CN101443855A - 回收燃料集合体收容用篮及回收燃料集合体收容容器 - Google Patents

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CN101443855A CNA2007800176238A CN200780017623A CN101443855A CN 101443855 A CN101443855 A CN 101443855A CN A2007800176238 A CNA2007800176238 A CN A2007800176238A CN 200780017623 A CN200780017623 A CN 200780017623A CN 101443855 A CN101443855 A CN 101443855A
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Abstract

本发明的课题在于：在确保传热性能以及未临界性能的同时，抑制使用B－Al材等的难挤出材料时的制造效率变差。为了解决该课题，本发明的回收燃料焦合体收容用篮(1)由第1方管(10)与中空的板状构件(20)组合而构成。使第1方管(10)以突起部(10t1)彼此以及突起部(10t2)彼此相抵接的方式直线状排列多列，由此构成收容单元列。接着，在将第1方管(10)排成直线状而构成的收容单元列彼此之间，使板状构件(20)以长边侧端部(TL)彼此相抵接而重叠多段。

Description

回收燃料集合体收容用篮及回收燃料集合体收容容器
技术领域
本发明关于收容回收燃料集合体的回收燃料集合体收容用篮、以及回收燃料集合体收容容器。
背景技术
将核能发电厂等所使用的核燃料集合体放置于原子炉经燃烧后，从原子炉取出的使用过的核燃料集合体，称作回收燃料集合体。回收燃料集合体，由于含有核***产物(FP)等的高放射能物质，通常是在核能发电厂等的冷却池中进行规定时间的冷却。之后，收容于具有放射线遮蔽功能的回收燃料集合体收容容器、即运送贮藏用的容器(cask)，再用车辆或船舶等运送至再处理设施或中间贮藏设施予以贮藏，贮藏到进行再处理为止。
在将回收燃料集合体收容于上述容器内时，作为所谓回收燃料集合体收容用篮的收容空间，使用聚集具有方管状截面的篮单元而成的篮体。回收燃料集合体，逐一***该回收燃料集合体收容用篮中形成的多列收容空间中。由此，能使运送中的回收燃料集合体保持适当的间隔，避免到达临界状态，且对于运送中的振动或假想的事件等能确保适当的保持力。关于这种篮体的已知例，例如于专利文献1～4中已公开了各种构造。
[专利文献1]日本特开平09-159796号公报
[专利文献2]日本特开2001-133590号公报
[专利文献3]日本特开2001-201595号公报
[专利文献4]日本特开2003-207593号公报
发明内容
在进行回收燃料集合体的运送、贮藏时，必须使回收燃料集合体接近而收容于上述篮体中。因此，在回收燃料集合体收容用篮中，为了避免所收容的回收燃料集合体到达临界状态，以通过某种手段赋予中子吸收能力为目的而使用中子吸收材，关于具备中子吸收能力的物质，已知有钆(Gd)、钐(Sm)、镉(Cd)等，一般篮体构造材料使用硼、含有硼化合物的硼铝合金、硼不锈钢、或在篮体构造材料的表面涂敷这些材料，或在篮体构造材料的表面将该板材贴合或以结合手段形成一体、或是挟持于内部而形成夹层构造，由此获得吸收中子的功能(以下称中子吸收能力)。此外，配合所装设的回收燃料集合体的燃料状态，会要求避免到达临界状态的性能(未临界性能)、除热功能、篮体的材质、构造及篮单元的排列等。
将回收燃料集合体放置于容器(cask)的过程，通常是在设置于核能发电厂等的燃料集合体用池内(水中)进行。此外，PWR(加压水型原子炉)所使用的燃料，由于燃烧度大，在放置于回收燃料集合体时到达临界状态的可能性高。因此，在篮体中，必须提升具有中子吸收能力的10B的存在率，并通过增加篮单元的板厚、提升10B的含有率、或设置通量阱(flux trap)以防止临界状态发生。此外，由于其发热量也大，因而篮体要求良好的传热性能。专利文献1公开的技术，以所谓BWR(沸水型原子炉)所使用的燃料为对象，收容BWR燃料的篮体，由于是针对高燃烧度的回收燃料集合体，因此采用类似PWR燃料用篮的构造。PWR用燃料因为比BWR燃料更大又更重，因而比起PWR燃料，要求更佳的未临界性能和传热性能、以及更高刚性的的篮体构造。
为了实现未临界性能与传热性能，近几年上述篮体大多由B(硼)-Al(铝)材所构成。例如在日本特开2001-201595号公报，公开将板状硼铝材组合成格子状的构造的一例，在日本特开2001-133590号公报与日本特开平09-159796号公报，公开通过挤出加工来组合中空材的构造例。此外，也有一种能够活用其高耐热性以利用大的温度差来将热传导至容器的硼不锈钢制篮。在硼不锈钢制篮的情形下，所收容的燃料保持高温，因此必须充分考虑燃料本体的安全性。
例如，日本特开2001-133590公报所公开的方管的组合构造，呈锯齿状排列的方管并无法确保充分的传热面积，因此其传热性能不佳。此外，使用方管型的篮单元形成正方排列而构成的篮体，当容器(cask)发生水平落下时能大致均等地承受载荷而在构造上有利，相反地，锯齿状排列的篮体，根据其落下的姿势，可能会在单元的边缘承受载荷而造成载荷集中，在强度确保方面不好。因此，在重量、尺寸的限制下，期望能提供一种篮构造，可以充分确保除去回收燃料集合体的衰变热的传热性能、以及用于在落下事故时等仍能确保未临界性能的构造强度。
于是，本发明鉴于上述课题而构成，其目的提供一种回收燃料集合体收容用篮以及回收燃料集合体收容容器，达成以下作用中至少一个：将回收燃料集合体的衰变热传至篮体并从篮体高效除去至外部；确保未临界性能；通过组合方管以提升构造强度以及传热性；减少制作工时。
为了解决上述课题而达成目的，本发明的回收燃料集合体收容用篮，具备：在相对的侧壁的外侧的至少一面设置多个突起部且收容回收燃料集合体的方管、以及板状构件；通过使上述方管的突起部彼此抵接地排列多个而构成收容单元列，设置多列的收容单元列，且在上述收容单元列之间，使上述板状构件的长边侧端部彼此抵接而重叠多段。
该回收燃料集合体收容用篮，使方管的侧壁外侧的至少一面所设的突起部彼此抵接地排列多个而构成收容单元列，设置多列收容单元列，且在上述收容单元列之间，使实心或空心的板状构件的长边侧端部彼此抵接而重叠多段。由此，能增大方管与板状构件的传热面积，以确保充分的传热性能及未临界性能。此外，当板状构件发生水平落下事故时能分散其载荷，载荷不致集中在位于下方的篮单元，因此能减低篮单元所要求的构造强度。此外，中空的板状构件，可在收容回收燃料集合体的方管之间形成通量阱，因此就算是PWR燃料也能确保未临界性能。
另一本发明的回收燃料集合体收容用篮，具备：在相对的侧壁的外侧分别设置多个突起部且收容回收燃料集合体的第1方管、在一侧壁的外侧设置多个突起部且收容回收燃料集合体的第2方管、以及板状构件；使上述第1方管的突起部彼此抵接地排列多个，在其外侧配置上述第2方管且使上述第1方管的突起部与上述第2方管的突起部抵接而构成收容单元列，设置多列的收容单元列，且在上述收容单元列之间，使上述板状构件的长边侧端部彼此抵接而重叠多段。
该回收燃料集合体收容用篮，使上述第1方管的侧壁外侧所设置突起部彼此抵接地排列多个，又在其外侧配置第2方管而构成收容单元列，且设置多列的收容单元列。而在上述收容单元列之间，使实心或中空的板状构件的长边侧端部彼此抵接而重叠多段。由此，能加大第1及第2方管与板状构件的传热面积，并且能在收容回收燃料集合体的方管之间形成通量阱，因此能确保充分的传热性能及未临界性能。又由于设于方管的突起部的数目少，即使在使用硼铝材或硼不锈钢等的难挤出材料或难压延材的情形下，仍能确保成形精度，能避免制造效率变差。关于方管与中空板，可将实心板弯曲或结合而制造出，但在能采用热挤出成形的情形下，宜使用挤出成形来制造。
如另一本发明的回收燃料集合体收容用篮，在上述回收燃料集合体收容用篮中优选的是，上述板状构件朝向上述方管的长边方向重叠。
如另一本发明的回收燃料集合体收容用篮，在上述回收燃料集合体收容用篮中优选的是，在相邻的上述板状构件之间配置加强构件，其支撑对上述回收燃料集合体收容用篮的载荷的一部分，以加强上述回收燃料集合体收容用篮。由此，利用加强构件能承担冲击负荷的一部分，不须过度加大板状构件的厚度即可确保回收燃料集合体收容用篮的强度，而能确保高耐冲击性与安全性。
如另一本发明的回收燃料集合体收容用篮，基于能简单形成通量阱的观点，上述回收燃料集合体收容用篮优选的是，上述板状构件为具有至少1个以上孔的中空构件。
如另一本发明的回收燃料集合体收容用篮，上述回收燃料集合体收容用篮优选的是，在上述孔内配置实心或中空的板状构件内加强构件，其支撑对上述回收燃料集合体收容用篮的载荷的一部分，以加强上述回收燃料集合体收容用篮。由此，利用加强构件能承担冲击负荷的一部分，不须过度加大板状构件的厚度即可确保回收燃料集合体收容用篮的强度，而能确保高耐冲击性与安全性。
如另一本发明的回收燃料集合体收容用篮，上述回收燃料集合体收容用篮优选的是，当上述孔有2个以上时，至少在1个上述孔内配置上述板状构件内加强构件。
另一本发明的回收燃料集合体收容用篮，在上述回收燃料集合体收容用篮中，上述突起部，在与相邻的上述方管的上述突起部接触的部分设置锥状(taper)部。
根据此构成，可抑制方管彼此组合时的偏差，可更加提升传热性能以及耐冲击性，且回收燃料集合体收容用篮的组装变容易。
另一本发明的回收燃料集合体收容用篮，在上述回收燃料集合体收容用篮中，根据上述方管的配置部位，上述突起部彼此所包围的空间的大小会有不同。由此，能根据所收容的回收燃料集合体的燃烧度来构成回收燃料集合体收容用篮。
如另一本发明的回收燃料集合体收容用篮，上述回收燃料集合体收容用篮优选的是，上述方管的上述突起部彼此所包围的空间的大小及上述板状构件的厚度，从上述回收燃料集合体收容用篮的外侧越往中心部越大。在回收燃料集合体收容用篮的外侧，由于来自回收燃料的放射线比中心部少，因而将回收燃料集合体收容用篮的外侧的通量阱的尺寸设成比中心部为小，可抑制回收燃料集合体收容用篮的质量增加与尺寸增加。
另一本发明的回收燃料集合体收容用篮，在上述回收燃料集合体收容用篮中，其特征在于，根据上述板状构件的配置部位，可改变上述板状构件的厚度。
由此，能根据所收容的回收燃料集合体的燃烧度来构成回收燃料集合体收容用篮。
另一本发明的回收燃料集合体收容用篮，在上述回收燃料集合体收容用篮中，上述方管的上述突起部彼此所包围的空间的大小、与上述板状构件的厚度改变。由此，能使构成收容单元列的方管的节距不同，因此根据所收容的回收燃料集合体的燃烧度来构成回收燃料集合体收容用篮。
另一本发明的回收燃料集合体收容用篮，具备：收容回收燃料集合体的方管、截面外形状呈矩形且中空的第1板状构件、和截面外形状呈矩形且中空的第2板状构件；使上述方管的侧壁外侧与上述第1板状构件的侧壁外侧抵接地交互排列而构成收容单元列，设置多列的收容单元列，且在上述收容单元列之间，使上述第2板状构件的长边侧端部彼此抵接而重叠多段。
该回收燃料集合体收容用篮，使方管的侧壁外侧与第1板状构件的侧壁外侧抵接地交互排列而构成收容单元列，设置多列的收容单元列，且在收容单元列之间，使第2板状构件的长边侧端部彼此抵接而重叠多段。由此，方管与板状构件间的传热面积变大，又能在收容回收燃料集合体的方管间形成通量阱，而能确保充分的传热性能与未临界性能。此外，由于方管不具备突起部，即使像硼铝材等的难挤出材料或硼不锈钢等的难压延材的情形下，仍能确保成形精度，而能避免制造效率变差。此处，第1板状构件的截面与第2板状构件的截面可为相同形状且相同尺寸，也可以是不同形状不同尺寸。
如另一本发明的回收燃料集合体收容用篮，上述回收燃料集合体收容用篮优选的是，上述第2板状构件的板厚或尺寸与上述第1板状构件不同，且与上述第1板状构件相似。
另一本发明的回收燃料集合体收容用篮，在上述回收燃料集合体收容用篮中，其特征在于，在至少一对的上述收容单元列中，上述一个收容单元列的方管的角部配置于另一个收容单元列的方管的侧壁部的位置。
根据此构成，在有限的截面(与篮体的轴正交的截面)内能配置更多的方管，能在避免回收燃料集合体收容容器的尺寸增加的同时收容更多的回收燃料集合体。
如另一本发明的回收燃料集合体收容用篮，上述回收燃料集合体收容用篮优选的是，在至少一对的上述收容单元列中，上述一个收容单元列的方管的角部，配置于另一个收容单元列的方管的角部的位置。
如另一本发明的回收燃料集合体收容用篮，上述回收燃料集合体收容篮优选的是，在与将上述回收燃料集合体收容用篮收容于内部的回收燃料集合体收容容器的底部相对的上述板状构件的长边侧端部、或与上述回收燃料集合体收容容器的底部相对的上述方管的端部中的至少一方设置缺口。由此，能提升回收燃料集合体收容用篮的排水性。
如另一本发明的回收燃料集合体收容用篮，另一本发明的回收燃料集合体收容用篮，在回收燃料集合体收容用篮中，配置于上述收容单元列间的上述板状构件以相对于在内部收容上述回收燃料集合体收容用篮的回收燃料集合体收容容器的底部具有倾斜的方式重叠。
由此，能避免在中空的板状构件的内部蓄积空气与水。倾斜度虽严格时能期待更可靠的效果，但从制造用来决定倾斜度的最初板状构件的容易度的观点出发，其合理范围在0度以上至上述板状构件的一段的高度为止。
另一本发明的回收燃料集合体收容用篮，在上述回收燃料集合体收容用篮中，上述板状构件所具备的孔的截面形状为跑道状。
由此，能除去板状构件的孔的顶部及底部的平面，而更具效果地避免在中空的板状构件的内部蓄积空气与水。
如另一本发明的回收燃料集合体收容用篮，上述回收燃料集合体收容用篮优选的是，上述板状构件的长边侧端部与相邻的上述板状构件的长边侧端部相抵接的部分的面积小于以与构成上述板状构件的长边侧端部的面平行的平面切割上述板状构件时上述板状构件的截面面积。由此，可缩小板状构件彼此相抵接的部分的面积，能减低残留于回收燃料集合体收容用篮内的水分，且能缩短真空干燥所需时间。
如另一本发明的回收燃料集合体收容用篮，上述回收燃料集合体收容用篮优选的是，在上述板状构件的长边侧端部上，在与相邻的上述板状构件的长边侧端部抵接的部分形成突起部。由此，可缩小板状构件彼此相抵接的部分的面积，能减低残留于回收燃料集合体收容用篮内的水分，且能缩短真空干燥所需时间。
如另一本发明的回收燃料集合体收容用篮，上述回收燃料集合体收容用篮优选的是，在上述板状构件的长边侧端部上，在与相邻的上述板状构件的长边侧端部抵接的部分形成空间。通过该空间，使排气变容易，而能缩短真空干燥所需的时间。
如另一本发明的回收燃料集合体收容用篮，上述回收燃料集合体收容用篮优选的是，在上述回收燃料集合体收容用篮与上述回收燃料集合体收容容器的底部之间，设置用来分隔两者的底板。通过此构成，能减少从回收燃料集合体收容用篮传导至容器底部的热量，能抑制配置于容器底部侧的具有中子吸收能力的材料(中子遮蔽材)的受热劣化，可在数十年的贮藏期间中持续发挥其中子遮蔽性能。
如另一本发明的回收燃料集合体收容用篮，上述回收燃料集合体收容用篮优选的是，在上述底板设置开口部。利用该开口部，能提升排水性。
如另一本发明的回收燃料集合体收容用篮，上述回收燃料集合体收容用篮优选的是，在上述底板与上述回收燃料集合体收容容器之间设置空间。利用该空间能提升通气性而提升真空干燥的效率。
如另一本发明的回收燃料集合体收容用篮，在上述回收燃料集合体收容用篮中优选的是，至少上述方管可由含有硼或硼化合物的铝合金所构成。
如另一本发明的回收燃料集合体收容用篮，在上述回收燃料集合体收容用篮中优选的是，至少上述板状构件由含有硼或硼化合物的铝合金所构成。
如另一本发明的回收燃料集合体收容用篮，在上述回收燃料集合体收容用篮中优选的是，至少上述方管由含有硼或硼化合物的不锈钢所构成。
如另一本发明的回收燃料集合体收容用篮，在上述回收燃料集合体收容用篮中优选的是，至少上述板状构件由含有硼或硼化合物的不锈钢所构成。
如另一本发明的回收燃料集合体收容用篮，在上述回收燃料集合体收容用篮中优选的是，至少上述方管由含有钆或钆化合物的不锈钢所构成。
如另一本发明的回收燃料集合体收容用篮，在上述回收燃料集合体收容用篮中优选的是，至少上述板状构件由含有钆或钆化合物的不锈钢所构成。
如另一本发明的回收燃料集合体收容用篮，上述加强构件可由不锈钢构成。
如另一本发明的回收燃料集合体收容用篮，上述板状构件内加强构件，可由强度比板状构件高的材料所构成。
如另一本发明的回收燃料集合体收容用篮，上述板状构件内加强构件可使用不锈钢。
另一本发明的回收燃料集合体收容容器，其特征在于具备：具有开口部与空腔的圆筒部、安装于上述开口部且密封上述空腔的盖、以及配置于上述空腔内的上述回收燃料集合体收容用篮。
该回收燃料集合体收容容器，由于具备上述回收燃料集合体收容用篮，在确保传热性能与未临界性能的同时，即使是使用硼铝材等的难挤出材料或硼不锈钢等的难压延材的情形下，仍能避免成形的制造效率变差。
另一本发明的回收燃料集合体收容容器，在上述回收燃料集合体收容容器中，其特征在于，上述回收燃料集合体收容用篮的外周面接触上述空腔的内壁。
该回收燃料集合体收容容器，由于具备回收燃料集合体收容用篮，能够在确保未临界性能的同时，以更大面积进行其与容器间的热交换，因此能以较少的温度差进行传热。由此，相较于B-Al材，即使是使用传热性较差的B-SUS材的情形下，仍能维持收容物于低温，而在B-Al材的情形下能使收容物的温度维持于更低的温度。
本发明的回收燃料集合体收容用篮以及回收燃料集合体收容容器，至少能达成以下效果之一：将回收燃料集合体的衰变热传至篮体再由篮体高效排除至外部；确保未临界性能；通过组合方管以提升构造强度以及传热性；减少制作工时。
附图说明
图1是显示回收燃料集合体收容容器的一例的容器的概略截面图。
图2是图1所示的容器的A-A截面图。
图3是显示实施方式1的篮体的俯视图。
图4是图3的A-A截面图。
图5是显示实施方式1的篮体的立体图。
图6-1是实施方式1的篮体的局部放大图。
图6-2是实施方式1的篮体的局部放大截面图。
图7-1是构成实施方式1的篮体的方管的说明图。
图7-2是构成实施方式1的篮体的方管的说明图。
图8是构成实施方式1的篮体的板状构件的说明图。
图9-1是显示本实施方式的第1变形例的板状构件的说明图。
图9-2是显示本实施方式的第1变形例的方管的说明图。
图10-1是显示本实施方式的第2变形例的构成篮体的板状构件的说明图。
图10-2是图10-1所示的板状构件的长边侧端部彼此相抵接的部分的放大图。
图10-3是图10-2所示的板状构件的说明图。
图10-4是显示本实施方式的第2变形例的构成篮体的板状构件另一例的说明图。
图11-1显示本实施方式的第3变形例的构成篮体的板状构件的说明图。
图11-2是显示本实施方式的第3变形例的构成篮体的板状构件另一例的说明图。
图11-3是显示本实施方式的第3变形例的篮体中改变板状构件的构成例的说明图。
图11-4是显示本实施方式的第3变形例的篮体的其它构成例的说明图。
图11-5是显示加强构件的其它构成例的说明图。
图12-1是本实施方式的第4变形例的构成篮体的板状构件的说明图。
图12-2是本实施方式的第4变形例的构成篮体的板状构件另一例的说明图。
图12-3是本实施方式的第4变形例的篮体中改变板状构件的构成例的说明图。
图12-4是本实施方式的第4变形例的篮体中改变板状构件的构成例的说明图。
图13是显示实施方式1的第5变形例的篮体的立体图。
图14-1是显示实施方式1的第5变形例的篮体的局部放大图。
图14-2是显示实施方式1的第5变形例的篮体的局部放大截面图。
图15是显示实施方式1的第5变形例的构成篮体的方管的说明图。
图16是显示实施方式1的第6变形例的篮体的俯视图。
图17-1是显示实施方式1的第6变形例的篮体，其为图16的B所示区域的放大图。
图17-2是显示实施方式1的第6变形例的篮体，其为图16的B所示区域的局部放大截面图。
图18是显示实施方式2的篮体的俯视图。
图19是图18的A-A截面图。
图20是显示实施方式2的篮体的立体图。
图21-1是实施方式2的篮体的局部放大图。
图21-2是实施方式2的篮体的局部放大截面图。
图22是实施方式2的构成篮体的方管的说明图。
图23-1是实施方式2的构成篮体的板状构件的说明图。
图23-2是实施方式2的构成篮体的板状构件的说明图。
图24-1是显示实施方式3的篮体的构成图。
图24-2是实施方式3的篮体所使用的间隔件的一例的说明图。
图24-3是实施方式3的构成篮体的板状构件的变形例的说明图。
图25-1是显示实施方式3的变形例的篮体的构成图。
图25-2是显示实施方式3的变形例的篮体的构成图。
标号说明
1、1a、1b、1c、1d、1e、1f、1g、1h：回收燃料集合体收容用篮(篮体)
1A、1B、2A、2B、3A、3C：收容单元列
10：第1方管
10a、14A、14B、14C、14D、16：方管
10FT、15A、15B：通量阱
10SW、10aSW、11SW、16SW：侧壁
10t1、10t2、11t1、11t2、12、13a、13b：突起部
11：第2方管
20、22A、22B、29、29a、29b：板状构件
21、23A、23B、26、31、31b：中空部
24：第1板状构件
25：第2板状构件
30、30a、30b：突起部
32、32a：加强构件
40：底板
200：容器(cask)
201：圆筒本体
201C：空腔
204：缓冲体
具体实施方式
以下，参照图式来详细说明本发明。用来实施本发明的最佳方式(以下称实施方式)并非用来限定本发明。下述实施方式的构成要素，包含本领域技术人员易于思及或实质相同的要素、即所谓属于均等范围内的要素。以下说明的回收燃料集合体收容用篮，主要是使用于运送、贮藏用容器，但不限于此。例如，能使用于贮藏目的的混凝土容器、罐(canister)、或是回收燃料集合体贮藏池的棚架(rack)。以下，根据需要会将回收燃料集合体收容用篮简称为篮体。
(实施方式1)
实施方式1的回收燃料集合体收容用篮，使方管的侧壁外侧所设的突起部彼此抵接地排列多个而构成收容单元列，其设置多列收容单元列，且在上述收容单元列之间，使实心或空心的板状构件的长边侧端部彼此抵接而重叠多段。在说明实施方式1的回收燃料集合体收容用篮之前，先说明回收燃料集合体收容容器。
图1是显示回收燃料集合体收容容器的一例的容器的概略截面图。图2是图1所示的容器的A-A截面图。如图1所示，容器200由盖200T与圆筒部200B所构成，在圆筒部200B的内部收容回收燃料集合体后通过盖200T施以密封。容器200的圆筒部200B，如图2所示具备：筒状的圆筒本体201、安装于圆筒本体201外周的传热片207、安装于传热片207的另一侧的长边侧端部的外筒205、以及充填于圆筒部200B的外周与传热片205与外筒205所构成的空间的中子吸收材209。圆筒本体201，为了发挥其遮蔽γ射线的功能，由具有充分厚度的碳钢或不锈钢制造。在用碳钢来制造圆筒本体201时，为了发挥足够的γ射线遮蔽功能，圆筒本体201的厚度为20～30cm。
可通过熔接而在筒状的圆筒本体201上安装底板。此外，也能在内部形状与圆筒本体201外形一致的容器内置入金属坯块(billet)，使用外形与圆筒本体201内形一致的冲孔用冲头对该金属坯块施以热成形，由此将圆筒本体201与底板成形为一体。另外也能通过铸造来制造圆筒本体201。
圆筒本体201的内部成为收容篮体1的空腔201C，篮体1用于收容回收燃料集合体。该空腔201C的与轴方向(图中Z方向)垂直的截面内形状为圆形。但根据容器200的规格，也能使用截面内形状为八角形、大致十字形、阶梯状等的空腔。在本实施方式，由于空腔201C的截面形状为圆形，在收容外形呈多角形的篮体1时，将第1间隔件202a～第5间隔件202e介入于篮体1与空腔201C之间，由此将篮体1定位于空腔201C内。
在此优选的是，使篮体1的外周面与空腔201C的内壁接触。如此，在确保未临界性能的同时，能以大面积进行其与容器间的热交换，因此能以较少的温度差进行传热。由此，相较于B-Al材，即使是使用传热性较差的B-SUS材的情形，仍能维持收容物于低温，而在B-Al材的情形下能使收容物的温度维持于更低温度。
在空腔201C内收容回收燃料集合体后，为了防止放射性物质从空腔201C内部泄漏出，将一次盖200T1、二次盖200T2、三次盖200T3(图1)安装于上述圆筒部的开口部而将空腔201C施以密封。为了确保密封性能，在一次盖200T1、二次盖200T2与圆筒本体201之间设置金属垫片。三次盖200T3，为了进一步辅助一次盖200T1、二次盖200T2而设置，但该盖构造根据所要求的规格仅设置一次盖与二次盖也可以。
在圆筒本体201的外周，将板状构件构成的多个传热片207安装成放射状。该传热片207，由铝板、铜板等的热的良导体所构成，通过熔接等的接合手段接合于圆筒本体201的外周，以进行良好的传热。在传热片207的外侧，通过熔接等的接合手段安装厚度数cm的碳钢制成的外筒205。收容于空腔201C内的回收燃料集合体会产生衰变热。该衰变热传过篮体1a与圆筒本体201、经由传热片207传导至外筒205，再由外筒205的表面排放至大气中。
在圆筒本体201与外筒205与两片传热片207所包围的空间209中，充填着具有中子吸收能力的材料。具有这种能力的材料，可使用作为富含氢的高分子材料的树脂、聚氨酯、硅等的中子吸收材料。通过该中子吸收材料，能吸收回收燃料集合体所释出的中子，而使泄漏至容器200外部的中子量低于规定值。
容器200，用来在收容回收燃料集合体后进行运送与贮藏。在运送容器200时，如图1所示，在容器的轴Z方向的两端部安装缓冲体204，万一容器200发生落下事因而等时，仍能确保容器的充分的密封性能以及收容物的安全性。接着说明本实施方式的篮体。
图3显示实施方式1的篮体的俯视图。图4是图3的A-A截面图。该篮体1，由第1方管10、第2方管11以及板状构件20组合成。回收燃料集合体收容于第1、第2方管10、11的内部。本实施方式的篮体1，具备合计26根的第1、第2方管10、11，最多能收容26根回收燃料集合体。图3中的#1～#26代表第1、第2方管10、11的编号，以便于说明。
至少第1、第2方管10、11，为了确保未临界性能与轻量化，由含B10(硼)的Al材料(以下称硼铝材)制造。B也可以是B4C(碳化硼)等的硼化合物。第1、第2方管10、11，例如能使用粉末冶金所制造出的硼铝坯块经热轧或热挤出成形而制得。关于板状构件20的材料并没有特别的限定，可使用与第1、第2方管11、12相同或不同的材料。
篮体1，为了收容于截面圆形的空腔201C(参照图2)，将第1间隔件202a～第5间隔件202e安装于篮体1的外周部，篮体1的与轴(篮体轴)Z垂直的截面形状呈大致圆形。第2方管11(#1、#2、#3、#7、#8、#13、#14、#19、#20、#24、#25、#26)配置于篮体1的外周部，并与第1间隔件202a～第5间隔件202e组合。也能在第1间隔件202a～第5间隔件202e设置与第1方管10的突起部相啮合的突起部等，而仅由第1方管10来构成篮体1。
该篮体1，使第1、第2方管10、11的侧壁外侧所设的突起部彼此相抵接地排列多个，由此来构成收容回收燃料集合体的收容单元列(方管列)1A、2A、3A、1B、2B、3B。在上述收容单元列1A、1B等之间，使中空的板状构件20的长边侧端部彼此相抵接而重叠多段(参照图4)。在此，板状构件20的重叠方向，与篮体1的轴Z方向呈平行的方向，板状构件20的长边侧端部与篮体1的轴Z方向交叉(本实施方式为正交)。根据此构成，能在第1、第2方管10、11与板状构件20之间确保宽广的传热面积。第1、第2方管10、11与板状构件20接触的面，由于是不存在突起部的平面，即使是使用难挤出材料的硼铝合金的情形下，仍能容易地成形出第1、第2方管10、11。接着，边说明构成篮体1的第1、第2方管10、11与板状构件20，边对篮体1做更详细的说明。
图5是显示实施方式1的篮体的立体图。图6-1是实施方式1的篮体的局部放大图。图6-2是实施方式1的篮体的局部放大截面图。图7-1、图7-2是构成实施方式1的篮体的方管的说明图。图8是构成实施方式1的篮体的板状构件的说明图。
如图5、图7-1所示，关于构成实施方式1的篮体的方管10，方管10的与轴Zp垂直的截面内形状为正方形，而与收容于其内部的回收燃料集合体的外形一致。如图5、图7-2所示，关于构成实施方式1的篮体的第2方管11，第2方管11的与轴Zp垂直的截面内形状为正方形，而与收容于其内部的回收燃料集合体的外形一致。第2方管11，在一侧壁11SW的外侧设置突起部11t1、11t2。
在此，突起部11t2除了传热的作用以外，也具有能使相邻的方管10的侧壁10SW支撑载荷的作用。此外，当载荷条件、热条件较宽松时，有时可省略突起部11t2。在未设置突起部11t2时。具有方管10的成形变得更容易的优点。方管10与中空的板状构件20，可将实心的板状构件弯曲、或结合而制造出，当能实施热挤出成形时，宜采用挤出成形来制造。
将第1方管10、第2方管11排列而构成收容单元列时，使相邻的第1方管10的突起部10t1彼此、突起部10t2彼此相抵接，而将多个第1方管10排列成直线状(例如收容单元列1A的#9～#12)。然后，在其外周部配置第2方管11，使第1方管10的突起部10t1及10t2分别与第2方管11的突起部11t1及11t2抵接(例如收容单元列1A的#8与#9)。此外，当由2根的第2方管11来构成收容单元列时(收容单元列3A、3B)，使相邻的第2方管11的突起部11t1彼此、突起部11t2彼此相抵接，而将2根的第2方管11排列成直线状(#1、#2以及#25、#26)。
如此将第1方管10、第2方管11排列而构成收容单元列1A、2A、3A、1B、2B、3B。由图3可看出，收容单元列3A与收容单元列2A、以及收容单元列3B与收容单元列2B，相对于第1、第2方管10、11的排列方向，以规定长度(第1方管10等的边长的一半)错开配置。即，在至少一对的收容单元列(例如收容单元列3A与收容单元列2A)中，一个收容单元列(收容单元列3A)的第1方管10的角部10C，配置在另一个收容单元列(收容单元列2A)的第2方管11的侧壁部11SW的位置。同样地，一个收容单元列(收容单元列3A)的第2方管11的角部11C，配置在另一个收容单元列(收容单元列2A)的第1方管10的侧壁部10SW的位置。在设定与配置的位置对应的突起部的空间时，列与列间的错开距离为“边长的大致一半”。
由此，在有限的截面(与篮体1的轴Z正交的截面)内能配置更多的第1方管10、第2方管11，因此能将第1方管10、第2方管11经由板状构件进行排列，第1方管10、第2方管11的突起，在第1方管10、第2方管11的位置将第1方管10、第2方管11固定于最适当的位置，因此可抑制容器200的尺寸增加而收容更多的回收燃料集合体。特别是对于回收燃料集合体的尺寸较大的PWR用回收燃料集合体，其收容数量的增加效果更大。
如图6-1所示，当相邻的第1方管10的突起部10t1彼此、突起部10t2彼此相抵接时，突起部10t1彼此与突起部10t2彼此所包围的空间，成为用来吸收回收燃料集合体所放射的中子的通量阱10FT。由此，在第1方管10、11内收容回收燃料集合体时，可确保未临界性能。此外，相邻的第2方管11彼此(#1、#2以及#25、26)、篮体1外周部的第1方管10与第2方管11(例如#4与#3)也是同样的。突起部的高度，由于是能在配置第1方管10、第2方管11的部位构成通量阱的高度，因而可抑制容器的尺寸增加。在此，突起部10t1、11t1等相抵接部分的面积，考虑传热性能与容器200落下时作用于突起部10t1、11t1的应力大小来决定。
如图3、图5，图6-2所示，在收容单元列1A与2A之间、1B与2B之间、2A与3A之间、以及2B与3B之间，使中空的板状构件20的长边侧端部TL抵接而重叠。如图8所示，板状构件20具有2个中空部21，板状构件20的与轴Zs方向垂直的截面形状为大致日字形。在此，板状构件20的轴Zs方向，与中空部21的贯通方向平行。当板状构件20配置于收容单元列之间时，板状构件20的中空部21成为用来吸收回收燃料集合体所放射的中子的通量阱，由此确保未临界性能。当板状构件20的长边侧的尺寸加大时，与轴Zs方向垂直的截面形状的大致日字形中，肋部R可能会变少。这时通过形成大致目字形等形状而以适当的间隔配置肋部R，以安全地支撑第1方管10、第2方管11。此外，当板状构件20的长边侧尺寸缩小时，与轴Zs方向垂直的截面形状的大致日字形中，肋部R可能会过多。这时，可形成口字形等的形状而省略肋部R，以合理安全地支撑第1方管10、第2方管11。在此，为了排除存积于板状构件20的中空部21的水与空气，可在板状构件20的长边侧端部TL以规定间隔设置贯通至中空部21的孔。
已知的篮体，将板状构件组合成纸盒状，以板状构件所包围的空间作为回收燃料集合体的收容单元，由此来收容回收燃料集合体。在这种板状构件中，仅能通过改变板状构件的厚度来调整收容单元的间隔，因而根据收容单元的位置可能不得不设定剩余的空间。本实施方式的篮体1中，通过改变板状构件20的厚度和第1方管10和第1方管10、第2方管11的突起部10t1、11t1等的高度这两者能够调整收容单元的间隔。即使是已知纸盒状篮体中无法调整收容单元的间隔的部位，通过调整第1方管10、第2方管11的突起部10t1、11t1等的高度，也能对收容单元的间隔进行适当设定。结果，本实施方式的篮体1，会比已知的纸盒状篮体形成更为紧凑(compact)。
如图8所示，板状构件20在内部设置1根肋部R，由此截面形成日字形。但肋部R数目不限于1根。在此，肋部R与板状构件20的长边侧端部TL的厚度，考虑传热性能与容器200落下时作用于肋部R与长边侧端部TL的应力大小来决定。
以多段重叠于收容单元列1A与2A间的板状构件20，其侧面S与第1、第2方管10、11的侧面接触。这样，本实施方式的篮体1，由于板状构件20与第1、第2方管10、11的接触面积大，因而能提升传热性能。此外，本实施方式的篮体1，由于能用更宽广的面积来承受容器200落下时的冲击，因而能提升耐冲击性。对于收容发热量大、质量大的PWR用回收燃料集合体的情形，这些方面特别有利。接着说明本实施方式的第1变形例。
(第1变形例)
本实施方式的第1变形例的板状构件及方管，具有和上述板状构件与方管大致相同的构成，其不同点仅在于，在与收容篮体的容器的圆筒本体的内部所形成的空腔底部相对的部分，设置缺口。
图9-1是显示本实施方式的第1变形例的板状构件的说明图。图9-2是显示本实施方式的第1变形例的方管的说明图。如图9-1所示，在容器200的圆筒本体201的内部形成空腔201C，其中收容着图1所示的篮体1。构成篮体的板状构件20a，在与空腔201C的底部B、即容器200的底部B相对的部分(长边侧端部)设置缺口20ac。此外，如图9-2所示，构成篮体的方管10(11)，在与空腔201C的底部B、即容器200的底部B相对的部分(端部)设置缺口M_P。
这样，本变形例的构成篮体的板状构件20a与方管10(11)，由于在与容器200的底部相对的部分设置缺口20ac、M_P，因而能提升篮体的排水性。缺口20ac、M_P，在真空干燥时具备排气通路的作用，因此能缩短真空干燥所需时间。此外，构成篮体的板状构件20a及方管10(11)、与容器200的底部B的接触面积减少，因此能将从篮体传送至与构成篮体的板状构件20a、方管10(11)直接接触的圆筒本体201C的热量降低。由此，相比于在板状构件20a与方管10(11)未设置缺口20ac、M_P的情形，可将圆筒本体201C的温度维持得较低。结果，能抑制圆筒本体201C的底部B侧所配置的具有中子吸收能力的材料(中子遮蔽材)的受热劣化，而能在数十年的贮藏期间中发挥对中子的遮蔽性能。此外，缺口20ac、缺口M_P的形状，可为矩形、圆弧状、或矩形与圆弧形所组合成的形状。
(第2变形例)
本实施方式的第2变形例，其特征在于，构成篮体的板状构件的长边侧端部与相邻的板状构件的长边侧端部相抵接的部分的面积小于以与构成板状构件的长边侧端部的面平行的平面切割上述板状构件时上述板状构件的截面面积。为了如此构成，可在板状构件的长边侧端部形成延伸于板状构件的长边方向的突起部(突条)。
图10-1显示本实施方式的第2变形例的构成篮体的板状构件的说明图，图10-2是图10-1所示的板状构件的长边侧端部彼此相抵接的部分的放大图。图10-3是图10-2所示的板状构件的说明图。图10-4是显示本实施方式的第2变形例的构成篮体的板状构件另一例的说明图。构成篮体1d的板状构件29，和图8所示的板状构件20同样地具备2个中空部31。2个中空部31的截面呈矩形且贯通板状构件29的长边方向。在板状构件29的长边侧端部TL朝向板状构件20的宽度方向且沿板状构件29的整个长边方向形成该。
通过设置长边侧端部TL的突起部30，板状构件29的长边侧端部TL与相邻的板状构件的长边侧端部相抵接部分的面积St小于以与构成板状构件29的长边侧端部TL的面平行的平面切割板状构件29时板状构件的截面(图10-1的X-X截面)的面积Sd。板状构件29彼此抵接部分的长边侧端部TL，基于水的粘性与表面张力而容易存积水，因此板状构件29彼此抵接的部分越小越好。这样，通过缩小板状构件29彼此抵接的部分的面积，能减少篮体1d内的残留水分，同时能缩短真空干燥所需的时间。此外，由于能减少篮体1d内的残留水分，即使在水中含有非挥发性杂质等时，也可减少上述杂质量而抑制上述杂质所造成的腐蚀。
在此，如图10-2、图10-3所示的板状构件29a，可以使一方的长边侧端部的突起部30的前端部形成平面状，使另一方的长边侧端部的突起部30a的前端部形成圆弧状。这样，突起部30与突起部30a的抵接部分的面积(抵接部)CP更为缩小，而能进一步减少篮体1d内的残留水分。此外，在将板状构件29a重叠时，利用平面状的突起部30来支撑圆弧状的突起部30a，能安定地进行板状构件29a的重叠，而提高作业效率。在本变形例，如图10-4所示的板状构件29b，其所具备的中空部31b只有一个亦可。
图10-1、图10-2所示的篮体1d，在板状构件29、29a、29b的抵接部分，形成被突起部30、30a、30b所包围的空间FT。由此，水容易流过空间FT内而能改善排水性。此外，由于在板状构件29、29a、29b的抵接部分能确保宽广的空间FT，在真空干燥时的排气变容易，能缩短真空干燥所需的时间。
(第3变形例)
本实施方式的第3变形例的篮体，其特征在于，在板状构件之间设置加强构件。图11-1是显示本实施方式的第3变形例的构成篮体的板状构件的说明图，图11-2是显示本实施方式的第3变形例的构成篮体的板状构件另一例的说明图，图11-3是显示本实施方式的第3变形例的篮体中改变板状构件的构成例的说明图。如图11-1所示，篮体1e在板状构件20之间配置截面矩形的加强构件32。即，加强构件32配置成与板状构件20的长边侧端部TL抵接。加强构件32可使用具有沿长边方向贯通的孔的中空构件。由此，能使加强构件32轻量，而实现篮体1e的轻量化。
此外，可取代板状构件20，而使用图11-2所示的具有一个中空部21’的板状构件20’。图11-3所示的篮体1e，取代图11-1所示的构成篮体1e的板状构件20，而使用在长边侧端部TL形成突起部30的板状构件29。加强构件32配置于板状构件29之间，板状构件29的突起部30抵接于加强构件32。
构成篮体1e的板状构件20，例如由含有硼或硼化合物的铝合金所构成，加强构件32，使用比板状构件20强度更高的材料、例如不锈钢所构成。当加强构件32是由不锈钢等高强度材料构成时，基于遮蔽中子的观点，宜由含硼或硼化合物的材料来构成加强材料32。本变形例的篮体1e，主要是通过加强材料32来承受对篮体1e的冲击负荷。由此，不需要为了承受对篮体1e的冲击负荷而将铝合金所构成的板状构件20等的厚度加厚，因而能实现板状构件20等的紧凑化。结果，能使篮体1e的尺寸变得更小。
加强构件32优选的是，例如配置于与篮体1e所收容的回收燃料集合体的支持格子相对应的位置。这样，收容于篮体1e的回收燃料集合体所产生的施加于篮体1e的负荷可由加强构件32承受，因此能有效减轻板状构件20的负荷。
图11-4是显示本实施方式的第3变形例的篮体的其它构成例的说明图，图11-5是显示加强构件的其它构成例的说明图。图11-4所示的篮体1f，将实施方式1的第2变形例的构成篮体1d的板状构件29(参照图10-1)以长边侧端部TL彼此相抵接的方式重叠，且在形成于长边侧端部TL的突起部30所包围的空间内配置截面呈矩形的加强构件32。这样也能获得与上述篮体1e(图11-1、图11-3)同样的作用效果。加强构件32，可使用图11-5所示的具有沿长边方向贯通的孔的中空构件。
如图11-4的篮体1f所示，若在形成于长边侧端部TL的突起部30所包围的空间配置加强构件32，则传热性优异的板状构件29接触于与方管相接的面。因此，即使加强构件32是使用强度优于板状构件32但传热性劣于板状构件32的材料，在传热性方面，篮体1f的效果不会比图11-1所示的篮体1e差。此外，也能避免其与方管之间发生起因于异种金属接触的腐蚀。
(第4变形例)
本实施方式的第4变形例的篮体，其特征在于，在形成于板状构件的中空部设置板状构件内加强构件。图12-1是本实施方式的第4变形例的构成篮体的板状构件的说明图，图12-2是本实施方式的第4变形例的构成篮体的板状构件另一例的说明图。图12-3、图12-4是本实施方式的第4变形例的篮体中改变板状构件的构成例的说明图。如图12-1所示，篮体1g，使具备2个中空部21的板状构件20以长边侧端部TL彼此抵接重叠而构成。板状构件20的中空部21，其截面呈矩形，且在板状构件20的长边方向上贯通。
板状构件20所具备的2个中空部21中，至少一方设有作为板状构件内加强构件的加强构件32。在本实施方式，在2个中空部21的一方设置加强构件32，又如图12-2所示的作为板状构件内加强构件的加强构件32a所示，可形成沿长边方向贯通的孔32h。由此，能减轻加强构件32a的重量，而实现篮体1f的轻量化。
图12-3所示的篮体1h，将实施方式1的第2变形例的板状构件29b(参照图10-4)以长边侧端部TL彼此抵接地重叠，且在形成于长边侧端部TL的突起部30b所包围的空间内配置截面矩形且中空的加强构件32a(参照图12-2)。此外，在板状构件29b所形成的中空部31b中配置截面矩形且中空的加强构件32a。加强构件32a亦可为实心，也能使加强构件根据其配置位置而分成实心、中空来使用。例如，可在板状构件29b彼此间配置实心的加强构件以确保强度，并在板状构件29b的中空部31b配置中空的加强构件以实现强度和抑制质量的增加。图12-4所示的篮体1h’，仅在板状构件29b的必要部位配置加强构件32a。这样，本变形例能根据需要来配置加强构件32a，因此容易对应于篮体的规格改变。
构成篮体1e、1h的板状构件29、29b，例如由含有硼或硼化合物的铝合金所构成，加强构件32、32a，例如由不锈钢所构成。当加强构件32、32a是由不锈钢构成时，基于遮蔽中子的观点，宜使用含硼或硼化合物的不锈钢。本变形例的篮体1e、1h，主要是通过加强材料32、32a来承受对篮体1e、1h的冲击负荷。由此，不需要为了承受对篮体1e、1h的冲击负荷而将铝合金所构成的板状构件29、29b的厚度加厚，而能实现板状构件29、29b的紧凑化。结果，能使篮体1e、1h的尺寸变得更小。此外，加强构件32、32a，配置于与第1、第2方管10、11(参照图7-1、图7-2)接触的板状构件29、29b的内部。加强构件32、32a虽是由导热率比铝合金低的不锈钢所构成，但由于在加强构件32、32a的外侧配置高导热率的铝合金构成的板状构件29、29b而与第1、第2方管10、11接触，因此来自第1、第2方管10、11的热能高效传至板状构件29、29b。由此能确保篮体1g、1h的传热性能。
(第5变形例)
本实施方式的第5变形例的篮体，大致和实施方式1的篮体(参照图3～图5等)相同，主要不同点是在设于方管的侧壁外侧的突起部处设置倾斜部。其它构成则与实施方式1的篮体相同。
图13是显示实施方式1的第5变形例的篮体的立体图。图14-1是显示实施方式1的第5变形例的篮体的局部放大图，图14-2是显示实施方式1的第5变形例的篮体的局部放大截面图。图15是显示实施方式1的第5变形例的构成篮体的方管的说明图。如图13、图14-1、图14-2所示，本变形例的篮体1a，和实施方式1的篮体1(参照图3～图5等)同样地，在将方管10a排列成直线状而构成的收容单元列之间，重叠配置多段的板状构件20。
如图13、图14-1、图15所示，实施方式1的第5变形例的构成篮体的方管10a，在相对的侧壁10aSW的外侧，分别设置突起部12、13a以及突起部12、13b。在与方管10a的轴Zp正交的截面上，设于方管10a的角部的突起部13a、突起部13b的抵接部，相对于方管10a的侧壁10aSW的壁面呈倾斜。在此，突起部13a，其从侧壁10aSW的壁面起的高度越往突起部12越高；突起部13b，其从侧壁10aSW的壁面起的高度越往突起部12越低。当突起部13a与突起部13b抵接时，两者会互相重叠。
根据此构成，在将方管10a进行组合时，具有方管10a彼此间不易偏移的优点和传热面积变宽的优点。因此，方管10a间的传热效率与力的传送效率提升。又由于方管10a彼此间难以偏移，因而能提升篮体1a组装时的作业效率。此处仅图示出单面的倾斜，若在一个突起上形成朝向相反方向的2个倾斜，不仅能限制方管的旋动动作，且在传送力时能抵消在突起部产生弯曲的力。接着说明本实施方式的第6变形例。
(第6变形例)
本实施方式的第6变形例的篮体，大致和实施方式1的篮体(参照图3～图5等)相同，主要不同点在于，根据篮体内的位置来改变通量阱的大小。其它构成则与实施方式1的篮体相同。
图16是显示实施方式1的第6变形例的篮体的俯视图。图17-1是显示实施方式1的第6变形例的篮体，其为图16的B所示区域的放大图。图17-2是显示实施方式1的第6变形例的篮体，其为图12的B所示区域的局部放大截面图.
如图16、图17-1、图17-2所示，本变形例的篮体1b，使方管14A～14D的突起部的高度不同，与板状构件的侧面正交的方向上的中空部尺寸在板状构件22A、22B之间不同，在篮体1b内使通量阱的尺寸不同。该变形例的篮体1b，在其中心部、即配置于轴Z周围的方管及板状构件所形成的通量阱的尺寸比其它部分大，由此提升篮体1b的中央部的中子吸收性能。且在篮体1b的中心部周边配置高燃烧度的回收燃料。如上述般改变方管的突起高度并改变板状构件的厚度外，根据燃料的规格，有时仅改变方管的突起高度也能应对，有时方管的突起高度相同而改变板状构件的厚度能够应对，根据燃料的规格来选择适于高密度收容的手段(配置模式)。
如图17-1所示，在与方管侧壁垂直的方向上的方管14A与方管14B所构成的通量阱15A的尺寸t1，比方管14B与方管14C、或方管14D与方管14C所构成的通量阱15B的尺寸t2大。又如图17-2所示，图中最上段的板状构件22A位于横穿篮体的中心的位置，在与侧面垂直的方向上的中空部23A的值最大。位于图中中央的板状构件的与侧面垂直的方向上的中空部23A的尺寸，等同于或稍小于最上段的值，但比图中最下段的板状构件22B的与侧面垂直的方向上的中空部238尺寸大。由此，能使篮体1b的中心部周边的通量阱比其它部分大
如本变形例的篮体1b所示，通过改变方管的侧壁外侧上形成的突起部的尺寸、板状构件的中空部的尺寸，可容易地改变篮体1b内的通量阱的尺寸。由此，能根据收容于篮体1b的回收燃料集合体的燃烧度来改变通量阱。通量阱的尺寸优选形成为，从篮体1b的外侧越往中心部越大。
篮体1b的中心部，由于也会接收来自周围单元中收容的回收燃料的放射线，需要通过加厚板状构件的厚度等以使通量阱大于外周部。另一方面，篮体1b的外周部，其周围的单元比中心部少，因此来自回收燃料的放射线比中心部少。若以中心部所要求的通量阱尺寸来构成整体篮体1b的通量阱，外周部的通量阱尺寸会超出所需，而造成篮体的质量增加与尺寸增加。于是，通过使通量阱尺寸从篮体1b的外侧越往中心部越大，可抑制篮体1b的质量增加与尺寸增加。
以上，在本实施方式及其变形例中，使设于方管的侧壁外侧的突起部彼此相抵接而排列多个而构成的收容单元列，设置多列收容单元列，进而在上述收容单元列之间，使中空的板状构件的长边侧端部彼此相抵接而重叠多段。由此，能增大方管与板状构件间的传热面积，并能在用来收容回收燃料集合体的方管间形成通量阱，即使在收容PWR用回收燃料的情形下，仍能确保充分的传热性能与未临界性能。此外，由于设于方管的突起部的数量少，即使是使用硼铝材等难挤出材料的情形下，仍能确保挤出精度，而避免制造效率变差。特别是，在将设有缺口的板状构件组装成纸盒状的篮体中，当经由挤出成型等制得板状构件后必须再实施缺口加工，但在本实施方式及其变形例，并不须进行该缺口加工，因此能大幅减少加工费用。此外，与本实施方式及其变形例的构成具备同样的构成的实施方式，可达成与本实施方式同样的作用效果。此外，本实施方式及其变形例所公开的构成，也能适当使用于以下的实施方式。
(实施方式2)
实施方式2，关于组合方管与中空的板状构件这点与实施方式1等相同，其不同点在于，使方管的侧壁外侧与第1板状构件的侧壁外侧抵接交互排列而构成多列的收容单元列，且在收容单元列之间，使第2板状构件的长边侧端部彼此相抵接而重叠多段。其他构成和实施方式1等相同。
图18显示实施方式2的篮体的俯视图，图19是图18的A-A截面图。图20是显示实施方式2的篮体的立体图。图21-1是实施方式2的篮体的局部放大图。图21-2是实施方式2的篮体的局部放大截面图。图22是实施方式2的构成篮体的方管的说明图。图23-1、图23-2是实施方式2的构成篮体的板状构件的说明图。
如图18、图19、图20、图21-1、图21-2所示，该篮体1c，使方管16的侧壁外侧与第1板状构件24的侧壁外侧抵接交互排列而构成多列的收容单元列1A、2A、3A、1B、2B、3B，且在上述收容单元列之间，使第2板状构件25以长边侧端部彼此相抵接而重叠多段。然后，在方管16内收容回收燃料集合体。根据此构成，在方管16与第1板状构件24及第2板状构件25之间能确保宽广的传热面积。此外，方管16与第1及第2板状构件24、25接触的面，由于是不含突起部的平面，即使是使用难挤出材料的硼铝合金时，仍能容易地成形出方管16。
此外，由于方管16是不含突起的单纯形状的1种，方管16的挤出成形所使用的模具只需1种且为单纯形状，因此能改善生产率，同时能减少方管16的制造及管理作业。此外，只要第1及第2板状构件24、25的截面形状(与中空部26的贯通方向正交的截面形状)相同，即可使第1及第2板状构件24、25通用化。由此，同时能减少第1及第2板状构件24、25的制造及管理作业。接着，边说明构成篮体1c的方管16及第1、第2板状构件24、25，边对篮体1c做更详细的说明。
如图20、图21-1、图22所示，实施方式2的构成篮体1c的方管16，其与方管16的轴Zp垂直的截面内形状及截面外形状均为正方形，而在内部收容回收燃料集合体。和实施方式1的方管10等不同，方管16在侧壁16SW的外侧并未设置突起部。由此，即使是使用硼铝等的难挤出材料料的情形下，相较于实施方式1的方管10等也易于进行挤出成形。
如图20、图21-1、图23-1、图23-2所示，第1板状构件24具备2个中空部26，第1板状构件24的与轴Zs方向垂直的截面形状为大致日字形。在此，第1板状构件24的轴Zs方向，与中空部26的贯通方向平行。当第1板状构件24配置于方管16间的情形下，第1板状构件24的中空部26成为通量阱，在将燃料放置于池水中或从池水中取出燃料时吸收回收燃料集合体所放射的中子，因此能确保未临界性能。
如图23-1所示，板状构件24(25)，在内部设置1根肋部R，由此形成截面日字形。肋部R数目不限于1根。在此，肋部R的厚度h2与第1板状构件24的长边侧端部TL的厚度h1，考虑传热性能、容器200(参照图1、图2)落下时作用于肋部R与第1板状构件24的侧面S的应力大小来决定。当板状构件24(25)的长边侧的尺寸加大时，与轴Zs方向垂直的截面形状为大致日字形的构成的话，肋部R可能会不足。这时可形成大致目字形等形状而将肋部R以适当的间隔配置，以安全地支撑方管。此外，当板状构件24(25)的长边侧尺寸缩小时，与轴Zs方向垂直的截面形状为大致日字形的构成的话，肋部R可能会过多。这时，可形成口字形等的形状而省略肋部R，以合理安全地支撑方管。
由方管16及第1板状构件24排列成收容单元列时，使方管16的侧壁外壁与第1板状构件24的侧面S相抵接，将方管16与第1板状构件24交互排列，且将方管16与第1板状构件24排列成直线状(收容单元列1A、1B等)。由于在相邻的方管16之间配置第1板状构件24，如上述这样，第1板状构件24所具备的中空部26成为通量阱。
这样排列方管16与第1板状构件24而构成收容单元列1A、2A、3A、1B、2B、3B。如图18所示，在方管16的排列方向上，收容单元列3A与收容单元列2A、以及收容单元列3B与收容单元列2B，以规定长度(方管16的边长的一半)错开配置。由此，在有限的截面(与篮体1c的轴Z呈正交的截面)内能配置更多的方管16，因此可抑制容器200(参照图1、图2)的尺寸增加而收容更多的回收燃料集合体。特别是针对回收燃料集合体的尺寸较大的PWR用回收燃料集合体，其收容数量的增加效果更佳。
如图18、图20、图21-2所示，在收容单元列1A与2A之间、1B与2B之间、2A与3A之间、以及2B与3B之间，使第2板状构件25以长边侧端部TL相抵接的方式重叠。如图23-2所示，第2板状构件25具备2个中空部26，第2板状构件25的与轴Zs方向垂直的截面形状为大致日字形。在此，第2板状构件25的轴Zs方向与中空部26的贯通方向平行。当第2板状构件25配置于收容单元列间的情形下，第2板状构件25的中空部26成为通量阱，以在将燃料放置于池水中或从池水中取出燃料时吸收回收燃料集合体所放射的中子，因此能确保未临界性能。
如图23-2所示，第2板状构件25，在内部设置1根肋部R，由此形成截面日字形。肋部R数目不限于1根。在此，肋部R及第2板状构件25的长边侧端部TL的厚度，考虑传热性能与容器200落下时作用于肋部R与长边侧端部TL的应力大小来决定。当板状构件25的长边侧的尺寸加大时，与轴Zs方向垂直的截面形状为大致日字形的构成的话，肋部R可能会不足。这时可形成大致目字形等形状而将肋部R以适当的间隔配置，以安全地支撑方管。此外，当板状构件25的长边侧尺寸缩小时，与轴Zs方向垂直的截面形状为大致日字形的构成的话，肋部R可能会过多。这时，可形成口字形等的形状而省略肋部R，以合理安全地支撑方管。
配置于收容单元列1A与2A间等的重叠多段的第2板状构件25的侧面S，如图21-1所示，与方管16的侧壁外壁以及第1板状构件24的长边侧端部TL接触。这样，本实施方式的篮体1c，由于方管16与第1、第2板状构件24、25的接触面积大，因而能提升传热性能。此外，本实施方式的篮体1c，由于能用更宽广的面积来承受容器200落下时的冲击，因而能提升耐冲击性。在收容发热量大、质量大的PWR用回收燃料集合体的时候，这些方面特别有利。
以上，在本实施方式，使方管的侧壁外侧与第1板状构件的侧壁外侧抵接地交互排列而构成多列的收容单元列，且在收容单元列之间，使第2板状构件的长边侧端部彼此相抵接而重叠多段。由此，能增大方管与板状构件间的传热面积，且在用来收容回收燃料集合体的方管间能形成通量阱，即使是收容PWR用回收燃料的情形下，仍能确保充分的传热性能与未临界性能。此外，由于方管上不存在突起部，即使是使用硼铝材等的难挤出材料的情形下，仍易于确保挤出精度，同时能改善产率，而减少方管16的制造与管理操作。此外，若第1及第2板状构件24、25的截面形状相同，即可使第1及第2板状构件24、25通用化。如此能减少第1及第2板状构件24、25的制造与管理操作。此外，具备与本实施方式及变形例所公开的构成同样的构成则能达成与本实施方式相同的作用效果。另外，本实施方式及变形例所公开的构成，也能适用于以下的实施方式。
(实施方式3)
实施方式3，关于组合方管与中空的板状构件这点与实施方式1等相同，其不同点在于，板状构件相对于将篮体收容于内部的回收燃料集合体收容容器、即所谓容器的底部具有倾斜而重叠。其它构成则和实施方式1等相同。
图24-1是显示实施方式3的篮体的构成图。图24-2是实施方式3的篮体所使用的间隔件的一例的说明图。该篮体1A所具备的板状构件20(参照图8)，以相对容器底部B具有倾斜地重叠多段的板状构件20而构成。配置于底部B的间隔件20A，如图24-1所示，呈直角三角形形状。让板状构件20的长边侧端部抵接在间隔件20A的斜边上而重叠。通过在与底部B相反的一侧配置间隔件20A，能使与底部B相反的一侧的篮体1A端部变得平坦。在本实施方式，例如像图8所示，将长方形的板状构件20沿对角线(图24-2中的单点划线)切断而构成间隔件20A。
该篮体1A根据上述构成，在板状构件20的中空部21A不致蓄积空气与水W。此外，板状构件20的倾斜度越小(きつい)越能期待更可靠的效果，但为了方便制造用来决定倾斜度的间隔件20A，其合理范围在0度以上至板状构件20的一段的高度为止。此外，方管10与板状构件20，可通过螺栓或焊接等形成一体，而使篮体1A的操作变容易。另外，也能用线材、带材等的限制手段将方管10与板状构件20结合成一体，而使篮体1A的操作变容易。这种情形下，能根据需要来将篮体1A分解。此外，可将通过螺栓或焊接而一体化的板状构件20，用线材、带材等的限制手段和方管10结合成一体。由此对篮体1A能一体进行操作。
在图5所示的篮体1，为了排除蓄积于板状构件20的中空部21的水与空气，在板状构件20的长边侧端部TL以规定间隔形成贯通中空部21的孔。一般的钻孔是使用钻头，但板状构件20例如由含有硼或硼化合物的铝合金构成。在使用钻头进行钻孔时，钻头的刀尖的中心部相对于板状构件20(被加工物)的中心部静止，当板状构件20所含的硬质硼粒子等接触钻头的刀尖时，刀尖前端显著磨损，而造成钻头的进给困难。结果，必须频繁地实施钻头刀尖的研磨而造成作业效率变差，导致篮体的制造成本上升。本实施方式的篮体1A，相对于容器底部B，中空的板状构件20具有倾斜而重叠多段，存在于板状构件20的中空部的水与空气能够容易地沿倾斜来排除，因此不需要在板状构件20的长边侧端部设置孔。结果，使篮体1A的制造变容易，且能降低制造成本。
图24-3是表示实施方式3的构成篮体的板状构件的变形例的说明图。在板状构件26所具备的中空部(孔)27的贯通方向上的该中空部27的截面形状，如图24-3所示宜为跑道状。即，中空部27的截面形状，使板状构件26的长边侧端部TL侧及其对向侧形成曲面。这样，能将板状构件26的中空部27的顶部及底部的平面去除，而更具效果地避免在中空板状构件26的内部存积空气与水。
图25-1、图25-2是显示实施方式3的变形例的篮体的构成图。本变形例的构成与实施方式3大致相同，不同点在于，在篮体1A与容器底部B之间配置底板40，其它构成均和实施方式3相同。在篮体1A与容器底部B之间，配置用来将两者分隔的底板40。如图25-1、图25-2所示，在底板40设有孔40h。在底板40的容器底部B的对向侧，设有突起部41，由此在底板40与容器底部B之间形成空间42。底板40也能形成竹帘状。在此的底板40例如是由不锈钢所构成。若用不锈钢等的导热率较低的材料来构成底板40，利用传导热阻与接触热阻，可在篮体1A与容器之间确保热遮蔽性能。此外，多个重叠的板状构件20与底板40也可使用螺栓与螺母结合成一体。
在收容PWR用回收燃料集合体的情形下，设于底板40的孔40h的大小设定成使回收燃料集合体的端部载置于底板40上。在收容BWR用回收燃料集合体的情形下，孔40h的大小设定成使回收燃料集合体的端部穿过设于底板40的孔40h。由于PWR用回收燃料集合体的端部平坦，因而将其端部载置于底部40上以确保排水性。另一方面，由于BWR用回收燃料集合体的端部尖细，即使和容器的底部B接触仍能确保排水性，因此设定成使该端部能穿过孔40h，以抑制容器的整体长度增加。
此外，通过设置底板40，装载于底板40上的篮体1A能一体操作。另外，由于能减少从篮体1A传至容器底部B的热量，能抑制配置于容器底部B侧的具有中子吸收能力的材料(中子遮蔽材)的受热劣化，可在数十年的贮藏期间中持续发挥其中子遮蔽性能。此外，篮体1A的排水W，通过相对于容器底部B形成倾斜配置的板状构件20的内部空间而排至外部，又从篮体1A落至底板40的水，从底板40上的孔40h排至底板40与容器底部B间所形成的空间42。利用该空间42能提升排水性，因而可减低真空干燥前的残留水分而缩短真空干燥所需的时间。此外，利用空间42可提升通气性，因此同时能提升真空干燥的效率。在此，通过上述方法一体化的篮体1A，可通过螺栓或焊接等固定于底板40。由此，底板40与篮体1A能一体操作，将篮体1A配置于容器内部的作业变得容易。
在此，当设于底板40的突起部41呈板状时，若像图9-1的板状构件20a所示在与底部B接触的部分设置缺口，可改善排水性并缩小与底部B间的传热面积。突起部41不限于图25-2所示的板状，也能将柱状构件隔规定的间隔配置。
综上所述，本发明的回收燃料集合体收容用篮及回收燃料集合体收容用容器，适用于回收燃料集合体的运送与贮藏，特别适用于PWR用回收燃料集合体的运送与贮藏。该篮体也能使用于贮藏目的的混凝土容器、罐(canistef)、或是回收燃料集合体贮藏池的棚架。

Claims (36)

1.一种回收燃料集合体收容用篮，其特征在于，
具备：在相对的侧壁的外侧的至少一面设置多个突起部且收容回收燃料集合体的方管、以及板状构件；
通过使上述方管的突起部彼此抵接地排列多个而构成收容单元列，设置多列的收容单元列，进而在上述收容单元列之间，使上述板状构件的长边侧端部彼此抵接而重叠多段。
2.一种回收燃料集合体收容用篮，其特征在于，
具备：在相对的侧壁的外侧分别设置多个突起部且收容回收燃料集合体的第1方管、在一侧壁的外侧设置多个突起部且收容回收燃料集合体的第2方管、以及板状构件；
使上述第1方管的突起部彼此抵接地排列多个，在其外侧配置上述第2方管以使上述第1方管的突起部与上述第2方管的突起部抵接而构成收容单元列，设置多列的收容单元列，进而在上述收容单元列之间，使上述板状构件的长边侧端部彼此抵接而重叠多段。
3.如权利要求1或2所述的回收燃料集合体收容用篮，其特征在于，上述板状构件，朝向上述方管的长边方向重叠。
4.如权利要求1～3中任一项所述的回收燃料集合体收容用篮，其特征在于，在相邻的上述板状构件之间配置加强构件，其支撑对上述回收燃料集合体收容用篮的载荷的一部分，以加强上述回收燃料集合体收容用篮。
5.如权利要求1～4中任一项所述的回收燃料集合体收容用篮，其特征在于，上述板状构件是具有至少1个以上的孔的中空构件。
6.如权利要求5所述的回收燃料集合体收容用篮，其特征在于，在上述孔内配置实心或中空的板状构件内加强构件，其支撑对上述回收燃料集合体收容用篮的载荷的一部分，以加强上述回收燃料集合体收容用篮。
7.如权利要求6所述的回收燃料集合体收容用篮，其特征在于，当上述孔有2个以上时，至少在1个上述孔内配置上述板状构件内加强构件。
8.如权利要求1～7中任一项所述的回收燃料集合体收容用篮，其特征在于，上述突起部，在与相邻的上述方管的上述突起部接触的部分设置锥状部。
9.如权利要求1～8中任一项所述的回收燃料集合体收容用篮，其特征在于，根据上述方管所配置的部位，上述突起部彼此所包围的空间大小不同。
10.如权利要求1～9中任一项所述的回收燃料集合体收容用篮，其特征在于，根据上述板状构件所配置的部位来改变上述板状构件的厚度。
11.如权利要求1～10中任一项所述的回收燃料集合体收容用篮，其特征在于，改变上述方管的上述突起部彼此所包围的空间大小与上述板状构件的厚度。
12.如权利要求11所述的回收燃料集合体收容用篮，其特征在于，上述方管的上述突起部彼此所包围的空间大小与上述板状构件的厚度，从上述回收燃料集合体收容用篮的外侧越往中心部越大。
13.一种回收燃料集合体收容用篮，其特征在于，具备：
收容回收燃料集合体的方管、
截面外形状呈矩形且中空的第1板状构件、和
截面外形状呈矩形且中空的第2板状构件；
使上述方管的侧壁外侧与上述第1板状构件的侧壁外侧抵接地交互排列而构成收容单元列，设置多列的收容单元列，进而在上述收容单元列之间，使上述第2板状构件的长边侧端部彼此抵接而重叠多段。
14.如权利要求13所述的回收燃料集合体收容用篮，其特征在于，上述第2板状构件的板厚或尺寸与上述第1板状构件不同，但与上述第1板状构件相似。
15.如权利要求1～14中任一项所述的回收燃料集合体收容用篮，其特征在于，在至少一对的上述收容单元列中，上述一个收容单元列的方管的角部，配置于另一个收容单元列的方管的侧壁部的位置。
16.如权利要求1～15中任一项所述的回收燃料集合体收容用篮，其特征在于，在至少一对的上述收容单元列中，上述一个收容单元列的方管的角部，配置于另一个收容单元列的方管的角部的位置。
17.如权利要求1～16中任一项所述的回收燃料集合体收容用篮，其特征在于，在与将上述回收燃料集合体收容用篮收容于内部的回收燃料集合体收容容器的底部相对的上述板状构件的长边侧端部、或与上述回收燃料集合体收容容器的底部相对的上述方管的端部中的至少一方上设置缺口。
18.如权利要求5～16中任一项所述的回收燃料集合体收容用篮，其特征在于，配置于上述收容单元列间的上述板状构件，以相对于在内部收容上述回收燃料集合体收容用篮的回收燃料集合体收容容器的底部具有倾斜的方式重叠。
19.如权利要求18所述的回收燃料集合体收容用篮，其特征在于，上述板状构件所具备的孔的截面形状呈跑道状。
20.如权利要求18或19所述的回收燃料集合体收容用篮，其特征在于，上述板状构件的长边侧端部与相邻的上述板状构件的长边侧端部相抵接的部分的面积，小于以与构成上述板状构件的长边侧端部的面平行的平面切割上述板状构件时上述板状构件的截面面积。
21.如权利要求20所述的回收燃料集合体收容用篮，其特征在于，在上述板状构件的长边侧端部上，在与相邻的上述板状构件的长边侧端部抵接的部分形成突起部。
22.如权利要求20或21所述的回收燃料集合体收容用篮，其特征在于，在上述板状构件的长边侧端部，在与相邻的上述板状构件的长边侧端部抵接的部分形成空间。
23.如权利要求18～20中任一项所述的回收燃料集合体收容用篮，其特征在于，在上述回收燃料集合体收容用篮与上述回收燃料集合体收容容器的底部之间，设置用来分隔两者的底板。
24.如权利要求23所述的回收燃料集合体收容用篮，其特征在于，在上述底板上设置开口部。
25.如权利要求24所述的回收燃料集合体收容用篮，其特征在于，在上述底板与上述回收燃料集合体收容容器的底部之间设置空间。
26.如权利要求1～25中任一项所述的回收燃料集合体收容用篮，其特征在于，至少上述方管由含有硼或硼化合物的铝合金构成。
27.如权利要求1～25中任一项所述的回收燃料集合体收容用篮，其特征在于，至少上述板状构件由含有硼或硼化合物的铝合金构成。
28.如权利要求1～25中任一项所述的回收燃料集合体收容用篮，其特征在于，至少上述方管由含有硼或硼化合物的不锈钢构成。
29.如权利要求1～25中任一项所述的回收燃料集合体收容用篮，其特征在于，至少上述板状构件由含有硼或硼化合物的不锈钢构成。
30.如权利要求1～25中任一项所述的回收燃料集合体收容用篮，其特征在于，至少上述方管由含有钆或钆化合物的不锈钢构成。
31.如权利要求1～25中任一项所述的回收燃料集合体收容用篮，其特征在于，至少上述板状构件由含有钆或钆化合物的不锈钢构成。
32.如权利要求4～31中任一项所述的回收燃料集合体收容用篮，其特征在于，上述加强构件由不锈钢构成。
33.如权利要求6～31中任一项所述的回收燃料集合体收容用篮，其特征在于，上述板状构件内加强构件，由强度比上述板状构件高的材料构成。
34.如权利要求33所述的回收燃料集合体收容用篮，其特征在于，上述板状构件内加强构件由不锈钢构成。
35.一种回收燃料集合体收容容器，其特征在于，具备：
具有开口部与空腔的圆筒部、
安装于上述开口部且密封上述空腔的盖、以及
配置于上述空腔内的权利要求1～34中任一项所述的回收燃料集合体收容用篮。
36.如权利要求35所述的回收燃料集合体收容容器，其中，上述回收燃料集合体收容用篮的外周面与上述空腔的内壁接触。
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