JP2000275395A - 使用済み燃料の貯蔵方法 - Google Patents

使用済み燃料の貯蔵方法

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JP2000275395A
JP2000275395A JP11083875A JP8387599A JP2000275395A JP 2000275395 A JP2000275395 A JP 2000275395A JP 11083875 A JP11083875 A JP 11083875A JP 8387599 A JP8387599 A JP 8387599A JP 2000275395 A JP2000275395 A JP 2000275395A
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cask
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Hisaki Fukui
寿樹 福井
Hiroyoshi Kobayashi
博栄 小林
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IHI Corp
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低発熱量の使用済み燃料を保管し冷却する際
に使用済み燃料の貯蔵効率を向上させる。 【解決手段】 1本のコンクリートキャスク1内に1本
のキャニスタ2を格納し、使用済み燃料4の挿入、支持
されたバスケット3をキャニスタ2内に2段に積上げ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は原子力発電所等で発
生する使用済み燃料の貯蔵方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、原子力発電所で発生する使用済み
燃料を崩壊熱が除去されるまでの間貯蔵施設において保
管することが検討されている。
【0003】図9、図10は使用済み燃料を保管するた
めの従来の使用済み燃料貯蔵手段の一例を示し、図9は
使用済み燃料貯蔵手段の一部破断の斜視図、図10は使
用済み燃料貯蔵手段の縦断面図である。
【0004】図9、図10中、1はコンクリートキャス
ク、2はコンクリートキャスク1内に1段積みで格納さ
れている鋼製のキャニスタ、3は平面視で格子状に仕切
られ且つキャニスタ2内に1段積みで収納されている、
外周円筒形のバスケット、4はバスケット3の各格子部
に挿入、支持された多数の使用済み燃料である。
【0005】コンクリートキャスク1は、円筒形に形成
されたキャスク本体1aを備え、キャスク本体1aの底
面1b軸心部には、キャスク本体1a内部のキャニスタ
収納部5と連通する貫通孔6が形成されている。
【0006】キャスク本体1aの底面1b状には平面視
で径方向へ延在し且つキャニスタ2が搭載支持されるよ
うにした複数の凸状の載置台7が形成されており、キャ
スク本体1aの円周方向へ隣り合う載置台7,7間に
は、通気溝8が形成されている。
【0007】コンクリートキャスク1の底面1b下面に
は、円周方向へ所要の間隔で、コンクリートキャスク1
外部と貫通孔6を連通させるようにした複数の通気溝9
が、径方向へ延在するよう設けられており、床面10上
に支持されて下面を閉塞された、コンクリートキャスク
1の通気溝9へ外部から導入された空気11は、通気溝
9から貫通孔6及び円筒状のキャニスタ本体2aを有す
るキャニスタ2の底面2bにより上部を閉塞された通気
溝8を通ってキャスク本体1aのキャニスタ収納部5へ
流入し得るようになっている。
【0008】キャスク本体1a上端部のキャニスタ収納
部5内には、環状の蓋支持台12が固設されており、蓋
支持台12上面には、ボルト13により段付き円板状の
蓋14を締結し得るようになっている。而して、蓋支持
台12の上端は、キャスク本体1aの上端よりも若干下
っており、蓋14を小径部が蓋支持台12に内嵌される
よう蓋支持台12に設置した際に、キャスク本体1aに
内嵌した蓋14の大径部の上面がキャスク本体1aの上
端と同一高さとなるようになっている。又ボルト13の
頭は、蓋14に設けた孔内に収納され、蓋14の上面に
は突出しないようになっている。
【0009】キャスク本体1aの上端部近傍には、キャ
スク本体1aの円周方向へ所要の間隔で径方向へ延在す
る複数の通気孔15が蓋支持台12よりも下方に位置す
るよう、設けられており、キャスク本体1aのキャニス
タ収納部5に収納されたキャニスタ2の外周とキャスク
本体1aの内周との間の隙間を通って上昇して来た空気
11は、通気孔15からコンクリートキャスク1の外部
へ排出されるようになっている。通気孔15は、キャス
ク本体1aを径方向に貫通すると共にキャスク本体1a
の径方向中間部で、径方向外方へ向け下り勾配に曲折し
ているが、これは、キャスク本体1a内から放射線が外
部へ漏洩しないようにするためである。
【0010】使用済み燃料4が挿入、支持されたバスケ
ット3が収納されてコンクリートキャスク1内に格納さ
れたキャニスタ2のキャニスタ本体2a上端近傍には、
キャニスタ本体2a内周に固設されるよう環状の座16
が設けられており、座16の上面には、遮蔽プラグ17
が載置され、遮蔽プラグ17上には一次蓋18が、又一
次蓋18の上には二次蓋19が、夫々キャニスタ本体2
a内に位置するよう配設されている。一次蓋18及び二
次蓋19はキャニスタ本体2a内周に全周に亘り溶接さ
れており、二次蓋19の上面は、キャニスタ本体2aの
上端と略同じ高さとなっている。而して蓋14の下面
は、二次蓋19の上面に位置している。
【0011】使用済み燃料4が挿入、支持されたバスケ
ット3が密封状態で収納されたキャニスタ2は、コンク
リートキャスク1内に格納されて貯蔵施設に保管され
る。
【0012】外部から通気溝9へ導入された空気11
は、貫通孔6から通気溝8を通ってコンクリートキャス
ク1のキャニスタ収納部5へ流入し、キャニスタ収納部
5内をキャニスタ本体2aの外周に沿い上昇し、使用済
み燃料4から発生する崩壊熱を奪い、通気孔15から外
部へ排出される。
【0013】従来の使用済み燃料貯蔵手段においては、
キャニスタ2はコンクリートキャスク1内に1段積みさ
れ、バスケット3はキャニスタ2内に1段積みされてい
る。従って、使用済み燃料4は、コンクリートキャスク
1及びキャニスタ2に対して1段積みとなっている。こ
のように使用済み燃料4を1段積みにするのは、使用済
み燃料の崩壊熱が大きい場合、使用済み燃料4を2段積
み等のように複数段に積むと所定の期間内で使用済み燃
料4を所定の温度まで冷却することができないためであ
る。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】使用済み燃料4が1段
積みの状態で所定の温度まで冷却され崩壊熱が低発熱と
なった場合、その後も使用済み燃料を1段積みのままに
しておくと、使用済み燃料の貯蔵効率が悪い。従って、
使用済み燃料が冷却し低発熱となった場合、使用済み燃
料の貯蔵効率を向上させる必要がある。
【0015】本発明は上述の実情に鑑み、低発熱の使用
済み燃料の貯蔵効率を向上させることを目的としてなし
たものである。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明は、キャスク内
に、使用済み燃料が収められたバスケットを収納したキ
ャニスタを格納し、前記キャスク下部からキャスク内に
空気を導入して使用済み燃料から発生する低発熱の崩壊
熱をキャニスタの外周側から冷却しつつ前記使用済み燃
料を保管する使用済み燃料の貯蔵方法において、前記キ
ャスクを1本とすると共にキャスク内に1本のキャニス
タを格納し、使用済み燃料が収められたバスケットを前
記キャニスタ内に複数段積みするものである。
【0017】斯かる前記使用済み燃料の貯蔵方法におい
ては、キャニスタ内に複数段積みされたバスケットのう
ち、最上段のバスケットをキャニスタに吊下げ支持させ
るようにすることができる。
【0018】又、本発明は、前記使用済み燃料の貯蔵方
法において、前記キャスクを1本とすると共にキャスク
内に収納したキャニスタを複数段積みとし、各キャニス
タ内に、使用済み燃料が収められたバスケットを夫々収
納するものである。
【0019】更に、本発明は、前記使用済み燃料の貯蔵
方法において、前記キャスクを複数段積みにすると共
に、使用済み燃料が収められたバスケットを収納したキ
ャニスタを各キャスク内に夫々1段積みとするものであ
る。
【0020】本発明の使用済み燃料の貯蔵方法によれ
ば、低発熱量の使用済み燃料の貯蔵効率が向上する。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照しつつ説明する。なお、図1〜図8中、図
9、図10に示すものと同一の作用効果を奏するものに
ついては、形状や構造が若干相違しても同一の符号が付
してある。
【0022】図1及び図2は本発明の実施の形態の第一
例で、図1は使用済み燃料貯蔵手段の一部破断の斜視
図、図2は図1に示す使用済み燃料貯蔵手段の縦断面図
である。
【0023】本発明の実施の形態例においては、コンク
リートキャスク1及びキャニスタ2のいずれも長尺のも
のを1本とし、夫々使用済み燃料4が挿入、支持された
バスケット3は短尺のものを2組設けている。
【0024】而して、キャニスタ2のキャニスタ本体2
a内には、バスケット3が2段積みされており、下段の
バスケット3はキャニスタ2に格納されてキャニスタ2
の底面2bに支持されている。又、下段のバスケット3
の上部には、キャニスタ本体2aの内周全周に対し溶接
された支持板20がキャニスタ本体2aの上下方向略中
間部に位置するよう設けられ、上段のバスケット3は、
キャニスタ2に格納されて支持板20に支持されてい
る。
【0025】斯かる使用済み燃料貯蔵手段は図9、図1
0に示すごとくして保管した結果、崩壊熱が低発熱とな
った使用済み燃料4の保管に対して適用される。
【0026】使用済み燃料4を更に冷却する際の空気1
1の流れは、図9、図10に示す場合と同じである。
【0027】本実施の形態例においては、崩壊熱が低発
熱となった使用済み燃料4を2段積みにして1本のキャ
ニスタ2に収納し、当該キャニスタ2をコンクリートキ
ャスク1内に格納するようにしているため、使用済み燃
料4の貯蔵密度ひいては貯蔵効率が向上する。
【0028】又、コンクリートキャスク1及びキャニス
タ2が長尺となったため、ドラフトも向上し、冷却効果
の向上も期待できる。更にキャニスタ2が1段であるた
め、一次蓋18、二次蓋19の溶接は1回で良く、従っ
て使用済み燃料4の密封管理が容易である。
【0029】図3、図4は本発明の実施の形態の第二例
で、図3は使用済み燃料貯蔵手段の縦断面図、図4は図
3のIV部拡大図である。
【0030】本実施の形態例においては、コンクリート
キャスク1及びキャニスタ2は夫々長尺のものを1本と
し、使用済み燃料4を挿入、支持したバスケット3は短
尺のものを2組とする点では、図1、図2に示すものと
同じである。
【0031】而して、本実施の形態例が、実施の形態の
第一例と異なる点は、キャニスタ2のキャニスタ本体2
a上端内周に上段のバスケット3の係止部3aが係止し
得るようにした段部2cを形成し、段部2cにより上段
のバスケット3及び使用済み燃料4の重量の一部を吊下
げ支持し得るようにし、支持板20により上段のバスケ
ット3及び使用済み燃料4の重量の残りを支持し得るよ
うにした点である。
【0032】このようにすることで、前述の実施の形態
例と同様の作用効果を奏し得ると共に支持板20の強度
を図1、図2の場合に比べて低減することができる。具
体的には図3に示す支持板20の板厚を図1、図2に示
す支持板20の板厚よりも薄くすることができる。
【0033】図5、図6は本発明の実施の形態の第三例
で、図5は使用済み燃料貯蔵手段の一部破断の斜視図、
図6は図5に示す使用済み燃料貯蔵手段の縦断面図であ
る。
【0034】本実施の形態例においては、コンクリート
キャスク1は長尺のものを1本とし、キャニスタ2は短
尺のものを2本とし、各キャニスタ2には、夫々使用済
み燃料4が挿入、支持されたバスケット3を収納し得る
ようにしてある。
【0035】而して、下段のキャニスタ2は、コンクリ
ートキャスク1の底面1b上に設けた載置台7に載置、
支持されている。又下段のキャニスタ2の上部には、キ
ャスク本体1a内に嵌入されてキャスク本体1a内周に
取付けられた支持板21が配置されており、上段のキャ
ニスタ2は支持板21上に載置、支持されている。支持
板21には、キャニスタ収納部5内を上昇する空気11
が下方から上方へ向けて流通し得るよう、空気流通孔2
1aが穿設されている。
【0036】本実施の形態例においては、キャニスタ2
は2段としているため、一次蓋18、二次蓋19の溶接
を夫々2回ずつ行わなければならず、従って密封管理は
第1、第2の実施の形態例よりも不利であるが、それ以
外は第一、第二の実施の形態例と同様の作用効果を奏し
得られる。
【0037】図7、図8は本発明の実施の形態の第四例
で、図7は使用済み燃料貯蔵手段の一部破断の斜視図、
図8は図7に示す使用済み燃料貯蔵手段の縦断面図であ
る。
【0038】本実施の形態例においては、コンクリート
キャスク1及びキャニスタ2は何れも短尺のものをそれ
ぞれ2本とし、各キャニスタ2内に、使用済み燃料4の
挿入、支持されたバスケット3を収納するようにしてい
る。
【0039】又、下段のコンクリートキャスク1の上面
には、キャスク本体1aの外周と略同一径の支持板22
が設置されており、支持板22上には上段のコンクリー
トキャスク1が載置されている。
【0040】本実施の形態例においてはドラフトが向上
しないため、冷却効果の点では第一〜第三の実施の形態
例よりも不利であり、又キャニスタ2は2段としている
ため一次蓋18、二次蓋19の溶接は2回行わなければ
ならず、溶接管理の点でも前述の第一〜第三の形態例よ
りも不利ではあるが、貯蔵効率の向上という点では前述
の各実施の形態例と同様の効果を奏し得られる。
【0041】なお、本発明は上述の実施の形態例に限定
されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内
で種々変更を加え得ることは勿論である。
【0042】
【発明の効果】本発明の使用済み燃料の貯蔵方法によれ
ば、使用済み燃料の貯蔵効率が向上するという優れた効
果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の使用済み燃料の貯蔵方法の実施の形態
の第一例に適用される使用済み燃料貯蔵手段の例の一部
破断の斜視図である。
【図2】図1に示す使用済み燃料貯蔵手段の縦断面図で
ある。
【図3】本発明の使用済み燃料の貯蔵方法の実施の形態
の第二例に適用される使用済み燃料貯蔵手段の例の縦断
面図である。
【図4】図3のIV部拡大図である。
【図5】本発明の使用済み燃料の貯蔵方法の実施の形態
の第三例に適用される使用済み燃料貯蔵手段の例の一部
破断の斜視図である。
【図6】図5に示す使用済み燃料貯蔵手段の縦断面図で
ある。
【図7】本発明の使用済み燃料の貯蔵方法の実施の形態
の第四例に適用される使用済み燃料貯蔵手段の例の一部
破断の斜視図である。
【図8】図7に示す使用済み燃料貯蔵手段の縦断面図で
ある。
【図9】従来の使用済み燃料貯蔵手段の一部破断の斜視
図である。
【図10】図9に示す使用済み燃料貯蔵手段の縦断面図
である。
【符号の説明】
1 コンクリートキャスク(キャスク) 2 キャニスタ 3 バスケット 4 使用済み燃料 11 空気
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G21F 5/002 G21F 5/00 W 5/005

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 キャスク内に、使用済み燃料が収められ
    たバスケットを収納したキャニスタを格納し、前記キャ
    スク下部からキャスク内に空気を導入して使用済み燃料
    から発生する低発熱の崩壊熱をキャニスタの外周側から
    冷却しつつ前記使用済み燃料を保管する使用済み燃料の
    貯蔵方法において、前記キャスクを1本とすると共にキ
    ャスク内に1本のキャニスタを格納し、使用済み燃料が
    収められたバスケットを前記キャニスタ内に複数段積み
    することを特徴とする使用済み燃料の貯蔵方法。
  2. 【請求項2】 キャニスタ内に複数段積みされたバスケ
    ットのうち、最上段のバスケットをキャニスタに吊下げ
    支持させる請求項1に記載の使用済み燃料の貯蔵方法。
  3. 【請求項3】 キャスク内に、使用済み燃料が収められ
    たバスケットを収納したキャニスタを格納し、前記キャ
    スク下部からキャスク内に空気を導入して使用済み燃料
    から発生する低発熱の崩壊熱をキャニスタの外周側から
    冷却しつつ前記使用済み燃料を保管する使用済み燃料の
    貯蔵方法において、前記キャスクを1本とすると共にキ
    ャスク内に収納したキャニスタを複数段積みとし、各キ
    ャニスタ内に、使用済み燃料が収められたバスケットを
    夫々収納することを特徴とする使用済み燃料の貯蔵方
    法。
  4. 【請求項4】 キャスク内に、使用済み燃料が収められ
    たバスケットを収納したキャニスタを格納し、前記キャ
    スク下部からキャスク内に空気を導入して使用済み燃料
    から発生する低発熱の崩壊熱をキャニスタの外周側から
    冷却しつつ前記使用済み燃料を保管する使用済み燃料の
    貯蔵方法において、前記キャスクを複数段積みにすると
    共に、使用済み燃料が収められたバスケットを収納した
    キャニスタを各キャスク内に夫々1段積みとすることを
    特徴とする使用済み燃料の貯蔵方法。
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