KR20080109079A - 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓 및 리사이클 연료 집합체 수납 용기 - Google Patents

리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓 및 리사이클 연료 집합체 수납 용기 Download PDF

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미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
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Abstract

전열 성능 및 미임계 기능을 확보하면서, B-Al 재와 같은 난압출재를 사용한 경우에 있어서의 제조 효율의 저하를 억제하는 것을 과제로 한다. 이 과제를 해결하기 위해, 이 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓 (1) 은 제 1 각파이프 (10) 와 중공의 판상 부재 (20) 를 조합하여 구성된다. 제 1 각파이프 (10) 의 돌기부 (10t1) 끼리, 및 돌기부 (10t2) 끼리를 맞닿게 하여 직선상으로 복수 열 배열함으로써 수납셀 열을 구성한다. 그리고, 제 1 각파이프 (10) 를 직선상으로 배열한 수납 셀끼리의 사이에는, 판상 부재 (20) 의 장변측 단부 (TL) 끼리를 맞닿게 하여 복수 단 중첩시킨다.

Description

리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓 및 리사이클 연료 집합체 수납 용기 {BASKET FOR CONTAINING RECYCLED FUEL ASSEMBLY AND CONTAINER FOR CONTAINING RECYCLED FUEL ASSEMBLY}
이 발명은 리사이클 연료 집합체를 수납하는 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓 및 리사이클 연료 집합체 수납 용기에 관한 것이다.
원자력 발전소 등에서 사용되는 핵연료 집합체로서, 원자로에 장하 (裝荷) 되고, 연소시킨 후에 원자로로부터 꺼낸 사용이 끝난 핵연료 집합체를 리사이클 연료 집합체라고 한다. 리사이클 연료 집합체는 핵분열 생성물 (FP) 등 고방사능 물질을 함유하기 때문에, 통상적으로 원자력 발전소 등의 냉각 피트에서 소정 기간 냉각된다. 그 후, 방사선의 차단 기능을 갖는 리사이클 연료 집합체 수납 용기로서 수송, 저장에 사용하는 캐스크에 수납되어, 차량 또는 선박에 의해 재처리 시설 또는 중간 저장 시설로 반송되어, 재처리를 행할 때까지 저장된다.
리사이클 연료 집합체를 캐스크 내에 수용할 때에는, 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓이라고 하는 수납 공간으로서 각 (角) 파이프상 단면을 갖는 바스켓 셀을 집합시킨 바스켓을 사용한다. 리사이클 연료 집합체는 이 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓에 형성한 복수의 수납 공간에 1 개씩 삽입된다. 이로써, 수송 중의 리사이클 연료 집합체를 적절한 간격으로 유지하여 임계에 이르지 않도록 하고 있으며, 또한 수송 중의 진동이나 상정되는 사상 (事象) 등에 대한 적절한 유지력을 확보하고 있다. 이러한 바스켓의 종래예로는 예를 들어 특허문헌 1 내지 4 에 여러 종류의 것이 개시되어 있다.
특허문헌 1 : 일본 공개특허공보 평09-159796호
특허문헌 2 : 일본 공개특허공보 제2001-133590호
특허문헌 3 : 일본 공개특허공보 제2001-201595호
특허문헌 4 : 일본 공개특허공보 제2003-207593호
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
리사이클 연료 집합체를 반송, 저장할 때에는 리사이클 연료 집합체를 접근시켜 상기 바스켓에 수납한다. 이를 위해, 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓에는 수납하는 리사이클 연료 집합체가 임계에 이르지 않도록 어떠한 수단에 의해 중성자 흡수능을 부여할 목적에서 중성자 흡수재를 사용하고 있는데, 중성자 흡수능을 구비한 물질로는 가돌리늄 (Gd), 사마륨 (Sm), 카드뮴 (Cd) 등이 알려져 있지만, 일반적으로는 바스켓 구조 재료에 보론 또는 보론 화합물을 함유시킨 보론알루미늄 합금이나 보론스테인리스강, 또는 바스켓 구조 재료의 표면에 코팅, 또는 바스켓 구조 재료의 표면에 당해 판재를 부착시키거나 결합 수단에 의해 일체가 되도록 했거나, 또는 내부에 삽입한 샌드위치 구조를 가짐으로써 중성자를 흡수하는 기능 (이하, 중성자 흡수능이라고 한다) 이 얻어진다. 또, 장하된 리사이클 연료 집합체의 연료의 상태에 합치하는, 임계를 방지하는 기능 (미임계 기능) 이나 제열 성능이 요구되어, 바스켓의 재질, 구조 및 바스켓 셀의 배열 등이 요구된다.
리사이클 연료 집합체를 캐스크에 장하하는 공정은, 원자력 발전소 등에 설치하고 있는 연료 집합체용 풀에 있어서, 통상적으로 그 풀 내 (수중) 에서 행해진다. 또, PWR (Pressurized Water Reactor：가압수형 원자로) 에 사용되는 연료는 연소도가 커서, 리사이클 연료 집합체 장하시에는 임계에 이를 우려가 높다. 이 때문에, 바스켓에는 중성자 흡수능을 갖는 10B 의 존재율을 많게 할 필요가 있어, 바스켓 셀의 판두께를 증가시키거나, 10B 의 함유율 (질량%) 을 높이거나, 또는 플럭스 트랩을 형성함으로써 임계를 방지한다. 또, 발열량도 크기 때문에, 바스켓에는 양호한 전열 성능이 요구된다. 특허문헌 1 에 개시되어 있는 기술은, 이른바 BWR (Boiling Water Reactor：비등수형 원자로) 에 사용되는 연료를 대상으로 한 것으로서, BWR 연료를 수납하는 바스켓에서도 고연소도의 리사이클 연료 집합체가 상정되어 있어, PWR 용 연료용 바스켓과 닮은 구조에 가까워진다고 상정되어 있다. PWR 용 연료는 BWR 연료보다 크고 무겁기 때문에 PWR 연료에 대해서는 보다 미임계 기능과 전열 성능이 우수하고, 강성이 높은 바스켓 구조가 요구되고 있다.
또, 미임계 기능 및 전열 성능을 달성시키기 위해, 최근에는 상기 바스켓을 B (보론)-Al (알루미늄) 재에 의해 구성되는 경우가 많다. 이 경우, 판상의 보론알루미늄재를 격자상으로 조합한 구조의 일례로는, 예를 들어 일본 공개특허공보 제2001-201595호, 또는 압출 가공에 의한 중공재를 조합하는 구조예로서 일본 공개특허공보 제2001-133590호나 일본 공개특허공보 평09-159796호가 알려져 있다. 또, 고내열성을 살려 큰 온도차에 의해 용기에 열을 전달할 수 있는 보론스테인리스강제 바스켓도 있다. 보론스테인리스강제 바스켓의 경우, 수납된 연료의 온도는 높게 유지되게 되어, 연료 그 자체의 건전성에 충분한 배려가 필요하다.
예를 들어 일본 공개특허공보 제2001-133590호에 개시되어 있는 각파이프의 조합 구조에서는, 지그재그로 배열된 각파이프에서는 전열 면적을 충분히 확보할 수 없어, 전열 성능으로서 불리하다. 또, 각파이프 타입의 바스켓 셀을 사용하여 정방 배열된 바스켓에서는 캐스크의 수평 낙하 사고시에 하중을 거의 균등하게 받을 수 있어 구조적으로 유리하기는 하지만, 지그재그로 배열된 바스켓에서는, 낙하 자세에 따라서는 하중을 셀의 변에서 받게 되어 집중 하중이 발생하는 경우가 있어, 구조 강도 확보에 불리하였다. 이 때문에, 중량적, 치수적인 제약 중에서, 리사이클 연료 집합체의 붕괴열을 제거하는 전열 성능과, 낙하 사고시 등의 사상에 있어서도 미임계 성능을 확보하기 위한 구조 강도를 확보할 수 있는 바스켓 구조가 요망되고 있다.
그래서, 이 발명은 상기를 감안하여 이루어진 것으로서, 리사이클 연료 집합체의 붕괴열을 바스켓에 전달하여 바스켓으로부터 외부로 유효하게 제거하는 것, 미임계 성능을 확보하는 것, 각파이프의 조합에 의해 구조 강도의 향상 및 전열성을 향상시키는 것, 제조 공수를 저감시키는 것 중 적어도 한 가지를 달성할 수 있는 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓 및 리사이클 연료 집합체 수납 용기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
과제를 해결하기 위한 수단
상기 서술한 과제를 해결하여 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관련된 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓은, 대향하는 측벽의 외측의 적어도 일면에 복수의 돌기부가 형성되고, 또한 리사이클 연료 집합체를 수납하는 각파이프와, 판상 부재를 구비하고, 상기 각파이프의 돌기부끼리가 맞닿아 복수 배열됨으로써 구성한 수납셀 열을 복수 열 형성하고, 추가로 상기 수납셀 열 사이에, 상기 판상 부재의 장변측 단부끼리를 맞닿게 하여 복수 단 중첩시키는 것을 특징으로 한다.
이 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓은, 각파이프의 측벽 외측의 적어도 일면에 형성한 돌기부끼리를 맞닿게 하여 복수 배열함으로써 구성한 수납셀 열을 복수 열 형성하고, 추가로 상기 수납셀 열 사이에, 중실 또는 중공의 판상 부재의 장변측 단부끼리를 맞닿게 하여 복수 단 중첩시킨다. 이로써, 각파이프와 판상 부재의 전열 면적을 크게 할 수 있어, 충분한 전열 성능 및 미임계 기능을 확보할 수 있다. 또, 판상 부재가 수평 낙하 사고시의 하중을 분산시켜 아래에 위치하는 바스켓 셀에 대한 집중 하중을 발생시키지 않아, 바스켓 셀에 요구되는 구조 강도를 저감시킬 수 있다. 또, 중공의 판상 부재는 리사이클 연료 집합체를 수납하는 각파이프 사이에 플럭스 트랩을 형성할 수 있기 때문에, PWR 연료라 하더라도 미임계 기능을 확보할 수 있다.
다음의 본 발명에 관련된 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓은, 대향하는 측벽의 외측에 각각 복수의 돌기부가 형성되고, 또한 리사이클 연료 집합체를 수납하는 제 1 각파이프와, 1 개의 측벽의 외측에 복수의 돌기부가 형성되고, 또한 리사이클 연료 집합체를 수납하는 제 2 각파이프와, 판상 부재를 구비하고, 상기 제 1 각파이프의 돌기부끼리가 맞닿아 복수 배열되고, 또한 외측에는 상기 제 2 각파이프가 배치되어 상기 제 1 각파이프의 돌기부와 상기 제 2 각파이프의 돌기부가 맞닿은 수납셀 열을 복수 열 형성하고, 추가로 상기 수납셀 열 사이에, 상기 판상 부재의 장변측 단부끼리를 맞닿게 하여 복수 단 중첩시키는 것을 특징으로 한다.
이 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓은, 제 1 각파이프의 측벽 외측에 형성한 돌기부끼리를 맞닿게 하여 복수 배열하고, 또 외측에는 제 2 각파이프를 배치함으로써 구성한 수납셀 열을 복수 열 형성한다. 그리고, 상기 수납셀 열 사이에, 중실 또는 중공의 판상 부재의 장변측 단부끼리를 맞닿게 하여 복수 단 중첩시킨다. 이로써, 제 1 및 제 2 각파이프와 판상 부재의 전열 면적을 크게 할 수 있으며, 또 리사이클 연료 집합체를 수납하는 각파이프 사이에 플럭스 트랩을 형성할 수 있기 때문에, 충분한 전열 성능 및 미임계 기능을 확보할 수 있다. 또, 각파이프에 형성되는 돌기부의 수가 적기 때문에, 보론알루미늄재나 보론스테인리스와 같은 난(難)압출재나 난(難)압연재를 사용한 경우에도 성형의 정밀도를 확보할 수 있어, 제조 효율의 저하를 억제할 수 있다. 각파이프나 중공의 판은 중실의 판을 구부리거나, 결합해서 제조해도 되지만, 열간 압출 성형이 가능한 경우에는 압출 성형으로 제조하는 것이 합리적이다.
다음의 본 발명에 관련된 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓과 같이, 상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓에 있어서, 상기 판상 부재는 상기 각파이프의 길이 방향을 향하여 중첩되는 것이 바람직하다.
다음의 본 발명에 관련된 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓과 같이, 상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓에 있어서, 인접하는 상기 판상 부재 사이에는, 상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓에 대한 하중의 일부를 지지하여, 상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓을 보강하는 보강 부재를 배치하는 것이 바람직하다. 이로써, 보강 부재에 의해 충격 하중의 일부를 담당할 수 있기 때문에, 판상 부재의 두께를 지나치게 크게 하지 않고 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓의 강도를 확보하여, 높은 내충격성이나 안전성을 확보할 수 있다.
다음의 본 발명에 관련된 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓과 같이, 플럭스 트랩을 간이하게 형성하는 관점에서, 상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓에 있어서, 상기 판상 부재는 적어도 1 개 이상의 구멍을 갖는 중공의 부재로 하는 것이 바람직하다.
다음의 본 발명에 관련된 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓과 같이, 상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓에 있어서, 상기 구멍에는 상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓에 대한 하중의 일부를 지지하여, 상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓을 보강하는 중실 또는 중공의 판상 부재내 보강 부재가 배치되는 것이 바람직하다. 이로써, 보강 부재에 의해 충격 하중의 일부를 담당할 수 있기 때문에, 판상 부재의 두께를 지나치게 크게 하지 않고 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓의 강도를 확보하여, 높은 내충격성이나 안전성을 확보할 수 있다.
다음의 본 발명에 관련된 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓과 같이, 상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓에 있어서, 상기 구멍이 2 개 이상 있는 경우, 적어도 1 개의 상기 구멍에 상기 판상 부재내 보강 부재가 배치되는 것이 바람직하다.
다음의 본 발명에 관련된 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓은, 상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓에 있어서, 상기 돌기부는 인접하는 상기 각파이프의 상기 돌기부와 접하는 부분에 테이퍼부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의해, 각파이프끼리를 조합한 경우의 어긋남을 억제하여, 전열 성능 및 내충격 성능을 보다 향상시킬 수 있으며, 또 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓의 조립도 용이해진다.
다음의 본 발명에 관련된 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓은, 상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓에 있어서, 상기 각파이프가 배치되는 장소에 따라, 상기 돌기부끼리로 둘러싸이는 공간의 크기가 상이한 것을 특징으로 한다. 이로써, 수납하는 리사이클 연료 집합체의 연소도에 맞게 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓을 구성할 수 있다.
다음의 본 발명에 관련된 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓과 같이, 상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓에 있어서, 상기 각파이프의 상기 돌기부끼리로 둘러싸이는 공간의 크기 및 상기 판상 부재의 두께는, 상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓의 외측에서부터부터 중심부로 향하여 커지는 것이 바람직하다. 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓의 외측에서는, 리사이클 연료로부터의 방사선이 중심부보다 적어지기 때문에, 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓의 외측에 있어서의 플럭스 트랩의 치수를 중심부보다 작게 하여, 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓의 질량 증가나 치수 증가를 억제할 수 있다.
다음의 본 발명에 관련된 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓은, 상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓에 있어서, 상기 판상 부재가 배치되는 장소에 따라, 상기 판상 부재의 두께를 변경하는 것을 특징으로 한다.
이로써, 수납하는 리사이클 연료 집합체의 연소도에 맞게 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓을 구성할 수 있다.
다음의 본 발명에 관련된 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓은, 상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓에 있어서, 상기 각파이프의 상기 돌기부끼리로 둘러싸이는 공간의 크기와, 상기 판상 부재의 두께를 변경하는 것을 특징으로 한다. 이로써, 수납셀 열을 구성하는 각파이프의 피치가 상이하도록 할 수 있기 때문에, 수납하는 리사이클 연료 집합체의 연소도에 맞게 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓을 구성할 수 있다.
다음의 본 발명에 관련된 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓은, 리사이클 연료 집합체를 수납하는 각파이프와, 단면 외형상이 직사각형이면서 중공인 제 1 판상 부재와, 단면 외형상이 직사각형이면서 중공인 제 2 판상 부재를 구비하고, 상기 각파이프의 측벽 외측과 상기 제 1 판상 부재의 측벽 외측과 맞닿게 하여 교대로 배열한 수납셀 열을 복수 열 형성하고, 추가로 상기 수납셀 열 사이에, 상기 제 2 판상 부재의 장변측 단부끼리를 맞닿게 하여 복수 단 중첩시키는 것을 특징으로 한다.
이 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓은, 각파이프의 측벽 외측과 제 1 판상 부재의 측벽 외측과 맞닿게 하여 교대로 배열하여 수납셀 열을 복수 열 구성하고, 추가로 수납셀 열 사이에, 제 2 판상 부재의 장변측 단부끼리를 맞닿게 하여 복수 단 중첩시킨다. 이로써, 각파이프와 판상 부재의 전열 면적을 크게 할 수 있으며, 또 리사이클 연료 집합체를 수납하는 각파이프 사이에 플럭스 트랩을 형성할 수 있기 때문에, 충분한 전열 성능 및 미임계 기능을 확보할 수 있다. 또, 각파이프에는 돌기부가 없기 때문에, 보론알루미늄재와 같은 난압출재나 보론스테인리스와 같은 난압연재를 사용한 경우에도 성형의 정밀도를 확보할 수 있어, 제조 효율의 저하를 억제할 수 있다. 여기에서, 제 1 판상 부재의 단면과 제 2 판상 부재의 단면은 동일 형상 또한 동일 치수이어도 되고, 상이해도 된다.
다음의 본 발명에 관련된 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓과 같이, 상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓에 있어서, 상기 제 2 판상 부재는 판두께 또는 치수가 상기 제 1 판상 부재와 상이하고, 또한 상기 제 1 판상 부재와 서로 유사한 것이 바람직하다.
다음의 본 발명에 관련된 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓은, 상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓에 있어서, 적어도 1 쌍의 상기 수납셀 열에서는, 상기 일방의 수납셀 열에 있어서의 각파이프의 모서리부가, 다른 수납셀 열에 있어서의 각파이프의 측벽부의 위치에 배치되는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의해, 한정된 단면 (바스켓의 축에 대해 직교하는 단면) 내에 보다 많은 각파이프를 배치할 수 있기 때문에, 리사이클 연료 집합체 수납 용기의 치수 증가를 억제하면서 리사이클 연료 집합체의 수납체 수를 많게 할 수 있다.
또한, 다음의 본 발명에 관련된 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓과 같이, 상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓에 있어서, 적어도 1 쌍의 상기 수납셀 열에서는, 상기 일방의 수납셀 열에 있어서의 각파이프의 모서리부가, 다른 수납셀 열에 있어서의 각파이프의 모서리부의 위치에 배치되어도 된다.
다음의 본 발명에 관련된 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓과 같이, 상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓에 있어서, 상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓을 내부에 저장하는 리사이클 연료 집합체 수납 용기의 바닥부에 대향하는 상기 판상 부재의 장변측 단부, 또는 상기 리사이클 연료 집합체 수납 용기의 바닥부에 대향하는 상기 각파이프의 단부 중 적어도 일방에는 노치가 형성되는 것이 바람직하다. 이로써, 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓으로부터의 배수성이 향상된다.
다음의 본 발명에 관련된 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓은, 상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓에 있어서, 상기 수납셀 열 사이에 배치되는 상기 판상 부재가, 상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓을 내부에 저장하는 리사이클 연료 집합체 수납 용기의 바닥부에 대해 구배를 갖도록 중첩되는 것을 특징으로 한다.
이로써, 중공의 판상 부재의 내부에 공기나 물을 모아 두지 않도록 할 수 있다. 또한, 구배는 심한 편이 보다 확실한 효과를 기대할 수 있지만, 구배를 정하는 최초의 판상 부재의 제조의 용이성면에서는, 0 도 이상에서 상기 판상 부재의 1 단의 높이까지로 하는 것이 합리적이다.
다음의 본 발명에 관련된 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓은, 상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓에 있어서, 상기 판상 부재가 구비하는 구멍의 단면 형상은 레이스 트랙상인 것을 특징으로 한다.
이로써, 판상 부재의 구멍의 천장 및 바닥의 평면을 없앨 수 있기 때문에, 보다 효과적으로 중공의 판상 부재의 내부에 공기나 물을 모아 두지 않도록 할 수 있다.
다음의 본 발명에 관련된 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓과 같이, 상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓에 있어서, 상기 판상 부재의 장변측 단부는, 인접하는 상기 판상 부재의 장변측 단부와 맞닿는 부분의 면적이, 상기 판상 부재의 장변측 단부를 구성하는 면과 평행한 평면으로 상기 판상 부재를 절단한 경우에 있어서의 상기 판상 부재의 단면의 면적보다 작은 것이 바람직하다. 이로써, 판상 부재끼리가 맞닿는 부분의 면적을 작게 할 수 있기 때문에, 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓 내에 잔류하는 수분을 저감시킬 수 있으며, 또 진공 건조에 필요로 하는 시간도 단축시킬 수 있다.
다음의 본 발명에 관련된 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓과 같이, 상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓에 있어서, 상기 판상 부재의 장변측 단부에는, 인접하는 상기 판상 부재의 장변측 단부와 맞닿는 부분에 돌기부가 형성되는 것이 바람직하다. 이로써, 판상 부재끼리가 맞닿는 부분의 면적을 작게 할 수 있기 때문에, 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓 내에 잔류하는 수분을 저감시킬 수 있으며, 또 진공 건조에 필요로 하는 시간도 단축시킬 수 있다.
다음의 본 발명에 관련된 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓과 같이, 상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓에 있어서, 상기 판상 부재의 장변측 단부에는, 인접하는 상기 판상 부재의 장변측 단부와 맞닿는 부분에 공간이 형성되는 것이 바람직하다. 이 공간에 의해 배기가 용이해지기 때문에, 진공 건조에 필요로 하는 시간을 단축시킬 수 있다.
다음의 본 발명에 관련된 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓과 같이, 상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓에 있어서, 상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓과, 상기 리사이클 연료 집합체 수납 용기의 바닥부 사이에는 양자를 가로막는 바닥판이 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의해, 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓에서부터 캐스크의 바닥부로 전달되는 열량을 저감시킬 수 있기 때문에, 캐스크의 바닥부측에 배치된 중성자 흡수 기능을 갖는 재료 (중성자 차단재) 의 열에 의한 열화를 억제하여, 수십 년의 저장 기간 내내 중성자의 차단 성능을 발휘시킬 수 있다.
다음의 본 발명에 관련된 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓과 같이, 상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓에 있어서, 상기 바닥판에는 개구부가 형성되는 것이 바람직하다. 이 개구부에 의해 배수성을 향상시킬 수 있다.
다음의 본 발명에 관련된 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓과 같이, 상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓에 있어서, 상기 바닥판과 상기 리사이클 연료 집합체 수납 용기의 바닥부 사이에는 공간이 형성되는 것이 바람직하다. 이 공간에 의해 통기성이 향상되기 때문에, 진공 건조의 효율이 향상된다.
또한, 다음의 본 발명에 관련된 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓과 같이, 상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓에 있어서, 적어도 상기 각파이프를 보론 또는 보론 화합물을 함유하는 알루미늄 합금으로 구성하는 것이 바람직하다.
또, 다음의 본 발명에 관련된 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓과 같이, 상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓에 있어서, 적어도 상기 판상 부재는 보론 또는 보론 화합물을 함유하는 알루미늄 합금으로 구성하는 것이 바람직하다.
또, 다음의 본 발명에 관련된 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓과 같이, 상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓에 있어서, 적어도 상기 각파이프는 보론 또는 보론 화합물을 함유하는 스테인리스강으로 구성해도 된다.
또, 다음의 본 발명에 관련된 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓과 같이, 상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓에 있어서, 적어도 상기 판상 부재는 보론 또는 보론 화합물을 함유하는 스테인리스강으로 구성해도 된다.
또, 다음의 본 발명에 관련된 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓과 같이, 상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓에 있어서, 적어도 상기 각파이프는 가돌리늄 또는 가돌리늄 화합물을 함유하는 스테인리스강으로 구성해도 된다.
또, 다음의 본 발명에 관련된 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓과 같이, 상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓에 있어서, 적어도 상기 판상 부재는 가돌리늄 또는 가돌리늄 화합물을 함유하는 스테인리스강으로 구성해도 된다.
또, 다음의 본 발명에 관련된 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓과 같이, 상기 보강 부재는 스테인리스강으로 구성해도 된다.
또, 다음의 본 발명에 관련된 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓과 같이, 상기 판상 부재내 보강 부재는 상기 판상 부재보다 강도가 높은 재료로 해도 된다.
또, 다음의 본 발명에 관련된 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓과 같이, 상기 판상 부재내 보강 부재는 스테인리스강으로 해도 된다.
또, 다음의 본 발명에 관련된 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓과 같이, 상기 판상 부재내 보강 부재는 스테인리스강으로 구성해도 된다.
다음의 본 발명에 관련된 리사이클 연료 집합체 수납 용기는, 개구부와 캐비티를 구비하는 동체와, 상기 개구부에 장착되어, 상기 캐비티를 밀봉하는 덮개와, 상기 캐비티 내에 배치되는, 상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이 리사이클 연료 집합체 수납 용기는, 상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓을 구비함으로써, 전열 성능 및 미임계 기능을 확보하면서, 보론알루미늄재 와 같은 난압출재나 보론스테인리스와 같은 난압연재를 사용한 경우에도 성형의 제조 효율의 저하를 억제할 수 있다.
다음의 본 발명에 관련된 리사이클 연료 집합체 수납 용기는, 상기 리사이클 연료 집합체 수납 용기에 있어서, 상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓의 외주면은 상기 캐비티의 내벽과 접하는 것을 특징으로 한다.
이 리사이클 연료 집합체 수납 용기는, 상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓을 구비하기 때문에, 미임계 기능을 확보하면서, 용기와의 열의 교환이 넓은 면에서 행해지기 때문에 적은 온도차로 전열이 생긴다. 이로써, B-Al 재와 비교하여, 전열성이 떨어지는 B-SUS 재를 사용한 경우에도 수납물의 온도를 낮게 유지할 수 있으며, 또 B-Al 재의 경우에는 수납물의 온도를 보다 낮게 유지할 수 있다.
발명의 효과
본 발명에 관련된 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓 및 리사이클 연료 집합체 수납 용기는 리사이클 연료 집합체의 붕괴열을 바스켓에 전달하여 바스켓으로부터 외부로 유효하게 제거하는 것, 미임계 성능을 확보하는 것, 각파이프의 조합에 의해 구조 강도의 향상 및 전열성을 향상시키는 것, 제조 공수를 저감시키는 것 중 적어도 한 가지를 달성할 수 있다.
도 1 은 리사이클 연료 집합체 수납 용기의 일례인 캐스크의 개요를 나타내는 단면도이다.
도 2 는 도 1 에 나타낸 캐스크 A-A 단면도이다.
도 3 은 실시형태 1 에 관련된 바스켓을 나타내는 평면도이다.
도 4 는 도 3 의 A-A 단면도이다.
도 5 는 실시형태 1 에 관련된 바스켓을 나타내는 사시도이다.
도 6-1 은 실시형태 1 에 관련된 바스켓의 일부 확대도이다.
도 6-2 는 실시형태 1 에 관련된 바스켓의 일부 확대 단면도이다.
도 7-1 은 실시형태 1 에 관련된 바스켓을 구성하는 각파이프의 설명도이다.
도 7-2 는 실시형태 1 에 관련된 바스켓을 구성하는 각파이프의 설명도이다.
도 8 은 실시형태 1 에 관련된 바스켓을 구성하는 판상 부재의 설명도이다.
도 9-1 은 본 실시형태의 제 1 변형예에 관련된 판상 부재를 나타내는 설명도이다.
도 9-2 는 본 실시형태의 제 1 변형예에 관련된 각파이프를 나타내는 설명도이다.
도 10-1 은 본 실시형태의 제 2 변형예에 관련된 바스켓을 구성하는 판상 부재를 나타내는 설명도이다.
도 10-2 는 도 10-1 에 나타내는 판상 부재의 장변측 단부끼리가 맞닿는 부분의 확대도이다.
도 10-3 은 도 10-2 에 나타내는 판상 부재를 나타내는 설명도이다.
도 10-4 는 본 실시형태의 제 2 변형예에 관련된 바스켓을 구성하는 판상 부재의 다른 예를 나타내는 설명도이다.
도 11-1 은 본 실시형태의 제 3 변형예에 관련된 바스켓을 구성하는 판상 부재를 나타내는 설명도이다.
도 11-2 는 본 실시형태의 제 3 변형예에 관련된 바스켓을 구성하는 판상 부재의 다른 예를 나타내는 설명도이다.
도 11-3 은 본 실시형태의 제 3 변형예에 관련된 바스켓에 있어서 판상 부재를 변경한 구성예를 나타내는 설명도이다.
도 11-4 는 본 실시형태의 제 3 변형예에 관련된 바스켓의 다른 구성예를 나타내는 설명도이다.
도 11-5 는 보강 부재의 다른 구성예를 나타내는 설명도이다.
도 12-1 은 본 실시형태의 제 4 변형예에 관련된 바스켓을 구성하는 판상 부재를 나타내는 설명도이다.
도 12-2 는 본 실시형태의 제 4 변형예에 관련된 바스켓을 구성하는 판상 부재의 다른 예를 나타내는 설명도이다.
도 12-3 은 본 실시형태의 제 4 변형예에 관련된 바스켓에 있어서 판상 부재를 변경한 구성예를 나타내는 설명도이다.
도 12-4 는 본 실시형태의 제 4 변형예에 관련된 바스켓에 있어서 판상 부재를 변경한 구성예를 나타내는 설명도이다.
도 13 은 실시형태 1 의 제 5 변형예에 관련된 바스켓을 나타내는 사시도이다.
도 14-1 은 실시형태 1 의 제 5 변형예에 관련된 바스켓의 일부 확대도이다.
도 14-2 는 실시형태 1 의 제 5 변형예에 관련된 바스켓의 일부 확대 단면도이다.
도 15 는 실시형태 1 의 제 5 변형예에 관련된 바스켓을 구성하는 각파이프의 설명도이다.
도 16 은 실시형태 1 의 제 6 변형예에 관련된 바스켓을 나타내는 평면도이다.
도 17-1 은 실시형태 1 의 제 6 변형예에 관련된 바스켓으로서, 도 16 의 B 로 나타내는 영역의 확대도이다.
도 17-2 는 실시형태 1 의 제 6 변형예에 관련된 바스켓으로서, 도 16 의 B 로 나타내는 영역의 일부 확대 단면도이다.
도 18 은 실시형태 2 에 관련된 바스켓을 나타내는 평면도이다.
도 19 는 도 18 의 A-A 단면도이다.
도 20 은 실시형태 2 에 관련된 바스켓을 나타내는 사시도이다.
도 21-1 은 실시형태 2 에 관련된 바스켓의 일부 확대도이다.
도 21-2 는 실시형태 2 에 관련된 바스켓의 일부 확대 단면도이다.
도 22 는 실시형태 2 에 관련된 바스켓을 구성하는 각파이프의 설명도이다.
도 23-1 은 실시형태 2 에 관련된 바스켓을 구성하는 판상 부재의 설명도이다.
도 23-2 는 실시형태 2 에 관련된 바스켓을 구성하는 판상 부재의 설명도이다.
도 24-1 은 실시형태 3 에 관련된 바스켓을 나타내는 구성도이다.
도 24-2 는 실시형태 3 에 관련된 바스켓에 사용하는 스페이서의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 24-3 은 실시형태 3 에 관련된 바스켓을 구성하는 판상 부재의 변형예를 나타내는 설명도이다.
도 25-1 은 실시형태 3 의 변형예에 관련된 바스켓을 나타내는 구성도이다.
도 25-2 는 실시형태 3 의 변형예에 관련된 바스켓을 나타내는 구성도이다.
*부호의 설명*
1, 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h : 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓 (바스켓)
1A, 1B, 2A, 2B, 3A, 3C : 수납셀 열
10 : 제 1 각파이프
10a, 14A, 14B, 14C, 14D, 16 : 각파이프
10FT, 15A, 15B : 플럭스 트랩
10SW, 10aSW, 11SW, 16SW : 측벽
10t1, 10t2, 11t1, 11t2, 12, 13a, 13b : 돌기부
11 : 제 2 각파이프
20, 22A, 22B, 29, 29a, 29b : 판상 부재
21, 23A, 23B, 26, 31, 31b : 중공부
24 : 제 1 판상 부재
25 : 제 2 판상 부재
30, 30a, 30b : 돌기부
32, 32a : 보강 부재
40 : 바닥판
200 : 캐스크
201 : 동체 본체
201C : 캐비티
204 : 완충체
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하, 이 발명에 대하여 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 이 발명을 실시하기 위한 최선의 형태 (이하, 실시형태라고 한다) 에 의해 이 발명이 한정되는 것은 아니다. 또, 하기 실시형태에 있어서의 구성 요소에는 당업자가 용이하게 상정할 수 있는 것 또는 실질적으로 동일한 것, 이른바 균등 범위 내에 있는 것이 포함된다. 이하에 설명하는 리사이클 연료 집합체 저장용 바스켓은 주로 수송, 저장용 캐스크에 사용하는 것인데, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 저장 목적의 콘크리트 캐스크, 또는 캐니스터나 리사이클 연료 집합체 저장 풀의 로크에 사용할 수 있다. 이하, 리사이클 연료 집합체 저장용 바스켓은 필요에 따라 바스켓으로 약칭한다.
(실시형태 1)
실시형태 1 에 관련된 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓은, 각파이프의 측벽 외측에 형성한 돌기부끼리를 맞닿게 하여 복수 배열함으로써 구성한 수납셀 열을 복수 열 형성하고, 추가로 상기 수납셀 열 사이에, 중실 또는 중공의 판상 부재의 장변측 단부끼리를 맞닿게 하여 복수 단 중첩시키는 점에 특징이 있다. 실시형태 1 에 관련된 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓에 대하여 설명하기 전 에 리사이클 연료 집합체 수납 용기에 대하여 설명한다.
도 1 은 리사이클 연료 집합체 수납 용기의 일례인 캐스크의 개요를 나타내는 단면도이다. 도 2 는 도 1 에 나타낸 캐스크 A-A 단면도이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 캐스크 (200) 는 덮개 (200T) 와 동체 (200B) 로 구성되어, 동체 (200B) 의 내부에 리사이클 연료 집합체를 수납하고 나서 덮개 (200T) 에 의해 밀봉된다. 캐스크 (200) 의 동체 (200B) 는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 통상의 동체 본체 (201) 와, 동체 본체 (201) 의 외주에 장착되는 전열핀 (207) 과, 전열핀 (207) 의 다른 일방의 장변측 단부에 장착되는 외통 (205) 과, 동체 (200B) 의 외주와 전열핀 (207) 과 외통 (205) 으로 구성되는 공간에 충전되는 중성자 흡수재 (209) 로 구성된다. 동체 본체 (201) 는 γ 선을 차단하는 기능을 발휘시키기 위해, 충분한 두께를 갖는 탄소강이나 스테인리스강으로 제조된다. 또한, 탄소강으로 동체 본체 (201) 를 제조하는 경우, 충분한 γ 선 차단 기능을 발휘시키기 위해, 동체 본체 (201) 의 두께는 20 ∼ 30㎝ 로 하고 있다.
동체 본체 (201) 에는 용접에 의해 통상의 동체 본체 (201) 에 바닥판을 장착하여 구성할 수 있다. 또, 동체 본체 (201) 의 외형에 맞춘 내부 형상을 갖는 컨테이너 내에 금속 빌릿을 장입하고, 동체 본체 (201) 의 내형에 맞춘 외형을 갖는 천공 펀치로 이 금속 빌릿을 열간 성형함으로써 동체 본체 (201) 와 바닥판을 일체로 성형해도 된다. 나아가서는, 주조에 의해 동체 본체 (201) 를 제조해도 된다.
동체 본체 (201) 의 내부는 리사이클 연료 집합체를 저장하는 바스켓 (1) 이 수납되는 캐비티 (201C) 가 된다. 이 캐비티 (201C) 의 축 방향 (도면 중 Z 로 나타내는 방향) 에 수직인 단면 내형상은 원형인데, 캐스크 (200) 의 사양에 따라 팔각형이나 대략 십자형ㆍ계단상 등의 단면 내형상을 갖는 캐비티도 사용할 수 있다. 본 실시형태에 있어서, 캐비티 (201C) 의 단면 내형상은 원형이기 때문에, 외형이 다각형인 바스켓 (1) 을 수납할 때에는, 제 1 스페이서 (202a) ∼ 제 5 스페이서 (202e) 를 바스켓 (1) 과 캐비티 (201C) 사이에 개재시켜, 바스켓 (1) 을 캐비티 (201C) 내로 위치 결정한다.
여기에서, 바스켓 (1) 은 그 외주면을 캐비티 (201C) 의 내벽과 접하도록 하는 것이 바람직하다. 이로써, 미임계 기능을 확보하면서, 용기와의 열의 교환이 넓은 면에서 행해지기 때문에 적은 온도차로 전열이 생긴다. 이로써, B-Al 재와 비교하여, 전열성이 떨어지는 B-SUS 재를 사용한 경우에도 수납물의 온도를 낮게 유지할 수 있으며, 또 B-Al 재의 경우에는 수납물의 온도를 보다 낮게 유지할 수 있다.
캐비티 (201C) 내에 리사이클 연료 집합체를 수납한 후에는, 캐비티 (201C) 의 내부로부터 방사성 물질이 누설되는 것을 방지하기 위해, 1 차 덮개 (200T1), 2 차 덮개 (200T2) 및 3 차 덮개 (T3) (도 1) 를 상기 동체의 개구부에 장착하여 캐비티 (201C) 를 밀봉한다. 그리고, 밀봉 성능을 확보하기 위해, 1 차 덮개 (200T1) 및 2 차 덮개 (200T2) 와 동체 본체 (201) 사이에는 금속 개스킷을 설치한다. 3 차 덮개 (T3) 는 1 차 덮개 (T1) 나 2 차 덮개 (T2) 를 더욱 백업할 목적 에서 사용하는데, 이 덮개 구조는 요구되는 사양에 따라서는 1 차 덮개나 2 차 덮개 뿐인 것이어도 된다.
동체 본체 (201) 의 외주에는 판상 부재로 만들어진 복수의 전열핀 (207) 이 방사상으로 장착되어 있다. 이 전열핀 (207) 은 알루미늄판, 구리판 등과 같은 열의 양도체로 만들어져 있어, 동체 본체 (201) 의 외주에 용접 그 밖의 접합 수단에 의해 열이 잘 전달되도록 하고 있다. 또, 전열핀 (207) 의 외측에는 두께 수 ㎝ 의 탄소강으로 만들어진 외통 (205) 이 용접 그 밖의 접합 수단에 의해 장착되어 있다. 캐비티 (201C) 내에 수납된 리사이클 연료 집합체는 붕괴열을 발생시킨다. 이 붕괴열은 바스켓 (1a) 및 동체 본체 (201) 를 전달되고 나서, 전열핀 (207) 을 통해 외통 (205) 에 전도되어, 외통 (205) 의 표면에서부터 대기 중으로 방출된다.
동체 본체 (201) 와 외통 (205) 과 2 장의 전열핀 (207) 으로 둘러싸이는 공간 (209) 에는, 중성자를 흡수하기 위해 중성자 흡수 기능을 갖는 재료가 충전되어 있다. 이러한 기능을 갖는 재료로는, 수소를 많이 함유하는 고분자 재료인 레진, 폴리우레탄 또는 실리콘 그 밖의 중성자 흡수 재료를 사용할 수 있다. 이 중성자 흡수 재료에 의해 리사이클 연료 집합체로부터 방출되는 중성자를 흡수하여, 캐스크 (200) 의 외부로 누설되는 중성자를 규제치보다 적게 한다.
캐스크 (200) 는 리사이클 연료 집합체를 수납한 후, 수송 및 저장하기 위해 사용된다. 캐스크를 수송하는 경우에는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 캐스크의 축 Z 방향에 있어서의 양 단부에 완충체 (204) 를 장착하여, 만일 캐스크 (200) 의 낙하 사고 등이 발생한 경우에도, 용기의 충분한 밀봉 성능과 수납물의 건전성을 확보할 수 있게 된다. 다음으로, 본 실시형태에 관련된 바스켓에 대하여 설명한다.
도 3 은 실시형태 1 에 관련된 바스켓을 나타내는 평면도이다. 도 4 는 도 3 의 A-A 단면도이다. 이 바스켓 (1) 은 제 1 각파이프 (10) 및 제 2 각파이프 (11) 와, 판상 부재 (20) 를 조합하여 구성되어 있다. 리사이클 연료 집합체는 제 1, 제 2 각파이프 (10, 11) 의 내부에 저장된다. 본 실시형태에 관련된 바스켓 (1) 은 합계 26 개의 제 1, 제 2 각파이프 (10, 11) 를 구비하고 있으며, 최대 26 개의 리사이클 연료 집합체를 수납할 수 있다. 또한, 도 3 중의 ＃1 ∼ ＃26 은 제 1, 제 2 각파이프 (10, 11) 의 번호이며, 편의상의 것이다.
적어도 제 1, 제 2 각파이프 (10, 11) 는 미임계 기능의 확보와 경량화를 위해, B10 (보론) 를 함유하는 Al (알루미늄) 재료 (이하, 보론알루미늄재라고 한다) 에 의해 제조된다 (이하, 동일). B 는 B4C (탄화보론) 와 같은 보론 화합물이어도 된다. 제 1, 제 2 각파이프 (10, 11) 는 예를 들어 분말 야금에 의해 제조한 보론알루미늄의 빌릿을 열간 압연이나 열간 압출 성형함으로써 제조할 수 있다. 판상 부재 (20) 에 대해서는 특별히 재료는 규정하지 않는데, 제 1, 제 2 각파이프 (10, 11) 와 동일한 재료이어도 되고 상이한 재료이어도 된다.
바스켓 (1) 은 단면이 원형인 캐비티 (201C) (도 2 참조) 에 수납하기 때문에, 제 1 스페이서 (202a) ∼ 제 5 스페이서 (202e) 를 바스켓 (1) 의 외주부에 장 착하여, 바스켓 (1) 의 축 (바스켓축) Z 에 대해 수직인 단면 형상을 대략 원형으로 하고 있다. 또한, 제 2 각파이프 (11) (＃1, ＃2, ＃3, ＃7, ＃8, ＃13, ＃14, ＃19, ＃20, ＃24, ＃25, ＃26) 는 바스켓 (1) 의 외주부에 배치되어, 제 1 스페이서 (202a) ∼ 제 5 스페이서 (202e) 와 조합된다. 또한, 제 1 스페이서 (202a) ∼ 제 5 스페이서 (202e) 에 제 1 각파이프 (10) 의 돌기부와 맞물리는 돌기부를 형성하거나 함으로써, 제 1 각파이프 (10) 만으로 바스켓 (1) 을 구성해도 된다.
이 바스켓 (1) 은 제 1, 제 2 각파이프 (10, 11) 의 측벽의 외측에 형성되는 돌기부끼리를 맞닿게 하여 복수 배열함으로써, 리사이클 연료 집합체를 수납하는 수납셀 열 (각파이프 열 ; 1A, 2A, 3A, 1B, 2B, 3B) 을 구성한다. 그리고, 상기 수납셀 열 (1A, 1B) 등의 사이에 중공의 판상 부재 (20) 의 장변측 단부끼리를 맞닿게 하여 복수 단 중첩시켜 구성한다 (도 4 참조). 여기에서, 판상 부재 (20) 를 중첩시키는 방향은, 바스켓 (1) 의 축 Z 방향과 평행한 방향이고, 판상 부재 (20) 의 장변측 단부와 바스켓 (1) 의 축 Z 방향은 교차 (본 실시형태에서는 직교) 한다. 이러한 구성에 의해, 제 1, 제 2 각파이프 (10, 11) 와 판상 부재 (20) 사이에서 넓은 전열 면적을 확보할 수 있다. 또, 제 1, 제 2 각파이프 (10, 11) 가 판상 부재에 접하는 면은 돌기부가 없는 평면이기 때문에, 난압출 재료인 보론알루미늄 합금을 사용한 경우에도 제 1, 제 2 각파이프 (10, 11) 를 용이하게 성형할 수 있다. 다음으로, 바스켓 (1) 을 구성하는 제 1, 제 2 각파이프 (10, 11) 및 판상 부재 (20) 에 대하여 설명하면서, 바스켓 (1) 에 대해서 보다 상 세하게 설명한다.
도 5 는 실시형태 1 에 관련된 바스켓을 나타내는 사시도이다. 도 6-1 은 실시형태 1 에 관련된 바스켓의 일부 확대도이다. 도 6-2 는 실시형태 1 에 관련된 바스켓의 일부 확대 단면도이다. 도 7-1, 도 7-2 는 실시형태 1 에 관련된 바스켓을 구성하는 각파이프의 설명도이다. 도 8 은 실시형태 1 에 관련된 바스켓을 구성하는 판상 부재의 설명도이다.
도 5, 도 7-1 에 나타내는 바와 같이, 실시형태 1 에 관련된 바스켓 (1) 을 구성하는 각파이프 (10) 는 각파이프 (10) 의 축 Zp 에 수직인 단면 내형상을 정방형으로 하여, 내부에 수납하는 리사이클 연료 집합체의 외형상에 맞추고 있다. 각파이프 (10) 는 대향하는 측벽 (10SW) 의 외측에 돌기부 (10t1, 10t2) 가 형성된다. 또, 도 5, 도 7-2 에 나타내는 바와 같이, 실시형태 1 에 관련된 바스켓 (1) 을 구성하는 제 2 각파이프 (11) 는 제 2 각파이프 (11) 의 축 Zp 에 수직인 단면 내형상을 정방형으로 하여, 내부에 수납하는 리사이클 연료 집합체의 외형상에 맞추고 있다. 제 2 각파이프 (11) 는 1 개의 측벽 (11SW) 의 외측에 돌기부 (11t1, 11t2) 가 형성된다.
여기에서, 돌기부 (11t2) 는 열의 전달 외에, 인접하는 각파이프 (10) 의 측벽 (10SW) 이 하중을 서로 지지하는 기능을 갖는다. 또한, 하중 조건이나 열의 조건이 느슨한 경우에는 돌기부 (11t2) 를 생략할 수 있는 케이스도 있다. 돌기 부 (11t2) 가 없는 경우에는, 각파이프 (10) 의 성형은 더욱 용이해진다는 이점이 있다. 각파이프 (10) 나 중공의 판상 부재 (20) 는 중실의 판상 부재를 구부리거나, 결합해서 제조해도 되지만, 열간 압출 성형이 가능한 경우에는, 압출 성형으로 제조하는 것이 합리적이다.
제 1 각파이프 (10) 와 제 2 각파이프 (11) 를 배열하여 수납셀 열을 구성할 때에는, 인접하는 제 1 각파이프 (10) 의 돌기부 (10t1) 끼리, 돌기부 (10t2) 끼리를 맞닿게 하여, 복수의 제 1 각파이프 (10) 를 직선상으로 배열한다 (예를 들어, 수납셀 열 (1A) 의 ＃9 ∼ ＃12). 그리고, 외주부에는 제 2 각파이프 (11) 를 배치하여, 제 1 각파이프 (10) 의 돌기부 (10t1 및 10t2) 를 제 2 각파이프 (11) 의 돌기부 (11t1 및 11t2) 에 맞닿게 한다 (예를 들어, 수납셀 열 (1A) 의 ＃8 과 ＃9). 또, 2 개의 제 2 각파이프 (11) 로 수납셀 열이 구성되는 경우 (수납셀 열 (3A, 3B)), 인접하는 제 2 각파이프 (11) 의 돌기부 (11t1) 끼리, 돌기부 (11t2) 끼리를 맞닿게 하여 2 개의 제 2 각파이프 (11) 를 직선상으로 배열한다 (＃1, ＃2 및 ＃25, ＃26).
이와 같이 제 1 각파이프 (10) 와 제 2 각파이프 (11) 를 배열하여 수납셀 열 (1A, 2A, 3A, 1B, 2B, 3B) 을 구성한다. 도 3 에서 알 수 있는 바와 같이, 수납셀 열 (3A) 과 수납셀 열 (2A) 및 수납셀 열 (3B) 과 수납셀 열 (2B) 은 제 1, 제 2 각파이프 (10, 11) 의 배열 방향에 대해 소정의 길이 (제 1 각파이프 (10) 등 의 1 변의 길이의 반) 만큼 어긋나게 하여 배치되어 있다. 즉, 적어도 1 쌍의 수납셀 열 (예를 들어 수납셀 열 (3A) 과 수납셀 열 (2A)) 에서는, 일방의 수납셀 열 (수납셀 열 (3A)) 에 있어서의 제 1 각파이프 (10) 의 모서리부 (10C) 가, 다른 수납셀 열 (수납셀 열 (2A)) 에 있어서의 제 2 각파이프 (11) 의 측벽부 (11SW) 의 위치에 배치된다. 마찬가지로, 일방의 수납셀 열 (수납셀 열 (3A)) 에 있어서의 제 2 각파이프 (11) 의 모서리부 (11C) 는, 다른 수납셀 열 (수납셀 열 (2A)) 에 있어서의 제 1 각파이프 (10) 의 측벽부 (10SW) 의 위치에 배치된다. 배치되는 위치에 맞춘 돌기부의 공간을 세팅하는 경우에는, 열간의 이 어긋남은 「1 변의 길이의 대략 반」이 된다.
이로써, 한정된 단면 (바스켓 (1) 의 축 Z 에 대해 직교하는 단면) 내에 보다 많은 제 1 각파이프 (10), 제 2 각파이프 (11) 를 배치할 수 있기 때문에, 각파이프 (10), 제 2 각파이프 (11) 는 판상 부재를 개재시켜 나열되고, 각파이프 (10), 제 2 각파이프 (11) 의 돌기는 각파이프 (10), 제 2 각파이프 (11) 의 위치에서 제 1 각파이프 (10), 제 2 각파이프 (11) 를 최적의 위치에 세울 수 있기 때문에, 캐스크 (200) 의 치수 증가를 억제하면서 리사이클 연료 집합체의 수납체 수를 많게 할 수 있다. 특히 리사이클 연료 집합체의 치수가 큰 PWR 용 리사이클 연료 집합체에서 수납체 수의 증가의 효과는 크다.
도 6-1 에 나타내는 바와 같이, 인접하는 제 1 각파이프 (10) 의 돌기부 (10t1) 끼리, 돌기부 (10t2) 끼리를 맞닿게 하면, 돌기부 (10t1) 끼리와 돌기부 (10t2) 끼리로 둘러싸인 공간이 리사이클 연료 집합체로부터 방사되는 중성자를 흡수하는 플럭스 트랩 (10FT) 이 된다. 이로써, 제 1, 제 2 각파이프 (10, 11) 내에 리사이클 연료 집합체를 수납했을 때에 미임계성을 확보한다. 또한, 인접하는 제 2 각파이프 (11) 끼리 (＃1, ＃2 및 ＃25, ＃26), 바스켓 (1) 의 외주부에 있어서의 제 1 각파이프 (10) 와 제 2 각파이프 (11) (예를 들어, ＃4 와 ＃3) 에서도 마찬가지이다. 돌기부의 높이는 제 1 각파이프 (10), 제 2 각파이프 (11) 가 배치된 장소에서 플럭스 트랩을 구성할 수 있는 높이로 할 수 있기 때문에, 캐스크의 치수 증가를 억제할 수 있다. 여기에서, 돌기부 (10t1, 11t1) 등이 맞닿는 부분의 면적은 전열 성능이나 캐스크 (200) 가 낙하했을 때, 돌기부 (10t1, 11t1) 에 작용하는 응력의 크기를 고려하여 결정한다.
도 3, 도 5, 도 6-2 에 나타내는 바와 같이, 수납셀 열 (1A 와 2A, 1B 와 2B, 2A 와 3A 및 2B 와 3B) 의 사이에는 중공의 판상 부재 (20) 의 장변측 단부 (TL) 를 맞닿게 하여 중첩되어 있다. 도 8 에 나타내는 바와 같이, 판상 부재 (20) 는 2 개의 중공부 (21) 를 구비하고 있으며, 판상 부재 (20) 의 축 Zs 방향에 대해 수직인 단면 형상이 대략 날일 (日) 자로 되어 있다. 여기에서, 판상 부재 (20) 의 축 Zs 방향은 중공부 (21) 의 관통 방향과 평행한다. 판상 부재 (20) 가 수납셀 열 사이에 배치된 경우, 판상 부재 (20) 의 중공부 (21) 는 리사이클 연료 집합체로부터 방사되는 중성자를 흡수하는 플럭스 트랩이 되어, 미임계성을 확보한다. 판상 부재 (20) 의 장변측의 치수를 크게 한 경우에는, 축 Zs 방 향에 대해 수직인 단면 형상이 대략 날일 (日) 자인 경우에는 리브 (R) 가 적어지는 경우가 있다. 이 경우에는 대략 눈목 (目) 자의 형상으로 하거나 하여 리브 (R) 를 적절한 간격으로 배치하여, 제 1 각파이프 (10), 제 2 각파이프 (11) 를 안전하게 지지할 수 있는 형상으로 한다. 또, 판상 부재 (20) 의 장변측의 치수를 작게 한 경우에는, 축 Zs 방향에 대해 수직인 단면 형상이 대략 날일 (日) 자에서는 리브 (R) 가 과잉이 되는 경우가 있다. 이 경우에는 입구 (口) 자의 형상으로 하거나 하여 리브 (R) 를 생략하여 합리적이면서 안전하게 제 1 각파이프 (10), 제 2 각파이프 (11) 를 지지할 수 있는 형상으로 한다. 여기에서, 판상 부재 (20) 의 중공부 (21) 에 고인 물이나 공기를 배제하기 위해, 판상 부재 (20) 의 장변측 단부 (TL) 에 중공부 (21) 로 관통하는 구멍을 소정의 간격으로 형성해도 된다.
판상 부재를 과자 상자상으로 조합하여, 판상 부재에 의해 둘러싸이는 공간을 리사이클 연료 집합체의 수납 셀로 하여, 리사이클 연료 집합체를 수납하는 바스켓이 알려져 있다. 이러한 바스켓에서는 판상 부재의 두께를 조정하는 것 외에 수납 셀의 간격을 조정할 수 없기 때문에, 수납 셀의 위치에 따라서는 잉여 공간을 설정 하지 않을 수 없는 경우가 있었다. 본 실시형태에 관련된 바스켓 (1) 에서는 판상 부재 (20) 의 두께와, 제 1 각파이프 (10), 제 2 각파이프 (11) 의 돌기부 (10t1, 11t1) 등의 높이의 양방을 변화시킴으로써, 수납 셀의 간격을 조정할 수 있다. 이로써, 본 실시형태에 관련된 바스켓 (1) 은, 종래의 과자 상 자상의 바스켓에서는 수납 셀의 간격을 조정할 수 없는 지점이라 하더라도, 제 1 각파이프 (10), 제 2 각파이프 (11) 의 돌기부 (10t1, 11t1) 등의 높이를 조정함으로써, 종래보다 수납 셀의 간격을 적절히 설정할 수 있다. 그 결과, 본 실시형태에 관련된 바스켓 (1) 은 종래의 과자 상자상의 바스켓보다 콤팩트하게 할 수 있다.
도 8 에 나타내는 바와 같이, 판상 부재 (20) 는 내부에 1 개의 리브 (R) 가 형성되어 있으며, 이로써 단면이 日 자의 형상으로 되어 있다. 또한, 리브 (R) 의 개수는 1 개에 한정되는 것은 아니다. 여기에서, 리브 (R) 나 판상 부재 (20) 의 장변측 단부 (TL) 에 있어서의 두께는 전열 성능이나 캐스크 (200) 가 낙하했을 때에 리브 (R) 나 장변측 단부 (TL) 에 작용하는 응력의 크기를 고려하여 결정한다.
수납셀 열 (1A 와 2A) 의 사이 등에 복수 단 중첩시켜 배치되는 판상 부재 (20) 는 그 측면 (S) 과 제 1, 제 2 각파이프 (10, 11) 의 측면이 접한다. 이와 같이, 본 실시형태에 관련된 바스켓 (1) 에서는, 판상 부재 (20) 와 제 1, 제 2 각파이프 (10, 11) 의 접촉 면적이 크기 때문에, 전열 성능이 향상된다. 또, 본 실시형태에 관련된 바스켓 (1) 은, 캐스크 (200) 가 낙하했을 때의 충격을 보다 넓은 면적으로 받을 수 있기 때문에, 내충격 성능도 향상된다. 이들의 점은 발열량이 크고, 또한 질량이 큰 PWR 용 리사이클 연료 집합체를 수납할 때에 유리하다. 다음으로, 본 실시형태의 제 1 변형예를 설명한다.
(제 1 변형예)
본 실시형태의 제 1 변형예에 관련된 판상 부재나 각파이프는, 상기 서술한 판상 부재나 각파이프와 거의 동일한 구성이지만, 바스켓을 저장하는 캐스크의 동체 본체의 내부에 형성된 캐비티의 바닥부와 대향하는 부분에 노치가 형성되는 점이 상이하다.
도 9-1 은 본 실시형태의 제 1 변형예에 관련된 판상 부재를 나타내는 설명도이다. 도 9-2 는 본 실시형태의 제 1 변형예에 관련된 각파이프를 나타내는 설명도이다. 도 9-1 에 나타내는 바와 같이, 본 변형예에 관련된 판상 부재 (20a) 는, 캐스크 (200) 의 동체 본체 (201) 의 내부에는 캐비티 (201C) 가 형성 되어 있어, 도 1 에 나타내는 바스켓 (1) 이 저장된다. 바스켓을 구성하는 판상 부재 (20a) 는, 캐비티 (201C) 의 바닥부 (B), 즉 캐스크 (200) 의 바닥부 (B) 와 대향하는 부분 (장변측 단부) 에 노치 (20ac) 가 형성된다. 또, 도 9-2 에 나타내는 바와 같이, 바스켓을 구성하는 각파이프 (10) (11) 는, 캐비티 (201C) 의 바닥부 (B), 즉 캐스크 (200) 의 바닥부 (B) 와 대향하는 부분 (단부) 에 노치 (M_P) 가 형성된다.
이와 같이, 본 변형예에 관련된 바스켓을 구성하는 판상 부재 (20a) 나 각파이프 (10) (11) 는, 캐스크 (200) 의 바닥부 (B) 와 대향하는 부분에 노치 (20ac 나 M_P) 가 형성되기 때문에, 바스켓으로부터의 배수성이 향상된다. 또, 노치 (20ac 나 M_P) 는, 진공 건조시에 있어서의 배기 통로로서도 기능하기 때문에, 진공 건조에 필요로 하는 시간을 단축시킬 수 있다. 또한, 바스켓을 구성하는 판 상 부재 (20a) 나 각파이프 (10) (11) 와, 캐스크 (200) 의 바닥부 (B) 의 접촉 면적을 작게 할 수 있기 때문에, 바스켓을 구성하는 판상 부재 (20a) 나 각파이프 (10) (11) 가 직접 접촉하는 동체 본체 (201C) 로 바스켓으로부터 전달되는 열을 저감시킬 수 있다. 이로써, 판상 부재 (20a) 나 각파이프 (10) (11) 에 노치 (20ac 나 M_P) 를 형성하지 않는 경우와 비교하여, 동체 본체 (201C) 의 온도를 낮게 유지할 수 있다. 그 결과, 동체 본체 (201C) 의 바닥부 (B) 측에 배치된 중성자 흡수 기능을 갖는 재료 (중성자 차단재) 의 열에 의한 열화를 억제하여, 수십 년의 저장 기간 내내 중성자의 차단 성능을 발휘시킬 수 있다. 또, 노치 (20ac) 나 노치 (M_P) 의 형상은 직사각형이나 원호상, 또는 직사각형과 원호를 조합한 형상으로 해도 된다.
(제 2 변형예)
본 실시형태의 제 2 변형예는, 바스켓을 구성하는 판상 부재의 장변측 단부는, 인접하는 판상 부재의 장변측 단부와 맞닿는 부분의 면적이 판상 부재의 장변측 단부를 구성하는 면과 평행한 평면으로 판상 부재를 절단한 경우에 있어서의 판상 부재의 단면의 면적보다 작은 점에 특징이 있다. 이와 같이 구성하기 때문에, 예를 들어 판상 부재의 장변측 단부에 판상 부재의 길이 방향으로 연장되는 돌기부 (돌조) 가 형성된다.
도 10-1 은 본 실시형태의 제 2 변형예에 관련된 바스켓을 구성하는 판상 부재를 나타내는 설명도이다. 도 10-2 는 도 10-1 에 나타내는 판상 부재의 장변측 단부끼리가 맞닿는 부분의 확대도이다. 도 10-3 은 도 10-2 에 나타내는 판 상 부재를 나타내는 설명도이다. 도 10-4 는 본 실시형태의 제 2 변형예에 관련된 바스켓을 구성하는 판상 부재의 다른 예를 나타내는 설명도이다. 바스켓 (1d) 을 구성하는 판상 부재 (29) 는, 도 8 에 나타내는 판상 부재 (20) 와 마찬가지로, 2 개의 중공부 (31) 를 구비하고 있다. 2 개의 중공부 (31) 는 단면이 직사각형으로서, 판상 부재 (29) 의 길이 방향으로 관통하고 있다. 판상 부재 (29) 의 장변측 단부 (TL) 에는 판상 부재 (29) 의 길이 방향을 향하여, 그리고 판상 부재 (29) 의 길이 방향 전체 길이에 걸쳐 형성된다.
장변측 단부 (TL) 의 돌기부 (30) 를 형성함으로써, 판상 부재 (29) 의 장변측 단부 (TL) 는, 인접하는 판상 부재의 장변측 단부와 맞닿는 부분의 면적 (St) 이, 판상 부재 (29) 의 장변측 단부 (TL) 를 구성하는 면과 평행한 평면으로 판상 부재 (29) 를 절단한 경우에 있어서의 판상 부재의 단면 (도 10-1 의 X-X 단면) 의 면적 (Sd) 보다 작아진다. 판상 부재 (29) 끼리가 맞닿는 장변측 단부 (TL) 는, 물의 점성이나 표면 장력으로 물을 모아 두기 때문에, 판상 부재 (29) 끼리가 맞닿는 부분은 최대한 작게 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 판상 부재 (29) 끼리가 맞닿는 부분의 면적을 작게 할 수 있기 때문에, 바스켓 (1d) 내에 잔류하는 수분을 저감시킬 수 있으며, 또 진공 건조에 필요로 하는 시간도 단축시킬 수 있다. 또한, 바스켓 (1d) 내에 잔류하는 수분을 저감시킬 수 있기 때문에, 물에 불휘발성인 불순물이 함유되는 경우에도 상기 불순물의 양을 저감시킬 수 있기 때문에, 상기 불순물에 의한 부식의 우려를 저감시킬 수 있다.
여기에서, 도 10-2, 도 10-3 에 나타내는 판상 부재 (29a) 와 같이, 일방의 장변측 단부에 있어서의 돌기부 (30) 의 선단부를 평면상으로 형성함과 함께, 타방의 장변측 단부에 있어서의 돌기부 (30a) 의 선단부를 원호상으로 형성해도 된다. 이와 같이 하면 돌기부 (30) 와 돌기부 (30a) 가 맞닿는 부분 (맞닿음부 ; CP) 의 면적을 보다 작게 할 수 있기 때문에, 바스켓 (1d) 내에 잔류하는 수분을 보다 저감시킬 수 있다. 또, 판상 부재 (29a) 를 중첩시키는 경우에는, 평면상으로 형성된 돌기부 (30) 에 원호상으로 형성된 돌기부 (30a) 가 지지되기 때문에, 안정적으로 판상 부재 (29a) 를 중첩시킬 수 있어, 작업 효율이 향상된다. 또한, 본 변형예에서는, 도 10-4 에 나타내는 판상 부재 (29b) 와 같이, 1 개의 판상 부재 (29b) 가 구비하는 중공부 (31b) 는 1 개이어도 된다.
도 10-1, 도 10-2 에 나타내는 바스켓 (1d) 은 판상 부재 (29, 29a, 29b) 가 맞닿는 부분에 돌기부 (30, 30a, 30b) 에 의해 둘러싸이는 공간 (FT) 이 형성된다. 이로써, 공간 (FT) 내를 물이 흐르기 쉬워지기 때문에, 배수성을 개선할 수 있다. 또, 판상 부재 (29, 29a, 29b) 가 맞닿는 부분에 넓은 공간 (FT) 이 확보되어 있기 때문에, 진공 건조시에 있어서의 배기가 용이해져, 진공 건조에 필요로 하는 시간을 단축시킬 수 있다.
(제 3 변형예)
본 실시형태의 제 3 변형예에 관련된 바스켓은, 판상 부재 사이에 보강 부재를 형성하는 점에 특징이 있다. 도 11-1 은 본 실시형태의 제 3 변형예에 관련된 바스켓을 구성하는 판상 부재를 나타내는 설명도이다. 도 11-2 는 본 실시형태의 제 3 변형예에 관련된 바스켓을 구성하는 판상 부재의 다른 예를 나타내는 설명도이다. 도 11-3 은 본 실시형태의 제 3 변형예에 관련된 바스켓에 있어서 판상 부재를 변경한 구성예를 나타내는 설명도이다. 도 11-1 에 나타내는 바와 같이, 바스켓 (1e) 은 판상 부재 (20) 끼리의 사이에 단면이 직사각형인 보강 부재 (32) 를 배치하여 구성된다. 즉, 보강 부재 (32) 는 판상 부재 (20) 의 장변측 단부 (TL) 와 맞닿아 배치되어 있다. 또한, 보강 부재 (32) 는 길이 방향으로 관통하는 구멍을 갖는 중공의 부재를 사용해도 된다. 이와 같이 하면, 보강 부재 (32) 를 경량으로 할 수 있기 때문에, 바스켓 (1e) 의 경량화를 도모할 수 있다.
또, 판상 부재 (20) 대신에, 도 11-2 에 나타내는 바와 같은 1 개의 중공부 (21') 를 갖는 판상 부재 (20') 를 사용해도 된다. 도 11-3 에 나타내는 바스켓 (1e) 은, 도 11-1 에 나타내는 바스켓 (1e) 을 구성하는 판상 부재 (20) 대신에, 장변측 단부 (TL) 에 돌기부 (30) 를 형성한 판상 부재 (29) 를 사용하고 있다. 보강 부재 (32) 는 판상 부재 (29) 끼리의 사이에 배치되어, 판상 부재 (29) 의 돌기부 (30) 가 보강 부재 (32) 에 맞닿는다.
바스켓 (1e) 을 구성하는 판상 부재 (20) 는, 예를 들어 보론 또는 보론 화합물을 함유하는 알루미늄 합금으로 구성되고, 보강 부재 (32) 는 판상 부재 (20) 보다 강도가 높은 재료, 예를 들어 스테인리스강으로 구성된다. 또한, 보강 부재 (32) 를 스테인리스강과 같은 고강도 재료로 구성하는 경우, 중성자를 차단하는 관점에서, 보론 또는 보론 화합물을 함유하는 재료로 보강 부재 (32) 를 구성하는 것이 바람직하다. 본 변형예에 관련된 바스켓 (1e) 은 주로 보강 부재 (32) 에 의해 바스켓 (1e) 에 대한 충격 하중을 받을 수 있다. 이로써, 바스켓 (1e) 에 대한 충격 하중을 받기 때문에, 알루미늄 합금으로 구성되는 판상 부재 (20) 등의 두께를 두껍게 할 필요는 없기 때문에, 판상 부재 (20) 등을 콤팩트하게 할 수 있다. 그 결과, 바스켓 (1e) 의 치수를 콤팩트하게 할 수 있다.
보강 부재 (32) 는 예를 들어 바스켓 (1e) 에 수납되는 리사이클 연료 집합체의 지지 격자에 대응하는 위치에 배치하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 바스켓 (1e) 에 수납되는 리사이클 연료 집합체에 의해 발생하는 바스켓 (1e) 에 대한 하중을 보강 부재 (32) 로 받아들일 수 있기 때문에, 판상 부재 (20) 가 담당하는 부하를 효과적으로 경감시킬 수 있다.
도 11-4 는 본 실시형태의 제 3 변형예에 관련된 바스켓의 다른 구성예를 나타내는 설명도이다. 도 11-5 는 보강 부재의 다른 구성예를 나타내는 설명도이다. 도 11-4 에 나타내는 바스켓 (1f) 은 실시형태 1 의 제 2 변형예에 관련된 바스켓 (1d) 을 구성하는 판상 부재 (29) (도 10-1 참조) 를 장변측 단부 (TL) 끼리 맞닿게 하여 중첩시킴과 함께, 장변측 단부 (TL) 에 형성되는 돌기부 (30) 로 둘러싸이는 공간에 단면이 직사각형인 보강 부재 (32) 를 배치한다. 이와 같이 해도, 상기 서술한 바스켓 (1e) (도 11-1, 도 11-3) 과 동일한 작용, 효과를 얻을 수 있다. 또한, 보강 부재 (32) 는, 도 11-5 에 나타내는 바와 같이, 길이 방향으로 관통하는 구멍을 갖는 중공의 부재를 사용해도 된다.
도 11-4 에 나타내는 바스켓 (1f) 과 같이, 장변측 단부 (TL) 에 형성되는 돌기부 (30) 에 의해 둘러싸이는 공간에 보강 부재 (32) 를 배치하면, 각파이프와 접하는 면에는 전열성이 우수한 판상 부재 (29) 가 접한다. 이 때문에, 강도는 판상 부재 (32) 보다 우수하지만 전열성은 판상 부재 (32) 보다 떨어지는 재료를 보강 부재 (32) 에 사용해도, 전열성에 있어서, 바스켓 (1f) 은 도 11-1 에 나타내는 바스켓 (1e) 과 비교하여 떨어지는 경우는 없다. 또, 각파이프와의 사이에서 이종(異種) 금속의 접촉에서 기인하는 부식의 우려도 회피할 수 있다.
(제 4 변형예)
본 실시형태의 제 4 변형예에 관련된 바스켓은, 판상 부재에 형성되는 중공부에 판상 부재내 보강 부재로서 보강 부재를 형성하는 점에 특징이 있다. 도 12-1 은 본 실시형태의 제 4 변형예에 관련된 바스켓을 구성하는 판상 부재를 나타내는 설명도이다. 도 12-2 는 본 실시형태의 제 4 변형예에 관련된 바스켓을 구성하는 판상 부재의 다른 예를 나타내는 설명도이다. 도 12-3, 도 12-4 는 본 실시형태의 제 4 변형예에 관련된 바스켓에 있어서 판상 부재를 변경한 구성예를 나타내는 설명도이다. 도 12-1 에 나타내는 바와 같이, 바스켓 (1g) 은 2 개의 중공부 (21) 를 구비하는 판상 부재 (20) 의 장변측 단부 (TL) 끼리를 맞닿게 하여 중첩시켜 구성된다. 또, 판상 부재 (20) 의 중공부 (21) 는 단면이 직사각형이면서, 판상 부재 (20) 의 길이 방향으로 관통한다.
판상 부재 (20) 가 구비하는 2 개의 중공부 (21) 중 적어도 일방에는 판상 부재내 보강 부재로서의 보강 부재 (32) 가 형성된다. 본 실시형태에서는 2 개의 중공부 (21) 중 일방에 보강 부재 (32) 가 형성된다. 또한, 도 12-2 에 나타내는 판상 부재내 보강 부재로서의 보강 부재 (32a) 와 같이, 길이 방향으로 관 통하는 구멍 (32h) 을 형성해도 된다. 이와 같이 하면, 보강 부재 (32a) 를 경량으로 할 수 있기 때문에, 바스켓 (1f) 의 경량화를 도모할 수 있다.
도 12-3 에 나타내는 바스켓 (1h) 은, 실시형태 1 의 제 2 변형예에 관련된 판상 부재 (29b) (도 10-4 참조) 를 장변측 단부 (TL) 끼리로 맞닿게 하여 중첩시킴과 함께, 장변측 단부 (TL) 에 형성되는 돌기부 (30b) 에 의해 둘러싸이는 공간에 단면이 직사각형이면서 중공의 보강 부재 (32a) (도 12-2 참조) 를 배치한다. 또, 판상 부재 (29b) 에 형성되는 중공부 (31b) 에 단면이 직사각형이면서 중공의 보강 부재 (32a) 를 배치한다. 또한, 보강 부재 (32a) 는 중실이어도 되고, 보강 부재를 배치하는 위치에 따라 중실과 중공을 나누어 사용해도 된다. 예를 들어, 판상 부재 (29b) 끼리의 사이에는 중실의 보강 부재를 배치하여 강도를 확보 함과 함께, 판상 부재 (29b) 의 중공부 (31b) 에는 중공의 보강 부재를 배치하여 강도와 질량 증가의 억제를 도모한다. 도 12-4 에 나타내는 바스켓 (1h') 은, 판상 부재 (29b) 의 필요한 지점에만 보강 부재 (32a) 를 배치하고 있다. 이와 같이, 본 변형예에서는, 필요에 따라 보강 부재 (32a) 를 배치할 수 있기 때문에, 바스켓의 사양 변경에도 용이하게 대응할 수 있다.
바스켓 (1e, 1h) 을 구성하는 판상 부재 (29, 29b) 는 예를 들어 보론 또는 보론 화합물을 함유하는 알루미늄 합금으로 구성되고, 보강 부재 (32, 32a) 는 예를 들어 스테인리스강으로 구성된다. 또한, 보강 부재 (32, 32a) 를 스테인리스강으로 구성하는 경우, 중성자를 차단하는 관점에서, 보론 또는 보론 화합물을 함유하는 스테인리스강을 사용하는 것이 바람직하다. 본 변형예에 관련된 바스 켓 (1e, 1h) 은 주로 보강 부재 (32, 32a) 에 의해 바스켓 (1e, 1h) 에 대한 충격 하중을 받을 수 있다. 이로써, 바스켓 (1e, 1h) 에 대한 충격 하중을 받기 때문에, 알루미늄 합금으로 구성되는 판상 부재 (29, 29b) 의 두께를 두껍게 할 필요는 없기 때문에, 판상 부재 (29, 29b) 를 콤팩트하게 할 수 있다. 그 결과, 바스켓 (1e, 1h) 의 치수를 콤팩트하게 할 수 있다. 또, 보강 부재 (32, 32a) 는 제 1, 제 2 각파이프 (10, 11) (도 7-1, 도 7-2 참조) 와 접하는 판상 부재 (29, 29b) 의 내부에 배치된다. 보강 부재 (32, 32a) 는 알루미늄 합금보다 열전도율이 낮은 스테인리스강으로 구성되는데, 보강 부재 (32, 32a) 의 외측에 열전도율이 높은 알루미늄 합금으로 구성되는 판상 부재 (29, 29b) 가 배치되어, 제 1, 제 2 각파이프 (10, 11) 와 접하기 때문에, 제 1, 제 2 각파이프 (10, 11) 로부터 전달되는 열을 효율적으로 판상 부재 (29, 29b) 에 전달할 수 있다. 이로써, 바스켓 (1g, 1h) 의 전열 성능을 확보할 수 있다.
(제 5 변형예)
본 실시형태의 제 5 변형예에 관련된 바스켓은, 실시형태 1 에 관련된 바스켓 (도 3 ∼ 도 5 등 참조) 과 동일하지만, 각파이프의 측벽 외측에 형성되는 돌기부에 경사부가 형성되는 점이 상이하다. 다른 구성은 실시형태 1 에 관련된 바스켓과 동일하다.
도 13 은 실시형태 1 의 제 5 변형예에 관련된 바스켓을 나타내는 사시도이다. 도 14-1 은 실시형태 1 의 제 5 변형예에 관련된 바스켓의 일부 확대도이다. 도 14-2 는 실시형태 1 의 제 5 변형예에 관련된 바스켓의 일부 확대 단면 도이다. 도 15 는 실시형태 1 의 제 5 변형예에 관련된 바스켓을 구성하는 각파이프의 설명도이다. 도 13, 도 14-1, 도 14-2 에 나타내는 바와 같이, 이 변형예에 관련된 바스켓 (1a) 은, 실시형태 1 에 관련된 바스켓 (1) (도 3, 도 4, 도 5 등 참조) 과 동일하고, 각파이프 (10a) 를 직선상으로 배열하여 이루어지는 수납셀 열간에 판상 부재 (20) 를 복수 단 중첩시켜 배치한다.
도 13, 도 14-1, 도 15 에 나타내는 바와 같이, 실시형태 1 의 제 5 변형예에 관련된 바스켓 (1a) 을 구성하는 각파이프 (10a) 는, 대향하는 측벽 (10aSW) 의 외측에 각각 돌기부 (12, 13a) 및 돌기부 (12, 13b) 가 형성된다. 각파이프 (10a) 의 축 Zp 에 직교하는 단면에 있어서, 각파이프 (10a) 의 모서리부에 형성되는 돌기부 (13a), 돌기부 (13b) 의 맞닿음부는 각파이프 (10a) 의 측벽 (10aSW) 의 벽면에 대해 경사져 있다. 여기에서, 돌기부 (13a) 는 돌기부 (12) 로 향함에 따라 측벽 (10aSW) 의 벽면으로부터의 높이가 커지고, 돌기부 (13b) 는 돌기부 (12) 로 향함에 따라 측벽 (10aSW) 의 벽면으로부터의 높이가 작아진다. 그리고, 돌기부 (13a) 와 돌기부 (13b) 를 맞닿게 하면, 양자가 중첩되도록 되어 있다.
이러한 구성에 의해, 각파이프 (10a) 를 조합한 경우에는, 각파이프 (10a) 끼리가 어긋나기 어려워진다는 이점과 전열 면적이 넓어지는 이점이 있다. 이로써, 각파이프 (10a) 간의 전열 효율이나 힘의 전달 효율이 향상된다. 또, 각파이프 (10a) 끼리가 어긋나기 어려워지기 때문에, 바스켓 (1a) 을 조립할 때의 작업 효율도 향상된다. 여기에서는, 편면의 구배를 도시했는데, 1 개의 돌기에 서로 반대 방향으로 향하는 2 개의 구배를 부여하면, 각파이프는 선회하는 움직임 을 구속당함과 함께, 힘의 전달시에 돌기부에 굽힘을 일으키게 하는 힘을 상쇄할 수 있다. 다음으로, 본 실시형태의 제 6 변형예를 설명한다.
(제 6 변형예)
본 실시형태의 제 6 변형예에 관련된 바스켓은, 실시형태 1 에 관련된 바스켓 (도 3 ∼ 도 5 등 참조) 과 동일하지만, 바스켓 내의 위치에 따라 플럭스 트랩의 크기를 변경하는 점이 상이하다. 다른 구성은 실시형태 1 에 관련된 바스켓과 동일하다.
도 16 은 실시형태 1 의 제 6 변형예에 관련된 바스켓을 나타내는 평면도이다. 도 17-1 은 실시형태 1 의 제 6 변형예에 관련된 바스켓으로서, 도 16 의 B 로 나타내는 영역의 확대도이다. 도 17-2 는 실시형태 1 의 제 6 변형예에 관련된 바스켓으로서, 도 12 의 B 로 나타내는 영역의 일부 확대 단면도이다.
도 16, 도 17-1, 도 17-2 에 나타내는 바와 같이, 이 변형예에 관련된 바스켓 (1b) 은 각파이프 (14A ∼ 14D) 의 돌기부의 높이를 상이하게 하고, 또 판상 부재의 측면과 직교하는 방향에 있어서의 중공부의 치수를 판상 부재 (22A, 22B) 간에 상이하게 하여, 플럭스 트랩의 치수를 바스켓 (1b) 내에서 상이하게 하고 있다. 이 변형예에 관련된 바스켓 (1b) 은 그 중심부, 즉 축 Z 의 주위에 배치되는 각파이프 및 판상 부재에 의해 형성되는 플럭스 트랩의 치수를 다른 부분과 비교하여 크게 함으로써, 바스켓 (1b) 의 중앙부에 있어서의 중성자의 흡수 성능을 향상시킨다. 그리고, 바스켓 (1b) 의 중심부 주변에 연소도가 높은 리사이클 연료를 배치한다. 상기 서술한 바와 같이, 각파이프의 돌기의 높이를 바꿈과 함께, 판상 부재의 두께를 바꾸는 경우 외에, 연료의 사양에 따라서는 각파이프의 돌기의 높이를 바꾸는 것만으로 대응할 수 있는 경우나, 각파이프의 돌기의 높이는 동일하고 판상 부재의 두께를 바꾸어 대응할 수 있는 경우도 있어, 연료의 사양에 맞는 고밀도의 수납에 적합한 수단 (배치 패턴) 을 선정할 수 있다.
도 17-1 에 나타내는 바와 같이, 각파이프의 측벽에 수직인 방향에 있어서의 각파이프 (14A) 와 각파이프 (14B) 로 구성되는 플럭스 트랩 (15A) 의 치수 (t1) 는, 각파이프 (14B) 와 각파이프 (14C) 나, 각파이프 (14D) 와 각파이프 (14C) 로 구성되는 플럭스 트랩 (15B) 의 치수 (t2) 보다 크다. 또, 도 17-2 에 나타내는 바와 같이, 도면 중 최상단의 판상 부재 (22A) 는 바스켓의 중심을 횡단하는 위치에 있으며, 측면에 수직인 방향에 있어서의 중공부 (23A) 의 값은 제일 크다. 도면 중 중앙에 위치하는 판상 부재의 측면에 수직인 방향에 있어서의 중공부 (23A) 의 치수는 최상단의 값과 동일하거나 다소 작으며, 도면 중 최하단의 판상 부재 (22B) 의 측면에 수직인 방향에 있어서의 중공부 (23B) 의 치수보다 크다. 이로써, 바스켓 (1b) 의 중심부 주변에 있어서의 플럭스 트랩을 다른 부분보다 크게 할 수 있다.
이 변형예에 관련된 바스켓 (1b) 과 같이, 각파이프의 측벽 외측에 형성되는 돌기부의 치수나, 판상 부재의 중공부의 치수를 변경함으로써, 용이하게 바스켓 (1b) 내에서 플럭스 트랩의 치수를 상이하게 할 수 있다. 이로써, 바스켓 (1b) 에 수납하는 리사이클 연료 집합체의 연소도에 맞게 플럭스 트랩을 변경할 수 있 다. 또한, 플럭스 트랩의 치수는 바스켓 (1b) 의 외측에서부터 중심부로 향하여 커지도록 형성하는 것이 바람직하다.
바스켓 (1b) 의 중심부는 주위의 셀에 수납한 리사이클 연료로부터의 방사선도 받기 때문에, 판상 부재의 두께를 두껍게 하거나 함으로써, 외주부보다 플럭스 트랩을 크게 할 필요가 있다. 한편, 바스켓 (1b) 의 외주부는 주위의 셀이 중심부보다 적어지기 때문에, 리사이클 연료로부터의 방사선은 중심부보다 적어진다. 중심부에 요구되는 플럭스 트랩의 치수로 바스켓 (1b) 전체의 플럭스 트랩을 구성하면, 외주부의 플럭스 트랩은 필요 이상의 치수가 되어, 바스켓의 질량 증가나 치수 증가를 가져온다. 그래서, 플럭스 트랩의 치수는 바스켓 (1b) 의 외측에서부터 중심부로 향하여 커지도록 형성함으로써, 바스켓 (1b) 의 질량 증가나 치수 증가를 억제한다.
이상, 본 실시형태 및 그 변형예에서는, 각파이프의 측벽 외측에 형성한 돌기부끼리를 맞닿게 하여 복수 배열함으로써 구성한 수납셀 열을 복수 열 형성하고, 추가로 상기 수납셀 열 사이에, 중공의 판상 부재의 장변측 단부끼리를 맞닿게 하여 복수 단 중첩시킨다. 이로써, 각파이프와 판상 부재의 전열 면적을 크게 할 수 있으며, 또 리사이클 연료 집합체를 수납하는 각파이프 사이에 플럭스 트랩을 형성할 수 있기 때문에, PWR 용 리사이클 연료를 수납하는 경우에도 충분한 전열 성능 및 미임계 기능을 확보할 수 있다. 또, 각파이프에 형성되는 돌기부의 수가 적기 때문에, 보론알루미늄재와 같은 난압출재를 사용한 경우에도 압출 정밀도를 확보할 수 있어, 제조 효율의 저하를 억제할 수 있다. 특히, 노치를 형성한 판상 부재를 과자 상자상으로 조합한 바스켓에서는, 압출 성형 등으로 판상 부재를 얻은 후의 노치 가공을 필요로 하는데, 본 실시형태 및 그 변형예에서는, 이러한 노치 가공은 불필요해지기 때문에, 가공비를 대폭 삭감할 수 있다. 또한, 본 실시형태 및 변형예에서 개시한 구성과 동일한 구성을 구비하는 것은, 본 실시형태와 동일한 작용, 효과를 나타낸다. 또, 본 실시형태 및 변형예에서 개시한 구성은, 이하의 실시형태에서도 적절히 적용할 수 있다.
(실시형태 2)
실시형태 2 는 각파이프와 중공의 판상 부재를 조합하는 점에서는 실시형태 1 등과 공통이지만, 각파이프의 측벽 외측과 제 1 판상 부재의 측벽 외측과 맞닿게 하여 교대로 배열하여 수납셀 열을 복수 열 구성하고, 추가로 수납셀 열 사이에 제 2 판상 부재의 장변측 단부끼리를 맞닿게 하여 복수 단 중첩시키는 점이 상이하다. 다른 구성은 실시형태 1 등과 동일하다.
도 18 은 실시형태 2 에 관련된 바스켓을 나타내는 평면도이다. 도 19 는 도 18 의 A-A 단면도이다. 도 20 은 실시형태 2 에 관련된 바스켓을 나타내는 사시도이다. 도 21-1 은 실시형태 2 에 관련된 바스켓의 일부 확대도이다. 도 21-2 는 실시형태 2 에 관련된 바스켓의 일부 확대 단면도이다. 도 22 는 실시형태 2 에 관련된 바스켓을 구성하는 각파이프의 설명도이다. 도 23-1, 도 23-2 는 실시형태 2 에 관련된 바스켓을 구성하는 판상 부재의 설명도이다.
도 18, 도 19, 도 20, 도 21-1, 도 21-2 에 나타내는 바와 같이, 이 바스켓 (1c) 은 각파이프 (16) 의 측벽 외측과 제 1 판상 부재 (24) 의 측벽 외측과 맞닿 게 하여 교대로 배열하여 수납셀 열 (1A, 2A, 3A, 1B, 2B, 3B) 를 구성하고, 또한 상기 수납셀 열 사이에는 제 2 판상 부재 (25) 의 장변측 단부끼리를 맞닿게 하여 복수 단 중첩시킨다. 그리고, 각파이프 (16) 내에 리사이클 연료 집합체를 수납한다. 이러한 구성에 의해, 각파이프 (16) 와 제 1 판상 부재 (24) 및 제 2 판상 부재 (25) 사이에 넓은 전열 면적을 확보할 수 있다. 또, 각파이프 (16) 가 제 1 및 제 2 판상 부재 (24, 25) 에 접하는 면은 돌기부가 없는 평면이기 때문에, 난압출 재료인 보론알루미늄 합금을 사용한 경우에도 각파이프 (16) 를 용이하게 성형할 수 있다.
또한, 각파이프 (16) 는 돌기가 없는 단순 형상의 1 종류이기 때문에, 각파이프 (16) 의 압출 성형에 사용하는 다이스는 1 종류이면 되고, 단순 형상이기 때문에 수율도 개선할 수 있어, 각파이프 (16) 를 제조 및 관리하는 수고도 경감시킬 수 있다. 또, 제 1 및 제 2 판상 부재 (24, 25) 의 단면 형상 (중공부 (26) 의 관통 방향과 직교하는 단면 형상) 을 동일한 형상으로 하면, 제 1 및 제 2 판상 부재 (24, 25) 를 공통화할 수도 있다. 이로써, 제 1 및 제 2 판상 부재 (24, 25) 를 제조 및 관리하는 수고도 경감시킬 수 있다. 다음으로, 바스켓 (1c) 을 구성하는 각파이프 (16) 및 제 1 및 제 2 판상 부재 (24, 25) 에 대하여 설명하면서, 바스켓 (1c) 에 대해서 보다 상세하게 설명한다.
도 20, 도 21-1, 도 22 에 나타내는 바와 같이, 실시형태 2 에 관련된 바스켓 (1c) 을 구성하는 각파이프 (16) 는, 각파이프 (16) 의 축 Zp 에 수직인 단면 내형상 및 단면 외형상을 정방형으로 하고, 내부에 리사이클 연료 집합체를 수납한 다. 각파이프 (16) 는 실시형태 1 에 관련된 각파이프 (10) 등과는 상이하게, 측벽 (16SW) 의 외측에 돌기부는 형성되어 있지 않다. 이로써, 보론알루미늄과 같은 난압출 재료를 사용한 경우에도, 실시형태 1 에 관련된 각파이프 (10) 등과 비교하여 용이하게 압출 성형할 수 있다.
도 20, 도 21-1, 도 23-1, 도 23-2 에 나타내는 바와 같이, 제 1 판상 부재 (24) 는 2 개의 중공부 (26) 를 구비하고 있으며, 제 1 판상 부재 (24) 의 축 Zs 방향에 대해 수직인 단면 형상이 대략 日 의 자로 되어 있다. 여기에서, 제 1 판상 부재 (24) 의 축 Zs 방향은 중공부 (26) 의 관통 방향과 평행한다. 제 1 판상 부재 (24) 가 각파이프 (16) 의 사이에 배치된 경우, 제 1 판상 부재 (24) 의 중공부 (26) 는, 리사이클 연료 집합체로부터 방사되는 중성자를, 풀 수중에서의 장하시 또는 풀 수중에서의 연료 취출시 등의 수중에서, 흡수하는 플럭스 트랩이 되어, 미임계성을 확보한다.
도 23-1 에 나타내는 바와 같이, 판상 부재 (24) (25) 는 내부에 1 개의 리브 (R) 가 형성되어 있으며, 이로써 단면이 日 자의 형상으로 되어 있다. 또한, 리브 (R) 의 갯수는 1 개에 한정되는 것은 아니다. 여기에서, 리브 (R) 의 두께 (h2) 나 제 1 판상 부재 (24) 의 장변측 단부 (TL) 에 있어서의 두께 (h1) 는, 전열 성능이나 캐스크 (200) (도 1, 도 2 참조) 가 낙하했을 때에 리브 (R) 나 제 1 판상 부재 (24) 의 측면 (S) 으로부터 작용하는 응력의 크기를 고려하여 결정한다. 또, 판상 부재 (24) (25) 의 장변측의 치수를 크게 한 경우에는 축 Zs 방 향에 대해 수직인 단면 형상이 대략 日 의 자에서는 리브 (R) 가 적어지는 경우가 있어, 이 경우에는 目 의 자의 형상으로 하거나 함으로써 리브 (R) 를 적절한 간격으로 배치하여, 각파이프를 안전하게 지지할 수 있는 형상으로 한다. 또한, 판상 부재 (24) (25) 의 장변측의 치수를 작게 한 경우에는 축 Zs 방향에 대해 수직인 단면 형상이 대략 日 의 자에서는 리브 (R) 가 과잉이 되는 경우가 있어, 이 경우에는 입구 (口) 자의 형상으로 하거나 함으로써 리브 (R) 를 생략하여 합리적이면서 안전하게 각파이프를 지지할 수 있는 형상으로 한다.
각파이프 (16) 및 제 1 판상 부재 (24) 를 배열하여 수납셀 열을 구성할 때에는, 각파이프 (16) 의 측벽 외측과 제 1 판상 부재 (24) 의 측면 (S) 을 맞닿게 하여, 각 파이프 (16) 와 제 1 판상 부재 (24) 를 교대로 배열하고, 각파이프 (16) 와 제 1 판상 부재 (24) 를 직선상으로 배열한다 (수납셀 열 (1A, 1B) 등). 인접하는 각파이프 (16) 사이에는 제 1 판상 부재 (24) 가 배치되기 때문에, 상기 서술한 바와 같이, 제 1 판상 부재 (24) 가 구비하는 중공부 (26) 가 플럭스 트랩이 된다.
이와 같이 제 1, 제 2 판상 부재 (24, 25) 를 배열하여, 수납셀 열 (1A, 2A, 3A, 1B, 2B, 3B) 을 구성한다. 도 18 에서 알 수 있는 바와 같이, 수납셀 열 (3A) 과 수납셀 열 (2A) 및 수납셀 열 (3B) 과 수납셀 열 (2B) 은, 각파이프 (16) 의 배열 방향에 대해 소정의 길이 (각파이프 (16) 의 1 변의 길이의 반) 만큼 어긋나게 하여 배치되어 있다. 이로써, 한정된 단면 (바스켓 (1c) 의 축 Z 에 대해 직교하는 단면) 내에 보다 많은 각파이프 (16) 를 배치할 수 있기 때문에, 캐스크 (200) (도 1, 도 2 참조) 의 치수 증가를 억제하면서 리사이클 연료 집합체의 수납체 수를 많게 할 수 있다. 특히 리사이클 연료 집합체의 치수가 큰 PWR 용 리사이클 연료 집합체에서 수납체 수의 증가의 효과는 크다.
도 18, 도 20, 도 21-2 에 나타내는 바와 같이, 수납셀 열 (1A 와 2A, 1B 와 2B, 2A 와 3A 및 2B 와 3B) 의 사이에는, 제 2 판상 부재 (25) 의 장변측 단부 (TL) 를 맞닿게 하여 중첩되어 있다. 도 23-2 에 나타내는 바와 같이, 제 2 판상 부재 (25) 는 2 개의 중공부 (26) 을 구비하고 있으며, 제 2 판상 부재 (25) 의 축 Zs 방향에 대해 수직인 단면 형상이 대략 날일 (日) 자로 되어 있다. 여기에서, 제 2 판상 부재 (25) 의 축 Zs 방향은 중공부 (26) 의 관통 방향과 평행한다. 제 2 판상 부재 (25) 가 수납셀 열 사이에 배치된 경우, 제 2 판상 부재 (25) 의 중공부 (26) 는, 리사이클 연료 집합체로부터 방사되는 중성자를, 풀 수중에서의 장하 또는 풀 수중에서의 연료 취출시에, 흡수하는 플럭스 트랩이 되어, 미임계성을 확보한다.
도 23-2 에 나타내는 바와 같이, 제 2 판상 부재 (25) 는 내부에 1 개의 리브 (R) 가 형성되어 있으며, 이로써 단면이 날일 (日) 자의 형상으로 되어 있다. 또한, 리브 (R) 의 갯수는 1 개에 한정되는 것은 아니다. 여기에서, 리브 (R) 나 제 2 판상 부재 (25) 의 장변측 단부 (TL) 에 있어서의 두께는, 전열 성능이나 캐스크 (200) 가 낙하했을 때에 리브 (R) 나 장변측 단부 (TL) 에 작용하는 응력의 크기를 고려하여 결정한다. 판상 부재 (25) 의 장변측의 사이즈를 크게 한 경우에는 축 Zs 방향에 대해 수직인 단면 형상이 대략 날일 (日) 자에서는 리브 (R) 가 적어지는 경우가 있어, 이 경우에는 눈목 (目) 자의 형상으로 하거나 하여 리브 (R) 를 적절한 간격으로 배치하여, 각파이프를 안전하게 지지할 수 있는 형상으로 한다. 또, 판상 부재 (25) 의 장변측의 사이즈를 작게 한 경우에는 축 Zs 방향에 대해 수직인 단면 형상이 대략 日 의 자에서는 리브 (R) 가 과잉이 되는 경우가 있어, 이 경우에는 입구 (口) 자의 형상으로 하거나 하여 리브 (R) 를 생략하여 합리적이면서 안전하게 각파이프를 지지할 수 있는 형상으로 한다.
복수 단 중첩되어 수납셀 열 (1A 와 2A) 의 사이 등에 배치되는 제 2 판상 부재 (25) 의 측면 (S) 은, 도 21-1 에 나타내는 바와 같이, 각파이프 (16) 의 측벽 외측 및 제 1 판상 부재 (26) 의 장변측 단부 (TL) 와 접한다. 이와 같이, 본 실시형태에 관련된 바스켓 (1c) 에서는, 각파이프 (16) 와 제 1 및 제 2 판상 부재 (24, 25) 의 접촉 면적이 크기 때문에, 전열 성능이 향상된다. 또, 본 실시형태에 관련된 바스켓 (1c) 은, 캐스크 (200) 가 낙하했을 때의 충격을 보다 넓은 면적에서 받을 수 있기 때문에, 내충격 성능도 향상된다. 이들의 점은 발열량이 크고, 또한 질량이 큰 PWR 용 리사이클 연료 집합체를 수납할 때에 유리하다.
이상, 본 실시형태에서는, 각파이프의 측벽 외측과 제 1 판상 부재의 측벽 외측과 맞닿게 하여 교대로 배열하여 수납셀 열을 복수 열 구성하고, 추가로 수납셀 열 사이에, 제 2 판상 부재의 장변측 단부끼리를 맞닿게 하여 복수 단 중첩시킨다. 이로써, 각파이프와 판상 부재의 전열 면적을 크게 할 수 있으며, 또 리사이클 연료 집합체를 수납하는 각파이프 사이에 플럭스 트랩을 형성할 수 있기 때문에, PWR 용 리사이클 연료를 수납하는 경우에도 충분한 전열 성능 및 미임계 기능 을 확보할 수 있다. 또, 각파이프에는 돌기부가 없기 때문에, 보론알루미늄재와 같은 난압출재를 사용한 경우에도 압출 정밀도의 확보는 용이하고, 수율도 개선할 수 있어, 각파이프 (16) 를 제조 및 관리하는 수고도 경감시킬 수 있다. 또, 제 1 및 제 2 판상 부재 (24, 25) 의 단면 형상을 동일하게 하면, 제 1 및 제 2 판상 부재 (24, 25) 를 공통화할 수 있다. 이로써, 제 1 및 제 2 판상 부재 (24, 25) 를 제조 및 관리하는 수고도 경감시킬 수 있다. 또한, 본 실시형태 및 변형예에서 개시한 구성과 동일한 구성을 구비하는 것은, 본 실시형태와 동일한 작용, 효과를 나타낸다. 또, 본 실시형태 및 변형예에서 개시한 구성은, 이하의 실시형태에서도 적절히 적용할 수 있다.
(실시형태 3)
실시형태 3 은 각파이프와 중공의 판상 부재를 조합하는 점에서는 실시형태 1 등과 공통이지만, 판상 부재가 바스켓을 내부에 저장하는 리사이클 연료 집합체 수납 용기인 캐스크의 바닥부에 대해 구배를 갖도록 중첩시키는 점이 상이하다. 다른 구성은, 실시형태 1 등과 동일하다.
도 24-1 은 실시형태 3 에 관련된 바스켓을 나타내는 구성도이다. 도 24-2 는 실시형태 3 에 관련된 바스켓에 사용하는 스페이서의 일례를 나타내는 설명도이다. 이 바스켓 (1A) 이 구비하는 판상 부재 (20) (도 8 참조) 는 중공의 판상 부재 (20) 를 캐스크의 바닥부 (B) 에 대해 구배를 갖도록 복수 단 중첩시켜 구성된다. 상기 바닥부 (B) 에 배치되는 스페이서 (20A) 는 도 24-1 에 나타내는 바와 같이 직각 삼각형 형상을 하고 있다. 그리고, 스페이서 (20A) 의 사변 (斜邊) 상에 판상 부재 (20) 의 장변측 단부를 맞닿게 하여 중첩시켜 간다. 또, 바닥부 (B) 와는 반대측에도 스페이서 (20A) 를 배치함으로써, 바닥부 (B) 와는 반대측에 있어서의 바스켓 (1A) 의 단부를 평탄하게 할 수도 있다. 본 실시형태에서는, 예를 들어 도 8 에 나타내는 직사각형 형상의 판상 부재 (20) 를 대각선 (도 24-2 중의 1 점 쇄선 ; D) 을 따라 절단함으로써 스페이서 (20A) 를 구성할 수 있다.
이 바스켓 (1A) 은 상기 구성에 의해 판상 부재 (20) 의 중공부 (21A) 내에 공기나 물 (W) 을 모아 두지 않도록 할 수 있다. 또한, 판상 부재 (20) 의 구배는 심한 편이 보다 확실한 효과를 기대할 수 있지만, 구배를 정하는 스페이서 (20A) 의 제조의 용이성면에서는 0 도 이상이면서, 또한 판상 부재 (20) 의 1 단의 높이까지로 하는 것이 합리적이다. 또, 각파이프 (10) 와 판상 부재 (20) 는 볼트나 용접 등에 의해 일체로 구성하여 바스켓 (1A) 의 취급을 용이하게 해도 된다. 또, 바스켓 (1A) 은 와이어나 밴드 등의 구속 수단에 의해 각파이프 (10) 와 판상 부재 (20) 를 일체로 구속하여 취급을 용이하게 해도 된다. 이와 같이 하면, 필요에 따라 바스켓 (1A) 을 분해할 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 볼트나 용접에 의해 일체로 한 판상 부재 (20) 를 와이어나 밴드 등의 구속 수단에 의해 각파이프 (10) 와 일체로 구성해도 된다. 이와 같이 하면, 바스켓 (1A) 을 일체로 취급할 수 있기 때문에 바람직하다.
도 5 에 나타내는 바스켓 (1) 에서는, 판상 부재 (20) 의 중공부 (21) 에 고인 물이나 공기를 배제하기 위해, 판상 부재 (20) 의 장변측 단부 (TL) 에 중공부 (21) 로 관통하는 구멍을 소정의 간격으로 형성한다. 일반적으로, 천공에는 드릴을 사용하는데, 판상 부재 (20) 는 예를 들어 보론 또는 보론 화합물을 함유하는 알루미늄 합금으로 구성된다. 드릴에 의한 천공에 있어서는, 드릴의 칼끝의 중심부는 피가공물인 판상 부재 (20) 에 대해 상대적으로 정지(靜止)되어 있으며, 판상 부재 (20) 에 함유되는 딱딱한 붕소의 입자 등에 드릴의 칼끝이 닿으면, 칼끝의 선단이 현저히 마모되기 때문에, 드릴의 이송이 곤란해진다. 그 결과, 드릴의 날의 연마가 빈번하게 필요해지기 때문에, 작업 효율을 저하시켜, 바스켓의 제조 비용을 상승시킨다. 본 실시형태에 관련된 바스켓 (1A) 과 같이, 중공의 판상 부재 (20) 를, 캐스크의 바닥부 (B) 에 대해 구배를 갖도록 복수 단 중첩시킴으로써, 판상 부재 (20) 의 중공부에 존재하는 물이나 공기는 구배를 따라 용이하게 배제할 수 있기 때문에, 판상 부재 (20) 의 장변측 단부에 구멍을 형성할 필요는 없다. 그 결과, 바스켓 (1A) 을 용이하게 제조할 수 있으며, 또 제조 비용도 저감시킬 수 있다.
도 24-3 은 실시형태 3 에 관련된 바스켓을 구성하는 판상 부재의 변형예를 나타내는 설명도이다. 판상 부재 (26) 가 구비하는 중공부 (구멍 ; 27) 의 관통 방향에 있어서의 당해 중공부 (27) 의 단면 형상은, 도 24-3 에 나타내는 바와 같이, 레이스 트랙상으로 하는 것이 바람직하다. 즉, 중공부 (27) 의 상기 단면 형상은, 판상 부재 (26) 의 장변측 단부 (TL) 측 및 그 대향하는 측을 곡면으로 한다. 이와 같이 하면, 판상 부재 (26) 의 중공부 (27) 의 천장 및 바닥의 평면을 없앨 수 있기 때문에, 보다 효과적으로 중공의 판상 부재 (26) 의 내부에 공 기나 물을 모아 두지 않도록 할 수 있다.
도 25-1, 도 25-2 는 실시형태 3 의 변형예에 관련된 바스켓을 나타내는 구성도이다. 본 변형예는 실시형태 3 과 거의 동일한 구성이지만, 바스켓 (1A) 과 캐스크의 바닥부 (B) 사이에 바닥판 (40) 을 배치하는 점이 상이하다. 다른 구성은 실시형태 3 과 동일하다. 바스켓 (1A) 과 캐스크의 바닥부 (B) 사이에는 양자를 가로막는 바닥판 (40) 이 형성된다. 도 25-1, 도 25-2 에 나타내는 바와 같이, 바닥판 (40) 에는 구멍 (40h) 이 형성되어 있다. 또, 바닥판 (40) 의 캐스크의 바닥부 (B) 와 대향하는 측에는 돌기부 (41) 가 형성되어 있으며, 바닥판 (40) 과 캐스크의 바닥부 (B) 사이에 공간 (42) 을 형성한다. 또한, 바닥판 (40) 은 갈대로 만든 발 형상으로 구성해도 된다. 여기에서, 바닥판 (40) 은 예를 들어 스테인리스강으로 구성할 수 있다. 바닥판 (40) 을 스테인리스강과 같은 열전도율이 낮은 재료로 구성하면, 전열 저항과 접촉 열저항에 의해 바스켓 (1A) 과 캐스크 사이의 열차단 성능을 확보할 수 있다. 또한, 중첩시킨 복수의 판상 부재 (20) 와 바닥판 (40) 을 볼트와 너트를 사용하여 일체로서 구성해도 된다.
바닥판 (40) 에 형성되는 구멍 (40h) 의 크기는, PWR 용 리사이클 연료 집합체를 수납하는 경우에는, 리사이클 연료 집합체의 단부가 바닥판 (40) 상에 올라오도록 설정한다. 또, BWR 용 리사이클 연료 집합체를 수납하는 경우에는, 리사이클 연료 집합체의 단부가 바닥판 (40) 에 형성되는 구멍 (40h) 을 통과하도록 구멍 (40h) 의 크기를 설정한다. PWR 용 리사이클 연료 집합체는 단부가 평탄하 기 때문에, 바닥판 (40) 상에 단부가 올라오도록 하여 배수성을 확보한다. 한편, BWR 용 리사이클 연료 집합체는 단부가 뾰족하기 때문에, 캐스크의 바닥부 (B) 에 단부가 접촉해도 배수성은 확보할 수 있으므로, 단부가 구멍 (40h) 을 통과하도록 설정하여 캐스크의 전체 길이의 증가를 억제한다.
또, 바닥판 (40) 을 형성함으로써, 바닥판 (40) 상에 탑재한 바스켓 (1A) 을 일체로서 취급할 수 있다. 또한, 바스켓 (1A) 에서부터 캐스크의 바닥부 (B) 로 전달되는 열량을 저감시킬 수 있기 때문에, 캐스크의 바닥부 (B) 측에 배치된 중성자 흡수 기능을 갖는 재료 (중성자 차단재) 의 열에 의한 열화를 억제하여, 수십 년의 저장 기간 내내 중성자의 차단 성능을 발휘시킬 수 있다. 또, 바스켓 (1A) 으로부터 배수된 물 (W) 은 캐스크의 바닥부 (B) 에 대해 경사져 배치되는 판상 부재 (20) 의 내부 공간을 통과하여 외부로 배출되고, 또한 바스켓 (1A) 에서부터 바닥판 (40) 으로 떨어진 물은, 바닥판 (40) 에 형성되는 구멍 (40h) 으로부터, 바닥판 (40) 과 캐스크의 바닥부 (B) 사이에 형성되는 공간 (42) 으로 배출된다. 이 공간 (42) 에 의해 배수성이 향상되기 때문에, 진공 건조 전의 잔류 수분을 저감시킬 수 있어, 진공 건조에 필요로 하는 시간을 단축시킬 수 있다. 또, 공간 (42) 에 의해 통기성이 향상되기 때문에, 진공 건조의 효율도 향상된다. 여기에서, 상기 서술한 수법에 의해 일체화한 바스켓 (1A) 을 볼트나 용접에 의해 바닥판 (40) 에 고정시켜도 된다. 이와 같이 하면, 바닥판 (40) 과 함께 바스켓 (1A) 을 일체로서 취급할 수 있어, 바스켓 (1A) 을 캐스크의 내부에 배치하는 작업이 용이해진다.
여기에서, 바닥판 (40) 에 형성되는 돌기부 (41) 가 판상인 경우에는, 도 9-1 에 나타내는 판상 부재 (20a) 와 같이, 바닥부 (B) 와 접하는 부분에 노치를 형성하면, 배수성이 개선됨과 함께, 바닥부 (B) 에 대한 전열 면적을 작게 할 수 있다. 또, 돌기부 (41) 는 도 25-2 에 나타내는 바와 같은 판상에 한정되는 것은 아니며, 기둥상의 부재를 소정의 간격으로 배치해도 된다.
이상과 같이, 본 발명에 관련된 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓 및 리사이클 연료 집합체 수납용 용기는 리사이클 연료 집합체의 수송, 저장에 유용하며, 특히 PWR 용 리사이클 연료 집합체의 수송, 저장에 적합하다. 바스켓으로는 저장 목적의 콘크리트 캐스크, 또는 캐니스터나 리사이클 연료 집합체 저장 풀의 로크에도 사용할 수 있다.

Claims (36)

  1. 대향하는 측벽의 외측의 적어도 일면에 복수의 돌기부가 형성되고, 또한 리사이클 연료 집합체를 수납하는 각파이프와,
    판상 부재를 구비하고,
    상기 각파이프의 돌기부끼리가 맞닿아 복수 배열됨으로써 구성한 수납셀 열을 복수 열 형성하고, 추가로 상기 수납셀 열 사이에, 상기 판상 부재의 장변측 단부끼리를 맞닿게 하여 복수 단 중첩시키는 것을 특징으로 하는 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓.
  2. 대향하는 측벽의 외측에 각각 복수의 돌기부가 형성되고, 또한 리사이클 연료 집합체를 수납하는 제 1 각파이프와,
    1 개의 측벽의 외측에 복수의 돌기부가 형성되고, 또한 리사이클 연료 집합체를 수납하는 제 2 각파이프와,
    판상 부재를 구비하고,
    상기 제 1 각파이프의 돌기부끼리가 맞닿아 복수 배열되고, 또한 외측에는 상기 제 2 각파이프가 배치되어 상기 제 1 각파이프의 돌기부와 상기 제 2 각파이프의 돌기부가 맞닿은 수납셀 열을 복수 열 형성하고, 추가로 상기 수납셀 열 사이에, 상기 판상 부재의 장변측 단부끼리를 맞닿게 하여 복수 단 중첩시키는 것을 특징으로 하는 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 판상 부재는, 상기 각파이프의 길이 방향을 향하여 중첩되는 것을 특징으로 하는 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    인접하는 상기 판상 부재 사이에는, 상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓에 대한 하중의 일부를 지지하여, 상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓을 보강하는 보강 부재를 배치하는 것을 특징으로 하는 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 판상 부재는 적어도 1 개 이상의 구멍을 갖는 중공의 부재인 것을 특징으로 하는 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 구멍에는 상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓에 대한 하중의 일부를 지지하여, 상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓을 보강하는 중실 또는 중공의 판상 부재내 보강 부재가 배치되는 것을 특징으로 하는 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 구멍이 2 개 이상 있는 경우, 적어도 1 개의 상기 구멍에 상기 판상 부재내 보강 부재가 배치되는 것을 특징으로 하는 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 돌기부는 인접하는 상기 각파이프의 상기 돌기부와 접하는 부분에 테이퍼부가 형성되는 것을 특징으로 하는 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각파이프가 배치되는 장소에 따라, 상기 돌기부끼리로 둘러싸이는 공간의 크기가 상이한 것을 특징으로 하는 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 판상 부재가 배치되는 장소에 따라, 상기 판상 부재의 두께를 변경하는 것을 특징으로 하는 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각파이프의 상기 돌기부끼리로 둘러싸이는 공간의 크기와, 상기 판상 부재의 두께를 변경하는 것을 특징으로 하는 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 각파이프의 상기 돌기부끼리로 둘러싸이는 공간의 크기 및 상기 판상 부재의 두께는, 상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓의 외측에서부터 중심부로 향하여 커지는 것을 특징으로 하는 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓.
  13. 리사이클 연료 집합체를 수납하는 각파이프와,
    단면 외형상이 직사각형이면서 중공인 제 1 판상 부재와,
    단면 외형상이 직사각형이면서 중공인 제 2 판상 부재를 구비하고,
    상기 각파이프의 측벽 외측과 상기 제 1 판상 부재의 측벽 외측과 맞닿게 하여 교대로 배열한 수납셀 열을 복수 열 형성하고, 추가로 상기 수납셀 열 사이에, 상기 제 2 판상 부재의 장변측 단부끼리를 맞닿게 하여 복수 단 중첩시키는 것을 특징으로 하는 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 2 판상 부재는 판두께 또는 치수가 상기 제 1 판상 부재와 상이하고, 또한 상기 제 1 판상 부재와 서로 유사한 것을 특징으로 하는 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 1 쌍의 상기 수납셀 열에서는, 상기 일방의 수납셀 열에 있어서의 각파이프의 모서리부가, 다른 수납셀 열에 있어서의 각파이프의 측벽부의 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 1 쌍의 상기 수납셀 열에서는, 상기 일방의 수납셀 열에 있어서의 각파이프의 모서리부가, 다른 수납셀 열에 있어서의 각파이프의 모서리부의 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓을 내부에 저장하는 리사이클 연료 집합체 수납 용기의 바닥부에 대향하는 상기 판상 부재의 장변측 단부, 또는 상기 리사이클 연료 집합체 수납 용기의 바닥부에 대향하는 상기 각파이프의 단부 중 적어도 일방에는 노치가 형성되는 것을 특징으로 하는 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓.
  18. 제 5 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수납셀 열 사이에 배치되는 상기 판상 부재가, 상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓을 내부에 저장하는 리사이클 연료 집합체 수납 용기의 바닥부 에 대해 구배를 갖도록 중첩되는 것을 특징으로 하는 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 판상 부재가 구비하는 구멍의 단면 형상은 레이스 트랙상인 것을 특징으로 하는 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓.
  20. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,
    상기 판상 부재의 장변측 단부는, 인접하는 상기 판상 부재의 장변측 단부와 맞닿는 부분의 면적이, 상기 판상 부재의 장변측 단부를 구성하는 면과 평행한 평면으로 상기 판상 부재를 절단한 경우에 있어서의 상기 판상 부재의 단면의 면적보다 작은 것을 특징으로 하는 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 판상 부재의 장변측 단부에는, 인접하는 상기 판상 부재의 장변측 단부와 맞닿는 부분에 돌기부가 형성되는 것을 특징으로 하는 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓.
  22. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
    상기 판상 부재의 장변측 단부에는, 인접하는 상기 판상 부재의 장변측 단부 와 맞닿는 부분에 공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓.
  23. 제 18 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓과 상기 리사이클 연료 집합체 수납 용기의 바닥부 사이에는 양자를 가로막는 바닥판이 형성되는 것을 특징으로 하는 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 바닥판에는 개구부가 형성되는 것을 특징으로 하는 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 바닥판과 상기 리사이클 연료 집합체 수납 용기의 바닥부 사이에는 공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓.
  26. 제 1 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 상기 각파이프는 보론 또는 보론 화합물을 함유하는 알루미늄 합금인 것을 특징으로 하는 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓.
  27. 제 1 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 상기 판상 부재는 보론 또는 보론 화합물을 함유하는 알루미늄 합금인 것을 특징으로 하는 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓.
  28. 제 1 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 상기 각파이프는 보론 또는 보론 화합물을 함유하는 스테인리스강인 것을 특징으로 하는 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓.
  29. 제 1 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 상기 판상 부재는 보론 또는 보론 화합물을 함유하는 스테인리스강인 것을 특징으로 하는 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓.
  30. 제 1 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 상기 각파이프는 가돌리늄 또는 가돌리늄 화합물을 함유하는 스테인리스강인 것을 특징으로 하는 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓.
  31. 제 1 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 상기 판상 부재는 가돌리늄 또는 가돌리늄 화합물을 함유하는 스테인리스강인 것을 특징으로 하는 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓.
  32. 제 4 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보강 부재는 스테인리스강인 것을 특징으로 하는 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓.
  33. 제 6 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 판상 부재내 보강 부재는 상기 판상 부재보다 강도가 높은 재료인 것을 특징으로 하는 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 판상 부재내 보강 부재는 스테인리스강인 것을 특징으로 하는 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓.
  35. 개구부와 캐비티를 구비하는 동체와,
    상기 개구부에 장착되어, 상기 캐비티를 밀봉하는 덮개와,
    상기 캐비티 내에 배치되는, 제 1 항 내지 제 34 항 중 어느 한 항에 기재된 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓을 구비하는 것을 특징으로 하는 리사이클 연료 집합체 수납 용기.
  36. 제 35 항에 있어서,
    상기 리사이클 연료 집합체 수납용 바스켓의 외주면은 상기 캐비티의 내벽과 접하는 것을 특징으로 하는 리사이클 연료 집합체 수납 용기.
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