JPS6215493A - 使用済燃料輸送・貯蔵容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、原子力発電所で使用された使・用済核燃料
を輸送および貯蔵するための使用済燃料輸送・貯蔵容器
に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕　　。

一般に、原子力発電所にて使用された使用済核燃料は化
学的に処理され、最終的には、ウランとプルトニウムと
が抽出されて再び燃料として２．利用される。ところが
近年、原子力発電所の増加により使用済核燃料が急増し
、再処理が可能になるまで、使用済核燃料を一次貯蔵し
ておく必要が、ある。

そこで、使用済核燃料を安全かつ経済的に貯蔵するため
に、輸送および貯蔵を目的とした使用済燃料輸送・貯蔵
容器が考案されている。　　　　　、この使用済燃料輸
送・貯蔵容器には、容器内に水が存在しない乾式の使用
済燃料輸送・、貯Ｒ９容器と、容器内に水が満された湿
式の使用済燃料輸送・貯蔵容器とがあるが、燃料貯蔵中
の保守点検の容易性を考緻すると、水が存在しない乾式
の使用済燃料輸送・貯蔵容器が優れ、多く利用されてい
る。

しかしながら、乾式の使用済燃料輸送・貯蔵容器には水
が満されず、収納された使用済核燃料と容器本体との間
に空隙部が存在するだ番プであるため、使用済核燃料か
ら容器本体への伝熱量が少なく、使用済核燃ｒ１の熱放
散が充分に行なわれない虞れがある。その結果、乾式の
使用済燃料輸送・貯蔵容器では、湿式のものに比べて収
納される使用済核燃料の濡麿が高温に相持されるという
欠点がある。

また、乾式の使用済燃料輸送・貯蔵容器では、同じく容
器内に水が存在しないため中性子およびガンマ線等の遮
蔽効果に乏しく、このため容器本体を構成する熱中性子
遮蔽体およびガンマ線遮蔽体を湿式の容器より厚肉に形
成する必要がある。

そのため、使用済燃料輸送・貯蔵容器の重石が増大する
という欠点がある。

〔発明の目的） この発明は、上記事実を考１．セして２７されたもので
あり、収納される使用済燃料の調度を低下ざ１！て貯蔵
の安全１ノ１を向上ざＩ！ることができる使用済燃料輸
送・貯蔵容器を提供づ゛ることを目的どする。

〔発明の概要〕

、に開目的を達成す゛るために、この発明に係る使用済
燃料輸送・貯蔵容器は、中性子遮蔽体およびガンマ線遮
蔽体などから（ｊ４成された筒状の容器本体と、この容
器本体内に設【りられて使用流核燃わ１を保持する燃才
≧１収納部と、上記容器本体と燃料収納部どの間に介在
され熱良導イホから（ｊ４成された伝熱部材とを右づ゛
るものであり、燃料収納部に保持された使用済核燃ｒ１
からの熱を」二記伝熱部祠を介して容器本体へ大＋ｄに
伝導させ、使用済核燃料の熱放散量を増大させるＪ：う
にしたちのである。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の実施例を図面に基いて説明で−る。

第１図は、この発明に係る使用済燃料輸送・貯蔵容器の
一実施例を示す断面図である。

使用済燃料輸送・貯蔵容器１は、円筒形状の容器本体３
の内部に燃料収納部としてのバスケラ１へ５が設けられ
、容器本体３の外側に放熱フィン７が嵌装されたもので
あり、さらに、容器本体３とバスケラ１〜５との間隙部
に伝熱部材９が挿入される。

容器本体３は、内側にガンマ線遮蔽体１１が外側に中性
子遮蔽体１３が配設された二重構造に構成される。これ
らのガンマ線遮蔽体１１および中性子遮蔽体１３により
、使用済核燃わ１１５から放出されたガンマ線や高速お
よび熱中性子が遮蔽される。バスケット５は格子状に形
成され、１つの格子に１本の使用済核燃Ｆｉｌ’１５が
収納可能に設（）られて、この使用済核燃料１５を固定
保持する。

放熱フィン７は環状に形成され、容器本体３の軸方向に
複数枚配設されて、使用済核燃料１５から容器本体３へ
伝わる熱を放出する。

伝熱゛部材９は中空形状に形成され、容器本体３とバス
ケット５との長手方向はぼ全長に亘って隙間なく挿入さ
れる。ざらに、伝熱部材９は密Ｔαの大ぎな熱良導体で
あるステンレス（ＳＵＳ）４４やタングステン（Δ等に
、例えばボロン等の熱中性子吸収材を含有ざ１！ＩＣ材
お１から構成される。

このように、伝熱部材９が熱良導１（１の高い月利から
形成されるので、使用済核燃料′（１から放出された熱
は、伝熱部材９を経て熱伝導により容器本体３へ導かれ
る。したがって、従来のように、使用済核燃１３＋　１
５からの熱がバスケラ１へ５と容器本イホ３どの空隙部
を熱伝達により容器本体３へ導かれる場合に比べ、伝熱
量が飛躍的に増大し、使用済核燃料１５の温度を低く抑
えることかできる。第２図はこの実施例の使用済燃料輸
送・貯蔵容器ど従来の使用済燃料輸送・貯蔵容器どの容
器半径方向の温度分布を示すグラフであり、実線Δはこ
の実施例の場合、破線Ｂは従来の場合を示す。使用済燃
料輸送・貯蔵容器の半径方向における全ての位置におい
て、この″実施例の場合が従来例の場合に比べ低温に紺
持される。これは、この実施例の方が従来の場合Ｊ−り
も収納されｌ〔使用済核燃料の放熱量が多く、そのため
、使用済核燃料１５の温度が低く仰られていることを意
味Ｊ−る。このように、この実施例の使用済燃料輸送・
貯蔵容器では、収納された使用済核燃料が低温にＩＩＩ
持されることから、貯蔵の安全性を向上させることがで
きる。

また、伝熱部材９が、ステンレス材やタングステン材等
のような密度の大きな材ｒ１から構成されていることか
ら、貯蔵された使用済核燃料１５′ｔＪ）ら放出される
ガンマ線や高速おにび熱中性子をこの伝熱部材９により
吸収することができ、その分、容器本体３を構成するガ
ンマ線遮蔽体１１および中性子遮蔽体１３を薄肉に形成
することができる。

例えば、伝熱部材９のガンマ線および中性子吸収効果が
厚さ２　ｃｍの中実ステンレス材の吸収効果に相当する
場合には、容器本体３の外側のガンマ線量率が約１／２
になるので、ガンマ線遮蔽体１１や中性子遮蔽体１３を
薄肉に形成することができる。その結果、使用済燃料輸
送・貯蔵容器１を軒足化することができる。

さらに、伝熱部材９を構成するステンレス材やタングス
テン材等の熱良導体には、熱中竹子吸収材が含有された
ことから、この熱中性子吸収材により、収納された使用
済核燃料１５からの中性子が吸収される。その結果、使
用済核燃料１５の臨界性を低下さけることができ、安全
性を確保Ｊ−ることができる。

また、伝熱部材９が中空形状に形成されたことから、バ
スケット５と容器本体３どの間に伝熱部材９が挿入され
ても、使用済燃料輸送・貯蔵容器１の重量を軽バｉに維
持することができる。

なお、上記実施例では、伝熱部材９を構成するステンレ
ス材等の熱良導体に熱中性子吸収材が含有されたものに
つき説明したが、収納される使用済核燃料１５の未臨界
性が充分保持されている場合には、熱良導体に中ｆ１子
吸収材を含有させないものであってもよい。

また、上記実施例の伝熱部材９は中空形状のものにつき
説明したが、中実のものであってもよい。

このように、伝熱部材を中実とした場合には、伝熱部材
を構成する熱良導体に多量の熱中性子吸収材を含有させ
て使用済核燃料から放出される熱中性子を吸収させ、使
用済核燃料の臨界性を低下させる必要がある。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明に係る使用済燃料輸送・貯蔵容
器によれば、容器本体と燃料収納部との間に熱良導体か
ら構成された伝熱部材を介在さゼたことから、収納され
た使用済核燃料からの熱が伝熱部材を介して容器本体へ
天吊に伝熱し、使用済核燃料の熱放散量が増大して、収
納される使用済核燃料の温度を低下させることができ、
その結果貯蔵の安全性を向上させることができるという
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る使用済燃料輸送・貯蔵容器の一
実施例を示す横断面図、第２図はこの実施例の使用済燃
料輸送・貯蔵容器と従来の使用済燃料輸送・貯蔵容器と
の半径方向の温度分布を示すグラフである。 １・・・使用済燃料輸送・貯蔵容器、３・・・容器本体
、５−’＞、　ｊ、、スケ・“−１°・・・伝熱部材、
″・・・ガンマ線遮蔽体：、１３・・・中性子遮蔽体、
１５・・・使用済核燃料。 出願人代理人　　　波　多　野　　　久’Ｊ−＠４にフ
ｊ（ｉ；Ｉ　イ１ｌｌｔｉ寿　２　爾

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、中性子遮蔽体およびガンマ線遮蔽体などから構成さ
   れた筒状の容器本体と、この容器本体内に設けられて使
   用済核燃料を保持する燃料収納部と、上記容器本体と燃
   料収納部との間に介在され熱良導体から構成された伝熱
   部材とを有することを特徴とする使用済燃料輸送・貯蔵
   容器。 ２、伝熱部材は、密度の大きな熱良導体から構成された
   特許請求の範囲第１項記載の使用済燃料輸送・貯蔵容器
   。 ３、伝熱部材は、熱中性子吸収材が含有された熱良導体
   から構成された特許請求の範囲第１項または第２項記載
   の使用済燃料輸送・貯蔵容器。 ４、伝熱部材は、中空形状に形成された特許請求の範囲
   第１項ないし第３項いずれか記載の使用