 발명의 캐스크는 상기 캐스크에 있어서, 또한 상기 전열 핀이 직경 방향에 대하여 비스듬히 부착되어 있는 것을 특징으로 한다. 전열 핀이 비스듬히 부착되어 있기 때문에, 캐스크내에 수용된 사용된 연료 집합체로부터의 중성자가 상기 전열 핀을 통과하는 것을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 캐스크는 상기 캐스크에 있어서, 또한 상기 전열 핀이 단면 L자 형상 또는 Ｕ자 형상으로 만곡 가공되고, 상기 띠 형상 부재에 대하여 면 접촉되어 있는 것을 특징으로 한다.

캐스크내의 사용된 연료 집합체로부터 발생하는 붕괴열은 배럴 본체로부터 전열 핀으로 전달되고, 최종적으로 외측 배럴로부터 외부로 방열된다. 또한, 전열 핀은 통상 열 전도성이 높은 동제로 되어 있는 한편, 외측 배럴은 강도를 유지하기 위해서 스테인리스제 혹은 탄소강제로 되어 있다. 이 때문에, 전열 핀을 단면 L자 형상 또는 U자 형상으로 만곡 가공함으로써, 띠 형상 부재에 대하여 전열 핀을 면 접촉시켜 전열 핀으로부터 외측 배럴로의 열 전도를 확보하도록 했다. 이와 같이하면, 캐스크의 방열 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 캐스크는 사용된 연료 집합체를 수용하는 복수의 셀을 형성한 바스켓을 내부에 수용하는 배럴 본체를 갖고, 이 배럴 본체의 외주에 전열 핀을 복수 설치하여 그 전열 핀의 외주에 외측 배럴을 부착하며, 전열 핀과 외측 배럴의 공간에 중성자 흡수체를 설치한 캐스크에 있어서, 상기 외측 배럴이 인접한 전열 핀의 외측 단부 에지에 각각 단면 볼록 또는 오목 형상의 띠 형상 부재(A)를 걸치는 동시에 인접한 띠 형상 부재(A)의 단부 에지부끼리를 용접한 구성인 것을 특징으로 한다.

전열 핀을 띠 형상　부재(A)에 용접할 때, 띠 형상 부재와 전열 핀을 용접할 때, 좁고 긴 공간에서 용접하지 않고 모두 개방되어 있는 외측에서 실행할 수 있다.

또한, 본 발명의 캐스크는 상기 캐스크에 있어서, 또한 인접한 상기 띠 형상 부재끼리를 단부로 연결한 것을 특징으로 한다. 이로써, 띠 형상 부재의 처리가 용이해지기 때문에, 캐스크의 조립 작업이 용이해진다.

또한, 본 발명의 캐스크는 사용된 연료 집합체를 수용하는 복수의 셀을 형성한 바스켓을 내부에 수용하는 배럴 본체를 갖고, 이 배럴 본체의 외주에 전열 핀을 복수 설치하여 그 전열 핀의 외주에 외측 배럴을 부착하며, 전열 핀과 외측 배럴의 공간에 중성자 흡수체를 설치한 캐스크에 있어서, 상기 외측 배럴이 복수의 링판을 축 방향으로 용접한 구조이며, 링판의 내면 대략 중앙부에 링 형상의 전열 핀을 용접하여 유닛을 구성하고, 이 유닛을 전열 핀으로 한쪽으로부터 배럴 본체에 용접하고 있으며, 또한 인접하는 링판의 단부 에지끼리를 외측으로부터 용접한 것을 특징으로 한다.

이 캐스크에는 링판과 전열 핀을 용접할 때, 유닛화한 상태에서 전열 핀에 의해 배럴 본체에 용접할 때, 좁고 긴 공간에서 용접하지 않고 모두 개방되어 있는 외측으로부터 실행할 수 있다. 또한, 링판의 대략 중앙에 전열 핀을 용접함으로써, 링판끼리의 용접부와, 전열 핀과 링판의 용접부를 분리할 수 있기 때문에, 열 영향부가 국소적으로 집중되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 캐스크는 사용된 연료 집합체를 수용하는 복수의 셀을 형성한 바스켓을 내부에 수용하는 배럴 본체를 갖고, 이 배럴 본체의 외주에 전열 핀을 복수 설치하여 그 전열 핀의 외주에 외측 배럴을 부착하며, 전열 핀과 외측 배럴의 공간에 중성자 흡수체를 설치한 캐스크에 있어서, 상기 외측 배럴이 복수의 링판(A, B)을 축 방향으로 용접한 구조로, 링판(A)의 양측에 단부 에지부를 남기고 링 형상의 전열 핀을 용접함으로써 유닛을 구성하고, 이 유닛을 소정 간격으로 배럴 본체에 상기 전열 핀으로 유닛 외측으로부터 용접하며, 또한 인접한 유닛의 링판(A)과 링판(A)의 사이에 별도의 링판(B)을 배치하여 외측으로부터 용접되어 있는 것을 특징으로 한다.

이 캐스크에는 링판과 전열 핀을 용접할 때, 유닛화한 상태에서 전열 핀에 의해 배럴 본체에 용접할 때, 좁고 긴 공간에서 용접하지 않고 모두 개방되어 있는 외측으로부터 실행할 수 있다. 또한, 링판(A)의 양측에 단부 에지부를 남기고 전열 핀을 용접하고 있기 때문에, 상기 링판(A)과 링판(B)을 그 단부 에지 부근에서용접함으로써, 링판(A)과 링판(B)의 용접부와, 전열 핀과 링판(A)의 용접부를 분리할 수 있다. 이로써, 열 영향부가 국소적으로 집중되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 캐스크는 상기 캐스크에 있어서, 또한 상기 유닛 및/또는 링판(B)이 원주 방향으로 분할된 구조로서, 이들을 서로 용접한 것을 특징으로 한다.

링판을 원주 방향으로 분할한 구조로 함으로써, 링판을 배럴 본체의 축 방향으로부터 삽입할 필요가 없고, 배럴 본체의 양측으로부터 끼워맞춤하여 조립할 수 있다. 이 때문에, 캐스크의 조립 작업이 용이해진다.

또한, 본 발명의 캐스크는 상기 캐스크에 있어서, 또한 상기 전열 핀과 외측 배럴의 공간에 설치하는 중성자 흡수체는 상기 공간 형상으로 성형한 성형 수지인 것을 특징으로 한다.

상기 캐스크는 외측 배럴을 분할 구조로 하여 순차 용접하면서 조립하게 되어 특히 링판을 축 방향으로 적층하여 용접하는 구성에 의해 외측 배럴과 전열 핀의 공간이 밀폐된다. 이 때문에, 상기 공간 형상으로 성형한 성형 수지이면, 외측 배럴을 조립하면서 수지를 배치할 수 있다.

또한, 본 발명의 캐스크는 상기 캐스크에 있어서, 또한 강철제의 상기 배럴 본체에 대하여 전열 핀을 용접할 때, 배럴 본체에 철제의 패딩(padding)부를 설치하여 상기 패딩부에 동제의 전열 핀을 용접하도록 한 것을 특징으로 한다.

본 캐스크에는 동제의 전열 핀을 배럴 본체에 직접 부착하는 경우, 그것들의 용접성이 양호하지 않기 때문에, 일단 배럴 본체에 철제의 패딩부를 설치하고 이것을 개재시킴으로써 용접시의 미소 파편이 상기 패딩부로 수습되어 배럴 본체에 영향을 주지 않도록 할 수 있다.

또한, 본 발명의 캐스크는 캐스크의 전열 핀과 외측 배럴을 복수의 유닛으로 분할하고, 본체의 외주에 동일 유닛 및 인접하는 외측 배럴 상호를 열 전도 가능하게 접합했기 때문에, 캐스크의 조립 작업을 용이하게 할 수 있다.

또한, 본 발명의 캐스크는 캐스크의 전열 핀과 외측 배럴의 일부를 구성하는 외측 배럴벽이 미리 일체적으로 형성된 유닛 부재로서, 복수의 동일 유닛 부재를 본체의 외주에 배치하고, 전열 핀과 본체 및 인접하는 외측 배럴을 서로 열 전도 가능하게 접합한 외측 배럴을 구비했기 때문에, 캐스크의 조립 작업을 용이하게 할 수 있다.

또한, 본 발명의 캐스크는 연료 집합체를 수납하는 공동을 구비한 본체와, 공동내를 격자 형상으로 구획하는 판상 부재로 형성된 바스켓과, 판상 부재의 공동 접합 단면부에 설치하는 전열판을 구비하고, 상기 본체의 외주에 접합하는 전열 핀 및 상기 본체의 외주를 피복하는 외측 배럴이 미리 일체적으로 형성된 복수의 유닛 부재인 것을 특징으로 하기 때문에, 캐스크의 조립 작업을 용이하게 할 수 있다. 또한, 전열판에 의해 열 전도성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 캐스크의 제조 방법은 띠 형상 부재(A)의 양측에 단부 에지부를 남기고 상기 전열 핀을 용접하여 유닛화하는 공정과, 복수의 유닛을 배럴 본체에 대하여 상기 전열 핀으로 유닛 외측으로부터 용접하는 공정과, 상기 띠 형상 부재(A)와 인접한 띠 형상 부재(A)의 사이에 띠 형상 부재(B)를 삽입하여, 띠 형상부재(A, B) 각각의 단부 에지부 부근에서 외측으로부터 용접하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 캐스크의 제조 방법은 우선 띠 형상 부재(A)와 전열 핀을 용접하여 유닛화함으로써, 이들의 용접 작업을 실행하기 쉽게 한다. 이에 대하여, 전열 핀을 배럴 본체에 용접하고 나서 띠 형상 부재(A)를 용접할 수도 있지만, 이 경우에는 띠 형상 부재(A)의 내측으로부터 용접하게 되기 때문에, 작업이 다소 번거롭게 된다(이하 동일). 또한, 상기 캐스크에 후자의 방법을 사용해도 상관없다.

이어서, 유닛을 배럴 본체에 용접할 때, 유닛의 외측으로부터 용접하도록 하고, 계속해서 띠 형상 부재(B)를 띠 형상 부재(A)의 사이에 삽입하여 용접할 때도 외측으로부터 실행하도록 한다. 이로써, 종래와 같은 좁고 긴 공간내에서 전용 용접기를 사용하여 용접할 필요가 없어져 모두 외측으로부터 용접할 수 있기 때문에, 캐스크의 조립 작업을 용이하게 할 수 있다. 특히, 조립 기술이 미발달한 외국에서도 기존의 통상의 용접 기술로 캐스크를 조립하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명의 캐스크의 제조 방법은 띠 형상 부재(A)의 대략 중앙에 전열 핀을 용접함으로써 유닛화하는 공정과, 적어도 2개의 유닛을 소정 간격으로 배럴 본체에 대하여 나열하여 상기 전열 핀으로 용접하는 공정과, 인접한 유닛의 띠 형상 부재(A)와 띠 형상 부재(A)의 사이에 별도의 띠 형상 부재(B)를 걸쳐 외측으로부터 용접하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 캐스크의 제조 방법은 우선 띠 형상 부재(A)와 전열 핀을 용접하여 유닛화함으로써, 이들의 용접 작업을 실행하기 용이해진다. 다음에, 유닛의 전열 핀에의해 배럴 본체에 용접하지만, 유닛의 단면이 T자 형상이기 때문에 그 양측이 개방되어 있고, 그 때문에 외측으로부터의 용접 작업이 가능하다. 또한, 띠 형상 부재(A, A)의 사이에 띠 형상 부재(B)를 걸쳐 용접할 때도 외측으로부터 실행한다. 이 때문에, 종래와 같은 좁고 긴 공간 내에서 전용 용접기를 사용하여 용접할 필요가 없어지고, 모두 외측으로부터 용접할 수 있기 때문에, 캐스크의 조립 작업을 용이하게 할 수 있다.

또한, 본 발명의 캐스크의 제조 방법은 띠 형상 부재(A)의 대략 중앙에 전열 핀을 용접하는 공정과, 띠 형상 부재(A)를 배럴 본체에 대하여 전열 핀으로 개방측으로부터 용접하는 공정과, 다음의 띠 형상 부재(A)를 배럴 본체에 대하여 전열 핀으로 개방측으로부터 용접하는 동시에, 인접하는 띠 형상 부재(A)끼리를 그 단부 에지부 부근에서 용접하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 캐스크의 제조 방법은 우선 띠 형상 부재(A)와 전열 핀을 용접함으로써, 작업을 실행하기 용이해진다. 다음에, 띠 형상 부재(A)를 전열 핀에 의해 배럴 본체에 용접하지만, 유닛의 단면이 T자 형상이기 때문에 그 양측이 개방되어 있어 그 때문에 외측으로부터의 용접 작업이 가능하다. 또한, 띠 형상 부재(A, A)끼리를 용접할 때도 외측으로부터 실행한다. 이 때문에, 종래와 같은 좁고 긴 공간내에서 전용 용접기를 사용하여 용접할 필요가 없어져 모두 외측으로부터 용접할 수 있기 때문에, 캐스크의 조립 작업을 용이하게 실행할 수 있다.

또한, 본 발명의 캐스크의 제조 방법은 링판(A)의 내면 대략 중앙부에 링 형상의 전열 핀을 용접하여 유닛화하는 공정과, 이 유닛을 배럴 본체에 대하여 전열핀으로 개방측으로부터 축 방향으로 용접하는 공정과, 다음의 유닛을 배럴 본체에 대하여 전열 핀으로 개방측으로부터 축 방향으로 용접하는 동시에, 인접하는 링판(A)의 단부 에지끼리를 외측으로부터 용접하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 캐스크의 제조방법은 우선 링판(A)과 전열 핀을 용접하여 유닛화함으로써, 이들의 용접 작업을 실행하기 용이해진다. 다음에, 유닛의 전열 핀에 의해 배럴 본체에 용접하지만, 유닛의 단면이 T자 형상이기 때문에 그 양측이 개방되어 있어 그 때문에 외측으로부터의 용접 작업이 가능하다. 또한, 링판(A)끼리를 용접할 때도 외측으로부터 실행한다. 이 때문에, 종래와 같은 좁고 긴 공간 내에서 전용 용접기를 사용하여 용접할 필요가 없어져 모두 외측으로부터 용접할 수 있기 때문에, 캐스크의 조립 작업을 용이하게 실행할 수 있다.

또한, 본 발명의 캐스크의 제조 방법은 링판(A)의 내면 대략 중앙부에 링 형상의 전열 핀을 용접하여 유닛화하는 공정과, 이 유닛을 배럴 본체에 대하여 전열 핀으로 개방측으로부터 축 방향으로 용접하는 공정과, 링 형상으로 성형한 성형 수지의 대략 절반을 유닛내에 수용하는 공정과, 다음의 유닛을 배럴 본체에 대하여 전열 핀으로 개방측으로부터 축 방향으로 용접하는 동시에 인접하는 링판(A)의 단부 에지끼리를 외측으로부터 용접하며, 또한 상기 성형한 성형 수지의 나머지 절반을 유닛내에 수용하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 캐스크의 제조 방법에는 상기 와 같이 링판(A)과 전열 핀을 용접하여 유닛화하고, 유닛의 전열 핀에 의해 배럴 본체에 용접하기 때문에, 개방상태에 있는외측으로부터 용접 작업이 가능하다. 계속해서, 링 형상으로 성형한 성형 수지를 유닛내에 수용한 상태에서, 다음의 유닛을 외측으로부터 용접하는 동시에 상기 성형 수지를 유닛내에 수용하고 링판(A)의 단부 에지끼리를 외측으로부터 용접한다. 이로써, 종래와 같은 좁고 긴 공간내에서 전용 용접기를 사용하여 용접할 필요가 없어져 모두 외측으로부터 용접할 수 있기 때문에, 캐스크의 조립 작업을 용이하게 실행할 수 있다.

또한, 본 발명의 캐스크의 제조 방법은 하나의 링판(A)의 양측에 단부 에지부를 남기고 링 형상의 전열 핀을 용접함으로써 유닛화하는 공정과, 배럴 본체에 대하여 적어도 2개의 유닛을 상기 전열 핀으로 유닛 외측으로부터 축 방향으로 소정 간격으로 용접하는 공정과, 인접한 유닛의 링판(A)과 링판(A)의 사이에 별도의 링판(B)을 배치하여 외측으로부터 용접하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 캐스크의 제조 방법은 우선 링판(A)과 전열 핀을 용접하여 유닛화함으로써, 이들의 용접 작업을 실행하기 용이하게 한다. 다음에, 유닛의 전열 핀에 의해 배럴 본체에 용접하지만, 유닛의 단면이 T자 형상이기 때문에 그 양측이 개방되어 있어 그 때문에 외측으로부터의 용접 작업이 가능하다. 또한, 링판(A, A)의 사이에 링판(B)을 걸쳐 용접할 때도 외측으로부터 실행한다. 이 때문에, 종래와 같은 좁고 긴 공간내에서 전용 용접기를 사용하여 용접할 필요가 없어져 모두 외측으로부터 용접할 수 있기 때문에, 캐스크의 조립 작업을 용이하게 실행할 수 있다.

또한, 본 발명의 캐스크의 제조 방법은 하나의 링판(A)의 양측에 단부 에지부를 남기고 링 형상의 전열 핀을 용접함으로서 유닛화하는 공정과, 링 형상으로성형한 수지를 유닛내에 수용하는 공정과, 배럴 본체에 대하여 적어도 2개의 유닛을 상기 전열 핀으로 유닛 외측으로부터 축 방향으로 소정 간격으로 용접하는 공정과, 인접한 유닛의 사이에 링 형상으로 성형한 수지를 배치하는 공정과, 상기 인접한 유닛의 링판(A)과 링판(A)의 사이에 별도의 링판(B)을 걸쳐 외측으로부터 용접하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 캐스크에서는 상기 한 바와 마찬가지로, 링판(A)와 전열 핀을 용접하여 유닛화하고, 유닛의 전열 핀에 의해 배럴 본체에 용접하기 때문에, 개방 상태에 있는 외측으로부터 용접 작업이 가능하다. 이 때, 링 형상으로 성형한 성형 수지가 유닛내에 수용되도록 한다. 또한, 성형 수지는 링 형상으로 형성되어 있지만, 일체 구조라도 원주 방향으로 분할된 구조일 수도 있다. 일체 구조인 경우에는 유닛내에서 성형하게 되거나, 전열 핀을 용접할 때에 미리 배치해 두도록 하면 무방하다. 분할 구조인 경우에는 성형 수지를 배럴 본체에 고정해 두고, 유닛 용접시에 유닛내에 수용하도록 하거나, 유닛화된 이후에 유닛내에 순차적으로 수용하도록 할 수도 있다.

다음에, 배럴 본체에 대하여 적어도 2개의 유닛을 유닛 외측으로부터 축 방향으로 소정 간격으로 용접하게 되지만, 이 때도 상기 와 같이 수지를 배치하도록 한다. 또한, 인접한 유닛의 사이에 성형 수지를 배치하고, 상기 유닛의 링판(A)과 링판(A)의 사이에 링판(B)을 걸쳐 외측으로부터 용접한다. 이로써, 종래와 같은 좁고 긴 공간내에서 전용 용접기를 사용하여 용접할 필요가 없어지고, 모두 외측으로부터 용접할 수 있다. 또한, 수지를 용이하게 배치할 수 있다. 이 결과, 캐스크의 조립 작업을 용이하게 실행할 수 있다.

또한, 본 발명의 캐스크의 제조 방법은 상기 캐스크의 제조 방법에 있어서, 또한 상기 유닛 및/또는 링판(B)이 원주 방향으로 분할된 구조이며, 이들을 개별적으로 배럴 본체에 용접하도록 한 것을 특징으로 한다.

유닛 및/또는 링판(B)이 원주 방향으로 분할됨으로써, 배럴 본체의 측면으로부터 유닛 및 링판(B)을 부착할 수 있다. 또한, 유닛 내부, 유닛 사이에 성형 수지를 배치하기 용이하다. 이 때문에, 캐스크의 조립을 용이하게 실행할 수 있다.

또한, 본 발명의 캐스크에는 내부에 사용된 연료 집합체 등의 방사성 물질을 수용하기 위한 바스켓을 배치한 배럴 본체와, 배럴 본체의 주위에 설치된 복수의 판상 부재를 구비하고, 이 판상 부재의 일부가 배럴 본체에 접하고 있어 다른 일부가 캐스크의 외면을 구성하는 동시에 단수 또는 복수의 볼록 형상부 또는 오목 형상부를 만곡 형성하고, 또 다른 일부가 인접하는 판상 부재에 접합하여, 이 판상 부재에 의해 구성된 공간에 중성자 흡수재를 충전하도록 했다. 사용된 연료 집합체로부터의 붕괴열은 배럴 본체로부터 판상 부재에 전달되고, 캐스크의 외면으로부터 방열된다. 캐스크 외면에는 볼록 형상부 또는 오목 형상부가 형성되어 있기 때문에, 단순히 원통 외형을 이루고 있는 종래의 캐스크에 비해 방열 면적이 증대하여 방열이 효율적으로 실행되게 된다. 또한, 이 판상 부재는 판재를 만곡 가공하여 제조할 수도 있고, 압출 성형에 의해 제조할 수도 있다.

특히, 상기 중성자 흡수재와 허니콤(honeycomb)재를 복합하고, 이 허니콤재가 적어도 상기 배럴 본체에 접하도록 함으로써, 중성자 흡수체의 열전도율이 낮은경우에도 허니콤재를 통해 열 전도될 수 있게 된다. 또한, 중성자 흡수재와 복수의 열 전도체를 복합함으로써 열 전도율의 향상을 도모할 수도 있다.

다음에, 상기 허니콤재 또는 열 전도체를 알루미늄제 또는 동제로 하고, 상기 판상 부재를 철제, 동제 또는 알루미늄제로 함으로써 허니콤재 또는 열전도체에 주된 전열 기능을 갖게 하여, 판상 부재에 강도를 부여할 수 있다. 또한, 열 전도성을 더욱 향상시키기 위해서는 판상 부재의 한면 또는 양면에 강판, 알루미늄판 또는 흑연 시트를 부착할 수 있다. 또한, 이 경우에는 허니콤재 혹은 열 전도체의 사용은 필수적이지 않다. 또한, 배럴 본체에 접하는 상기 판상 부재의 일부, 또는 강판 혹은 알루미늄판의 일부를, 상기 배럴 본체에 대하여 면 접촉시킴으로써 열 전도율의 향상을 도모하는 것도 가능하다.

또한, 본 캐스크에는 복수의 셀을 구비하고 있고 상기 셀내에 사용된 연료 집합체를 수용하는 동시에 그 외형이 대략 8각형으로 되는 바스켓과, 바스켓을 내부에 수용하는 동시에 그 외형 및 내형이 상기 바스켓에 맞도록 구성되어 γ선을 차폐하는 배럴 본체와, 배럴 본체의 외측에 설치한 중성자 차폐체를 구비한다. 이와 같이 하면, 배럴 본체를 γ선의 차폐에 필요한 두께로 확보하여 캐스크의 경량화를 도모할 수 있다. 또한, 상기 중성자 차폐체를 배럴 본체에 대하여 8각형으로 되도록 설치함으로써, 중성자 차폐체의 삭감을 도모할 수 있다.

또한, 본 캐스크에는 내부에 사용된 연료 집합체 등의 방사성 물질을 수용하기 위한 바스켓을 배치한 배럴 본체와, 배럴 본체의 주위에 복수 설치되어 그 일부가 배럴 본체에 접하고 있고, 다른 일부가 캐스크의 외면을 구성하며, 다른 일부가인접하여 접합하는 판상 부재를 더 구비하고 또한 상기 판상 부재에 부착되며, 배럴 본체에 이르러 접촉하는 연장부를 갖는 열 양도체를 더 구비하고 있기 때문에, 열 전도율을 향상시킬 수 있어 효율적으로 열을 방출할 수 있게 된다.

또한, 이 캐스크에는 내부에 사용된 연료 집합체 등의 방사성 물질을 수용하기 위한 바스켓을 배치한 배럴 본체와, 배럴 본체의 주위에 복수 설치되어 그 일부가 배럴 본체에 접하고 있고 다른 일부가 캐스크의 외면을 구성하며, 다른 일부가 인접하여 접합하는 판상 부재를 더 구비하고 판상 부재는 배럴 본체와의 결합부, 결합부에 접속한 중간재를 더 갖으며, 상기 결합부는 배럴 본체에 대한 용접성이 판상 부재의 그 밖의 부분보다 높고, 상기 중간재는 열 전도성이 판상 부재의 그 밖의 부분보다 높아지기 때문에, 판상 부재의 용접성 향상 및 전열성의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 열 전도율을 향상시킬 수 있어 효율적으로 열을 방출할 수 있게 된다.

또한, 본 캐스크에는 내부에 사용된 연료 집합체 등의 방사성 물질을 수용하기 위한 바스켓을 배치한 배럴 본체와, 배럴 본체의 주위에 복수 설치되어 그 일부가 배럴 본체에 접하고 있고 다른 일부가 캐스크의 외면을 구성하며, 다른 일부가 인접하여 접합하는 판상 부재를 더 구비하고 판상 부재는 또한 전열 핀으로서 기능하는 부분과, 외측 배럴로서 기능하는 부분이 다른 재료에 의해 구성되며, 전열 핀으로서 기능하는 부분의 열 전도율이 비교적 높고, 외측 배럴로서 기능하는 부분의 내열성이 비교적 높아지기 때문에, 열 전도율을 향상시킬 수 있어 효율적으로 열을 방출할 수 있다. 또한, 내열성을 부여할 수 있다.

또한, 본 캐스크에는 내부에 사용된 연료 집합체 등의 방사성 물질을 수용하기 위한 바스켓을 배치한 배럴 본체와, 배럴 본체의 주위에 복수 설치되어 그 일부가 배럴 본체에 접하고 있고 다른 일부가 캐스크의 외면을 구성하며, 다른 일부가 인접하여 접합하는 판상 부재를 더 구비하고, 또한 판상 부재는 배럴 본체와의 결합부를 갖으며, 상기 결합부는 배럴 본체에 대한 용접성이 판상 부재의 그 밖의 부분보다 높아지기 때문에, 열 전도율을 높이는 동시에 판상 부재를 배럴 본체에 용접하기 용이해진다.

본 발명은 연소를 마친 사용된 연료 집합체를 수용, 저장하는 것으로, 조립 작업을 용이하게 실행할 수 있는 캐스크 및 캐스크의 제조 방법에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 따른 캐스크를 도시하는 사시도,

도 2는 도 1에 도시한 캐스크를 도시하는 직경 방향 단면도,

도 3은 바스켓의 구성을 도시하는 설명도,

도 4는 바스켓의 구성을 도시하는 설명도,

도 5a 내지 도 5c는 바스켓의 구성을 도시하는 설명도,

도 6은 외측 배럴 및 전열 핀의 구조를 도시하는 상세 설명도,

도 7은 도 6의 용접 부분의 확대도,

도 8은 바스켓을 구성하는 판상 부재의 제조 방법을 도시하는 흐름도,

도 9는 공동의 가공 장치를 도시하는 개략 사시도,

도 10a 내지 도 10d는 공동의 가공 방법을 도시하는 개략 설명도,

도 11a 내지 도 11f는 외측 배럴 및 전열 핀의 조립 순서를 도시하는 설명도,

도 12는 외측 배럴 및 전열 핀의 변형예를 도시하는 설명도,

도 13은 외측 배럴 및 전열 핀의 변형예를 도시하는 설명도,

도 14는 외측 배럴 및 전열 핀의 변형예를 도시하는 설명도,

도 15는 본 발명의 실시 형태 2에 따른 캐스크의 설명도,

도 16은 도 15에 도시한 캐스크의 변형예를 도시하는 도면,

도 17은 본 발명의 실시 형태 3에 따른 캐스크를 도시하는 설명도,

도 18은 도 17의 캐스크의 변형예를 도시하는 설명도,

도 19는 도 17의 캐스크의 변형예를 도시하는 설명도,

도 20은 본 발명의 실시 형태 4에 따른 캐스크의 외부 배럴을 도시하는 평면도,

도 21은 도 20에 도시한 외측 배럴의 변형예를 도시하는 평면도,

도 22는 본 발명의 실시 형태 5에 따른 캐스크를 도시하는 조립도,

도 23은 도 22의 A-A선 단면도,

도 24는 본 발명의 실시 형태 5에 따른 변형예를 도시하는 조립도,

도 25는 도 24에 도시한 캐스크의 부분 단면도,

도 26은 본 발명의 실시 형태 6에 따른 캐스크를 도시하는 사시도,

도 27은 도 26에 도시한 캐스크의 직경 방향 단면도,

도 28은 도 27의 일부 확대도,

도 29a 내지 도 29g는 허니콤재 및 열 전도재를 도시하는 설명도,

도 30a 내지 도 30c는 판상 부재를 도시하는 설명도,

도 31은 본 캐스크의 변형예를 도시하는 설명도,

도 32는 내지 도 34는 도 31에 도시한 캐스크의 변형예를 도시하는 설명도,

도 35는 도 34의 일부 확대도,

도 36은 도 31에 도시한 캐스크의 변형예를 도시하는 설명도,

도 37은 판상 부재의 변형예를 도시하는 설명도,

도 38a 및 도 38b는 판상 부재의 변형예를 도시하는 설명도,

도 39는 종래의 캐스크의 일례를 도시하는 사시도,

도 40은 도 39에 도시한 캐스크를 도시하는 축 방향 단면도,

도 41은 종래의 캐스크의 일례를 도시하는 구성도,

도 42는 도 41에 도시한 캐스크의 축 방향 단면도.

이하, 본 발명에 따른 캐스크에 대하여 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 또한, 본 실시 형태에 의해 이 발명이 한정되는 것이 아니다. 또한, 본 발명의 구성 요소에는 상기 분야의 당업자가 용이하게 상정할 수 있는 것이 포함되는 것은 말할 필요도 없다.

[실시 형태 1]

도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 따른 캐스크를 도시하는 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시한 캐스크의 직경 방향 단면도이다. 본 실시 형태 1에 따른캐스크(100)는 배럴 본체(101)의 공동(102) 내면을 바스켓(130)의 외주 형상으로 맞추어 기계 가공한 것이다. 공동(102) 내면의 기계 가공은 후술하는 전용의 가공 장치에 의해 밀링(milling) 가공한다. 배럴 본체(101) 및 바닥판(104)은 γ선 차폐 기능을 갖는 탄소강제의 단조품이다. 또한, 탄소강 대신에 스테인리스강제를 사용할 수도 있다. 상기 배럴 본체(101)와 바닥판(104)은 용접에 의해 결합한다. 또한, 내압 용기로서의 밀폐 성능을 확보하기 위해, 일차 커버(110)와 배럴 본체(101)의 사이에는 금속 개스킷(gasket)을 설치해 둔다.

배럴 본체(101)와 외측 배럴(105)의 사이에는 수소를 대부분 함유하는 고분자 재료로서 중성자 차폐 기능을 갖는 수지(106)가 충전되어 있다. 또한, 배럴 본체(101)와 외측 배럴(105)의 사이에는 열 전도를 실행하는 복수의 동제 전열 핀(107)이 용접되어 있고, 상기 수지(106)는 이 전열 핀(107)에 의해 형성되는 공간에 유동 상태로 주입되어 냉각 고화된다. 또한, 상기 공간내에 알루미늄제 혹은 동제의 허니콤체를 배치하고, 이 허니콤내에 중성자 차폐체를 가압 충전하도록 할 수도 있다(도시 생략). 또한, 전열 핀(107)은 방열을 균일하게 실행하기 위해 열량이 많은 부분에 높은 밀도로 설치하도록 하는 것이 바람직하다. 수지(106)와 외측 배럴(105)의 사이에는 수 mm의 열 팽창 재료(108)가 설치된다.

커버부(109)는 1차 커버(110)와 2차 커버(111)에 의해 구성된다. 이 1차 커버(110)는 γ선을 차폐하는 스테인리스강 또는 탄소강으로 구성되는 원반 형상이다. 또한, 2차 커버(111)도 스테인리스강제 또는 탄소강제의 원반 형상이지만, 그 상면에는 중성자 차폐체로서 수지(112)가 봉입되어 있다. 1차 커버(110) 및 2차커버(111)는 스테인리스제 또는 탄소강제의 볼트에 의해 배럴 본체(101)에 부착되어 있다. 또한, 1차 커버(110) 및 2차 커버(111)와 배럴 본체(101)의 사이에는 각각 금속 개스킷이 설치되어 내부의 밀봉성을 유지하고 있다. 캐스크 본체의 양측에는 캐스크(100)를 현수하기 위한 트러니언(117)이 설치되어 있다.

다음에, 공동(102) 내부는 바스켓(130)의 외형에 맞춘 형상으로 되어있다. 도 3은 바스켓의 구성을 도시하는 설명도이다. 이 바스켓(301)은 관통 홀(311)을 갖는 띠 형상의 판상 부재(310)에 절결부(312)를 설치하고, 판상 부재(310)를 직교시켜 교대로 중첩함으로써 구성되어 있다. 이로써, 사용된 연료 집합체를 수납하는 복수의 셀(307)이 형성된다. 상기 관통 홀(311)은 판상 부재(310)의 길이 방향으로 그 단면이 「日」자형으로 되도록 형성되고, 그 중앙의 리브(313)에는 복수의 연통 홀이 형성되어 있다(도시 생략). 또한, 상기 관통 홀(311)은 절결부(312)로 다른 판상 부재(310)의 관통 홀(311)과 연통된다. 또한, 판상 부재(310)의 길이 방향 단면에는 상하에 위치하는 판상 부재(310)의 관통 홀(311)끼리를 연통하기 위한 연통 홀(314)이 설치되어 있다.

또한, 판상 부재(310)의 상하 단부 에지에는 오목부(315) 및 볼록부(316)가 형성되어 있다. 이 오목부(315)와 볼록부(316)에 의해 상하에 위치하는 판상 부재(310)끼리의 위치 결정이 이루어진다(도 4 참조). 이로써, 셀(307)내에 단차가 발생하는 것이 방지되므로 사용된 연료 집합체를 셀(307)내에 원활히 수납할 수 있다. 또한, 판상 부재(310)의 단부 에지에는 볼록부(317)가 형성되어 있다.

또한, 도 5a에 도시하는 바와 같이, 볼록부(317)를 설치함으로써 판상부재(310)의 단부 에지에 단차가 생기기 때문에, 이 인접하는 단차의 사이에 전열판(318)을 걸친다. 이로써, 바스켓(130)의 외주면이 형성된다. 상기 판상 부재(310) 및 전열판(318)의 재료는 알루미늄 혹은 알루미늄 합금에 브롬을 첨가한 것을 사용한다. 또한, 전열판(318)의 부착은 도 5a에 도시하는 바와 같은 볼록부(317)를 설치하는 방식에 한정되지 않는다. 예컨대 판상 부재(310)의 단부 에지에 걸쳐 전열판(318)을 접촉시키고 스폿 용접 등에 의해 고정하도록 할 수도 있다(도시 생략). 또한, 도 5b에 도시하는 바와 같이, 전열판(318)을 상하에 위치하는 판상 부재(310)에 걸쳐 설치하지 않고 판상 부재(310)마다 부착하도록 할 수도 있다. 이와 같이 하면, 도 5c에 도시하는 바와 같이 판상 부재(310)를 각 단마다 조립하여 소형 블록으로 하고, 이것을 적층함으로써 바스켓(130)을 형성할 수 있다. 따라서, 공동내로의 삽입이 용이하게 되어 바스켓(130)의 취출도 용이하게 실행할 수 있게 된다.

바스켓(130)의 외형은 그 4면(301a)이 전열판(318)에 의해 면일하게 되고, 다른 4면(301b)이 각 단면 형상으로 된다. 공동(102)의 내측 형상은 바스켓(130)의 면일 부분(301a)과 대략 밀착 상태로 되도록 단일 면으로 되고, 바스켓(130)의 각 단면 부분(301b)에 대응하는 부분은 대략 상기 형상에 맞춘 것으로 되지만, 모서리 부분에 공간(S)을 남기게 된다. 다음에, 이 공간(S)을 메우도록, 단면이 삼각형인 더미 파이프(308)를 삽입한다. 이 더미 파이프(308)에 의해 배럴 본체(302)의 중량을 경감하는 동시에 배럴 본체(302)의 두께를 균일화할 수 있다. 또한, 바스켓(130)의 덜컹거림을 억제하여 확실히 고정할 수 있다.

또한, 더미 파이프(308)내를 밀봉하면, 저장 시설에 있어서 증류수를 주입했을 때, 상기 더미 파이프(308)내에 증류수가 침입되지 않기 때문에 캐스크 경량화의 효과가 있다. 또한, 더미 파이프(308)의 내부를 밀봉함으로써 내부에 별도의 재료를 충전할 수도 있다. 예컨대, 내부에 헬륨 가스를 미리 충전해 둠으로써 저장할 때의 헬륨 가스 도입 작업을 용이하게 할 수 있다. 또한, 헬륨 가스를 봉입함으로써 저장시의 열 전도성을 향상시킬 수 있다. 또한, 헬륨 가스을 도입하는 경우에는 한쪽 커버에 밸브를 설치하도록 하는 것이 바람직하다.

트러니언(117)은 배럴 본체(101)에 대하여 직접 부착된다. 이 때, 트러니언(117)의 부착 위치는 배럴 본체(101)의 각 단면 부분(301b)에 설치하도록 하는 것이 바람직하다. 각 단면 부분(301b)에는 면일 부분(301a)보다도 배럴 본체(101)의 두께에 다소 여유가 있어 트러니언 자리를 가공하더라도 γ선 차폐의 관점에서 영향이 적기 때문이다. 또한, 트러니언(117)내에는 수지(117a)가 충전되지만, 공간(S)에 설치한 더미 파이프(308)내에 수지를 충전함으로써, 트러니언(117)의 수지 비충전 부분(117b)으로부터의 중성자의 투과를 어느 정도 저지할 수 있다.

도 6은 외측 배럴 및 전열 핀의 구조를 도시하는 상세한 설명도이다. 이 외측 배럴(105)은 복수의 띠 형상 부재(105a, 105b)로 구성되는 분할 구조이다. 전열 핀(107)은 띠 형상 부재(105a)의 양쪽 단부 에지를 남기고 그 양측에 각각 용접되어[용접부(205)] 그 단면이 대문 모양으로 된다. 전열 핀(107)은 배럴 본체(101) 표면의 융기부(201)에 대하여 용접되어 있다[용접부(206)].융기부(201)의 재료는 철로 구성되고, 동제의 전열 핀(107)의 용접성을 향상시킨다. 띠 형상 부재(105a)와 전열 핀(107, 107)은 단면 U자 형상의 유닛(105c)으로 되고, 배럴 본체(101) 표면에 일정 간격으로 복수 용접되어 있다.

도 7은 도 6의 용접 부분의 확대도이다. 띠 형상 부재(105a)의 양쪽 단부 에지에는 단부(202)가 형성되어 있고, 이 단부(202)에 띠 형상 부재(105b)의 단부(203)가 삽입되어 용접되어 있다[용접부(204)]. 또한, 도 7에서 알 수 있듯이, 띠 형상 부재(105a, 105b)끼리의 용접부(204)와, 전열 핀(107)과 띠 형상 부재(105a)와의 용접부(205)가 어느 정도 분리되어 있기 때문에, 열 영향부의 국소적인 집중이 방지되고 있다. 이로써, 외측 배럴(105)이나 전열 핀(107)의 열 변형이 방지되어 내부 응력이 완화된다. 상기 용접에는 TIG 용접, MIG 용접 등 종래부터 관용되고 있는 용접법을 사용할 수 있다. 또한, 외측 배럴(105)의 내측에는 공극층 형성을 위한 알루미늄제의 허니콤재(207)가 부착되어 있다.

도 8은 상기 바스켓을 구성하는 판상 부재의 제조 방법을 도시하는 흐름도이다. 우선, 분무법 등의 급냉 응고법에 의해 Al 또는 Al 합금 분말을 제작하는 동시에(스텝 S401), B 또는 B 화합물의 분말을 준비하여(스텝 S402), 이들 양 입자를 크로스 로터리 믹서(cross rotary mixer) 등에 의해 10 내지 15분간 혼합한다(스텝 S403).

상기 Al 또는 Al 합금에는 순알루미늄 지금, Al-Cu계 알루미늄 합금, Al-Mg계 알루미늄 합금, Al-Mg-Si계 알루미늄 합금, Al-Zn-Mg계 알루미늄 합금, Al-Fe계 알루미늄 합금 등을 사용할 수 있다. 또한, 상기 B 또는 B 화합물에는 B4C, B2O3등을 사용할 수 있다. 여기서, 알루미늄에 대한 브롬의 첨가량은 1.5중량% 이상, 7중량% 이하로 하는 것이 바람직하다. 1.5중량% 이하로는 충분한 중성자 흡수 성능을 얻을 수 없고, 7중량%보다 많게 하면 장력에 대한 연신이 저하하기 때문이다.

다음에, 혼합 분말을 고무 케이스내에 봉입하고, CIP(Cold Isostatic Press)에 의해 상온에서 전 방향으로 균일하게 고압을 걸어 분말 성형을 실행한다(스텝 S404). CIP의 성형 조건은 성형 압력을 200㎫로 하고, 성형품의 직경이 600㎜, 길이가 1500㎜로 되도록 한다. CIP에 의해 전 방향으로부터 균일하게 압력을 가함으로써, 성형 밀도의 격차가 적은 고밀도의 성형품을 얻을 수 있다.

계속해서, 상기 분말 성형품을 캔에 진공 봉입하여, 300℃까지 승온한다(스텝 S405). 이 탈가스 공정으로 캔내의 가스 성분 및 수분을 제거한다. 다음 공정에서는 진공 탈가스된 성형품을 HIP(Hot Isostatic Press)에 의해 재성형한다(스텝 S406). HIP의 성형 조건은 온도 400℃ 내지 450℃, 시간 30초, 압력 6000톤으로 하고, 성형품의 직경이 400㎜로 되도록 한다. 계속해서, 캔을 제거하기 위해 외부 절삭, 단면 절삭을 실시하고(스텝 S407), 포트 홀 압출기를 사용하여 상기 빌릿(billet)을 열간 압출한다(스텝 S408). 이 경우의 압출 조건으로서, 가열 온도를 500℃ 내지 520℃, 압출 속도를 5m/분으로 한다. 또한, 이 조건은 B의 함유량에 의해 적절히 변경한다. 다음에, 압출 성형 이후에 인장 교정을 실시하는 동시에(스텝 S409), 비정상부 및 평가부를 절단하여, 판상 부재(310)로 한다(스텝 S410). 그리고, 판상 부재(310)에 복수의 절결부(312)를 기계 가공에 의해 형성한다(스텝 S411).

다음에, 배럴 본체(101)의 공동(102)의 가공에 대하여 설명한다. 도 9는 공동(102)의 가공 장치를 도시하는 개략 사시도이다. 이 가공 장치(140)는 배럴 본체(101)내를 관통하는 동시에 공동(102)내에 탑재 고정되는 고정 테이블(141)과, 고정 테이블(141)상을 축 방향으로 슬라이딩하는 가동테이블(142)과, 가동 테이블(142)상에 위치 결정 고정되어 있는 새들(143)과, 새들(143)상에 설치되어 있는 스핀들(148) 및 구동 모터(145)로 구성되는 스핀들 유닛(146)과, 스핀들축에 설치한 정면 밀링 커터(147)로 구성되어 있다. 또한, 스핀들 유닛(146)상에는 공동(102) 내부 형상을 따라 접합부를 성형한 반력 리시버(148)가 설치되어 있다. 이 반력 리시버(148)는 착탈 가능하고, 더브테일 홈(dovetail groove)(도시 생략)을 따라 도면 중 화살표 방향으로 슬라이딩한다. 또한, 반력 리시버(148)는 스핀들 유닛(146)에 대한 클램프 장치(149)를 갖고 있어 소정 위치에 고정할 수 있다.

또한, 고정 테이블(141)의 하부 홈내에는 복수의 클램프 장치(150)가 부착되어 있다. 이 클램프 장치(150)는 유압 실린더(151)와, 유압 실린더(151)의 축에 설치한 쐐기 형상의 이동 블록(152)과, 상기 이동 블록(152)과 경사면에 접합하는 고정 블록(153)으로 구성되어 있고, 도면 중 사선부측을 고정 테이블(141)의 홈 내면에 부착하도록 한다. 유압 실린더(151)의 축을 구동하면, 이동 블록(152)이 고정 블록(153)에 접합하여, 쐐기의 효과에 의해 이동 블록(152)이 다소 하측으로 이동한다(도면 중 점선으로 도시함). 이로써, 이동 블록(152)의 하면이 공동(102) 내면으로 가압되기 때문에, 고정 테이블(141)을 공동(102)내에 고정할 수 있다.

또한, 배럴 본체(101)는 롤러로 구성되는 회전 지지대(154)상에 탑재되어 있어 직경 방향으로 회전 가능하게 된다. 또한, 스핀들 유닛(146)과 새들(143)의 사이에 스페이서(155)를 끼워 맞춤으로써, 고정 테이블(141)상의 정면 밀링 커터(147)의 높이를 조정할 수 있다. 스페이서(155)의 두께는 셀의 치수와 대략 동일하다. 새들(143)은 가동 테이블(142)에 설치한 핸들(156)을 회전시킴으로써, 배럴 본체(101)의 직경 방향으로 이동한다. 가동 테이블(142)은 고정 테이블(141)의 단부에 설치한 서보 모터(157)와 볼 나사(158)에 의해 이동 제어된다. 또한, 가공이 진행됨에 따라서, 공동(102)내의 형상이 변하기 때문에, 반력 리시버(148)나 클램프 장치(150)의 이동 블록(152)을 적당한 형상의 것으로 변경할 필요가 있다.

도 10a 내지 도 10d는 공동의 가공 방법을 도시하는 개략 설명도이다. 우선, 클램프 장치(150) 및 반력 리시버(148)에 의해 고정 테이블(141)을 공동(102)내의 소정 위치에 고정한다. 다음에, 도 10a에 도시하는 바와 같이, 고정 테이블(141)을 따라 스핀들 유닛(146)을 소정의 절삭 속도로 이동시켜 정면 밀링 커터(147)에 의한 공동(102)내의 절삭을 실행한다. 상기 위치에서의 절삭이 완료하면, 클램프 장치(150)를 제거하여 고정 테이블(141)을 분리한다. 다음에, 도 10b에 도시하는 바와 같이, 회전 지지대(154)상에서 배럴 본체(101)를 90도 회전시켜 클램프 장치(150)로 고정 테이블(141)을 고정한다. 그리고, 상기 와 마찬가지로 정면 밀링 커터(147)로 절삭을 실행한다. 이후에 상기 와 같은 공정을 2회 더 반복한다.

다음에, 스핀들 유닛(146)을 180도 회전시켜 도 10c에 도시한 바와 같이, 순차적으로 공동(102)내의 절삭을 실행한다. 이 경우도, 상기 와 같이 배럴 본체(101)를 90도 회전시키면서 가공을 반복한다. 다음에, 도 10d에 도시한 바와 같이, 스핀들 유닛(146)에 스페이스(155)를 끼워 맞춤으로써, 상기 스핀들 유닛의 위치를 높게 한다. 그리고, 상기 위치에서 정면 밀링 커터(147)를 축 방향으로 이송하여, 공동(102) 내부의 절삭을 실행한다. 이것을 90도 회전시켜 반복함으로써, 바스켓(130)을 삽입하는 데 필요한 형상이 거의 완성된다. 또한, 더미 파이프(308)를 삽입하는 부분의 절삭도, 도 10d에 도시하는 바와 같이 실행하면 무방하다. 단, 스핀들 유닛(146)의 높이를 조정하는 스페이서 두께는 더미 파이프(308)의 한변과 동일하게 한다.

도 11a 내지 도 11f는 외측 배럴 및 전열 핀의 조립 순서를 도시하는 설명도이다. 우선, 도 11a에 도시하는 바와 같이, 띠 형상 부재(105a)를 작업면에 두고, 그 양측에 전열 핀(107)을 세워 지지한다. 이 때, 띠 형상 부재(105a)의 양쪽 단부 에지는 다소 외측으로 나온 정도로 해 둔다. 이 폭에 의해 용접부(204)와 용접부(205)(도 7 참조)의 간격이 결정된다. 다음에, 도 11b에 도시하는 바와 같이, 작업자(W)에 의해 전열 핀(107)의 외측으로부터 용접을 실행하여, 이들을 단면 U자 형상의 유닛(105c)으로 한다. 이 유닛(105c)은 배럴 본체(101)의 주위에 소정 간격으로 배치할 수 있는 정도의 개수를 미리 제작해 둔다.

다음에, 도 11c 및 도 11d에 도시하는 바와 같이, 유닛(105c)을 배럴 본체(101)에 용접한다. 유닛(105c)은 그 전열 핀(107) 부분을 융기부(201)에 대어 용접한다. 이 때, 작업자(W)는 유닛(105c)의 외측으로부터 수동으로 용접하기만함으로써, 유닛(105c)의 내측으로부터는 용접하지 않는다. 또한, 인접하는 유닛(105c)이 용접되어 있어도 우선 이들은 소정 간격으로 용접되기 때문에, 상기 극간(L)으로부터 토치(torch)나 전극 막대(T)를 넣어 용접을 실행할 수 있다. 또한, 배럴 본체(101)는 회전 지지대(208)와 지그(209)에 의해 지지되고, 이들에 의해 배럴 본체(101)를 회전시키면서 유닛(105c)의 용접이 가능하게 되어 있다.

그리고, 도 11e 및 도 11f에 도시하는 바와 같이, 띠 형상 부재(105b)를 인접한 띠 형상 부재(105a, 105a)의 사이에 걸치고 그 단부(203)를 띠 형상 부재(105a)의 단부(202)에 삽입하여, 띠 형상 부재(105a)와 띠 형상 부재(105b)의 표면측의 경계선을 작업자(W)가 용접한다[용접부(204)]. 이 때, 상기 경계선의 내측으로부터는 용접을 실행하지 않는다. 그리고, 인접한 띠 형상 부재(105a)의 사이 모두에 띠 형상 부재(105b)를 용접함으로써 캐스크(100)의 외측 배럴(105)이 완성된다.

외측 배럴(105) 및 전열 핀(107)을 조립할 때, 상기 순서에 따라 실행함으로써 외측 배럴(105)과 전열 핀(107)으로 구성되는 좁고 긴 공간내에서의 용접이 불필요하게 된다. 즉, 상기 참고예에서는 외측 배럴(503) 및 전열 핀(508)에 의해 형성한 공간내에 자주식 용접기를 주행시켜 용접하도록 하고 있었지만, 상기 구조의 외측 배럴(105) 및 전열 핀(107)을 상기 순서에 따라 조립함으로서 모든 용접을 외부로부터 실행 가능하게 되어 전용 용접기가 없어도 통상의 용접 설비로 캐스크를 조립할 수 있다. 이 때문에, 캐스크의 조립 작업이 매우 용이해진다.

도 1 및 도 2로 되돌아가, 캐스크(100)에 수용되는 사용된 연료 집합체는 핵분열성 물질 및 핵 분열 생성물 등을 포함하여 방사선을 발생하는 동시에 붕괴열을 수반하기 때문에, 캐스크(100)의 제열 기능, 차폐 기능 및 경계 방지 기능을 저장 기간 동안(60년 정도) 확실히 유지해야 한다. 이 실시 형태 1에 따른 캐스크(100)에는 배럴 본체(101)의 공동(102)내를 기계 가공하여 바스켓(130)의 외주면을 밀착 상태(대략 공간 없음)로 삽입하 도록 하고 있고, 또한 배럴 본체(101)와 외측 배럴(105)의 사이에 전열 핀(107)을 설치하고 있다. 이 때문에, 연료 막대로부터의 열은 바스켓 혹은 충전된 헬륨 가스를 통해 배럴 본체(101)로 전도되는데, 주로 전열 핀(107)을 통해 외측 배럴(105)로부터 방출되게 된다. 이상에서, 바스켓(130)으로부터의 열 전도율이 향상되어 붕괴열의 제열을 효율적으로 실행할 수 있게 된다.

또한, 사용된 연료 집합체로부터 발생하는 γ선은 탄소강 혹은 스테인리스강으로 구성되는 배럴 본체(101), 외측 배럴(105), 커버부(109) 등에 있어서 차폐된다. 또한, 중성자는 수지(106)에 의해 차폐되어 방사선 업무 종사자에 대한 노출상의 영향이 없도록 하고 있다. 구체적으로는 표면 선량 당량률(surface dose equivalent rate)이 2hSv/h 이하, 표면으로부터 1m의 선량 당량률이 1OOμSv/h 이하로 되는 차폐 기능을 얻을 수 있도록 설계한다. 또한, 셀을 구성하는 판상 부재(310)에는 브롬이 함입된 알루미늄 합금을 사용하고 있기 때문에, 중성자를 흡수하여 경계에 이르는 것을 방지할 수 있다.

이상, 이 실시 형태 1에 따른 캐스크(100)에 의하면, 외측 배럴(105)을 분할 구조로 하여 띠 형상 부재(105a)와 전열 핀(107)으로 구성된 유닛(105c)을 복수 제작하고, 이것들을 소정 간격으로 배럴 본체(101)에 대하여 외측으로부터 용접하는 동시에, 인접하는 띠 형상 부재(105a)의 사이 모두에 띠 형상 부재(105b)를 걸쳐 외측으로부터 용접하고 있어 좁고 긴 공간내에서의 용접이 불필요하다. 이 때문에, 용접 작업을 용이하게 실행할 수 있어 특별한 전용 용접기 등은 필요하지 않다. 또한, 널리 관용되어 있는 용접 설비로 캐스크(100)의 조립이 가능하기 때문에, 대부분의 기업에서 용이하게 조립할 수 있다.

다음에, 배럴 본체(101)의 공동(102)내를 기계 가공하여 바스켓(130)의 외주면을 대략 밀착 상태에서 삽입하도록 했기 때문에, 바스켓(130)으로부터의 열 전도율을 향상시킬 수 있다. 특히, 바스켓 외주면에 설치한 전열판(318)을 통해 배럴 본체(101)로 붕괴열이 효율적으로 전달되고, 또한 바스켓(130)의 각 단면 부분(301b)에 있어서는 일부가 배럴 본체(101)에 면 접촉되어 있기 때문에 바스켓(130)을 확실히 유지하는 동시에 열 전도 효율의 향상에 기여하고 있다. 또한, 공간(S)에 더미 파이프(308)를 삽입함으로써, 열 전도 효율이 더 양호하게 된다. 또한, 상기 구성에 있어서, 전열판(318)을 생략해도 어느 정도 열 전도 효율을 향상할 수 있다는 것은 말할 필요도 없다.

또한, 공동(102)내의 공간을 없앨 수 있기 때문에, 배럴 본체(101)를 소형이며 또한 경량으로 할 수 있다. 또한, 이 경우에도, 사용된 연료 집합체의 수용수가 감소되지 않는다. 역으로, 배럴 본체(101)의 외경을 도 26에 도시하는 캐스크(500)와 동일하게 하면, 그만큼 셀수를 확보할 수 있기 때문에, 사용된 연료 집합체의 수납수를 증가할 수 있다. 구체적으로 상기 캐스크(100)에서는 사용된연료 집합체의 수용수를 37개로 할 수 있으며 캐스크 본체의 외직경을 2560㎜, 중량을 120톤으로 억제할 수 있다.

[외측 배럴 및 전열 핀의 변형예]

도 12는 상기 외측 배럴 및 전열 핀의 변형예를 도시하는 설명도이다. 이와 같이, 전열 핀(210)을 비스듬히 경사지게 할 수도 있다. 그 밖의 구성은 상기 캐스크와 동일하다. 전열 핀(210)을 비스듬히 설치함으로서, 사용된 연료 집합체로부터의 중성자 방출 방향(도면 중 화살표)에 반드시 수지(106)가 존재하게 되므로, 중성자가 전열 핀(210)을 관통하여 외부로 누출되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 도 12에서는 전열 핀(210)의 경사를 교대로 했지만, 모든 전열 핀을 용기 중심으로부터 방사상으로 배치할 수도 있고, 한 방향으로 경사지게 할 수도 있다(도시 생략).

또한, 도 13에 도시하는 바와 같이, 띠 형상 부재(211a)의 단부 에지에 띠 형상 부재(211b)를 중첩하여 용접할 수도 있다. 이 경우도 띠 형상 부재(211a) 및 전열 핀(107)에 의해 단면 U자 형상의 유닛을 제작하여 각각 배럴 본체(101)에 용접하고, 인접하는 띠 형상 부재(211a)의 사이 모두에 띠 형상 부재(211b)를 용접한다. 이러한 구성으로도, 상기 와 같이 캐스크의 조립을 용이하게 실행할 수 있으며, 또한 용접부(212, 213)를 분리함으로써 열 영향부의 국소적인 집중을 방지할 수 있다. 또한, 띠 형상 부재 단부 에지의 단 가공이나 개선(beveling) 가공을 생략할 수 있기 때문에 외측 배럴(211)의 구조를 간단히 할 수 있다.

또한, 도 14에 도시하는 구성에서는 전열 핀(214) 자체를 단면 U자 형상으로절곡하여 상기 전열 핀(214)의 상면에 띠 형상 부재(105a)를 탑재하고, 전열 핀(214)의 각 에지부에서 띠 형상 부재(105a)와 용접되어 있다[용접부(215)]. 이와 같이 하면, 전열 핀(214)을 띠 형상 부재(105a)에 탑재하여 용접할 수 있기 때문에 조립이 용이하게 된다. 또한, 상기 와 같이 좁고 긴 공간내에서 용접하는 일 없이, 모두 외측에서 용접할 수 있기 때문에 캐스크의 조립을 용이하게 실행할 수 있으며, 또한 용접부(204, 215)를 분리함으로써 열 영향부의 국소적인 집중을 방지할 수 있다. 또한, 동제의 전열 핀(214)을 띠 형상 부재(105a)에 면 접촉시키기 때문에, 캐스크 내부의 붕괴열을 효율적으로 외측 배럴(105)로 전달하여, 외부로 방열할 수 있다. 또한, 방열 경로를 도면 중 일점 쇄선으로 도시한다.

[실시 형태 2]

도 15는 본 발명의 실시 형태 2에 따른 캐스크의 설명도이다. 이 캐스크는 외측 배럴(216)이 단면 볼록 형상으로 되어 있는 점에 특징이 있다. 볼록 형상으로 만곡 성형된 띠 형상 부재(216a)의 양쪽 단부 에지에 전열 핀(107)을 용접[용접부(205)]함으로써 유닛화되고, 배럴 본체(101)의 융기부(201)상에 용접되어 있다[용접부(206)]. 또한, 띠 형상 부재(216b)도 마찬가지로 만곡 성형되어 있고, 상기 띠 형상 부재(216b)의 단부(203)를 띠 형상 부재(216a)의 단부(202)에 삽입하며, 외측으로부터 용접되어 있다[용접부(204)]. 띠 형상 부재(216a, 216b)의 내측면에는 허니콤재가 설치되어 있다. 상기 띠 형상 부재(216a, 216b)와 전열 핀(107)의 공간에는 중성자를 흡수하는 수지가 충전되어 있다.

이와 같은 구성에 있어서도, 모든 용접 작업을 외측으로부터 실행할 수 있기때문에, 상기 와 같이 캐스크의 조립을 용이하게 할 수 있고, 또한 용접부(204, 205)를 분리함으로써 열 영향부의 국소적인 집중을 방지할 수 있다. 또한, 띠 형상 부재(216a, 216b)가 볼록 형상으로 되어 있기 때문에, 외측 배럴(216)의 표면적이 커져 방열 효과를 향상시킬 수 있다. 또한, 외측 배럴에 대하여 복수의 판상 방열 핀을 밀어낸 캐스크에서는 방열 핀과 외측 배럴의 구석을 청소하기 어렵지만, 이 볼록 형상의 외측 배럴(216)의 경우에는 좁은 구석이 없기 때문에 외측 배럴 표면을 청소하기 쉽다는 이점이 있다. 또한, 볼록형이 아니라 오목형으로 해도 동일한 효과가 있다(도시 생략).

또한, 도 16에 도시한 바와 같이, 전열 핀(107)의 단부 에지 정상부에 띠 형상 부재(217)의 단부 에지를 탑재하는 동시에, 인접한 띠 형상 부재(217)의 단부 에지와 맞대어 상기 접합 부분을 용접하도록 할 수도 있다[용접부(219)]. 띠 형상 부재(217)의 단부 에지에는 개선을 형성해둔다. 이와 같이 외측 배럴(218)을 볼록 형상으로 함으로써, 캐스크의 방열 성능을 향상시킬 수 있다.

[실시 형태 3]

도 17은 본 발명의 실시 형태 3에 따른 캐스크를 도시하는 설명도이다. 이 캐스크의 외측 배럴(220)은 띠 형상 부재(105a)의 중앙에 전열 핀(107)을 용접하여[용접부(222)] 단면 T자 형상의 유닛(220a)으로 한 점에 특징이 있다. 용접 순서는 실시 형태 1과 대략 동일하고, 우선 띠 형상 부재(105a)에 전열 핀(107)을 용접하여 유닛(220a)으로 한다. 이 전열 핀(107)과 띠 형상 부재(105a)의 용접은 한쪽으로부터 실행할 수도 있고, 또한 강도를 확보하기 위해 양측으로부터 실행하도록 할 수도 있다[용접부(222)]. 다음에, 이 유닛(220a)을 소정 간격으로 배럴 본체(101)에 용접한다. 또한, 배럴 본체(101)에는 융기부(201)가 설치되고, 상기 융기부(201)상에 전열 핀(107)이 용접된다. 또한, 상기 용접은 강도를 확보하기 위해 전열 핀(107)의 양측으로부터 실행된다. 그리고, 인접한 띠 형상 부재(105a)의 사이 모두에 띠 형상 부재(105b)를 삽입 용접한다[용접부(204)].

이러한 구조에 있어서도, 좁고 긴 공간내에서 용접하지 않고 모든 용접 작업을 외측으로부터 실행할 수 있기 때문에, 상기 와 같이 캐스크의 조립을 용이하게 할 수 있다. 또한, 단면을 T자 형상으로 함으로써 상기 실시 형태 1 및 2에 비해 용접부(222, 204)의 거리를 더욱 떨어뜨릴 수 있기 때문에, 열 영향부의 국소적인 집중이 더욱 방지된다. 또한, 도 18에 도시하는 바와 같이, 전열 핀(224)의 단부를 만곡 가공하여 단면 L자 형상으로 하고, 띠 형상 부재(105a)에 대하여 면 접촉하도록 할 수도 있다. 이 경우, 전열 핀(224)과 띠 형상 부재(105a)의 용접은 전열 핀(224)의 각 에지부에서 띠 형상 부재(105a)와 용접한다[용접부(223)].

이와 같이 하면, 전열 핀(224)을 띠 형상 부재(105a)에 탑재하여 용접할 수 있기 때문에 조립이 용이해진다. 또한, 동제의 전열 핀(224)을 띠 형상 부재(105a)에 면 접촉시키고 있기 때문에 캐스크 내부의 붕괴열을 효율적으로 외측 배럴(220)로 전달하여 방열할 수 있다. 또한, 방열 경로를 도면 중 일점 쇄선으로 나타낸다.

도 19는 도 17의 캐스크의 변형예를 도시하는 설명도이다. 이 캐스크는 외측 배럴(225)이 복수의 띠 형상 부재(226)로 구성되고, 각각이 그 중앙부에서 전열핀(107)과 용접되어 있으며[용접부(227)], 단면 T자 형상의 유닛(228)으로 되어 있다. 이 외측 배럴(225)의 조립은 우선 유닛(228a)의 전열 핀(107)을 배럴 본체(101)에 한쪽으로부터 용접한다[용접부(229a)]. 다음에, 유닛(228b)의 전열 핀(107)을 배럴 본체(101)로 개방되어 있는 한쪽으로부터 용접하는 동시에[용접부(229b)], 띠 형상 부재(226a, 226b)끼리를 용접한다[용접부(230a)].

계속해서 유닛(228c)의 전열 핀(107)을 배럴 본체(101)에 개방되어 있는 한쪽으로부터 용접하는 동시에[용접부(229c)], 띠 형상 부재(226b, 226c)끼리를 용접한다[용접부(230b)]. 유닛(228d)에 대해서도 용접부(229d)로 전열 핀(107)을 배럴 본체(101)에 용접하고, 용접부(230c)로 띠 형상 부재(226c, 226d)를 용접한다. 이렇게 해도, 모든 용접을 외측으로부터 실행할 수 있고, 좁고 긴 공간에서의 용접이 불필요하여, 캐스크의 조립작업을 용이하게 실행할 수 있다. 또한, 용접부(230)와 용접부(227)를 충분히 분리하고 있기 때문에, 열 영향부가 국소적으로 집중되는 것을 방지할 수 있다.

[실시 형태 4]

도 20은 본 발명의 실시 형태 4에 따른 캐스크의 외측 배럴을 도시하는 평면도이다. 상기 실시 형태에서는 복수의 띠 형상 부재를 용접 접합하여 외측 배럴을 형성하도록 하고 있지만, 외측 배럴(105)을 구성하는 띠 형상 부재(105a)를 캐스크 축 방향 단부로 연결한 형상으로 할 수도 있다. 전열 핀(107)(도면 중 점선으로 도시함)은 하나의 판 부재(231)에 대하여 소정 간격으로 4개 용접된다. 또한, 띠 형상 부재(105a)는 전열 핀(107)과 같이 소정 간격을 두어 배럴 본체에 용접되고,그 공동부(105d) 및 인접하는 판 부재(231)의 간격에는 띠 형상 부재(105b)가 삽입되어 용접된다. 또한, 연결부(233)에 대향하는 위치에는 전열 핀(107)이 배치되어 있지 않기 때문에, 용접 작업을 방해하지 않는다.

또한, 도 21에 도시한 바와 같이, 판상 부재(234)를 U자 형상으로 하여 인접하는 판상 부재(234)와 연결부(235)로 연결하도록 할 수도 있다. 이 구성에서는 판상 부재(234)에 의해 형성된 공동부(236)에 띠 형상 부재(105b)를 미리 삽입하여 용접한다. 이로써, 외측 배럴(237)이 형성된다.

[실시 형태 5]

도 22는 본 발명의 실시 형태 5에 따른 캐스크를 도시하는 조립도이다. 도 23은 도 22의 A-A선 단면도이다. 이 캐스크(400)는 외측 배럴(401)의 유닛(402)을 링 형상으로 형성하고, 이것을 배럴 본체(101)의 축 방향으로 순차 삽입하여 용접 형성한 것이다. 링 형상의 유닛(402)은 띠 형상의 판을 링 형상으로 성형하여 링판(403)으로 하고, 이 내주면에 링 형상의 전열 핀(404)을 용접한 구성이다[용접부(405)]. 이 유닛(402)은 그 전열 핀(404)을 배럴 본체(101)의 원주 방향에 설치한 융기부(406)상에 용접함으로써 고정된다. 또한, 유닛(402)은 배럴 본체(101)에 대하여 복수 부착되고, 인접하는 유닛(402)의 링판(403)의 원주 에지끼리는 용접되어 있으며[용접부(407)], 이 링판(403)의 원지 에지끼리를 용접함으로써 형성되는 공간에는 미리 주형을 사용하여 고화시킨 링 형상의 수지(408)가 배치된다.

이 캐스크(400)를 조립하는 경우, 우선 배럴 본체(101)에 최초의 유닛(402a)을 삽입하여, 그 전열 핀(404)을 배럴 본체(101)의 융기부(406)에 용접한다. 다음에, 링 형상의 수지(408a)를 배럴 본체(101)에 삽입하고, 대략 절반을 미리 용접 고정한 유닛(402a)에 공급한다. 계속해서 다음 유닛(402b)을 배럴 본체(101)에 삽입하는 동시에 그 내부에 상기 수지(408a)의 대략 절반을 공급하고, 최초의 유닛(402a)의 링판(403)과 다음 유닛(402b)의 링판(403)을 용접한다[용접부(407)]. 이 때, 유닛(402b)의 전열 핀(404)의 용접은 개방되어 있는 한쪽으로부터만 실행한다[용접부(409)]. 이것을 소정 수만큼 반복하고, 최후의 유닛(402)을 부착함으로써 외측 배럴(401)의 조립이 완료된다. 또한, 링 형상의 수지(408)를 삽입하기 어려운 경우에는 링 형상의 수지(408)를 원주 방향으로 분할하여, 원호 형상의 수지(408x)를 상기 공간에 수용하도록 할 수도 있다. 또한, 외측 배럴(401)의 양측에는 커버(410)가 설치되어 있다.

이러한 구성으로 하면, 좁고 긴 공간내에서 용접 작업하지 않고 모두 외측으로부터 용접할 수 있게 되기 때문에, 용접 작업을 용이하게 실행할 수 있어 특별한 전용 용접기 등은 필요하지 않게 된다. 또한, 널리 관용되어 있는 용접 설비로 캐스크(400)의 조립이 가능하기 때문에, 대부분의 기업에서 용이하게 조립할 수 있다. 또한, 용접부(405)와 용접부(407)가 분리되어 있기 때문에, 열 영향부의 국소적인 집중을 방지할 수 있다.

도 24는 본 발명의 실시 형태 5에 따른 변형예를 도시하는 조립도이다. 도 25는 도 24에 도시한 캐스크의 일부 단면도이다. 이 캐스크(450)는 외측 배럴(451)의 유닛(452)을 원호 형상의 2분할 구조로 한 점에 특징이 있다.원호판(453)의 내면 단부 에지에는 다소 여유를 남겨 각각 전열 핀(454)이 용접되어[용접부(455)], 하나의 유닛(452)을 형성하고 있다. 또한, 이 유닛(452)은 소정 간격으로 배럴 본체(101)에 용접되어 있고, 또한 유닛(452)의 원호판(453)과 원호판(453)의 사이에는 원호판(456)이 삽입되어 용접되어 있다[용접부(457)]. 또한, 유닛(452)끼리, 원호판(456)끼리는 배럴 본체(101)의 원주 방향으로부터 용접되어 링 형상의 일체 구조로 된다. 유닛(452)에 의해 형성되는 공간, 유닛(452) 및 원호판(456)에 의해 형성되는 공간에는 원호 형상으로 성형한 수지(458)가 배치되어 있다.

이 캐스크(450)를 조립하는 경우, 우선 배럴 본체(101)에 수지(458)를 탑재하고, 이 수지(458)를 내부에 수용하도록 유닛(452a)을 피복한다. 그리고, 유닛(452a)의 전열 핀(454)을 배럴 본체(101)의 주위에 설치한 융기부(459)상에 탑재하여, 개방되어 있는 양측으로부터 용접한다[용접부(460)]. 계속해서 나머지 절반의 수지(458)를 배럴 본체(101)에 탑재하고, 상기 와 마찬가지로 수지(458)를 내부에 수용하도록 유닛(452)을 피복하는 동시에, 각 유닛의 원호판 단부끼리를 용접한다. 또한, 배럴 본체(101)의 축 방향으로 소정 간격을 두고 수지(458b)와 함께 유닛(452b)을 용접하여, 이것을 필요한 수만큼 반복한다. 여기서, 유닛(452b)을 부착하는 경우, 유닛(452a, 452b)끼리의 사이에 수지(458c)를 미리 배치해 둔다. 이 수지(458c)는 양측 유닛(452a, 452b)의 원호판 단부 에지로 맞물려, 분리되지 않게 된다.

그리고, 각 유닛(452)의 사이 모두에 원호판(456)을 삽입하고, 원호판(453)과 원호판(456)을 외측으로부터 용접한다. 이로써, 외측 배럴(451)의 조립이 완료된다. 또한, 성형한 수지를 사용하지 않고, 원호판(453)에 설치한 홀로부터 수지를 충전하도록 할 수도 있다(도시 생략). 상기 구성이라도, 좁고 긴 공간내에서 용접 작업하지 않고 모두 외측으로부터 용접할 수 있게 되므로, 용접 작업을 용이하게 실행할 수 있어 특별한 전용 용접기 등은 필요하지 않게 된다. 또한, 용접부(455)와 용접부(457)가 분리되어 있기 때문에, 열 응력의 국소적인 집중을 회피할 수 있다. 또한, 상기 수지(458)(458c)를 원주 방향으로 분할하고, 유닛(452a, 452b)을 용접하고 나서 상기 유닛(452a, 452b) 사이에 상기 분할한 수지(458c)를 순차적으로 삽입하여, 원호판(456)을 피복하여 용접하도록 할 수도 있다(도시 생략).

[실시 형태 6]

도 26은 본 발명의 실시 형태 6에 따른 캐스크를 도시하는 사시도이다. 도 27은 도 26에 도시한 캐스크의 직경 방향 단면도이다. 이 캐스크(1100)에 있어서, 배럴 본체(1101) 및 배럴 본체(1101)의 바닥판(1104)은 γ선 차폐 기능을 갖는 탄소강제의 단조품이다. 또한, 탄소강 대신에 스테인리스강을 사용할 수도 있다. 상기 배럴 본체(1101)와 바닥판(1104)은 용접에 의해 결합한다. 또한, 내압 용기로서의 밀폐 성능을 확보하기 위해, 1차 커버(1110)와 배럴 본체(1101)의 사이에는 금속 개스킷을 설치해 둔다(도시 생략).

배럴 본체(1101)의 외주에는 도 28에 도시하는 바와 같이, 복수의 판상 부재(1201)가 부착되어 있다. 이 판상 부재(1201)는 구형상의 철판, 알루미늄판또는 동판을 절곡 성형한 것으로, 캐스크(1100)의 외측 배럴에 상당하는 부분이 볼록형[볼록 형상(1207)]으로 성형되어 있는 점에 특징이 있다. 또한, 판상 부재(1201)의 단부 에지(1202)는 인접하는 판상 부재(1201)의 절곡 모서리 부분(1203)에 용접되어 있다[용접부(1202a)]. 판상 부재(1201)는 사용된 연료 집합체의 붕괴열 외부로 방출하는 소위 전열 핀으로서 기능한다. 한편, 판상 부재(1201)는 와이어(1204)를 단부 에지 고정 홀(1205)로 통과시키고, 이 와이어(1204)를 배럴 본체(1101)에 감음으로써 고정한다. 또한, 판상 부재(1201)는 압출 가공에 의해 성형하도록 할 수도 있다.

또한, 판상 부재(1201)와 배럴 본체(1101)의 외면으로 형성하는 공간(1206)에는 열 전도성이 우수한 알루미늄제 또는 동제의 허니콤재(1210)가 설치되어 있다. 이 허니콤재(1210)의 셀은 캐스크(1100)의 축 방향으로 형성되어 있고, 그 주위는 상기 공간(1206)의 내면(1211)에 접촉하고 있다. 배럴 본체(1101)로부터의 열 전도 효율을 향상시키기 위해서이다. 또한, 이 허니콤재(1210)의 일부에는 수소를 대부분 함유하는 고분자 재료로서 중성자 차폐 기능을 갖는 수지(1106)가 충전되어 있다. 한편, 허니콤재(1210)의 외주측에는 수지(1106) 등의 열 팽창을 흡수하기 위해, 수지(1106)를 충전하지 않는 공극층(1212)을 설치한다. 상기 허니콤재(1210)와 수지(1106)는 별도의 장소에서 충전 복합화되어 상기 공간(1206)에 삽입 고정된다. 또한, 상기 공간(1206)에 허니콤재(1210)를 삽입한 상태에서, 유동 상태의 수지(1106)를 주입하여, 열 경화 반응 등으로 고화시킬 수도 있다.

허니콤재(1210)에는 통상의 단면이 6각 형상인 것 외에, 롤 코어 파형 코어등 각종 재료를 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 그 구체예를 도 29에 도시한다. 도 29a에는 통상의 단면이 육각 형상인 허니콤재(1210a)를 도시한다. 도 29b에는 파형 코어 형식의 허니콤재(1210b)를 도시한다. 도 29c에는 한면에 딤플 가공이 실시되고, 이것을 적층한 구조인 허니콤재(1210c)를 도시한다. 도 29d의 허니콤재(1210d)는 양측에 딤플 가공을 실시하여, 돌기 선단(d1)끼리로 접합한 구조이다. 도 29e의 허니콤재(1210e)는 알루미늄판에 복귀부(e2)가 부착된 복수의 홀(e1)을 설치하고, 이 복귀부(e2)로 접합한 구조이다.

또한, 허니콤재 외에도 열 전도율의 향상에 기여하는 것이면, 수지(1106)와 복합하여 사용할 수 있다. 예컨대, 도 29f에 도시하는 열 전도체인 라시히링(Raschig ring)(1210f)을 상기 공간(206)에 충전하고, 이 라시히링(1210f)의 주위에 수지(1106)를 충전하도록 할 수도 있다. 또한, 도 29g에 도시한 바와 같이, 알루미늄제의 데미스터(demister)(1210g)를 상기 공간(1206)에 충전하고, 이 주위에 수지(1106)를 충전하도록 할 수도 있다. 또한, 셀의 사이즈는 열 전도성의 관점에서 작을수록 좋지만, 수지(1106)의 충전이 어려워질수록 작게 하는 것은 바람직하지 못하다.

또한, 판상 부재(1210)의 외면 형상은 상기 이외의 것이어도 무방하다. 예컨대, 도 30a에 도시한 바와 같이, 판상 부재(1220)의 외면이 오목 형상으로 되도록 할 수도 있다[오목 형상부(1221)]. 또한, 도 30b에 도시하는 바와 같이, 판상 부재(1230)의 외면에 2개의 볼록 형상부(1231)를 설치하도록 할 수도 있다. 또한, 도 30c에 도시한 바와 같이, 판상 부재(1240)의 외면의 단면이 원호 형상이 되도록할 수도 있다[원호부(1241)]. 이 밖에도, 방열 면적을 늘릴 수 있는 형상이면, 각종의 볼록 형상부 혹은 오목 형상부를 사용할 수 있다.

또한, 볼록 형상부(1207) 혹은 오목 형상부를 설치함으로써 캐스크 외면에 형성되는 오목 부분(1208)(볼록 형상부인 경우에는 판상 부재의 접합 부분, 오목 형상부인 경우에는 그 오목 부분에 상당함)이 둔각 θ로 형성되도록 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 캐스크(1100)의 제염 작업이 실행하기 용이해진다.

커버부(1109)는 1차 커버(1110)와 2차 커버(1111)에 의해 구성된다. 이 1차 커버(1110)는 γ선을 차폐하는 스테인리스강 또는 탄소강으로 구성되는 원반 형상이다. 또한, 2차 커버(1111)도 스테인리스강제 또는 탄소강제의 원반 형상이지만, 그 상면에는 중성자 차폐체로서 수지(도시 생략)가 봉입되어 있다. 1차 커버(1110) 및 2차 커버(1111)는 스테인리스제 또는 탄소강의 볼트에 의해 배럴 본체(1101)에 부착되어 있다. 또한, 1차 커버(1110) 및 2차 커버(1111)와 배럴 본체(1101)의 사이에는 각각 금속 개스킷이 설치되어 내부의 밀봉성을 유지하고 있다. 캐스크 본체의 양측에는 캐스크(1100)를 현수하기 위한 트러니언(1117)이 설치되어 있다. 또한, 캐스크(1100)의 반송시에는 그 양측에 완충체(1118)를 부착한다.

배럴 본체(1101)의 내면은 사용하는 바스켓(1300)의 외형에 맞춘 형상으로 되고, 상기 바스켓(1300)의 외면은 배럴 본체(1101)에 대하여 대략 밀착 상태로 된다(단, 현실적으로는 미소한 극간이 생기를 경우가 있음). 또한, 배럴 본체(1101)의 내면을 대체로 완전히 바스켓(1300)의 외형에 맞출 필요는 없고, 바스켓(1300)외면의 일부가 접촉하지 않는 형상으로 할 수도 있어 이들의 비율은 열 전도율을 고려하면서 적절히 설계할 수 있다.

상기 바스켓(1300)에는 Al 또는 Al 합금 분말에 중성자 흡수 성능을 갖는 B(브롬) 또는 B 화합물의 분말을 첨가한 알루미늄 복합재 또는 알루미늄 합금제의 각 파이프를 묶어 복수의 셀을 구성한 것, 복수의 셀을 갖는 주조품을 적층 형성한 것(도 26, 도 27에 도시하는 바스켓에 상당), 마찬가지로 알루미늄 복합재 또는 알루미늄 합금제의 직사각형 판재를 슬릿으로 직교시키고, 이것을 과자 박스 형상으로 적층한 것 등을 사용할 수 있다. 또한, 중성자 흡수재로는 브롬 외에 카드뮴을 사용할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 따른 바스켓(1300)에는 33개의 사용된 연료 집합체(PWR용)를 수용할 수 있지만, 이 개수는 33개가 아닐 수도 있다. 또한, BWR용 캐스크로도 사용할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.

또한, 바스켓(1300)의 외형은 8각 형상에 가까운 형상으로 되기 때문에, 배럴 본체(1101)의 내면도 대강 8각형으로 되고, 이 각 면에 대향하도록 배럴 본체(1101)의 외면을 8각형으로 형성한다. 이로써, 배럴 본체(1101)의 두께가 전체적으로 대략 균일해지고, 여분의 두께가 없어짐으로써 경량화를 도모할 수 있다. 또한, γ선 차폐 성능은 필요 충분한 범위로 확보되게 된다. 배럴 본체(1101)의 내면 및 외면의 가공은 전용의 기계 가공장치를 사용하여 실행한다. 상세하게는 본원 출원인에 의한 일본 특허 출원 제 1999-249314호에 따른 공보를 참조하고자 한다. 또한, 이 실시 형태에서는 배럴 본체(1101)의 형상을 8각형으로 하고 있지만, 이에 한정되지 않는다. 즉, 바스켓(1300)의 외형에 맞추어 배럴 본체(1101)의형상을 10각형이나 12각형 등으로 할 수도 있다(도시 생략).

그런데, 캐스크(1100)내에 사용된 연료 집합체를 수용할 때는 캐스크(1100)를 풀장에 가라앉혀, 수중에서 사용된 연료집합체를 수용하게 된다. 이로써, 캐스크(1100)의 주위에 방사성 물질이 부착되게 되므로, 풀장으로부터 끌어올렸을 때, 이것을 제염할 필요가 있다. 그러나, 상기 종래의 캐스크(1500)에서는 빗살 형상의 핀(1504)을 조편(1502)에 용접한 구성이기 때문에, 부근 부분에 제염용 브러시 등이 들어가기 어렵고, 살수 등의 세정에 있어서도 그늘지는 부분이 생기기 때문에, 철저히 세정해야 할 필요가 있는 등, 제염이 어려운 문제점이 있었다.

이에 대하여, 이 실시 형태에서는 내부에 사용된 연료 집합체를 수용하기 위한 바스켓(1300)을 배치한 배럴 본체(1101)와, 배럴 본체(1101)의 주위에 설치된 복수의 판상 부재(1201)를 구비하고, 이 판상 부재(1201)의 일부가 배럴 본체(1101)에 접하고 있어 다른 일부가 캐스크(1100)의 외면을 구성하는 동시에 단수 또는 복수의 볼록 형상부(1207)(또는 오목 형상부)를 갖으며, 또 다른 일부가 인접하는 판상 부재(1201)에 접합하여, 이 판상 부재(1201)에 의해 구성된 공간(1206)에 수지(1106)를 충전하는 동시에, 판상 부재(1201)끼리의 접합부에 있어서의 각도가 둔각 θ으로 되도록 한 것을 특징으로 하는 캐스크를 제안했다.

이와 같이, 접합부에서의 각도를 둔각 θ, 예컨대 도 27에 도시한 바와 같이 약 120도로 함으로써 제염용 브러시 등이 캐스크 외면 구석구석까지 미치게 된다. 이 때문에, 제염을 용이하게 실행하는 것이 가능해진다.

캐스크(1100)에 수용하는 사용된 연료 집합체는 핵 분열성 물질 및 핵 분열생성물 등을 포함하고, 방사선을 발생하는 동시에 붕괴열을 수반하기 때문에, 캐스크(1100)의 제열 기능, 차폐 기능 및 임계 방지 기능을 저장 기간 동안 확실히 유지할 필요가 있다. 이 캐스크(1100)에서는 배럴 본체(1101)의 주위에 복수의 판상 부재(1201)를 설치하고, 판상 부재(1201)에 의해 형성되는 공간(1206)에 설치한 허니콤재(1210)와, 캐스크(1100) 외면을 형성하는 판상 부재(1201)를 볼록 형상으로 하여 방열 면적을 확대함으로서, 사용된 연료 집합체에 의해 발생되는 붕괴열을 효율적으로 전열하여 방출하도록 하고 있다.

우선, 사용된 연료 집합체로부터 발생된 붕괴열은 바스켓(1300) 혹은 충전된 헬륨 가스를 통해 배럴 본체(1101)에 전도한다. 다음에, 내부 핀으로서의 기능을 구비한 판상 부재(1201)와 상기 허니콤재(1210)를 통해 캐스크(1100) 외면에 붕괴열을 전달한다. 특히 상기 허니콤재(1210)는 열 전도성이 우수한 알루미늄제 또는 동제이기 때문에 배럴 본체(1101)로부터 열을 효율적으로 흡수하여, 이것을 판상 부재(1201)에 전달하고, 캐스크 외면으로부터 외부로 방열한다.

이상에서, 붕괴열의 제열을 효율적으로 실행할 수 있기 때문에, 붕괴열량이 같으면 캐스크 내부의 온도를 종래예보다도 낮게 유지할 수 있게 된다.

또한, 사용된 연료 집합체로부터 발생하는 γ선은 탄소강 혹은 스테인리스강으로 구성되는 배럴 본체(1101), 판상 부재(1201), 커버부(1109) 등에 있어서 차폐된다. 또한, 중성자는 수지(1106)에 의해 차폐되어 방사선 업무 종사자에 대한 피폭상의 영향을 없애도록 하고 있다. 구체적으로는 표면 선량 당량률이 2mSv/h 이하, 표면으로부터 1m의 선량 당량률이 100μSv/h 이하로 되는 차폐 기능을 얻을 수있도록 설계한다. 또한, 바스켓(1300)에는 브롬이 함입된 알루미늄 합금을 사용하고 있기 때문에, 중성자를 흡수하여 사용된 연료 집합체가 경계에 이르는 것을 방지할 수 있다.

이상, 이 실시 형태에 따른 캐스크(1100)에 의하면, 복수의 판상 부재(1201)를 배럴 본체(1101)에 부착하고, 이 판상 부재(1201) 중 캐스크 외면을 형성하는 부분에 볼록 형상부(1207)를 설치하며, 또한 이 판상 부재(1201)에 의해 형성되는 공간(1206)에 알루미늄제 허니콤재(1210)를 넣었기 때문에, 붕괴열의 전열 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 이 실시 형태에 따른 캐스크(1100)에 의하면, 종래와 같이 복수의 핀(1504)을 외주면에 용접하지 않고 종료하기 때문에, 제조에 손이 많이 가지 않는다는 이점이 있다. 또한, 상기 캐스크(1100)에서는 사용된 연료집합체를 수용하도록 했지만, 그 밖의 방사성 물질을 수용할 수 있다는 것은 말할 필요도 없다.

도 31에 이 실시 형태의 변형예를 도시한다. 이 캐스크에서는 배럴 본체(1101)의 주위에 탄소 강제의 판상 부재(1201)를 설치하고, 이 판상 부재(1201)의 양면에 알루미늄판(또는 동판이나 흑연 시트)으로 구성되는 열량 도전판(1400)을 부착하도록 한다. 또한, 판상 부재(1201)에 의해 형성되는 공간에는 수지(1106)만을 충전한다. 또한, 이 수지(1106)의 외측과 판상 부재(1201)의 사이에는 팽창 재료(1401)가 형성된다(도시 생략). 또한, 판상 부재(1201)의 한면에만 상기 알루미늄판(1400)을 설치하도록 할 수도 있다. 또한, 집열 효과를 높이기 위해, 도 32에 도시하는 바와 같이, 상기 열량 도전판(1400)을연장하여[연장부(1402)], 배럴 본체(1101)와 면 접촉하도록 구성할 수도 있다. 이 경우에는 연장부(1402)로부터 열량 도전판(1400)으로 효율적으로 열 전도되어 수지(1106)의 온도를 낮게 유지할 수 있기 때문에, 수지(1106)의 품질 열화를 방지할 수 있다.

상기 구성에서는 주된 붕괴열의 전열을 열량 도전판(1400)[도 32의 경우에는 열량 도전판의 연장부(1402)를 포함함]에 의해 실행하게 된다. 또한, 상기 허니콤재(1210)를 사용하는 경우에도, 판상 부재(1201)에 열량 도전판(1400)을 부착할 수 있다. 이와 같이 하면, 캐스크의 열 전도율을 더욱 향상시킬 수 있다.

열량 도전판(1400)의 형상은 상기에 한정되지 않는다. 예컨대 도 33에 도시하는 바와 같이, 배럴 본체(1101)까지 연장되는 연장부(1405)를 설치하도록 할 수도 있다. 이 구성에 의하면 배럴 본체(1101)로부터의 집열 효율이 더욱 향상하여, 수지(1106), 배럴 본체(1101)의 내부 온도를 낮게 유지할 수 있다.

또한, 도 34에 도시하는 바와 같이, 내열성이 높은 철 등의 재료로 구성되는 판상 부재(1201)의 일부로서, 수지(1106)의 충전 부분에 중간재(1406)를 개재하도록 할 수도 있다. 중간재(1406)는 알루미늄판, 동판 등의 열의 열 양도체를 사용한다. 또한, 배럴 본체(1101)와의 접합부(1407)에는 배럴 본체(1101)에 대한 용접이 용이한 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 예컨대, 배럴 본체(1101)와 동일한 재료인 탄소강이나 스테인리스 강 등을 들 수 있다. 판상 부재(1201)와 중간재(1406) 및 접합부(1407)는 배럴 본체(1101)에 용접하는 전 단층에서 미리 별도의 장소에서 용접해 둔다. 용접에는 마찰 교반 용접이나 TIG 용접 등을 사용한다. 도 35는 도 34의 일부 확대도이다. 결합부(1407)의 단부는 용접용 개선(1407a)이 형성되어 있다. 이로써, 용접의 팽창부(1407b)에 의해 배럴 본체(1101)의 접촉영역을 크게 할 수 있기 때문에, 전열성이 향상된다.

도 36에 별도의 변형예를 도시한다. 판상 부재(1208)에는 상기 중간재(406)와 같은 양도체로서의 기능을 구비한 알루미늄재 등을 사용하고, 또한 이 판상 부재(1201)의 단부에 배럴 본체(1101)와의 접합부(1409)를 설치한다. 상기 결합부(1408)에 대해서도, 배럴 본체(1101)에 대한 용접이 용이한 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 이 구성에서는 알루미늄재 등의 양도체로 캐스크(1100)의 외측 배럴을 형성하게 되기 때문에, 보다 우수한 열의 이동이 실현된다. 알루미늄재로 구성한 경우는 캐스크(1100)를 경량화할 수 있다. 또한, 관련된 구성은 내열성의 요구가 낮기 때문에, 저장 전용 용기에 적절하다.

또한, 상기 판상 부재(1201)의 형상은 상기 도 27에 도시한 것에 한정되지 않는다. 예컨대 도 37에 도시하는 바와 같이, 단면이 Y자 형상인 판상 부재(1250)를 사용하도록 할 수도 있다. 이 판상 부재(1250)는 만곡 가공 혹은 압출 가공에 의해 성형할 수 있다. 이 판상 부재(1250)의 경우에는 그 발을 배럴 본체(1101)에 용접하고, 양쪽 단부 에지는 인접하는 판상 부재(1250)의 단부 에지(1251)와 접합된다. 이로써, 복수의 판상 부재(1250)에 의해 캐스크(1100)의 전열 핀과 외면을 형성한다. 이 경우, 볼록 형상부(1252)의 능선에 용접부(1253)가 위치하게 된다. 또한, 용접부(1253)의 강도가 낮아지는 경우에는 볼록 형상부(1252)의 중턱에 용접부(1253)가 위치하도록 할 수도 있다.

또한, 도 38a에 도시하는 바와 같이 우산 형상의 판상 부재(1260)를 복수 사용하여 오목 형상부(1261)를 갖는 캐스크를 형성하도록 할 수도 있다. 또한, 도 38b에 도시하는 바와 같이, 단면 T자 형상의 판상 부재(1270)의 외면을 파형으로 형성하고[파형부(271)], 그 단부 에지(1272)를 인접하는 판상 부재(1270)의 단부 에지와 접합하도록 한다. 이렇게 해도 상기 와 같은 효과를 얻을 수 있다. 또한, 이들 판상 부재(1260, 1270)는 판금 가공에 의해 형성할 수도 있고, 압출 가공에 의해 성형하도록 할 수도 있다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 캐스크 및 그 제조 방법은 조립하기 용이하고, 열 전도율이 높은 캐스크를 얻을 수 있기 때문에, 사용된 연료 집합체를 수납하는 것으로 적절하다.

Claims (38)

1. 사용된 연료 집합체를 수용하는 복수의 셀을 형성한 바스켓을 내부에 수용하는 배럴 본체를 갖고, 상기 배럴 본체의 외주에 전열 핀을 복수 설치하여 상기 전열 핀의 외주에 외측 배럴을 부착하며, 전열 핀과 외측 배럴의 공간에 중성자 흡수체를 설치한 캐스크에 있어서,

   상기 외측 배럴이 복수의 띠 형상 부재(A, B)를 상기 단부 에지부에서 용접한 구성으로, 하나의 띠 형상 부재(A)의 양측에 단부 에지부를 남기고 상기 전열 핀이 용접되어 있으며, 또한 상기 띠 형상 부재(A)에 인접하는 다른 띠 형상 부재(B)가 각각 단부 에지부 부근에서 용접되는 것을 특징으로 하는

   캐스크.
2. 사용된 연료 집합체를 수용하는 복수의 셀을 형성한 바스켓을 내부에 수용하는 배럴 본체를 갖고, 상기 배럴 본체의 외주에 전열 핀을 복수 설치하여 상기 전열 핀의 외주에 외측 배럴을 부착하며, 전열 핀과 외측 배럴의 공간에 중성자 흡수체를 설치한 캐스크에 있어서,

   상기 외측 배럴이 복수의 띠 형상 부재(A, B)를 상기 단부 에지부에서 용접한 구성으로, 하나의 띠 형상 부재(A)의 양측에 단부 에지부를 남기고 상기 전열 핀을 용접함으로써 유닛을 구성하고, 상기 유닛을 소정 간격으로 배럴 본체에 상기 전열 핀으로 유닛 외측으로부터 용접하며, 또한 인접한 유닛의 띠 형상 부재(A)와띠 형상 부재(A)의 사이에 별도의 띠 형상 부재(B)를 걸쳐 외측으로부터 용접하고 있는 것을 특징으로 하는

   캐스크.
3. 사용된 연료 집합체를 수용하는 복수의 셀을 형성한 바스켓을 내부에 수용하는 배럴 본체를 갖고, 상기 배럴 본체의 외주에 전열 핀을 복수 설치하여 상기 전열 핀의 외주에 외측 배럴을 부착하며, 전열 핀과 외측 배럴의 공간에 중성자 흡수체를 설치한 캐스크에 있어서,

   상기 외측 배럴이 복수의 띠 형상 부재(A, B)를 상기 단부 에지부에서 용접한 구성으로, 하나의 띠 형상 부재(A)의 대략 중앙에 전열 핀을 용접함으로써 유닛을 구성하고, 상기 유닛을 소정 간격으로 배럴 본체에 상기 전열 핀으로 용접하며, 또한 인접한 유닛의 띠 형상 부재(A)와 띠 형상 부재(A)의 사이에 별도의 띠 형상 부재(B)를 걸쳐 외측으로부터 용접하고 있는 것을 특징으로 하는

   캐스크.
4. 사용된 연료 집합체를 수용하는 복수의 셀을 형성한 바스켓을 내부에 수용하는 배럴 본체를 갖고, 상기 배럴 본체의 외주에 전열 핀을 복수 설치하여 상기 전열 핀의 외주에 외측 배럴을 부착하며, 전열 핀과 외측 배럴의 공간에 중성자 흡수체를 설치한 캐스크에 있어서,

   상기 외측 배럴이 복수의 띠 형상 부재(A)를 상기 단부 에지부에서 용접한구성으로, 띠 형상 부재(A)의 대략 중앙에 전열 핀을 용접하는 동시에, 상기 전열 핀에 의해 배럴 본체에 한쪽으로부터 용접하고 있으며, 또한 인접하는 띠 형상 부재(A)끼리가 상기 단부 에지부 부근에서 용접되는 것을 특징으로 하는

   캐스크.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 띠 형상 부재가 볼록 형상 또는 오목 형상으로 만곡 형성되어 있는 것을 특징으로 하는

   캐스크.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 전열 핀이 직경 방향에 대하여 비스듬히 부착되어 있는 것을 특징으로 하는

   캐스크.
7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 전열 핀이 단면 L자 형상 또는 U자 형상으로 만곡 가공되고, 상기 띠 형상 부재에 대하여 면 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는

   캐스크.
8. 사용된 연료 집합체를 수용하는 복수의 셀을 형성한 바스켓을 내부에 수용하는 배럴 본체를 갖고, 상기 배럴 본체의 외주에 전열 핀을 복수 설치하여 상기 전열 핀의 외주에 외측 배럴을 부착하며, 전열 핀과 외측 배럴의 공간에 중성자 흡수체를 설치한 캐스크에 있어서,

   상기 외측 배럴이 인접한 전열 핀의 외측 단부 에지에 각각 단면 볼록 형상 또는 오목 형상의 띠 형상 부재(A)를 걸치는 동시에 인접하는 띠 형상 부재(A)의 단부 에지부끼리 용접한 구성인 것을 특징으로 하는

   캐스크.
9. 제 1 항 내지 제 4 항 또는 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,

   인접한 상기 띠 형상 부재끼리를 단부로 연결한 것을 특징으로 하는

   캐스크.
10. 사용된 연료 집합체를 수용하는 복수의 셀을 형성한 바스켓을 내부에 수용하는 배럴 본체를 갖고, 상기 배럴 본체의 외주에 전열 핀을 복수 설치하여 상기 전열 핀의 외주에 외측 배럴을 부착하며, 전열 핀과 외측 배럴의 공간에 중성자 흡수체를 설치한 캐스크에 있어서,

    상기 외측 배럴이 복수의 링판을 축 방향으로 용접한 구조로서, 링판의 내면 대략 중앙부에 링 형상의 전열 핀을 용접하여 유닛을 구성하고, 상기 유닛을 전열 핀으로 한쪽으로부터 배럴 본체에 용접하고 있으며, 또한 인접하는 링판의 단부 에지끼리를 외측으로터 용접한 것을 특징으로 하는

    캐스크.
11. 사용된 연료 집합체를 수용하는 복수의 셀을 형성한 바스켓을 내부에 수용하는 배럴 본체를 갖고, 상기 배럴 본체의 외주에 전열 핀을 복수 설치하여 상기 전열 핀의 외주에 외측 배럴을 부착하며, 전열 핀과 외측 배럴의 공간에 중성자 흡수체를 설치한 캐스크에 있어서,

    상기 외측 배럴이 복수의 링판(A, B)을 축 방향으로 용접한 구조로서, 하나의 링판(A)의 양측에 단부 에지부를 남기고 링 형상의 전열 핀을 용접함으로써 유닛을 구성하고, 상기 유닛을 소정 간격으로 배럴 본체에 상기 전열 핀으로 유닛 외측으로부터 용접하며, 또한 인접한 유닛의 링판(A)과 링판(A)의 사이에 별도의 링판(B)을 배치하여 외측으로부터 용접하는 것을 특징으로 하는

    캐스크.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 유닛 및/또는 링판(B)이 원주 방향으로 분할된 구조로서, 이들을 서로 용접한 것을 특징으로 하는

    캐스크.
13. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 전열 핀과 외측 배럴의 공간에 설치하는 중성자 흡수체는 상기 공간 형상으로 성형된 성형 수지인 것을 특징으로 하는

    캐스크.
14. 제 1 항 내지 제 4 항, 제 8 항, 제 10 항 또는 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,

    강철제의 상기 배럴 본체에 대하여 전열 핀을 용접할 때, 배럴 본체에 철제의 융기부를 설치하고 상기 융기부에 동제의 전열 핀을 용접하도록 한 것을 특징으로 하는

    캐스크.
15. 캐스크의 전열 핀과 외측 배럴을 복수의 유닛으로 분할하고, 본체의 외주에 동일 유닛 및 인접하는 외측 배럴을 서로 열 전도 가능하게 접합한 것을 특징으로 하는

    캐스크.
16. 캐스크의 전열 핀과 외측 배럴의 일부를 구성하는 외측 배럴이 미리 일체적으로 형성된 유닛 부재로서, 복수의 동일 유닛 부재를 본체의 외주에 배치하고, 전열 핀과 본체 및 인접하는 외측 배럴을 서로 열 전도 가능하게 접합한 외측 배럴을 구비한 것을 특징으로 하는

    캐스크.
17. 연료 집합체를 수납하는 공동을 구비한 본체와, 공동내를 격자 형상으로 구획하는 판상 부재로 형성된 바스켓과, 판상 부재의 공동 접합 단면부에 설치하는 전열판을 구비하고, 상기 본체의 외주에 접합하는 전열 핀 및 상기 본체의 외주를 피복하는 외측 배럴이 미리 일체적으로 형성된 복수의 유닛 부재인 것을 특징으로 하는

    캐스크.
18. 띠 형상 부재(A)의 양측에 단부 에지부를 남기고 상기 전열 핀을 용접하여 유닛화하는 공정과,

    복수의 유닛을 배럴 본체에 대하여 상기 전열 핀으로 유닛 외측으로부터 용접하는 공정과,

    상기 띠 형상 부재(A)와 인접한 띠 형상 부재(A)의 사이에 띠 형상부재(B)를 삽입하고, 띠 형상 부재(A, B) 각각의 단부 에지부 부근에서 외측으로부터 용접하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는

    캐스크의 제조 방법.
19. 띠 형상 부재(A)의 대략 중앙에 전열 핀을 용접함으로써 유닛화하는 공정과,

    적어도 2개의 유닛을 소정 간격으로 배럴 본체에 대하여 나열하고, 상기 전열 핀으로 용접하는 공정과,

    인접한 유닛의 띠 형상 부재(A)와 띠 형상 부재(A)의 사이에 별도의 띠 형상 부재(B)를 걸쳐 외측으로부터 용접하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는

    캐스크의 제조 방법.
20. 띠 형상 부재(A)의 대략 중앙에 전열 핀을 용접하는 공정과,

    띠 형상 부재(A)를 배럴 본체에 대하여 전열 핀으로 개방측으로부터 용접하는 공정과,

    다음의 띠 형상 부재(A)를 배럴 본체에 대하여 전열 핀으로 개방측으로부터 용접하는 동시에, 인접하는 띠 형상 부재(A)끼리를 상기 단부 에지부 부근에서 용접하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는

    캐스크의 제조 방법.
21. 링판(A)의 내면 대략 중앙부에 링 형상의 전열 핀을 용접하여 유닛화하는 공정과,

    상기 유닛을 배럴 본체에 대하여 전열 핀으로 개방측으로부터 축 방향으로 용접하는 공정과,

    다음의 유닛을 배럴 본체에 대하여 전열 핀으로 개방측으로부터 축 방향으로 용접하는 동시에, 인접하는 링판(A)의 단부 에지끼리를 외측으로부터 용접하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는

    캐스크의 제조 방법.
22. 링판(A)의 내면 대략 중앙부에 링 형상의 전열 핀을 용접하여 유닛화하는 공정과,

    상기 유닛을 배럴 본체에 대하여 전열 핀으로 개방측으로부터 축 방향으로 용접하는 공정과,

    링 형상으로 성형한 성형 수지의 대략 절반을 유닛내에 수용하는 공정과,

    다음의 유닛을 배럴 본체에 대하여 전열 핀으로 개방측으로부터 축 방향으로 용접하는 동시에 인접하는 링판(A)의 단부 에지끼리를 외측으로부터 용접하며, 또한 상기 성형한 성형 수지의 나머지 절반을 유닛내에 수용하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는

    캐스크의 제조 방법.
23. 하나의 링판(A)의 양측에 단부 에지부를 남기고 링 형상의 전열 핀을 용접함으로써 유닛화하는 공정과,

    배럴 본체에 대하여 적어도 2개의 유닛을 상기 전열 핀으로 유닛 외측으로부터 축 방향으로 소정 간격으로 용접하는 공정과,

    인접한 유닛의 링판(A)과 링판(A)의 사이에 별도의 링판(B)을 배치하여 외측으로부터 용접하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는

    캐스크의 제조 방법.
24. 하나의 링판(A)의 양측에 단부 에지부를 남기고 링 형상의 전열 핀을 용접함으로써 유닛화하는 공정과,

    링 형상으로 성형한 수지를 유닛내에 수용하는 공정과,

    배럴 본체에 대하여 적어도 2개의 유닛을 상기 전열 핀으로 유닛 외측으로부터 축 방향으로 소정 간격으로 용접하는 공정과,

    인접한 유닛의 사이에 링 형상으로 성형한 수지를 배치하는 공정과,

    상기 인접한 유닛의 링판(A)과 링판(A)의 사이에 별도의 링판(B)을 걸쳐 외측으로부터 용접하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는

    캐스크의 제조 방법.
25. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,

    상기 유닛 및/또는 링판(B)이 원주 방향으로 분할된 구조로서, 이들을 개별적으로 배럴 본체에 용접하도록 한 것을 특징으로 하는

    캐스크의 제조 방법.
26. 내부에 사용된 연료 집합체 등의 방사성 물질을 수용하기 위한 바스켓을 배치한 배럴 본체와, 배럴 본체의 주위에 설치된 복수의 판상 부재를 구비하되,

    상기 판상 부재의 일부가 배럴 본체에 접하고 있고 다른 일부가 캐스크의 외면을 구성하는 동시에 단수 또는 복수의 볼록 형상 또는 오목 형상을 갖고, 또 다른 일부가 인접하는 판상 부재에 접합하며,

    상기 판상 부재에 의해 구성된 공간에 중성자 흡수재를 충전한 것을 특징으로 하는

    캐스크.
27. 제 26 항에 있어서,

    상기 중성자 흡수재와 허니콤재를 복합하고, 상기 허니콤재가 적어도 상기 배럴 본체에 접하도록 한 것을 특징으로 하는

    캐스크.
28. 제 26 항에 있어서,

    상기 중성자 흡수재와 복수의 열 전도체를 복합한 것을 특징으로 하는

    캐스크.
29. 제 27 항 또는 제 28 항에 있어서,

    상기 허니콤재 또는 열 전도체를 알루미늄제 또는 동제로 하고, 상기 판상 부재를 철제, 알루미늄제 또는 동제로 한 것을 특징으로 하는

    캐스크.
30. 제 29 항에 있어서,

    상기 판상 부재의 한면 또는 양면에 알루미늄판, 동판 또는 흑연 시트를 부착한 것을 특징으로 하는

    캐스크.
31. 제 26 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,

    배럴 본체에 접하는 상기 판상 부재의 일부를 상기 배럴 본체에 대하여 면 접촉시킨 것을 특징으로 하는

    캐스크.
32. 제 30 항에 있어서,

    상기 알루미늄판 또는 동판의 일부를 상기 배럴 본체에 면 접촉시킨 것을 특징으로 하는

    캐스크.
33. 내부에 사용된 연료 집합체 등의 방사성 물질을 수용하기 위한 바스켓을 배치한 배럴 본체와,

    배럴 본체의 주위에 복수 설치되어 상기 일부가 배럴 본체에 접하고 있고 다른 일부가 캐스크의 외면을 구성하며, 또 다른 일부가 인접하여 접합되는 판상 부재를 구비하고,

    상기 판상 부재에 접합되며, 또한 배럴 본체에 이르러 접촉하는 연장부를 갖는 열 양도체를 더 구비한 것을 특징으로 하는

    캐스크.
34. 내부에 사용된 연료 집합체 등의 방사성 물질을 수용하기 위한 바스켓을 배치한 배럴 본체와,

    배럴 본체의 주위에 복수 설치되어 상기 일부가 배럴 본체에 접하고 있고 다른 일부가 캐스크의 외면을 구성하며, 또 다른 일부가 인접하여 접합하는 판상 부재를 구비하되,

    판상 부재는 배럴 본체와의 결합부, 결합부에 접속된 중간재를 더 갖고,

    상기 접합부는 배럴 본체에 대한 용접성이 판상 부재의 상기 밖의 부분보다 높으며,

    상기 중간재는 열 전도성이 판상 부재의 상기 밖의 부분보다 높은 것을 특징으로 하는

    캐스크.
35. 내부에 사용된 연료 집합체 등의 방사성 물질을 수용하기 위한 바스켓을 배치한 배럴 본체와,

    배럴 본체의 주위에 복수 설치되어 상기 일부가 배럴 본체에 접하고 있고 다른 일부가 캐스크의 외면을 구성하며, 또 다른 일부가 인접하여 접합하는 판상 부재를 구비하되,

    판상 부재는 또한 전열 핀으로서 기능하는 부분과, 외측 배럴로서 기능하는 부분이 다른 재료에 의해 구성되며, 전열 핀으로서 기능하는 부분의 열 전도율이 비교적 높고, 외측 배럴로서 기능하는 부분의 내열성이 비교적 높은 것을 특징으로 하는

    캐스크.
36. 내부에 사용된 연료 집합체 등의 방사성 물질을 수용하기 위한 바스켓을 배치한 배럴 본체와,

    배럴 본체의 주위에 복수 설치되어 상기 일부가 배럴 본체에 접하고 있고 다른 일부가 캐스크의 외면을 구성하며, 또 다른 일부가 인접하여 접합하는 판상 부재를 구비하되, 판상 부재는 배럴 본체와의 결합부를 더 갖고,

    상기 결합부는 배럴 본체에 대한 용접성이 판상 부재의 상기 밖의 부분보다 높은 것을 특징으로 하는

    캐스크.
37. 복수의 셀을 구비하고 있고 상기 셀내에 사용된 연료 집합체를 수용하는 동시에 상기 외형이 대략 다각형으로 되는 바스켓과, 바스켓을 내부에 수용하는 동시에 상기 외형 및 내형이 상기 바스켓에 맞도록 구성되며, γ선을 차폐하는 배럴 본체와, 배럴 본체의 외측에 설치한 중성자 차폐체를 구비한 것을 특징으로 하는

    캐스크.
38. 제 37 항에 있어서,

    상기 중성자 차폐체를 배럴 본체에 대하여 다각형으로 되도록 설치한 것을 특징으로 하는

    캐스크.