JP7614045B2

JP7614045B2 - キャスク

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Publication number: JP7614045B2
Application number: JP2021119325A
Authority: JP
Inventors: 佑樹古館; 健一萬谷; 純下条
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2021-07-20
Filing date: 2021-07-20
Publication date: 2025-01-15
Anticipated expiration: 2041-07-20
Also published as: JP2023015517A

Description

本発明は、放射性物質を収納するキャスクに関する。

特許文献１、２に記載されているように、キャスクは、例えば、有底円筒形状のキャスク本体、およびキャスク本体の開口部を閉じる３つの蓋体（一次蓋、二次蓋、および三次蓋）を備えた、放射性物質（使用済燃料等）を収納する容器である。また、キャスクの輸送中に事故（落下現象）が発生した場合においても、キャスクの機能（除熱機能、密封機能、遮蔽機能、および未臨界維持機能）が損なわれることのないように、キャスクを衝撃から保護するための緩衝体がその外周部の上部と下部とにそれぞれ取り付けられる。

特許文献１の図２、および特許文献２の図３からわかるように、従来、三次蓋の外周角部の上面は、三次蓋取付ボルトの頭部が蓋上面から突出しないように、その全周にわたって連続する、蓋上面よりも一段低い環状の面（環状面）とされている。この環状面に三次蓋取付ボルトの頭部の下面が当接される。

特許第６６３３９２２号公報特許第６１８０１２３号公報

キャスクの中心軸が水平になった姿勢でキャスクが落下する水平落下を想定する。水平落下時、キャスクの外周部の上部に取り付けられた緩衝体（三次蓋の外周部を覆う緩衝体）は、その外側面が床面に衝突し、その内側面にキャスク本体、および三次蓋の側面が衝突する。

このとき、特許文献１、２に記載されているような前記環状面を有する三次蓋の場合、三次蓋の外周角部と、当該外周角部と向かい合わせの位置にある緩衝体の内側面との間に、キャスクの全周にわたって空間が存在するため、前記環状面の外縁部を起点とする曲げモーメントが緩衝体の内側面に作用する。この曲げモーメントによって緩衝体が変形し、緩衝体をキャスク本体に固定する緩衝体取付ボルトにせん断力が作用する。その結果、緩衝体取付ボルトが破断してしまう可能性がある。

本発明の目的は、水平落下時に、緩衝体取付ボルトの破断を防止することができる構造のキャスクを提供することである。

本願で開示するキャスクは、放射性物質を収納する有底筒形状の容器本体と、前記容器本体の開口部を閉じる蓋体と、前記蓋体の外周部を覆う緩衝体であって、前記蓋体および前記容器本体のフランジ部が嵌り込む緩衝体凹部を有する緩衝体と、前記緩衝体を前記フランジ部に固定する複数の緩衝体取付ボルトと、前記蓋体を前記フランジ部に固定する複数の蓋体取付ボルトと、を備え、前記蓋体の外周角部において、前記緩衝体取付ボルトの軸部を通す空間および前記蓋体取付ボルトの頭部を収容する空間を除く空間が、部材で埋められた状態とされている。

上記構成のキャスクによれば、水平落下時に、緩衝体取付ボルトの破断を防止することができる。

本発明の一実施形態に係るキャスクの上部の断面図である。図１に示すＡ部の拡大図である。緩衝体取付ボルト部分の断面を示す、図２に相当する図である。キャスクの周方向において、蓋体取付ボルトおよび緩衝体取付ボルトがない部分の断面を示す、図２に相当する図である。三次蓋の一部（１／４部分）の平面図である。図５に示す三次蓋の変形例を示す、図５に相当する図である。図１に示すキャスクの変形例を示す、図４に相当する図である。図１に示すキャスクの変形例を示す、図４に相当する図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。

キャスク１００は、使用済燃料などの放射性物質を収容して、輸送、貯蔵するために用いられるものであって、図１に示すように、放射性物質を収納する容器本体１と、容器本体１の開口部を閉じる３つの蓋体（２、３、４）と、緩衝体５と、を備える。３つの蓋体は、一次蓋２と、二次蓋３と、三次蓋４とがある。

図１では底部の図示が省略されているが、容器本体１は、有底筒形状（底がある筒形状）とされている。開口部が設けられた容器本体１の上端部は、３つの蓋体（２、３、４）が取り付けられるフランジ部７とされる。フランジ部７は、下方側から順に、一次蓋取付部１２と、二次蓋取付部１３と、三次蓋取付部１４と、を備える。また、容器本体１内から外部への中性子の放出を抑えるために、容器本体１の外周面側には、側部中性子遮蔽層６が設けられる。また、容器本体１の外周部には、ハンドリング用の複数のトラニオン（不図示）が取り付けられる。容器本体１の材料は、金属（例えば、炭素鋼、合金鋼、またはステンレス鋼）である（３つの蓋体（２、３、４）についても同様）。側部中性子遮蔽層６を構成する中性子遮蔽材は、例えば、エポキシ樹脂、もしくはポリエステル樹脂などの樹脂、またはシリコンゴム、もしくはエチレンポリプロピレンゴムなどのゴムである（後述する蓋部中性子遮蔽層１１についても同様）。以下の説明において、容器本体１の中心軸と平行な方向を軸方向Ｘとする。容器本体１の中心軸に対して直角の方向（軸直角方向）を径方向Ｙとする。

一次蓋２は、容器本体１の開口部を密封する蓋体である。一次蓋２は、フランジ部７の一次蓋取付部１２に複数の一次蓋取付ボルト１５によって固定される。一次蓋２の径方向Ｙ端部（フランジ部）には、一次蓋取付ボルト１５の軸部が挿入される貫通孔２ａが設けられている。貫通孔２ａよりも少し内側の一次蓋２の下面には、シール部材８が取り付けられている。シール部材８は、例えば金属ガスケットである。

また、一次蓋取付部１２には、一次蓋取付ボルト１５の軸部が捩じ込まれることで、一次蓋取付ボルト１５が締結される雌ネジ穴１２ａが設けられている。

二次蓋３は、一次蓋２の軸方向Ｘ外側に設置され、一次蓋２との間の空間Ｓ１の圧力を一次蓋２および容器本体１とともに保持する蓋体である。二次蓋３は、一次蓋２と同様、容器本体１の開口部を閉じる蓋体でもある。二次蓋３の内部には、蓋部中性子遮蔽層１１が設けられている。

二次蓋３は、フランジ部７の二次蓋取付部１３に複数の二次蓋取付ボルト１６によって固定される。二次蓋３の径方向Ｙ端部（フランジ部）には、二次蓋取付ボルト１６の軸部が挿入される貫通孔３ａが設けられている。貫通孔３ａよりも少し内側の二次蓋３の下面には、シール部材９が取り付けられている。シール部材９は、例えば金属ガスケットである。

また、二次蓋取付部１３には、二次蓋取付ボルト１６の軸部が捩じ込まれることで、二次蓋取付ボルト１６が締結される雌ネジ穴１３ａが設けられている。

三次蓋４は、二次蓋３の軸方向Ｘ外側に設置される蓋体である。三次蓋４は、キャスク１００を輸送する際に取り付けられる蓋体であって、キャスク１００を輸送した後のキャスク１００の貯蔵状態では、特別な場合を除いて外される。三次蓋４は、一次蓋２および二次蓋３と同様、容器本体１の開口部を閉じる蓋体でもある。

三次蓋４は、フランジ部７の三次蓋取付部１４に複数の三次蓋取付ボルト１７（蓋体取付ボルト）によって固定される。三次蓋４の径方向Ｙ端部（フランジ部）には、三次蓋取付ボルト１７の軸部１７ａ（図２参照）が挿入される貫通孔４ａが設けられている。貫通孔４ａよりも少し内側の三次蓋４の下面には、シール部材１０が取り付けられている。シール部材１０は、例えばゴム製のＯリングである。

また、三次蓋取付ボルト１７の頭部１７ｂを収容するためのザグリ穴４ｄが、貫通孔４ａの上、且つ貫通孔４ａと同心で、三次蓋４の外周角部Ｅに設けられている。このザグリ穴４ｄは、図５に示すように、三次蓋取付ボルト１７、１本毎に独立して設けられる。ザグリ穴４ｄの径は、貫通孔４ａの径よりも大きい。ザグリ穴４ｄの深さは、三次蓋取付ボルト１７の頭部１７ｂの高さ以上とされる。三次蓋４にザグリ穴４ｄが設けられ、このザグリ穴４ｄに三次蓋取付ボルト１７の頭部１７ｂが収容されることで、三次蓋４の蓋上面から三次蓋取付ボルト１７の頭部１７ｂが突出しないようにされる。ザグリ穴４ｄは、三次蓋取付ボルト１７の頭部１７ｂを収容する空間を形成する。

三次蓋取付部１４には、三次蓋取付ボルト１７の軸部１７ａが捩じ込まれることで、三次蓋取付ボルト１７が締結される雌ネジ穴１４ａが設けられている。図２などに符号を付して示すように、三次蓋４と三次蓋取付部１４とが軸方向Ｘで嵌り合う部分において、三次蓋４に凸部４ｂが形成され、当該凸部４ｂと嵌り合う段差部１４ｂ（凹部）が三次蓋取付部１４に形成されている。この構成により、容器本体１に対して三次蓋４が横ずれすること（径方向Ｙにずれること）が抑えられている。なお、この構成とは反対に、三次蓋取付部１４に凸部が形成され、当該凸部と軸方向Ｘで嵌り合う凹部が三次蓋４に形成されてもよい。

本実施形態において、上記凸部４ｂは、キャスク１００の全周にわたって連続する環状の凸部である。また、段差部１４ｂは、キャスク１００の全周にわたって連続する環状の凹部である。

緩衝体５は、キャスク１００を輸送する際に取り付けられ、万が一のキャスク１００の落下時に、キャスク１００を衝撃から保護するためのものである。緩衝体５は、容器本体１の上部（頭部）に取り付けられる。すなわち、緩衝体５は、上部緩衝体である。なお、図示を省略しているが、容器本体１の下部（底部）にも同様の緩衝体（下部緩衝体）が取り付けられる。

緩衝体５は、環状の主衝撃吸収体１８と、柱状の補助衝撃吸収体１９と、カバープレート２０とで構成される。カバープレート２０は、主衝撃吸収体１８および補助衝撃吸収体１９を覆うプレートである。カバープレート２０は、外側カバープレート２２と、内側カバープレート２３とで構成される。主衝撃吸収体１８は、軸方向Ｘおよび径方向Ｙに所定の厚みを有しており、各方向に適切な衝撃伝達面積を有する。主衝撃吸収体１８および補助衝撃吸収体１９の材料は、例えば、木材、発泡ウレタンなどの発泡樹脂、または発泡アルミニウムなどの発泡金属である。カバープレート２０の材料は、金属（例えば、炭素鋼、またはステンレス鋼）である。主衝撃吸収体１８および補助衝撃吸収体１９をカバープレート２０で覆うことにより、床面との衝突時、各衝撃吸収体１８、１９が潰れて飛散することを防止することができる。緩衝体５は、三次蓋４の外周部を覆う。緩衝体５は、三次蓋４および容器本体１のフランジ部７が嵌り込む緩衝体凹部Ｆを有する。

図３に示すように、緩衝体５は、フランジ部７の三次蓋取付部１４に複数の緩衝体取付ボルト２１によって固定される。三次蓋４の径方向Ｙ端部（フランジ部）には、緩衝体取付ボルト２１の軸部２１ａが挿入される貫通孔４ｃ（緩衝体取付ボルト用貫通孔）が設けられている。貫通孔４ｃは、緩衝体取付ボルト２１の軸部２１ａを通す空間を形成する。貫通孔４ｃは、緩衝体取付ボルト２１、１本毎に独立して三次蓋４の外周角部Ｅに設けられる。

三次蓋取付部１４には、緩衝体取付ボルト２１の軸部２１ａが捩じ込まれることで、緩衝体取付ボルト２１が締結される雌ネジ穴１４ｃが設けられている。

また、緩衝体５を構成する主衝撃吸収体１８には、軸方向Ｘに延びる第１貫通孔１８ａが設けられている。内側カバープレート２３には、第１貫通孔１８ａと同心で、第１貫通孔１８ａよりも径が小さい第２貫通孔２３ａが設けられている。緩衝体取付ボルト２１の軸部２１ａは、第２貫通孔２３ａに通される。第１貫通孔１８ａに収容される緩衝体取付ボルト２１の頭部２１ｂは、内側カバープレート２３の上面に押し付けられる。

図５は、三次蓋４の一部（１／４部分）の平面図である。図５には、三次蓋取付ボルト１７の軸部１７ａが挿入される複数の貫通孔４ａおよび頭部１７ｂを収容するザグリ穴４ｄ、ならびに緩衝体取付ボルト２１の軸部２１ａが挿入される複数の貫通孔４ｃが記載されている。図５からわかるように、これら複数の貫通孔４ａおよびザグリ穴４ｄ、ならびに複数の貫通孔４ｃは、三次蓋４の径方向Ｙ端部において、同一の円周上に設けられている。すなわち、複数の三次蓋取付ボルト１７、および複数の緩衝体取付ボルト２１は、同一の円周上に配置される。また、三次蓋取付ボルト１７部分の断面を示す図２は、三次蓋４のみを示す図５でいうと、図５中のＢ－Ｂ断面に相当する図である。また、緩衝体取付ボルト２１部分の断面を示す図３は、図５中のＣ－Ｃ断面に相当する図である。また、図４は、三次蓋取付ボルト１７および緩衝体取付ボルト２１がない部分の断面を示す図であり、図５中のＤ－Ｄ断面に相当する図である。

本実施形態のキャスク１００では、図２および図５に示すように、三次蓋取付ボルト１７の頭部１７ｂを収容する空間が、三次蓋取付ボルト１７毎に独立して設けられたザグリ穴４ｄにより形成され、且つ、図３および図５に示すように、緩衝体取付ボルト２１の軸部２１ａを通す空間が、緩衝体取付ボルト２１毎に独立して設けられた貫通孔４ｃにより形成されている。その結果、三次蓋４の外周角部Ｅにおいて、ザグリ穴４ｄおよび貫通孔４ｃの周辺（図２、図３、図５参照）、周方向で隣り合うザグリ穴４ｄと貫通孔４ｃとの間（図５参照）、ならびに周方向で隣り合うザグリ穴４ｄ同士の間（図４、図５参照）が中実構造となっている。すなわち、緩衝体取付ボルト２１の軸部２１ａを通す空間および三次蓋取付ボルト１７の頭部１７ｂを収容する空間を除く空間が、三次蓋４を構成する鋼材（部材）で埋められた状態となっている。

ここで、キャスク１００の中心軸が水平になった姿勢でキャスク１００が落下する水平落下を想定する。水平落下時、緩衝体５は、その外側面（外側カバープレート２２）が床面に衝突し、その内側面（内側カバープレート２３）にフランジ部７、および三次蓋４の側面が衝突する。

このとき、本実施形態のキャスク１００では、三次蓋４の外周角部Ｅにおいて、前記のとおり、緩衝体取付ボルト２１の軸部２１ａを通す空間および三次蓋取付ボルト１７の頭部１７ｂを収容する空間を除く空間が、三次蓋４を構成する鋼材（部材）で埋められた状態（中実構造）となっている。その結果、緩衝体５（主衝撃吸収体１８）から三次蓋４への軸直角方向への衝撃荷重の伝達がなされ易い。そのため、本実施形態のキャスク１００では、水平落下の際の床面衝突時に、特許文献１、２に記載されている三次蓋（キャスクの全周にわたって外周角部に空間が存在する三次蓋）を備えるキャスクの場合のような、緩衝体５の内側カバープレート２３に作用する曲げモーメント（図２から図４に二点鎖線で示す曲げモーメントＭ）が生じにくい。曲げモーメントＭが生じにくいので、曲がるような変形が内側カバープレート２３に生じにくく、これにより、緩衝体５を容器本体１に固定する緩衝体取付ボルト２１にせん断力が作用しにくく、その破断を防止することができる。

また、本実施形態では、三次蓋４へのザグリ穴４ｄおよび貫通孔４ｃの加工により、三次蓋４の外周角部Ｅにおいて、緩衝体取付ボルト２１の軸部２１ａを通す空間および三次蓋取付ボルト１７の頭部１７ｂを収容する空間を除く空間を中実構造としている。これによると、緩衝体取付ボルト２１の破断を防止するための中実構造を容易に実現することができる。すなわち、本実施形態は、キャスクの製作容易性において優れている。

また、本実施形態のキャスク１００では、三次蓋４とフランジ部７とが軸方向Ｘで嵌り合う部分において、三次蓋４に凸部４ｂが形成され、当該凸部４ｂと嵌り合う段差部１４ｂ（凹部）が三次蓋取付部１４に形成されている。なお、前記のとおり、三次蓋取付部１４に凸部が形成され、当該凸部と軸方向Ｘで嵌り合う凹部が三次蓋４に形成されてもよい。

この構成によると、キャスク１００が水平落下したとき、三次蓋４の荷重（径方向Ｙに作用する荷重）をフランジ部７で受けることができるため、緩衝体取付ボルト２１、および三次蓋取付ボルト１７にせん断力が作用しにくく、その破断を防止することができる。

ここで、緩衝体取付ボルト２１の軸部２１ａと、軸部２１ａが挿入される貫通孔４ｃとの間の径方向Ｙ最大隙間Ｓ１が、上記凸部４ｂと段差部１４ｂ（凹部）との間の径方向Ｙ最大隙間Ｓ２よりも大きくされていることが望ましい。

径方向Ｙ最大隙間Ｓ１とは、緩衝体取付ボルト２１の軸部２１ａが貫通孔４ｃの内面に当接したときの、言い換えれば、貫通孔４ｃの中心から軸部２１ａの軸心が最も径方向Ｙでずれたときの、軸部２１ａと貫通孔４ｃとの間の径方向Ｙ隙間のことである。

図３では、緩衝体取付ボルト２１の軸心と、貫通孔４ｃの中心とが一致している場合のものが図示されている。このときの軸部２１ａと貫通孔４ｃとの間の径方向Ｙ隙間をＳ１ａとしたとき、径方向Ｙ最大隙間Ｓ１＝Ｓ１ａ×２である。同様に、図３では、三次蓋４の軸心と、容器本体１の軸心とが一致している場合のものが図示されている。このときの凸部４ｂと段差部１４ｂ（凹部）との間の径方向Ｙ隙間をＳ２ａとしたとき、径方向Ｙ最大隙間Ｓ２＝Ｓ２ａ×２である。

上記の径方向Ｙ最大隙間Ｓ１が径方向Ｙ最大隙間Ｓ２よりも大きくされていると、キャスク１００が水平落下したときの床面衝突時に、三次蓋４がずれて、床面衝突側の凸部４ｂと段差部１４ｂ（凹部）との間の径方向Ｙ隙間がなくなったとしても、緩衝体取付ボルト２１の軸部２１ａと、貫通孔４ｃとの間に隙間が残る。これにより、緩衝体取付ボルト２１の軸部２１ａに貫通孔４ｃの内面が衝突することを抑制することができ、その結果、せん断力に起因する緩衝体取付ボルト２１の破断を防止することができる。

また、緩衝体取付ボルト２１の頭部２１ｂと、緩衝体５に設けられた第１貫通孔１８ａとの間の径方向Ｙ最大隙間Ｓ３、および緩衝体取付ボルト２１の軸部２１ａと、緩衝体５（内側カバープレート２３）に設けられた第２貫通孔２３ａとの間の径方向Ｙ最大隙間Ｓ４のいずれもが、フランジ部７の外周面と、緩衝体凹部Ｆの内側面との間の径方向Ｙ最大隙間Ｓ５、および三次蓋４の外周面と、緩衝体凹部Ｆの内側面との間の径方向Ｙ最大隙間Ｓ６よりも大きくされていることが望ましい。

径方向Ｙ最大隙間Ｓ３とは、緩衝体取付ボルト２１の頭部２１ｂが第１貫通孔１８ａの内面に当接したときの、言い換えれば、第１貫通孔１８ａの中心から頭部２１ｂの軸心が最も径方向Ｙでずれたときの、頭部２１ｂと第１貫通孔１８ａとの間の径方向Ｙ隙間のことである。

図３では、緩衝体取付ボルト２１の軸心と、第１貫通孔１８ａの中心とが一致している場合のものが図示されている。このときの頭部２１ｂと第１貫通孔１８ａとの間の径方向Ｙ隙間をＳ３ａとしたとき、径方向Ｙ最大隙間Ｓ３＝Ｓ３ａ×２である。同様に、図３では、緩衝体取付ボルト２１の軸心と、第２貫通孔２３ａの中心とが一致している場合のものが図示されている。このときの軸部２１ａと第２貫通孔２３ａとの間の径方向Ｙ隙間をＳ４ａとしたとき、径方向Ｙ最大隙間Ｓ４＝Ｓ４ａ×２である。

また、図３では、容器本体１（フランジ部７）の軸心と、緩衝体５（緩衝体凹部Ｆ）の軸心とが一致している場合のものが図示されている。このときのフランジ部７の外周面と、緩衝体凹部Ｆの内側面との間の径方向Ｙ隙間をＳ５ａとしたとき、径方向Ｙ最大隙間Ｓ５＝Ｓ５ａ×２である。同様に、図３では、三次蓋４の軸心と、緩衝体５（緩衝体凹部Ｆ）の軸心とが一致している場合のものが図示されている。このときの三次蓋４の外周面と、緩衝体凹部Ｆの内側面との間の径方向Ｙ隙間をＳ６ａとしたとき、径方向Ｙ最大隙間Ｓ６＝Ｓ６ａ×２である。なお、図３では、三次蓋４の外周面と、フランジ部７の外周面とが面一とされているが、三次蓋４の外径とフランジ部７の外径とは少し異なる寸法とされることもある。

フランジ部７の外周面と、緩衝体凹部Ｆの内側面との間の径方向Ｙ隙間、および三次蓋４の外周面と、緩衝体凹部Ｆの内側面との間の径方向Ｙ隙間は、製作公差および作業性を踏まえて設計されている。これらの径方向Ｙ隙間は、キャスク１００が水平落下したときの床面衝突時に簡単に潰れてしまう（隙間がなくなる）。

上記の径方向Ｙ最大隙間Ｓ３、および径方向Ｙ最大隙間Ｓ４のいずれもが、径方向Ｙ最大隙間Ｓ５、および径方向Ｙ最大隙間Ｓ６よりも大きくされていると、キャスク１００が水平落下したときの床面衝突時に、緩衝体取付ボルト２１の頭部２１ｂと、第１貫通孔１８ａとの間、および緩衝体取付ボルト２１の軸部２１ａと、第２貫通孔２３ａとの間に隙間が残り易い。これにより、緩衝体取付ボルト２１の頭部２１ｂに第１貫通孔１８ａの内面が衝突すること、および緩衝体取付ボルト２１の軸部２１ａに第２貫通孔２３ａの内面が衝突することを抑制することができ、その結果、せん断力に起因する緩衝体取付ボルト２１の破断を防止することができる。

図６は、図５に示す三次蓋４の変形例を示す、図５に相当する図である。

図５に示す三次蓋４と、図６に示す三次蓋４との違いは、三次蓋取付ボルト１７の頭部１７ｂを収容するためのザグリ穴４ｄの形状である。図５に示すザグリ穴４ｄは、平面視において円形とされている。これに対して、図６に示すザグリ穴４ｄは、平面視においてＵ字形状とされている。図６に示すザグリ穴４ｄは、三次蓋４の側面において開口している。

図５に示す円形のザグリ穴４ｄの場合、キャスクによっては、平面視において、ザグリ穴４ｄと三次蓋４の側面との間に僅かな隙間しかとれないことがある。このような場合、ザグリ穴４ｄと三次蓋４の側面との間の肉厚が非常に薄いものとなる。このような場合に、図６に示すようなＵ字形状のザグリ穴４ｄとされる。

図６に示すようなＵ字形状のザグリ穴４ｄであっても、三次蓋取付ボルト１７の頭部１７ｂを収容する空間が、三次蓋取付ボルト１７毎に独立して設けられたザグリ穴４ｄにより形成される。そのため、三次蓋４の外周角部Ｅにおいて、周方向で隣り合うザグリ穴４ｄ同士の間の大部分が中実構造となる。そのため、図５に示す円形のザグリ穴４ｄの場合と同様、キャスク１００が水平落下したときの床面衝突時に、緩衝体５（主衝撃吸収体１８）から三次蓋４への軸直角方向への衝撃荷重の伝達がなされ易い。

図７は、図１に示すキャスク１００の変形例を示す、図４に相当する図である。

図７に示すキャスク１０１は、三次蓋４の外周角部Ｅにおける、緩衝体取付ボルト２１の軸部２１ａを通す空間および三次蓋取付ボルト１７の頭部１７ｂを収容する空間を除く空間を埋める部材が、図１に示すキャスク１００と異なる。

図１に示すキャスク１００では、三次蓋４を構成する鋼材、言い換えれば、三次蓋４の一部分によって、上記除く空間が埋められた状態（中実構造）とされている。これに対して、図７に示すキャスク１０１では、緩衝体５の一部分によって、上記除く空間が埋められた状態（中実構造）とされている。

具体的には、緩衝体５における緩衝体凹部Ｆの角部の一部が、三次蓋４の外周角部Ｅ側へ突出する凸形状（凸部２４）にされることで、三次蓋４の外周角部Ｅにおいて、緩衝体取付ボルト２１の軸部２１ａを通す空間および三次蓋取付ボルト１７の頭部１７ｂを収容する空間を除く空間が、緩衝体５の一部分によって埋められた状態（中実構造）とされている。凸部２４は、主衝撃吸収体１８と、これを覆う内側カバープレート２３とで構成されている。凸部２４は、複数、設けられる。各凸部２４は、平面視において円弧形状とされる。

上記構造によっても、図１に示すキャスク１００の場合と同様、緩衝体５（主衝撃吸収体１８）から三次蓋４への軸直角方向への衝撃荷重の伝達がなされ易い。そのため、水平落下の際の床面衝突時に、特許文献１、２に記載されている三次蓋（キャスクの全周にわたって外周角部に空間が存在する三次蓋）を備えるキャスクの場合のような、緩衝体５の内側カバープレート２３に作用する曲げモーメントが生じにくい。曲げモーメントＭが生じにくいので、曲がるような変形が内側カバープレート２３に生じにくく、これにより、緩衝体５を容器本体１に固定する緩衝体取付ボルト２１にせん断力が作用しにくく、その破断を防止することができる。

なお、三次蓋４の径方向Ｙ端部（フランジ部）の上面は、その全周にわたって連続する、蓋上面よりも一段低い環状の面（環状面）とされている。

図８は、図１に示すキャスク１００のさらなる変形例を示す、図４に相当する図である。

図８に示すキャスク１０２は、図７に示す変形例と同じで、三次蓋４の外周角部Ｅにおける、緩衝体取付ボルト２１の軸部２１ａを通す空間および三次蓋取付ボルト１７の頭部１７ｂを収容する空間を除く空間を埋める部材が、図１に示すキャスク１００と異なる。

図１に示すキャスク１００では、ザグリ穴４ｄなどの三次蓋４への加工の結果、三次蓋４の一部分によって、上記除く空間が埋められた状態（中実構造）とされている。これに対して、図８に示すキャスク１０２では、三次蓋４に後から取り付けられたブロック部材２５によって、上記除く空間が埋められた状態（中実構造）とされている。

ブロック部材２５は、複数であって、各ブロック部材２５は、平面視において円弧形状とされる。緩衝体取付ボルト２１の軸部２１ａを通す空間および三次蓋取付ボルト１７の頭部１７ｂを収容する空間を除く空間が、複数の円弧形状のブロック部材２５で埋められた状態とされる。ブロック部材２５は、例えば溶接により三次蓋４に取り付けられる。ブロック部材２５の材料は、金属（例えば、炭素鋼、合金鋼、またはステンレス鋼）である。

なお、ブロック部材２５が取り付けられる前の三次蓋４の径方向Ｙ端部（フランジ部）の上面は、その全周にわたって連続する、蓋上面よりも一段低い環状の面（環状面）とされている。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、上記実施形態の要素を適宜組み合わせたり、上記実施形態に種々の変更を加えたりすることが可能である。

例えば、上記実施形態は、次のように変更可能である。

上記実施形態のキャスク１００、１０１、１０２は、いずれも、放射性物質を収容して、輸送、貯蔵するために用いられるものであって、一次蓋２、二次蓋３、および三次蓋４を備える。一方、輸送専用のキャスクの場合は、一次蓋２だけ、すなわち１つの蓋体だけを備えるキャスクが使用される場合がある。

この場合、一次蓋２の上面に緩衝体５が位置することとなり、一次蓋２、および容器本体１のフランジ部７が緩衝体凹部Ｆに嵌り込む構造となる。よって、蓋体の外周角部において、緩衝体取付ボルト２１の軸部２１ａを通す空間、および蓋体取付ボルトの頭部を収容する空間を除く空間が、部材で埋められた状態とされるのは、一次蓋２の場合もある。すなわち、本発明は、複数の蓋体を備えるキャスクではなく、１つの蓋体だけを備えるキャスクに適用されてもよい。

１：容器本体
４：三次蓋（蓋体）
４ｂ：凸部
４ｃ：貫通孔（緩衝体取付ボルト用貫通孔）
４ｄ：ザグリ穴
５：緩衝体
７：フランジ部
１４ｂ：段差部（凹部）
１７：三次蓋取付ボルト（蓋体取付ボルト）
１７ｂ：頭部
１８ａ：第１貫通孔
２１：緩衝体取付ボルト
２１ａ：軸部
２１ｂ：頭部
２３ａ：第２貫通孔
２４：凸部（凸形状）
１００、１０１、１０２：キャスク
Ｅ：外周角部
Ｆ：緩衝体凹部
Ｘ：軸方向
Ｙ：径方向

Claims

放射性物質を収納する有底筒形状の容器本体と、
前記容器本体の開口部を閉じる蓋体と、
前記蓋体の外周部を覆う緩衝体であって、前記蓋体および前記容器本体のフランジ部が嵌り込む緩衝体凹部を有する緩衝体と、
前記緩衝体を前記フランジ部に固定する複数の緩衝体取付ボルトと、
前記蓋体を前記フランジ部に固定する複数の蓋体取付ボルトと、
を備え、
前記蓋体取付ボルトの頭部を収容する空間が、前記蓋体取付ボルト毎に独立して前記蓋体の外周角部に設けられたザグリ穴により形成され、且つ、前記緩衝体取付ボルトの軸部を通す空間が、前記緩衝体取付ボルト毎に独立して前記外周角部に設けられた緩衝体取付ボルト用貫通孔により形成されることで、前記外周角部において、前記緩衝体取付ボルトの軸部を通す空間および前記蓋体取付ボルトの頭部を収容する空間を除く空間が、部材で埋められた状態とされており、
前記緩衝体取付ボルトの頭部と、前記緩衝体取付ボルトの頭部を収容する前記緩衝体に設けられた第１貫通孔との間の径方向最大隙間、および前記緩衝体取付ボルトの軸部と、前記緩衝体取付ボルトの軸部を通す前記緩衝体に設けられた第２貫通孔との間の径方向最大隙間のいずれもが、前記フランジ部の外周面と、前記緩衝体凹部の内側面との間の径方向最大隙間、および前記蓋体の外周面と、前記内側面との間の径方向最大隙間よりも大きくされている、
キャスク。
放射性物質を収納する有底筒形状の容器本体と、
前記容器本体の開口部を閉じる蓋体と、
前記蓋体の外周部を覆う緩衝体であって、前記蓋体および前記容器本体のフランジ部が嵌り込む緩衝体凹部を有する緩衝体と、
前記緩衝体を前記フランジ部に固定する複数の緩衝体取付ボルトと、
前記蓋体を前記フランジ部に固定する複数の蓋体取付ボルトと、
を備え、
前記緩衝体凹部の角部の一部が前記蓋体の外周角部側へ突出する凸形状にされることで、前記外周角部において、前記緩衝体取付ボルトの軸部を通す空間および前記蓋体取付ボルトの頭部を収容する空間を除く空間が、部材で埋められた状態とされている、
キャスク。
放射性物質を収納する有底筒形状の容器本体と、
前記容器本体の開口部を閉じる蓋体と、
前記蓋体の外周部を覆う緩衝体であって、前記蓋体および前記容器本体のフランジ部が嵌り込む緩衝体凹部を有する緩衝体と、
前記緩衝体を前記フランジ部に固定する複数の緩衝体取付ボルトと、
前記蓋体を前記フランジ部に固定する複数の蓋体取付ボルトと、
を備え、
前記蓋体取付ボルトの頭部を収容する空間が、前記蓋体取付ボルト毎に独立して前記蓋体の外周角部に設けられたザグリ穴により形成され、且つ、前記緩衝体取付ボルトの軸部を通す空間が、前記緩衝体取付ボルト毎に独立して前記外周角部に設けられた緩衝体取付ボルト用貫通孔により形成されることで、前記外周角部において、前記緩衝体取付ボルトの軸部を通す空間および前記蓋体取付ボルトの頭部を収容する空間を除く空間が、部材で埋められた状態とされ、
前記蓋体と前記フランジ部とが軸方向で嵌り合う部分において、前記蓋体および前記フランジ部のうちの一方に凸部が形成され、当該凸部と嵌り合う凹部が他方に形成されており、
前記緩衝体取付ボルトの軸部と、前記緩衝体取付ボルト用貫通孔との間の径方向最大隙間が、前記凸部と前記凹部との間の径方向最大隙間よりも大きくされている、
キャスク。
放射性物質を収納する有底筒形状の容器本体と、
前記容器本体の開口部を閉じる蓋体と、
前記蓋体の外周部を覆う緩衝体であって、前記蓋体および前記容器本体のフランジ部が嵌り込む緩衝体凹部を有する緩衝体と、
前記緩衝体を前記フランジ部に固定する複数の緩衝体取付ボルトと、
前記蓋体を前記フランジ部に固定する複数の蓋体取付ボルトと、
を備え、
前記蓋体の外周角部において、前記緩衝体取付ボルトの軸部を通す空間および前記蓋体取付ボルトの頭部を収容する空間を除く空間が、部材で埋められた状態とされ、
前記緩衝体取付ボルトの頭部と、前記緩衝体取付ボルトの頭部を収容する前記緩衝体に設けられた第１貫通孔との間の径方向最大隙間、および前記緩衝体取付ボルトの軸部と、前記緩衝体取付ボルトの軸部を通す前記緩衝体に設けられた第２貫通孔との間の径方向最大隙間のいずれもが、前記フランジ部の外周面と、前記緩衝体凹部の内側面との間の径方向最大隙間、および前記蓋体の外周面と、前記内側面との間の径方向最大隙間よりも大きくされている、
キャスク。
請求項２または３に記載のキャスクにおいて、
前記緩衝体取付ボルトの頭部と、前記緩衝体取付ボルトの頭部を収容する前記緩衝体に設けられた第１貫通孔との間の径方向最大隙間、および前記緩衝体取付ボルトの軸部と、前記緩衝体取付ボルトの軸部を通す前記緩衝体に設けられた第２貫通孔との間の径方向最大隙間のいずれもが、前記フランジ部の外周面と、前記緩衝体凹部の内側面との間の径方向最大隙間、および前記蓋体の外周面と、前記内側面との間の径方向最大隙間よりも大きくされている、
キャスク。
請求項１、２、４、５のいずれかに記載のキャスクにおいて、
前記蓋体と前記フランジ部とが軸方向で嵌り合う部分において、前記蓋体および前記フランジ部のうちの一方に凸部が形成され、当該凸部と嵌り合う凹部が他方に形成されている、
キャスク。