JP2000162378A - コンクリートキャスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】万一キャニスタから放射性物質が漏洩しても冷
却空気と共に外部に放出されることがなく、安全性の高
いコンクリートキャスクを提供する。 【解決手段】コンクリートによって有底円筒状に形成さ
れた本体容器１０の内部に、使用済核燃料棒を収容した
キャニスタ２が挿置される収容内筒２０が設置されてそ
の上部開口部が閉止蓋３０によって密閉され、収容内筒
２０の外周面と本体容器１０の内周面との間には冷却空
気流通空間１６が形成されると共にこの冷却空気流通空
間１６は冷却空気排出路及１４び冷却空気供給路１５を
介して外部と連通して構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、使用済核燃料等を
収容したキャニスタを格納保管するためのコンクリート
キャスクに関する。

【０００２】

【従来の技術】原子力発電所で使用された使用済核燃料
は、再処理までの間放射線の遮蔽と崩壊熱の放散しつつ
保管する必要がある。このような保管を可能とするもの
として、コンクリートキャスクが知られている。

【０００３】コンクリートキャスクは、図３に分解斜視
図，図４に縦断面図を示すように、所定厚さのコンクリ
ートによって有底円筒状に形成された本体容器１０′の
内部に使用済核燃料集合体（燃料棒）を収容したキャニ
スタ２′が挿置され、上部開口部は閉止蓋３０′によっ
て密閉閉塞されるようになっている。

【０００４】キャニスタ２′は、図５に分解斜視図を示
すように、円筒状の容器２Ａ内に重合状態で配設された
網状のバスケット２Ｂがガイドチューブ２Ｃを保持して
構成され、このガイドチューブ２Ｂに図示しない使用済
核燃料棒が挿置され、容器２Ａの両端開口部が遮蔽プラ
グ２Ｄ，一次密封蓋２Ｅ及び二次密封蓋２Ｆによって閉
塞・密閉されて、全体では円柱状を呈するものである。

【０００５】本体容器１０′には、その内周面に軸方向
に長いガイドスペーサー１８が周方向に所定間隔で複数
設けられると共に底板１３′の上面に複数の支持突起１
３Ａ′が突設され、また、下部には外部と連通する冷却
空気供給路１５′が、上部には外部と連通する冷却空気
排出路１４′が形成されている。

【０００６】キャニスタ２′は外周がガイドスペーサー
１８に位置規制されて底部の支持突起１３Ａ′に支持さ
れ、その外面と本体容器１０′の内面との間には冷却空
気流通空間１６′が形成される。この冷却空気流通空間
１６′には冷却空気供給路１５′と冷却空気排出路１
４′が接続しており、キャニスタ２から放出される熱に
よって加熱された冷却空気流通空間１６′内の空気は冷
却空気排出路１４′から外部に排出されると共に冷却空
気流通空間１６′に冷却空気供給路１５′を介して外部
から空気が供給され、冷却空気流通空間１６′を空気が
流れてキャニスタ２を冷却（自然空冷）するようになっ
ているものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ここで、上記のごとき
構成のコンクリートキャスクでは、本体容器１０′の内
面とキャニスタ２′の外面とが冷却空気流通空間１６′
を形成しており、従って、キャニスタ２′の外面が直接
冷却空気に接触する。このため、万一キャニスタ２′か
ら放射性物質が漏洩すると冷却空気と共に外部に放出さ
れてしまうという虞があった。

【０００８】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
であって、万一キャニスタから放射性物質が漏洩しても
冷却空気と共に外部に放出されることがなく、安全性の
高いコンクリートキャスクを提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決する為の手段】上記目的を達成する本発明
のコンクリートキャスクは、所定厚さのコンクリートに
よって有底円筒状に形成されてその下部に外部と連通す
る冷却空気供給路を備えると共に上部に外部と連通する
冷却空気排出路を備える本体容器内に、周囲に所定の冷
却空気流通空間を有して有底円筒状の金属製収容容器部
材が挿置され、該収容容器部材内にキャニスタが挿置さ
れて前記冷却空気流通空間と前記収容容器部材の上部開
口部が前記本体容器の端縁部に固定された密閉蓋部材に
よって密閉され、前記キャニスタの放出熱によって加熱
された前記冷却空気流通空間内の空気が前記冷却空気排
出路から外部に排出されると共に前記冷却空気流通空間
に前記冷却空気供給路を介して外部から空気が供給され
るように構成されていることを特徴とする。

【００１０】また、上記収容容器部材の内部を吸引して
外部より負圧に設定し得る吸引手段とその圧力を検知す
る圧力検知手段とを有する負圧設定装置を備えて構成さ
れていることを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本願発
明の実施の形態について説明する。

【００１２】図１は本願発明に係るコンクリートキャス
クの一構成例の外観斜視図であり、図２はそのＡ−Ａ断
面図である。

【００１３】図示コンクリートキャスク１は、所定厚さ
のコンクリートによって有底円筒状に形成された本体容
器１０の内部に、キャニスタ２を収容する収容容器部材
としての収容筒２０が設置され、この収容筒２０の内部
に使用済核燃料棒を収容したキャニスタ２が挿置される
と共に上部開口部が密閉蓋部材としての閉止蓋３０によ
って密閉されて構成されている。

【００１４】本体容器１０は、複数段（三段）に積層さ
れたコンクリート製単位ブロック（上部ブロック１１
Ｕ，中央ブロック１１Ｍ，下部ブロック１１Ｌ）を、周
方向に所定角度間隔で多数配設された上下に貫通する締
結ボルト５１で締結して有底円筒状に形成されている。
その内周面にはステンレス鋼等による金属製の内張り内
筒１２が配設され、底板１３には所定高さの支持突起１
３Ａが複数突設されている。また、上端部近傍に冷却空
気排出路１４が、下端部に冷却空気供給路１５がそれぞ
れ形成されている。

【００１５】冷却空気排出路１４は、本体容器１０の内
外を連通して開口形成された所定の大きさの矩形断面形
状の孔であり、周方向に９０゜間隔で４カ所に設けられ
ている。

【００１６】冷却空気供給路１５は、底部中央に開口形
成された縦孔１５Ａに、底部下面に冷却空気排出路１４
と同様に周方向に９０゜間隔で４カ所設けられた凹溝１
５Ｂが連通して形成されている。

【００１７】尚、冷却空気排出路１４及び冷却空気供給
路１５の配設数は４カ所に限るものではなく、また、冷
却空気排出路１４と冷却空気供給路１５を周方向にずら
しての配設しても良いものである。

【００１８】収容筒２０は、所定厚さのステンレス鋼等
の金属によって、キャニスタ２を収容可能な内径の有底
円筒状でその開口端側に大径の締着フランジ２１を備え
て形成され、締着フランジ２１が本体容器１０の外端面
に締結ボルト５１によって共締め固定されて本体容器１
０内に挿置され、その底面は支持突起１３に当接して設
けられている。尚、その内径は、熱伝達の観点からキャ
ニスタ２の外周面との隙間を極力小さく設定することが
望ましい。また、当該部位の熱伝達を考慮してキャニス
タ２の発熱量を設定する。

【００１９】収容筒２０の外周面と本体容器１０の内周
面との間には、所定の隙間が設定されてここが冷却空気
流通空間１６となっており、この冷却空気流通空間１６
は冷却空気排出路及１４び冷却空気供給路１５を介して
外部と連通している。

【００２０】閉止蓋３０は、収容筒２０に嵌合する嵌合
閉塞部３１の外端側に大径の固定フランジ３２が突設さ
れて形成され、嵌合閉塞部３１が収容筒２０に嵌合して
開口部を閉塞すると共に、固定フランジ３２が収容筒２
０の締着フランジ２１を貫通する多数の固定ボルト５２
によって本体容器１０の開口側端面に締着され、収容筒
２０の内部を密閉するように固定されている。

【００２１】また、閉止蓋３０には内外を連通する吸気
通路３３を備えており、この吸気通路３３は管路７１を
介して負圧設定装置６０に接続されている。

【００２２】負圧設定装置６０は、図２中に概念的に示
すように、圧力検知手段としての圧力計６１，バルブ６
２，フィルター６３及び吸引手段としての排風機６４を
備えて構成されており、バルブ６２を開いた状態で排風
機６４によって収容筒２０内部を吸引して外部より負圧
とした後、バルブ６２を閉止することにより、キャニス
タ２を収容した収容筒２０の内部を負圧に維持すること
ができるようになっている。尚、バルブ６２より下流側
に配設されるフィルター６３及び排風機６４は、一つの
コンクリートキャスクにそれぞれ設けなければならない
ものではなく、複数のコンクリートキャスクに対して一
組配設すればよいものである。

【００２３】而して、上記のごとく構成されたコンクリ
ートキャスク１では、冷却空気流通空間１６を空気が流
れてキャニスタ２の放出する熱を外部に放散する。即
ち、キャニスタ２から放出される熱によって加熱された
冷却空気流通空間１６内の空気は上部の冷却空気排出路
１４から外部に排出され、冷却空気流通空間１６には冷
却空気供給路１５を介して外部から空気が供給されるこ
ととなり、冷却空気流通空間１６を空気が流れてキャニ
スタ２を冷却（自然空冷）する。この構成では、冷却空
気流通空間１６は収容筒２０の外周面と本体容器１０の
内周面の間に形成されているために冷却空気がキャニス
タ２と直接接触することはなく、これによって万一キャ
ニスタ２から放射性物質が漏洩した場合でも冷却空気と
共に外部に放出されることはないものである。

【００２４】また、負圧設定装置６０は、キャニスタ２
を収容した収容筒２０の内部を外部より負圧に設定・維
持することにより、圧力計６１によって内部圧力を監視
することで万一キャニスタ２から放射性物質が漏洩した
場合には圧力上昇によってそれを感知でき、更に、収容
筒２０の気密に不具合があった場合にも放射性物質の冷
却空気流通空間１６側への漏洩を防ぐことができ、極め
て高い安全性を得ることができるものである。

【００２５】尚、上記構成例のコンクリートキャスク１
は、冷却空気排出路１４及び冷却空気供給路１５が周方
向に９０゜間隔で４カ所に設けられている例であるが、
冷却空気排出路１４及び冷却空気供給路１５の数はこれ
以下又は以上であっても良いものである。

【００２６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明に係るコンク
リートキャスクによれば、所定厚さのコンクリートによ
って有底円筒状に形成されてその下部に外部と連通する
冷却空気供給路を備えると共に上部に外部と連通する冷
却空気排出路を備える本体容器内に、周囲に所定の冷却
空気流通空間を有して有底円筒状の金属製収容容器部材
が挿置され、該収容容器部材内にキャニスタが挿置され
て冷却空気流通空間と収容容器部材の上部開口部が本体
容器の端縁部に固定された密閉蓋部材によって密閉さ
れ、キャニスタの放出熱によって加熱された冷却空気流
通空間内の空気が冷却空気排出路から外部に排出される
と共に冷却空気流通空間に冷却空気供給路を介して外部
から空気が供給されるように構成されていることによ
り、冷却空気流通空間は収容筒の外周面と本体容器の内
周面の間に形成されているために冷却空気がキャニスタ
と直接接触することはなく、万一キャニスタから放射性
物質が漏洩した場合でも冷却空気と共に外部に放出され
ることがないものである。

【００２７】また、収容容器部材の内部を吸引して外部
より負圧に設定し得る吸引手段とその圧力を検知する圧
力検知手段とを有する負圧設定装置を備えて構成されて
いることにより、キャニスタを収容した収容容器部材の
内部を外部より負圧に設定・維持し、圧力検知手段を介
して内部圧力を監視することで万一キャニスタから放射
性物質が漏洩した場合には圧力上昇によってそれを感知
でき、更に、収容容器部材の気密に不具合があった場合
にも放射性物質の冷却空気流通空間側への漏洩を防ぐこ
とができ、極めて高い安全性を得ることができるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明に係るコンクリートキャスクの一構成
例の外観斜視図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】従来例としてのコンクリートキャスクの分解斜
視図である。

【図４】従来例としてのコンクリートキャスクの縦断面
図である。

【図５】キャニスタの分解斜視図である。

【符号の説明】

１ コンクリートキャスク ２ キャニスタ １０ 本体容器 １４ 冷却空気排出路 １５ 冷却空気供給路 １６ 冷却空気流通空間 ２０ 収容筒（収容容器部材） ３０ 閉止蓋（密閉蓋部材） ６０ 負圧設定装置 ６１ 圧力計（圧力検知手段） ６４ 排風機（吸引手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定厚さのコンクリートによって有底円筒
   状に形成されてその下部に外部と連通する冷却空気供給
   路を備えると共に上部に外部と連通する冷却空気排出路
   を備える本体容器内に、周囲に所定の冷却空気流通空間
   を有して有底円筒状の金属製収容容器部材が挿置され、
   該収容容器部材内にキャニスタが挿置されて前記冷却空
   気流通空間と前記収容容器部材の上部開口部が前記本体
   容器の端縁部に固定された密閉蓋部材によって密閉さ
   れ、前記キャニスタの放出熱によって加熱された前記冷
   却空気流通空間内の空気が前記冷却空気排出路から外部
   に排出されると共に前記冷却空気流通空間に前記冷却空
   気供給路を介して外部から空気が供給されるように構成
   されていることを特徴とするコンクリートキャスク。
2. 【請求項２】上記収容容器部材の内部を吸引して外部よ
   り負圧に設定し得る吸引手段とその圧力を検知する圧力
   検知手段とを有する負圧設定装置を備えて構成されてい
   ることを特徴とする請求項１に記載のコンクリートキャ
   スク。