JP2004163120A - Basket for storing recycled fuel assembly and recycled fuel assembly storage container - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a basket for storing a recycled fuel assembly easy to assemble and disassemble. <P>SOLUTION: This basket 10 is equipped with plate-like members 310 and heat transfer plates 319. The plate-like members 310 each have a through hole 311 bored therethrough in the longitudinal direction and opened in shorter edge side end parts 310st on both sides, and a plurality of incision parts 312 formed in longer edge side end parts 310lt. The heat transfer plates 319 each have, on their both sides, claws 318c removably inserted into the through hole 311. The basket 10 is structured to form a plurality of cells to be stored with the recycled fuel assembly by piling the plate-like members 310 in tiers with the long side end parts 310lt of the plate-like members 310 orthogonalized with each other and the incision parts 312 engaged therewith. Further, the heat transfer plates 318 are mounted on the short side end parts 310st of the plate-like members 310 with the claws 318c of the transfer plates 318 inserted into opening parts of the through holes 311 in neighboring plate-like members 310. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、リサイクル燃料集合体を格納するバスケットに関し、さらに詳しくは、製造の容易なリサイクル燃料集合体格納用バスケット及びリサイクル燃料集合体格納容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
核燃料サイクルの終期にあって所定の燃焼を終えた核燃料集合体を、リサイクル燃料集合体という。リサイクル燃料集合体は、ＦＰなど高放射能物質を含むので熱的に冷却する必要がある。このため、原子力発電所の冷却ピットで所定期間（３〜６ヶ月間）冷却される。その後、遮蔽容器であるキャスクに収納され、車両又は船舶で再処理施設等に搬送、貯蔵される。あるいは、キャニスタと呼ばれる比較的薄肉の鋼板等で製造された容器にリサイクル燃料集合体を格納してから、輸送用のキャスクにキャニスタごと密封して貯蔵施設まで輸送する。そして、貯蔵施設において、リサイクル燃料集合体はキャニスタごとコンクリートキャスクや地下貯蔵庫等に貯蔵される。
【０００３】
リサイクル燃料集合体をキャスク内に収容するにあたっては、バスケットと称する格子状断面を有する保持枠を用いる。リサイクル燃料集合体は、このバスケットに形成した複数の収納空間であるセルに１体ずつ挿入される。これによって、輸送中の振動等に対する適切な保持力を確保している。このようなキャスクやキャニスタの従来例としては、特許文献１や非特許文献１に、様々な種類のものが開示されているので、必要があればこれらを参照されたい。
【０００４】
前記バスケットの例としては、特許文献２に板状部材の両長辺端面に互いに直交して係合する複数の切り欠き部を設け、且つ両短辺端面の中央部長手方向に凸部を設け、当該板状部材を順次互いに直交して前記切り欠き部を係合して組み合わせるとともに、隣接する前記凸部間に伝熱板を外嵌して前記核燃料集合体を収納する格子状セルを形成するバスケットが開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１−８６０９８号公報
【特許文献２】
特開２００１−２０１５９５号公報 図５
【非特許文献１】
原子力ｅｙｅ 平成１０年４月１日発行、日刊工業出版プロダクションｐ３２〜ｐ３９
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許文献２に開示されたバスケットにおいては、隣接する凸部間に伝熱板を外嵌・溶接する作業が必要であり、当該バスケットの組立てには手間と労力とを要していた。これが原因で、特許文献２に開示されたバスケットでは生産性が向上せず、結果として製造コストを引き上げていた。また、溶接により伝熱板を取り付けるので、バスケットを一旦組み立てた後は、これを分解することが困難であり、バスケット構成部材である板状部材や伝熱板等の再利用は難しかった。そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、製造の手間と労力とを低減し効率よく製造できること、分解が容易で再利用に適することのうち少なくとも一つを達成できるリサイクル燃料集合体格納用バスケット及びリサイクル燃料集合体格納容器を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、この発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットは、長手方向に貫通する貫通孔が両方の短辺側端部に開口し、且つ長辺側端部には複数の切込部が形成される板状部材と、前記貫通孔の開口部へ着脱可能に差し込まれる爪を両側に有する断面略コの字状の伝熱板とを備え、前記板状部材の長辺側端部同士を互いに直交させ、且つ前記切込部を係合させて前記板状部材を複数段積み重ねることによりリサイクル燃料集合体を収納する複数のセルを形成するとともに、前記板状部材の積み重ね方向に直交する方向に隣接する前記板状部材の前記開口部に前記伝熱板の両側の爪をそれぞれ差し込んで前記伝熱板を前記板状部材の短辺側端部へ取り付けたことを特徴とする。
【０００８】
このリサイクル燃料集合体格納用バスケットは、板状部材同士を互いに直交させて交互に複数段積み重ね、その外周に伝熱板を着脱可能に取り付けて構成してある。このため、伝熱板を板状部材に溶接する必要がないのでバスケットを容易に組み立てることができる。これにより、バスケットを製造する際の手間と労力とが低減されて、効率よく製造できる。また、伝熱板に設けられた爪を板状部材に設けられた貫通孔に差し込むことにより伝熱板を着脱可能に取り付けるので、分解が極めて容易でバスケット構成部材の再利用に適する。
【０００９】
また、次の発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットは、長手方向に貫通する貫通孔が両方の短辺側端部に開口し、且つ長辺側端部には複数の切込部が形成される板状部材と、前記貫通孔の開口部へ着脱可能に差し込まれ、且つ少なくとも一部に切り欠きが形成された爪を両側に有する断面略コの字状の伝熱板とを備え、前記板状部材の長辺側端部同士を互いに直交させ、且つ前記切込部を係合させて前記板状部材を複数段積み重ねることによりリサイクル燃料集合体を収納する複数のセルを形成するとともに、前記板状部材の積み重ね方向に隣接する前記板状部材を前記爪の切り欠きがまたぐように前記伝熱板の前記爪を前記板状部材の前記開口部に差し込んで前記伝熱板を前記板状部材の短辺側端部へ取り付けたことを特徴とする。
【００１０】
このリサイクル燃料集合体格納用バスケットは、板状部材同士を互いに直交させて交互に複数段積み重ね、さらに、板状部材の積み重ね方向に隣接する板状部材をまたぐように伝熱板の爪を板状部材の貫通孔の開口部に差し込んで、着脱可能に伝熱板を取り付ける。これにより、伝熱板によって板状部材の積み重ね方向に対して板状部材を一体にできるので、バスケットの組立て後においてはこれを容易に取り扱うことができ、キャスクのキャビティ内へバスケットを挿入する際にも容易に作業することができる。また、伝熱板を着脱可能に板状部材へ取り付けるので溶接が不要である。これによってバスケットを容易に組み立てることができる。さらに、伝熱板を着脱可能に取り付けるので分解が極めて容易であり、バスケット構成部材を再利用するために好ましい。
【００１１】
また、次の発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットは、長手方向に貫通する複数の貫通孔が両方の短辺側端部に開口し、且つ複数の前記貫通孔で仕切られる部分がリブを形成し、また長辺側端部には複数の切込部が形成される板状部材と、前記貫通孔の開口部へ着脱可能に差し込まれ、且つ少なくとも一部に切り欠きが形成された爪を両側に有する断面略コの字状の伝熱板とを備え、前記板状部材の長辺側端部同士を互いに直交させ、且つ前記切込部を係合させて前記板状部材を複数段積み重ねることによりリサイクル燃料集合体を収納する複数のセルを形成するとともに、前記リブと前記爪の切り欠きとが組み合わされるように前記板状部材の前記開口部に前記爪を差し込んで前記伝熱板を前記板状部材の短辺側端部へ取り付けたことを特徴とする。
【００１２】
このリサイクル燃料集合体格納用バスケットは、板状部材同士を互いに直交させて交互に複数段積み重ね、さらに、板状部材の内部に設けられたリブと伝熱板の爪に形成された切り欠きとを組み合わせて、各段毎に伝熱板を着脱可能に取り付ける。これにより、バスケットの各段を別個に組み立てることができるので、各段の組立てを同時に進行させてバスケットの生産性を向上させることができる。また、伝熱板を板状部材へ取り付けるときには溶接を必要としないのでバスケットを効率よく製造できる。さらに、伝熱板は着脱可能なのでバスケットの分解は極めて容易であり、バスケット構成部材を再利用するために好ましい構造である。
【００１３】
また、次の発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットは、上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットにおいて、さらに、上記板状部材の両長辺側端部にはそれぞれ凸部と凹部とが設けられており、この凸部と凹部とを組み合わせて上記板状部材を積み重ねることを特徴とする。
【００１４】
このように、板状部材の両長辺側端部にそれぞれ凸部と凹部とを設け、この凸部と凹部とを組み合わせて上記板状部材を積み重ねるようにすれば、板状部材を組み合わせたときのずれを防止して精度良くバスケットを組み立てることができる。また、バスケットを組み立てる際には、前記凸部と凹部とを組み合わせるだけで板状部材の位置決めができるので、バスケットを容易に組み立てることができ、製造の手間を軽減できる。また、前記凸部と凹部との幅を板状部材の厚さに対して大きくすれば、難押出し材であるボロン−アルミニウム合金（以下Ｂ−Ａｌ合金）を押出成形した場合でも、押出しダイスの寿命を長くできるので好ましい。
【００１５】
また、次の発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットは、上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットにおいて、上記板状部材には、上記板状部材を短辺方向に貫く連通孔が設けられており、当該連通孔に連結部材を貫通させることによって複数段積み重ねた上記板状部材同士を連結したことを特徴とする。
【００１６】
このように、複数段積み重ねた上記板状部材同士を連結部材によって連結するので、バスケット全体を一体として取り扱うことができる。特に、上記発明のように伝熱板をバスケットの各段毎に取り付けた場合には、この構造によってバスケットを一体として取り扱うことができるので、バスケットの組立て後はこれを容易に取り扱うことができる。そして、キャスクのキャビティ内へバスケットを挿入する際にも容易に作業することができる。
【００１７】
また、次の発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットは、上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットにおいて、上記貫通孔に差し込まれた上記爪を、上記貫通孔の内壁面側に押し付ける固定手段によって押し付け、上記伝熱板を上記板状部材に固定することを特徴とする。このように、板状部材の貫通孔に差し込まれる伝熱板の爪を貫通孔の内壁に押し付けることにより伝熱板を板状部材に固定するので、板状部材の脱落を防止できる。また、固定手段によって板状部材と伝熱板とが一体になるので、バスケットはより強固な構造となるとともに、伝熱性能が向上する。
【００１８】
また、次の発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットのように、固定手段には上記貫通孔の開口部に向かって断面積が小さくなるくさび状部材を使用し、上記伝熱板を上記板状部材に固定する際には前記くさび状部材を上記貫通孔の開口部側に移動させて上記爪を上記貫通孔の内壁面側に押し付けるようにしてもよい。このように、くさび状部材を使用すれば、簡単な構造で強固に伝熱板を板材に固定でき、また容易に取り外すことができるので好ましい。
【００１９】
また、次の発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットのように、上記爪に上記くさび状部材が接する部分は二本のスリットによって区切られており、上記伝熱板を上記板状部材に固定する場合には、前記スリットで区切られた部分が上記貫通孔の内壁面と接するようにしてもよい。このようにすれば、貫通孔の内壁へ爪が押し付けられやすくなるので、爪と貫通孔の内壁との間に発生する押し付け力をより効果的に発生させて、より確実に伝熱板を板状部材へ固定することができる。
【００２０】
また、次の発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットは、上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットにおいて、上記爪に上記くさび状部材が接する部分にはテーパーが設けられていることを特徴とする。このようにすれば、より大きなくさび状部材を使用できるので、爪をより大きな面積で貫通孔の内壁へ押し付けて、より確実に伝熱板を板状部材に固定できる。
【００２１】
また、次の発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットは、上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットにおいて、上記伝熱板を上記板状部材に取り付けたときには上記爪の内側が上記板状部材に設けられた貫通孔の内壁に接し、上記爪の弾性力によって上記伝熱板が上記板状部材に固定されることを特徴とする。このように、伝熱板に設けられた爪の弾性力によって伝熱板を板状部材に固定するので、伝熱板の爪を板状部材の貫通孔に差し込むだけで伝熱板を固定できる。これによって、さらに容易にバスケットを組み立てることができる。また、伝熱板の固定に特別の部材を用いる必要がないので、その分コストを低減できる。
【００２２】
また、次の発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットは、上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットにおいて、上記爪はこの爪の内側に向かって突出する凸部を有し、上記伝熱板を上記板状部材に取り付けたときには前記凸部が上記板状部材に設けられた貫通孔の内壁に接し、上記爪の弾性力によって上記伝熱板が上記板状部材に固定されることを特徴とする。
【００２３】
このリサイクル燃料集合体格納用バスケットでは、伝熱板に設けられた爪の弾性力によって爪に設けた凸部を貫通孔内壁に押し付けて伝熱板を板状部材に固定する。このため、伝熱板の爪を板状部材の貫通孔に差し込むだけで伝熱板を固定できるので、容易にバスケットを組み立てることができる。また、凸部が貫通孔の内壁と接するので、より確実に伝熱板を固定できる。さらに、伝熱板の固定に特別の部材を用いる必要がないので、その分バスケットの製造コストを低減できる。
【００２４】
また、次の発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットのように、さらに、上記凸部が当接する上記貫通孔の内壁には凹部が形成されており、上記伝熱板を上記板状部材に取り付けたときには前記凹部と上記凸部とが係合するようにしてもよい。このようにすれば、伝熱板の爪に設けた凸部が貫通孔内壁に形成した凹部と係合して伝熱板が外れ難くなるので、より確実に伝熱板の脱落を防止でき、好ましい。
【００２５】
また、次の発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットは、長手方向に貫通する貫通孔が両方の短辺側端部に開口し、且ついずれか一方の長辺側端部には複数の切り欠きが形成される第一板状部材と、貫通孔が両方の端部に開口し、前記貫通孔が貫通する方向の長さがリサイクル燃料集合体を収納するセルの内辺と略同寸法である第二板状部材と、前記第一板状部材の長辺側端部同士を互いに直交させ、且つ前記切り欠きと一方の前記長辺側端部を係合させて前記第一板状部材を複数段積み重ね、さらに前記第一板状部材の積み重ね方向に隣接する前記第一板状部材の間に前記第二板状部材を配置してリサイクル燃料集合体を収納する複数のセルを形成したことを特徴とする。
【００２６】
リサイクル燃料集合体格納用バスケットは、第一板状部材を互いに直交させて組合せ、第一板状部材よりも寸法の小さい第二板状部材を第一板状部材の間に配置して構成してある。このため、第一板状部材はいずれか一方の長辺側端部に切り欠きを形成すればよく、また、切り欠きの大きさも、第一板状部材のずれを防止する程度でよい。これによって、切り欠きの加工が容易であり、また、材料の無駄を大幅に低減できる。また、第二板状部材は切断するだけで製造できるので、極めて容易に製造できる。これにより、バスケットを構成する要素の加工に必要な工数を低減できる。さらに、第一板状部材と第二板状部材とを並べて積み重ねることによりバスケットを構成できるので、容易にバスケットを製造できる。
【００２７】
また、次の発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットのように、さらに、上記第一板状部材には、上記第一板状部材を短辺方向に貫く連通孔が設けられており、当該連通孔に連結部材を貫通させることによって複数段積み重ねた上記第一板状部材同士を連結してもよい。このように、複数段積み重ねた第一板状部材同士を連結するので、バスケット全体を一体として取り扱うことができ、また、強固なバスケットを構成することができる。これにより、伝熱板によってバスケットを一体としなくとも、バスケットを一体として取り扱うことができ、キャスクのキャビティ内へバスケットを挿入する際にも容易に作業することができる。さらに伝熱板をこのバスケットの外周部に取り付ければ、さらに強固なバスケットを得ることができる。
【００２８】
また、次の発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットは、上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットにおいて、さらに、上記貫通孔の開口部へ着脱可能に差し込まれる爪を両側に有する断面略コの字状の伝熱板を備え、上記第一板状部材の積み重ね方向に直交する方向に隣接する上記第一板状部材又は上記第二板状部材の前記開口部に前記伝熱板の両側の爪をそれぞれ差し込み、前記伝熱板を上記第一板状部材又は上記第二板状部材へ取り付けたことを特徴とする。
【００２９】
このリサイクル燃料集合体格納用バスケットは、第一板状部材と第二板状部材とを組み合わせて構成される点で上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットと共通する。したがって、上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットと同様の作用・効果を奏する。さらに、このリサイクル燃料集合体格納用バスケットは、その外周に伝熱板を着脱可能に取り付けてある。このため、伝熱板を板状部材に溶接する必要がないのでバスケットを容易に組み立てることができる。これにより、バスケットを製造する際の手間と労力とが低減されて、効率よく製造できる。また、伝熱板に設けられた爪を第一又は第二板状部材に設けられた貫通孔に差し込むことにより伝熱板を着脱可能に取り付けるので、分解が極めて容易でバスケット構成部材の再利用に適する。さらに、バスケットの各段を別個に組み立てることができるので、各段の組立てを同時に進行させてバスケットの生産性を向上させることができる。なお、第二板状部材の貫通孔の貫通方向が前記第一板状部材の長手方向と平行になるように第二板上部材を配置することが好ましい。
【００３０】
また、次の発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットは、上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットにおいて、さらに、上記貫通孔の開口部へ着脱可能に差し込まれ、且つ少なくとも一部に切り欠きが形成された爪を両側に有する断面略コの字状の伝熱板とを備え、上記第一板状部材及び上記第二板状部材の積み重ね方向に隣接する上記第一板状部材と上記第二板状部材とを前記爪の切り欠きがまたぐように前記伝熱板の前記爪を上記開口部に差し込んで、前記伝熱板を上記第一板状部材及び上記第二板状部材へ取り付けたことを特徴とする。
【００３１】
このリサイクル燃料集合体格納用バスケットは、第一板状部材と第二板状部材とを組み合わせて構成される点で上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットと共通する。したがって、上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットと同様の作用・効果を奏する。さらに、このリサイクル燃料集合体格納用バスケットは、第一及び第二板状部材の積み重ね方向に隣接する第一板状部材と第二板状部材とをまたぐように伝熱板の爪を板状部材の貫通孔の開口部に差し込んで、着脱可能に伝熱板を取り付ける。これにより、伝熱板によって第一及び第二板状部材を強固に固定できるので、バスケットの組立て後においてはこれを容易に取り扱うことができる。その結果、キャスクのキャビティ内へバスケットを挿入する際にも容易に作業することができる。また、伝熱板を着脱可能に板状部材へ取り付けるので溶接が不要となり、バスケットを容易に組み立てることができる。さらに、伝熱板を着脱可能に取り付けるので分解が極めて容易であり、バスケット構成部材を再利用するために好ましい。
【００３２】
また、次の発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットは、上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットにおいて、さらに、上記板状部材又は第一板状部材又は第二板状部材と係合する伝熱板固定部材を備え、締結手段によって前記伝熱板固定部材に上記伝熱板を固定することを特徴とする。このように、第一板状部材や第二板状部材と係合する伝熱板固定部材を介して、締結手段によって伝熱板を第一板状部材等に固定するので、伝熱板を第一板状部材等へより確実に固定することができる。
【００３３】
また、次の発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットは、長辺側端部に複数の切込部が形成される板状部材と、隣接する前記板状部材の短辺側端部を挟み込む爪を両側に有する断面略コの字状の伝熱板とを備え、前記板状部材の長辺側端部同士を互いに直交させ、且つ前記切込部を係合させて前記板状部材を複数段積み重ねることによりリサイクル燃料集合体を収納する複数のセルを形成するとともに、前記板状部材の積み重ね方向に直交する方向に隣接する前記板状部材の短辺側端部同士に前記伝熱板を渡し、且つ前記伝熱板の両側に設けられた前記爪の内側を前記板状部材の外面に当接させて、複数の前記伝熱板を前記板状部材の短辺側端部へ取り付けたことを特徴とする。
【００３４】
このリサイクル燃料集合体格納用バスケットは、板状部材同士を互いに直交させて交互に複数段積み重ね、その外周に伝熱板を着脱可能に取り付けて構成してある。このため、伝熱板を板状部材に溶接する必要がないのでバスケットを容易に組み立てることができる。これにより、バスケットを製造する際の手間と労力とが低減されて効率よく製造でき、また、分解も極めて容易なのでバスケット構成部材の再利用に適する。また、伝熱板を隣接する板状部材に渡し、伝熱板の両側に設けられた爪の内側を板状部材の外面に当接させて伝熱板を着脱可能に取り付けるので、中実の板状部材で構成したバスケットに対しても、容易に伝熱板を取り付けることができる。
【００３５】
また、次の発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットのように、さらに、上記板状部材の短辺側端部近傍には、上記伝熱板の爪がはめ込まれるくぼみを形成してもよい。このようにすれば、伝熱板の爪がくぼみにはまり込むので、より確実に伝熱板の脱落を防止できる。これにより、バスケットを容易に一体として取り扱うことができるので、バスケットをリサイクル燃料格納容器のキャビティ内へ格納する作業が容易になる。
【００３６】
また、次の発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットは、上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットにおいて、上記板状部材、上記第一板状部材、上記第二板状部材はＢ−Ａｌ材であることを特徴とする。このため、リサイクル燃料集合体格納用バスケットに十分な中性子吸収能を発揮させつつ、強靭なＢ−Ａｌ材によってリサイクル燃料集合体格納用バスケットの十分な強度を確保できる。なお、伝熱板は、中性子吸収能を備えている必要はないので、必ずしもＢ−Ａｌ材で製造する必要はない。しかし、Ｂ−Ａｌ材の優れた機械的性質を利用すれば、より強靭なリサイクル燃料集合体格納用バスケットを構成できる。
【００３７】
また、次の発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットは、上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットにおいて、上記Ｂ−Ａｌ材のＢ含有率は１．５質量％以上７．０質量％以下であることを特徴とする。このため、リサイクル燃料集合体格納用バスケットに十分な中性子吸収能を発揮させつつ、十分な靭性を確保できる。また、Ｂ含有量が７質量％以下であるので、押し出し成形加工も比較的容易にできる。これによって、寸法の大きい板状部材であっても成形しやすくなる。
【００３８】
また、次の発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットは、上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットにおいて、上記Ｂ−Ａｌ材にはボロン含有量の全量又は一部として濃縮ボロンが添加されていることを特徴とする。
【００３９】
天然ボロンには中性子の吸収に寄与するＢ^１０と中性子の吸収には寄与しないＢ^１１がある。中性子吸収能を有するＢ^１０を濃縮したものを使用すると、同じボロンの添加量であれば天然ボロンやＢ_４Ｃをそのまま使用した場合と比較してＢ^１０が多くなる分だけ中性子吸収能を高くできる。このリサイクル燃料集合体格納用バスケットにおいては、板状部材等を構成するＢ−Ａｌ材にこの濃縮ボロンを使用している。このため、天然ボロンをそのまま使用した場合よりも薄い板厚の板状部材や角状パイプで、同じ中性子吸収能を得ることができるので、リサイクル燃料集合体格納用バスケットをより軽量且つコンパクトにできる。また、その分キャスク胴本体のキャビティ空間を小さくできるので、胴本体をコンパクトにできる。一方、天然ボロンやＢ_４Ｃをそのまま使用した場合と同じ量の濃縮ボロンを添加すればそれだけ中性子吸収能を高くできるので、燃焼度の高いリサイクル燃料集合体を格納する場合でも、臨界に対する安全性を十分に確保できる。
【００４０】
また、次の発明に係るリサイクル燃料集合体格納容器は、上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットの外形にリサイクル燃料集合体格納容器胴本体のキャビティの内形状を合わせて上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットを挿入し、上記セル内にリサイクル燃料集合体を格納することを特徴とする。このリサイクル燃料集合体格納容器は、上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットをキャビティ内に備えるので、容易に製造でき、また、製造コストも低く抑えることができる。なお、本発明でいうリサイクル燃料集合体格納容器は、キャスク、キャニスタその他のリサイクル燃料集合体格納容器を含むものである（以下同様）。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの或いは実質的に同一のものが含まれる。なお、以下に説明するリサイクル燃料集合体を収納するリサイクル燃料集合体格納用バスケットは主としてキャスクやキャニスタ等のリサイクル燃料集合体格納容器に使用するものであるが、これに限定されるものではない。キャスクの他にも、例えば、リサイクル燃料貯蔵プールのラックに使用できる。また、本発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットは、ＰＷＲ（Ｐｒｅｓｓｕｒｉｚｅｄ Ｗａｔｅｒ Ｒｅａｃｔｏｒ：加圧水型原子炉）用及びＢＷＲ（Ｂｏｉｌｉｎｇ Ｗａｔｅｒ Ｒｅａｃｔｏｒ：沸騰水型原子炉）用のリサイクル燃料集合体いずれを格納する場合においても適用できる。なお、以下の説明においてバスケットというときには、リサイクル燃料集合体格納用バスケットをいうものとする。
【００４２】
（実施の形態１）
まず、この発明の前提となるキャスク及びキャニスタの概要について説明する。図１は、キャスクの概要を示す説明図である。キャスク２００は、胴本体２０１と、胴本体２０１の外周に取り付けられた伝熱フィン２０７と、伝熱フィン２０７のもう一方の長辺側端部に取り付けられた外筒２０５とで構成される。胴本体２０１は、γ線遮蔽機能を発揮するのに十分な厚みを有している。
【００４３】
胴本体２０１には底板（図示せず）が取り付けられるが、この底板は溶接によって筒状の胴本体２０１に取り付けることができる。また、胴本体２０１の外形に合わせた内部形状を持つコンテナ内に金属ビレットを装入し、胴本体２０１の内形に合わせた外形を持つ穿孔ポンチでこの金属ビレットを熱間拡張成形することによって胴本体２０１と底板とを一体に成形してもよいし、鋳造によって製造してもよい。
【００４４】
胴本体２０１の内部は、リサイクル燃料集合体を格納するバスケットが収納されるキャビティ２０１ｃとなる。このキャビティ２０１ｃに収納されるバスケットは本発明に係るバスケットであるが、その詳細については後述する。この例におけるキャビティ２０１ｃの軸方向（図中Ｚで示す方向）に垂直な断面内形状は円形であるが、キャスク２００の仕様に応じてこの他にも八角形や略十字型・階段状等の断面内形状をもつキャビティも使用できる。特に、キャビティ２０１ｃ内を本発明に係るバスケットの外形に合わせた形状とすると、胴本体２０１の余肉を少なくでき、また、バスケットの外形に合わせるためのスペーサが不要になるので、部品点数を少なくできる。キャビティ２０１ｃ内にリサイクル燃料集合体を収納した後は、キャビティ２０１ｃ内からの放射性物質の漏洩を防止するため、一次蓋及び二次蓋（図示せず）によって二重に密封する。密封性能を確保するため、一次蓋及び二次蓋と胴本体２０１との間には金属ガスケットを設けておく（図示省略）。
【００４５】
胴本体２０１の外周には、板状部材で作られた複数の伝熱フィン２０７が放射状に取り付けられている。この伝熱フィン２０７は、アルミニウム板、銅板等の、熱の良導材料で作られており、胴本体２０１の外周に溶接その他の接合手段によって、接合されている。また、伝熱フィン２０７の外側には、厚さ数ｃｍの炭素鋼で作られた外筒２０５が溶接その他の接合手段によって取り付けられている。キャビティ２０１ｃ内に収納されたリサイクル燃料集合体は崩壊熱を発生するが、胴本体２０１を伝わってきた崩壊熱は、伝熱フィン２０７を介して外筒２０５に伝導された後、外筒２０５の表面から大気中に放出される。
【００４６】
胴本体２０１と外筒２０５と２枚の伝熱フィン２０７とで囲まれる空間２０９には、中性子を吸収するため、中性子遮蔽能を有する水素を多く含有する高分子材料であるレジン、ポリウレタン、又はシリコンその他の中性子吸収材料（以下同様）が充填してある。この中性子吸収材料によって、リサイクル燃料集合体から放出される中性子を遮蔽し、キャスク２００の外部へ漏洩する中性子を規制値以下に抑える。
【００４７】
キャスク２００は、リサイクル燃料集合体を収納した後、輸送及び貯蔵するために使用される。キャスクを輸送する場合には、キャスクの両端に緩衝体（図示せず）を取り付けて、万一キャスク２００の落下事故等が発生した場合でも、十分な密封性能を確保できるようにする。
【００４８】
次に、キャニスタについて説明する。図２は、キャニスタの概要を示す説明図である。キャニスタ３００は、リサイクル燃料を封入するための鋼製、又はステンレス鋼製の筒型容器である。キャニスタ３００は、肉厚１〜３ｃｍの鋼製又はステンレス鋼製の筒型容器である。 なお、キャスク２００と異なり、放射線遮蔽機能は備えていない。
【００４９】
キャニスタ３００は、底部を持つ筒型の胴本体３０１で構成されており、キャビティ３０１ｃ内にリサイクル燃料集合体を格納するバスケットが収納される。そして、キャニスタ３００にリサイクル燃料集合体を収納した後は、図示しない蓋によってキャビティ３０１ｃを密封する。リサイクル燃料集合体を収納したキャニスタ３００は、例えばコンクリートキャスク３０５内に格納されて長期間貯蔵される。
【００５０】
図３、４は、この発明の実施の形態１に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットを示す説明図である。また、図５〜７は、この発明の実施の形態１に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットを構成する板状部材を示す説明図である。このリサイクル燃料集合体格納用バスケット１０は、長辺側端部３１０ｌｔに切込部３１２が設けられた板状部材３１０を互いに直交させて前記切込部３１２を組合せ、さらに外周には伝熱板３１８を着脱可能に取り付けて構成した点に特徴がある。
【００５１】
このバスケット１０は、貫通孔３１１を有する帯状の板状部材３１０に切込部３１２を設け、板状部材３１０を直交させて交互に積み重ねることで構成されている。これによって、リサイクル燃料集合体を収納する複数のセル３０７（図１参照）が形成される。ここで、この板状部材３１０及び伝熱板３１８の材料は、アルミニウムあるいはアルミニウム合金にボロンを添加したＢ−Ａｌ合金を用いる。このＢ−Ａｌ合金については後述する。
【００５２】
前記貫通孔３１１は、板状部材３１０の長手方向にその断面が日の字になるように形成され、その中央のリブ３１３には、複数の連通孔が形成されている（図示省略）。なお、この実施の形態においてリブ３１３は一枚であるが、リブ３１３の枚数はこれに限られるものではない。また、前記貫通孔３１１は、切込部３１２をもって他の板状部材３１０の貫通孔３１１と連通する。さらに、板状部材３１０の長手方向端面には、板状部材３１０の積み重ね方向に位置する板状部材３１０の貫通孔３１１同士を連通するための連通孔３１４が設けられている。
【００５３】
また、図４に示すように、板状部材３１０の長辺側端部３１０ｌｔには、それぞれ凹部３１６及び凸部３１５が形成されている。この凹部３１６と凸部３１５によって、上下に位置する板状部材３１０同士が位置決めされる。これによって、セル３０７（図１参照）内面に段差はほとんど発生しないので、リサイクル燃料集合体をセル３０７内に滑らかに収納することができる。
【００５４】
ここで、図５（ａ）に示す板状部材４１０のように、幅の狭い突起部４１５と溝部４１６とを設けた場合には、ドリル４２０で例えば水抜き孔や空気抜き穴として用いる連通孔を開ける際にドリル４２０がずれやすい。このため、突起部４１５の連通孔を開ける箇所を予め削っておく必要があり、余分な工程を要していた。また、溝部４１６から突起部４１５までドリル４２０で連通孔を開けようとすると、突起部４１５側の孔位置がずれるおそれもあった。この発明の実施の形態１に係るバスケット１０を構成する板状部材３１０は、図５（ｂ）に示すように、凸部３１５と凹部３１６との断面形状が矩形状に形成されており、その幅も突起部４１５と溝部４１６と比較して大きい。このため、安定してドリル４２０で凸部３１５と凹部３１６とに連通孔を開けることができ、作業効率が向上する。
【００５５】
ここで、上記連通孔３１４にバスケット１０の全長にわたって、連結手段である通しボルト３６０（図９（ｂ）参照）を貫通させて、この通しボルト３６０によって積み重ねられる板状部材３１０を固定してもよい。このようにすれば、バスケット１０を強固に固定して剛性の高いバスケットを構成できるので好ましい。また、バスケット１０を一体として取り扱うことができるので、胴本体２０１内への挿入が容易になる。
【００５６】
次に、図６を用いて凸部３１５と凹部３１６との関係について説明する。凸部３１５の幅Ｗ_１は、板状部材３１０の貫通孔３１１の幅Ｗ_２と略同じ大きさとしてある。また、凹部３１６の幅Ｗ_３は、ここにはめ合わされる凸部３１５の幅Ｗ_１よりも大きくしてある。板状部材３１０は、Ｂ−Ａｌ合金の粉末冶金材を押出し成形して製造されるが、凸部３１５と凹部３１６との幅が大きいので、難押出し材であるＢ−Ａｌ合金を押出成形した場合でも押出しダイスの寿命を長くでき、好ましい。なお、板状部材３１０の角部３１０ｃはシャープエッジに成形することが好ましい。具体的には角部３１０ｃの半径を、板状部材３１０の薄肉部板厚ｔの０．４倍（０．４ｔ）以下とすることが好ましく、さらには０．２倍（０．２ｔ）以下が好ましい。このようにすれば、角部３１０ｃにおける応力伝達の偏りを低減できるので、応力集中を抑えて板状部材３１０の破損を抑制できる。
【００５７】
また、図６（ｂ）に示す板状部材３１０’のように、二つの突起部３１５’を外側距離Ｗ_１で形成してもよい。このようにすれば、板状部材３１０の凸部３１５を肉抜きしたことになるので、板状部材３１０’の質量は板状部材３１０よりも小さくすることができる。これにより、板状部材３１０’を使用してバスケットを構成すれば、板状部材３１０を使用した場合と比較してバスケット全体の質量を軽減できるので好ましい。また、二つの突起部３１５’と板状部材３１０’の凹部３１６とで囲まれる空間をフラックストラップとして利用できる。
【００５８】
また、図７（ａ）に示すように、板状部材３１０’’の両方の長辺側端部に凹部３１６を形成し、キー３６１（図７（ｂ））を凹部３１６にはめ込んで板状部材３１０同士の位置決めをしてもよい。このようにすれば、図７（ｃ）や（ｄ）に示すように、キー３６１’やキー３６１’’の形状を工夫すれば、板状部材３１０’’の長辺側端部の間にフラックストラップ３１０ｆ’’を形成することができる。
【００５９】
次に、バスケット１０の外周に取り付ける伝熱板３１８について説明する。図８は、この発明の実施の形態１に係る伝熱板を示す説明図である。また、図９は、この発明の実施の形態１に係る伝熱板の取付け構造を示す説明図である。伝熱板３１８の両端部３１８ｔには板状部材３１０の貫通孔３１１に差し込み可能な爪３１８ｃが形成されており、伝熱板３１８は断面略コの字形状である。この爪３１８ｃには、切り欠き３１８ｃｃが形成されている。そして、伝熱板３１８を板状部材３１０の短辺側端部３１０ｓｔに取り付けたときには、板状部材３１０のリブ３１０ｌ又は組み合わされる長辺側端部３１０ｌｔをまたいで前記切り欠き３１８ｃｃがはめ込まれるようになっている。また、爪３１８ｃの長さＤ_１は、バスケット１０のセル３０７（図１参照）内に格納したリサイクル燃料集合体の発生する崩壊熱を、板状部材３１０から速やかに受け取ることのできる伝熱面積を確保できる程度の大きさである。
【００６０】
伝熱板３１８は、Ａｌ材を押出し成形することによって断面略コの字状の長尺材３８０（図８（ｂ）参照）を製造し、これを伝熱板３１８の長さに切断し、爪３１８ｃに切り欠き３１８ｃｃを形成して製造される。伝熱板３１８には中性子遮蔽機能を持たせる必要はなく、また強度もそれ程必要としない。このため、伝熱板３１８には必ずしもＢ−Ａｌ合金を使用する必要はなく、押出し成形の容易なＡｌ材を選択して使用することができる。なお、鋳造によって伝熱板３１８を製造してもよいし、板材を折り曲げ加工して製造してもよい。
【００６１】
次に、伝熱板３１８の取付け構造について説明する。図９に示すように、伝熱板３１８は板状部材３１０の短辺側端部３１０ｓｔに取り付けられて、バスケット１０の外周を覆う。図９（ａ）には、伝熱板３１８を２枚の板状部材３１０をまたがるように取り付ける例を示す。また、図９（ｂ）には、板状部材３１０の積み重ね方向に対して垂直な方向に隣接する板状部材３１０同士を連結するように伝熱板３１８が取り付けられる例を示す。図９（ａ）のように伝熱板３１８を取り付ければ、上下に重ねた板状部材３１０が伝熱板３１８によって連結されるので、伝熱板３１８を取り付けた後は、バスケット１０を一体として取り扱うことができる。これにより、バスケット１０の組立て後においてはこれを容易に取り扱うことができ、キャスク２００のキャビティ２０１ｃ内への挿入も容易である。
【００６２】
一方、図９（ｂ）のように、隣接する板状部材３１０毎に伝熱板３１８を取付け、これを積層することによってバスケット１０を構成した場合には、バスケット１０の各段を別個に組み立てることができるので、各段の組立てを同時に進行させて生産性を向上させることができる。また、図９（ｂ）に示す構造では、連通孔３１４にバスケット１０の全長にわたって通しボルト３６０を貫通させて板状部材３１０を固定することもできる。このようにすれば、バスケット１０を強固に固定でき、また、バスケット１０を一体として取り扱うことができるので、胴本体２０１内への挿入が容易になる。ここで、放射線の飛散を防止するため、リサイクル燃料は水中でバスケット１０に格納されるが、連通孔３１４はバスケット１０が水中に置かれたときに、貫通孔３１１内の空気を抜く役割も果たす。
【００６３】
伝熱板３１８の爪３１８ｃを単に板状部材３１０の貫通孔３１１へ差し込んで板状部材３１０に伝熱板３１８を取り付けてもよいが、より確実に伝熱板３１８を取り付けるためには固定手段によって伝熱板３１８を板状部材３１０に固定することが好ましい。次に、この固定手段について説明する。図１０〜図１４は、この発明の実施の形態１に係る伝熱板の固定構造を示す説明図である。図１０（ａ）に示すように、固定手段として、ステンレス板等で作られた断面略Ｕ字形のストッパー３７０をＵ字の頂点を貫通孔３１１の奥に向けて挿入することにより、伝熱板３１８を固定してもよい。
【００６４】
このとき、図１０（ｂ）に示すように、ストッパー３７０の側部に凸部３７０ｔを設けてこれを伝熱板３１８に形成した凹部３１８ｕにはめ込むようにしてもよい。このようにすれば、ストッパー３７０が脱落するおそれを低減できるので好ましい。この伝熱板３１８の固定構造では、単にストッパー３７０を伝熱板３１８の間にはめ込むだけなので、組立て・分解が容易である。このように、伝熱板を板状部材に固定すれば、板状部材の脱落を防止できるので好ましい。また、固定手段によって板状部材と伝熱板とが一体になるので、バスケット１０はより強固な構造となる。
【００６５】
ここで、ストッパー３７０は、図１０（ｃ）に示すように伝熱板３１８の一部に差し込むものでもよいし、図１０（ｄ）に示すように伝熱板３１８と略同じ高さとして伝熱板３１８の高さ方向全体にわたって差し込むようにしてもよい。前者の構成では、後者の構成よりも伝熱性能を高くできる。一方、後者の構成ではストッパー３７０の寸法を大きくできるので、前者の構成よりも強固に伝熱板３１８を固定できる。
【００６６】
図１１に示す固定構造は、伝熱板３１８’の取り外しを考慮しない場合のものである。このように、伝熱板３１８’の爪３１８ｃ’の断面形状を鋸状に形成し、その断面幅ｈと板状部材３１０に設けられる貫通孔３１１の幅Ｗ_３とを、Ｗ_３≦２×ｈの関係を満たすようにする。このようにすれば、板状部材３１０を伝熱板３１８’へ強固に取り付けることができる。
【００６７】
図１２に示す固定構造で使用する伝熱板３１９は、上記伝熱板３１８（図１０参照）と略同様の構造であるが、伝熱板３１９の両端に設けられた爪３１９ｃの外側に伝熱板取付け用のボルト３６２の台座３１９ｐを設けた点が異なる。また、この伝熱板３１９の取付け構造は、締結手段であるボルト３６２とくさび状部材３６４とによって、伝熱板３１９の爪３１９ｃを板状部材３１０の貫通孔内壁に押し付けることによって、伝熱板３１９を板状部材３１０に固定する点に特徴がある。
【００６８】
伝熱板３１９の爪３１９ｃが板状部材３１０の貫通孔３１１に差し込まれて、伝熱板３１９が板状部材３１０に取り付けられる。このときに、ボルト３６２を台座３１９ｐに設けられたボルト孔３１９ｈに通し、ボルト３６２とねじ孔３６４ｓｈが形成されたくさび状部材３６４とを仮止めしてから伝熱板３１９を板状部材３１０に取り付ける。なお、くさび状部材３６４は、図（ａ）に示すような円錐台状のものでもよいし、同図（ｂ）に示すような四角錐台状のものでもよい。くさび状部材３６４に四角錐台状のものを用いると、ボルト３６２を締めたときにくさび状部材３６４が回転しないので作業性が向上し、好ましい。
【００６９】
伝熱板３１９を板状部材３１０に取り付けたら、ボルト３６２を締めて、くさび状部材３６４を板状部材３１０の短辺側端部３１０ｓｔへ移動させる。くさび状部材３６４は、短辺側端部３１０ｓｔに向かって段面積が小さくなっており、また、くさび状部材３６４が挿入される貫通孔３１１の幅Ｗ_３は一定なので、このくさび状部材３６４の移動によって爪３１９ｃが貫通孔３１１の内壁に向かって押し付けられる。これにより伝熱板３１９が板状部材３１０に固定される。また、ボルト３６２を緩めれば、伝熱板３１９は容易に板状部材３１０から取り外すことができる。くさび状部材３６４とボルト３６２とを用いれば、ボルト３６２の締結力によって伝熱板３１９を強固に板状部材３１０へ取り付けることができるので好ましい。
【００７０】
なお、図１２（ｄ）に示すように、２枚の伝熱板３１９が互いに組み合わさるような形状にして、くさび状部材３６４とボルト３６２とによって伝熱板３１９を固定してもよい。また、図１２（ｅ）に示すように、２枚の伝熱板３１９の合わせ目に通したボルト３６２とくさび状部材３６４とによって伝熱板３１９を固定してもよい。このときには、ワッシャ−３６３をボルト３６２と伝熱板３１９との間に配置すると、より確実にくさび状部材を固定できる。このような構造にすれば、両方の伝熱板３１９を板状部材３１０の貫通孔３１１へバランスよく固定することができる。
【００７１】
図１３には、台座３１９ｐを使用しないでくさび状部材３６４を固定する構造を示す。隣接する２枚の伝熱板３１９’の間には、ボルト孔３８４ｈを設けた板状部材３８４が配置してある。この板状部材３８４の幅Ｗ_５は隣接する伝熱板３１９’同士の間隔Ｗ_６よりも大きいので、ボルト３６２によってくさび状部材３６４を移動させると、板状部材３８４は２枚の伝熱板３１９’によって支持される。これによって、ボルト３６２が締め付けられると、くさび状部材３６４が板状部材３１０の短辺側端部３１０ｓｔへ移動するので、伝熱板３１９’の爪３１９ｃ’が貫通孔３１１の壁面へ押し付けられて、伝熱板３１９’が板状部材３１０に固定される。この構造によれば、伝熱板３１９’にボルト３６２を貫通させる台座３１９ｐ（図１２参照）を設ける必要がないので、伝熱板３１９’の形状を簡単にすることができる。なお、図１３（ａ）に示すように、伝熱板３１９’と板状部材３１０とが接する部分を互いにかみ合うように階段状に形成すれば、バスケット１０の外側が略平面状になるので好ましい。
【００７２】
上記例では爪３１９ｃ等がくさび状部材３６４と接する部分にスリット３１９ｓを設けて、爪３１９ｃが貫通孔３１１の内壁へ押し付けられやすくしている。これにより、爪３１９ｃと貫通孔３１１の内壁との間に発生する押し付け力をより効果的に発生させて、より確実に伝熱板３１９を板状部材３１０へ固定することができるので好ましい。なお、このスリット３１９ｓは必ずしも設ける必要はない。また、図１３（ｂ）に示すように、爪３１９ｃのくさび状部材３６４と接する部分をテーパー面３１９ｔｐに形成して、このテーパーの分だけより大きなくさび状部材を使用できるようにしてもよい。このようにすれば、爪３１９ｃに形成したテーパーの先端における剛性が小さくなるので、爪３１９ｃをより大きな面積で貫通孔３１１の内壁へ押し付けることができ、より確実に伝熱板３１９を板状部材３１０に固定できる。
【００７３】
図１４に示す固定構造で使用する伝熱板３２０は、上記伝熱板３１８（図８参照）と略同様の構造であるが、伝熱板３２０の両端に設けられた爪３２０ｃを、板状部材３１０の貫通孔内壁に押し付け力を与える形状とした点が異なる。そして、この伝熱板３２０の爪３２０ｃが貫通孔３１１に差し込まれると、爪３２０ｃが貫通孔内壁に押し付け力を与えるので、伝熱板３２０を板状部材３１０に固定される構造である。
【００７４】
伝熱板３２０の爪３２０ｃには、伝熱板３２０の内側に向かって突出する凸部３２０ｃｔが形成されている。この凸部３２０ｃｔは少なくとも一方の爪３２０ｃに形成すればよく、図１４（ａ）に示すように必ずしも両方の爪３２０ｃに設ける必要はない。この凸部３２０ｃｔは、爪３２０ｃの内側間隔ｌ_１が、隣接する板状部材３１０の貫通孔内壁同士の間隔ｌ_２よりも小さくなるように形成される。
【００７５】
このような構造により、この伝熱板３２０の爪３２０ｃを板状部材３１０の貫通孔３１１に差し込むと爪３２０ｃの内側間隔ｌ_１が広がり、爪３２０ｃはその弾性によってもとの内側間隔ｌ_１を保とうとする。これによって、爪３２０ｃが板状部材３１０の貫通孔内壁に押し付けられるので、伝熱板３２０が板状部材３１０に固定される。また、図１４（ｂ）に示すように、貫通孔内壁の爪３２０ｃが当接する部分へ凹部３１１ｕを設け、伝熱板３２０を取り付けたときに爪３２０ｃの凸部３２０ｃｔが凹部３１１ｕにはめ込まれるようにしてもよい。このようにすれば、より確実に伝熱板３２０を固定して、伝熱板３２０の脱落を防止できるので好ましい。
【００７６】
この伝熱板３２０の取付け構造では、伝熱板３２０に設けられた爪３２０ｃの弾性力によって伝熱板３２０を板状部材３１０に固定するので、伝熱板３２０の爪３２０ｃを板状部材３１０の貫通孔３１１に差し込むだけで伝熱板３２０を固定できる。これによって、さらに容易にバスケット１０を組み立てることができる。また、伝熱板３２０の固定に上述したようなくさび状部材のような特別の部材を用いる必要がないので、その分バスケット１０のコストを低減できる。
【００７７】
バスケット１０の外形は、その４面が伝熱板３１８等によって面一となり、他の４面は角断面形状となる。キャビティ２０１ｃの内形状は、バスケット１０の面一部分（３０１ａ）と略密着状態になるように面一となり、バスケット１０の角断面部分（３０１ｂ）に対応する部分は、略当該形状に合わせたものになる。これによって、伝熱板３１８等から効率よく胴本体へ崩壊熱を伝えることができ、また、バスケット１０のがたつきを抑えて確実に固定することができる。
【００７８】
以上、本発明の実施の形態１について説明したが、ここで説明したバスケット１０、伝熱板３１８等及び伝熱板等の取付け構造については、以下に説明する実施の形態においても必要に応じて適用することができる。
【００７９】
（実施の形態２）
図１５は、この発明の実施の形態２に係るバスケットを示す説明図である。図１６は、この発明の実施の形態２に係るバスケットを構成する板状部材を示す説明図である。このバスケット１１は、次の点に特徴がある。すなわち、第一板状部材である長尺板状部材５１０Ｌの長辺側端部５１０Ｌｌｔ同士を互いに直交させて複数段積み重ねる。そして、長尺板状部材５１０Ｌの積み重ね方向に隣接する長尺板状部材５１０Ｌ同士の間に第二板状部材である短尺板状部材５１０Ｓを配置してリサイクル燃料集合体を収納する複数のセルを形成して、バスケット１１を構成する。このとき、前記長尺板状部材５１０Ｌの段積み重ね方向に直交する方向に隣接する長尺板状部材５１０Ｌ又は短尺板状部材の開口部に伝熱板の爪を差し込んで、伝熱板を長尺板状部材又は短尺板状部材へ着脱可能に取り付けてもよい。伝熱板を長尺板状部材等へ着脱可能に取り付ける構成の作用・効果については、実施の形態１で説明した通りなので、その説明は省略する。次に、実施の形態２に係るバスケット１１の詳細な構成について説明する。
【００８０】
このバスケット１１は、図１５（ａ）及び（ｂ）に示すように、長尺板状部材５１０Ｌの長辺側端部５１０Ｌｌｔ同士を互いに直交させて複数段積み重ねてある。図１６（ａ）に示すように、長尺板状部材５１０Ｌには貫通孔５１１が設けられている。また、長尺板状部材５１０Ｌの長辺側端部５１０Ｌｌｔには凸部５１５と凹部５１６とが形成されている。長尺板状部材５１０Ｌ同士をその長辺側端部５１０Ｌｌｔ同士で組み合わせたときには、凸部５１５と凹部５１６とが嵌まり合って、長尺板状部材５１０Ｌ同士のずれが防止される。
【００８１】
図１６（ａ）に示すように、凸部５１５が形成されている長尺板状部材５１０Ｌの長辺側端部５１０Ｌｌｔには、長尺板状部材５１０Ｌの厚さｂと略同じ幅Ｂの切り欠き５１５ｃが間隔Ｐをあけて複数形成されている。間隔Ｐの大きさは、リサイクル燃料集合体を格納するセル５０７（図１５（ｃ））の幅と略等しい大きさである。また、幅Ｂと長尺板状部材５１０Ｌの厚さｂとの関係は、Ｂ≧ｂである。このように、凸部５１５に切り欠き５１５ｃを形成するので、切り欠き５１５ｃを形成することによる長尺板状部材５１０Ｌの強度低下を極めて小さくすることができる。図１６（ａ）、（ｂ）に示すように、積み重ねられる長尺板状部材５１０Ｌの長辺側端部５１０Ｌｌｔが、この切り欠き５１５ｃに嵌まり合うので、長尺板状部材５１０Ｌ同士が互いに位置決めされるとともに、長尺板状部材５１０Ｌのずれが防止される。
【００８２】
長尺板状部材５１０Ｌ同士を複数段積み重ねただけでは、リサイクル燃料集合体を格納する区画を完全に仕切ることができないので、短尺板状部材５１０Ｓを長尺板状部材５１０Ｌの間に配置して、リサイクル燃料集合体を格納する区画を完全に仕切る。図１６（ｃ）に示すように、短尺板状部材５１０Ｓには貫通孔５１１が形成されている。ここで、短尺板状部材５１０Ｓの長さＨは、リサイクル燃料集合体を格納するセル５０７（図１５（ｃ））の幅Ｙと略等しい。
【００８３】
また、短尺板状部材５１０Ｓにおける貫通孔５１１が開口していない両方の端部５１０Ｓｌｔには、それぞれ凸部５１５と凹部５１６とが形成されている。この凸部５１５は、長尺板状部材５１０Ｌの長辺側端部５１０Ｌｌｔに形成された凹部５１６と嵌まり合い、また、凹部５１６は、長尺板状部材５１０Ｌの長辺側端部５１０Ｌｌｔに形成された凸部５１５と嵌まり合う。このような構造によって、短尺板状部材５１０Ｓが位置決めされるとともに、短尺板状部材５１０Ｓのずれが防止される。このようにして仕切られた空間が、リサイクル燃料集合体を格納するセル５０７となる（図１５（ｃ））。
【００８４】
長尺板状部材５１０Ｌに設けられた連通孔５１４に、連結部材である通しボルト５６２を通して、積み重ねられた長尺板状部材５１０Ｌ同士が固定される。ここで、通しボルト５６２の長さは、バスケット１１の全長にわたる。このように、通しボルト５６２で長尺板状部材５１０Ｌ同士を固定すると、次に説明する伝熱板３１８によらなくとも、バスケット１１を一体として取り扱うことができる。また、通しボルト５６２で固定すれば、バスケット１１の剛性を向上させることもできる。
【００８５】
また、伝熱板３１８の爪３１８ｃが、長尺板状部材５１０Ｌの短辺側端部５１０Ｌｓｔと、短尺板状部材５１０Ｓの短辺側端部５１０Ｓｓｔとに開口した貫通穴５１１に差し込まれて、伝熱板３１８が取り付けられる。このとき、伝熱板３１８は、長尺板状部材５１０Ｌと短尺板状部材５１０Ｓとをまたぐように取り付けられるので、伝熱板３１８によって長尺板状部材５１０Ｌと短尺板状部材５１０Ｓとが連結されて、バスケット１１が一体となる。このように伝熱板３１８を取り付ければ、上記通しボルト５６２でバスケット１１を固定しなくとも、バスケット１１を一体として取り扱うことができる。また、上記通しボルト５６２と伝熱板３１８とを併用すれば、バスケット１１の剛性をさらに向上させることができる。なお、実施の形態１で説明したように、長尺板状部材５１０Ｌの積み重ね方向と垂直方向に隣接する長尺板状部材５１０Ｌ同士又は短尺板状部材５１０Ｓ同士を連結するように伝熱板３１８を取り付けてもよい（図９（ｂ）参照）。このようにすれば、バスケット１１の各段を別個に組み立てることができるので、各段の組立てを同時に進行させて生産性を向上させることができる。
【００８６】
実施の形態１に係るバスケット１０（図３参照）のように、板状部材３１０の長辺側端部３１０ｌｔに切込部３１２を形成する必要があった。この切込部３１２は、板状部材３１０の短辺長さの１／４程度の大きさであり、切込部３１２を形成するためには多くの時間を要し、また切込部３１２の大きさ分だけ材料の無駄が発生していた。実施の形態２に係るバスケット１１では、切り欠き５１５ｃの大きさは、凸部５１５又は凹部５１６の高さで済むので、加工も容易であり、また、材料の無駄を大幅に低減できる。
【００８７】
また、実施の形態１に係るバスケット１０と比較して、切り欠き５１５ｃを形成する長尺板状部材５１０Ｌの本数を約半分に低減することができる。そして、長尺板状部材５１０Ｌだけでは仕切れない空間に短尺板状部材５１０Ｓを配置する。この短尺板状部材５１０Ｓは、長尺板状部材５１０Ｌを切断するだけで製造でき、この加工は切り欠き５１５ｃを形成するよりも容易である。これにより、バスケット１１を構成する要素の加工に必要な工数を低減できる。さらに、長尺板状部材５１０Ｌと短尺板状部材５１０Ｓとを並べて積み重ねることによりバスケット１１を構成できるので、容易にバスケット１１を製造できる。
【００８８】
図１７は、この発明の実施の形態２に係る他の長尺板状部材及びこの長尺板状部材を用いたバスケットを示す説明図である。同図（ａ）に示すように、バスケット１１’を構成する長尺板状部材５１０Ｌ’は、凹部５１６が形成してある長辺側端部５１０Ｌ’ｌｔに、長尺板状部材５１０Ｌ’の凸部５１５が嵌まり合う切り欠き５１６ｃを所定の間隔で形成してある。そして、長尺板状部材５１０Ｌ’同士を互いに直交させて積み重ねたときは、切り欠き５１６ｃに長尺板状部材５１０Ｌ’の凸部５１５が嵌まり合う。切り欠き５１６ｃの間隔はリサイクル燃料集合体を格納するセル５０７（図１５（ｃ））の幅と略等しい。また、切り欠き５１６ｃの幅ｗ_２と凸部５１５の幅ｗ_１とは、ｗ_１≦ｗ_２の関係を満たす。
【００８９】
長尺板状部材５１０Ｌ’のみでは、リサイクル燃料集合体を格納するセルを構成できないので、図１７（ｂ）に示すように、長尺板状部材５１０Ｌ’の間に短尺板状部材５１０Ｓを配置して、バスケット１１’を構成する。このバスケット１１’は、上記バスケット１１と比較して、バスケット１１’を構成する長尺板状部材５１０Ｌ’の長辺側端部５１６Ｌ’ｌｔへ、容易に切り欠き５１６ｃを形成できる。
【００９０】
ここで、伝熱板３１８の固定構造について説明する。図１８は、この発明の実施の形態２に係る伝熱板の固定構造を示す説明図である。バスケット１１の外周部に位置する短尺板状部材５１０Ｓを確実に固定するため、次に説明するような固定構造を適用することが好ましい。この固定構造は、長尺板状部材５１０Ｌ及び短尺板状部材５１０Ｓの短辺側端部５１０Ｌｓｔ等の近傍に伝熱板固定部材５６６を取付け、締結手段であるボルト３６２と伝熱板固定部材５６６とを介して板状部材３１８を長尺板状部材５１０Ｌ等に固定する点に特徴がある。
【００９１】
図１８に示すように、長尺板状部材５１０Ｌ及び短尺板状部材５１０Ｓの短辺側端部５１０Ｌｓｔ等の近傍には、伝熱板固定部材５６６を差し込む固定部材取付孔５１０ｓｈが形成されている。伝熱板固定部材５６６には、ボルト３６２がねじ込まれるボルト孔５６６ｂｈが設けられている。伝熱板３１８に設けられた爪３１８ｃ１及び３１８ｃ２は、それぞれ長尺板状部材５１０Ｌの短辺側端部５１０Ｌｓｔの貫通穴５１１と短尺板状部材５１０Ｓの短辺側端部５１０Ｓｓｔの貫通穴５１１とに差し込まれる。これによって、伝熱板３１８は、長尺板状部材５１０Ｌと短尺板状部材５１０Ｓとをまたぐように取り付けられるので、短尺板状部材５１０Ｓは長尺板状部材５１０Ｌへ確実に固定される。
【００９２】
伝熱板３１８を長尺板状部材５１０Ｌ等に取り付けたら、伝熱板３１８に形成されているボルト孔３１８ｂｈにボルト３６２を通し、伝熱板固定部材５６６のボルト孔５６６ｂｈへボルト３６２をねじ込んで、伝熱板３１８を長尺板状部材５１０Ｌ等に固定する。また、伝熱板固定部材５６６は、長尺板状部材５１０Ｌ等に形成された固定部材取付け孔５１０ｓｈに差し込まれて長尺板状部材５１０Ｌ等と係合する。
【００９３】
ここで、実施の形態１に係る伝熱板の固定構造（図１２、１３参照）では、伝熱板３１８等に設けられた爪３１８ｃ等と板状部材３１０の貫通孔内壁との摩擦力によって板状部材３１８等を板状部材３１０に固定していた。実施の形態２に係る伝熱板の固定構造では、長尺板状部材５１０Ｌ等と係合する伝熱板固定部材５６６と、これにねじ込まれるボルト３６２とを介する構成なので、伝熱板３１８を長尺板状部材５１０Ｌ等へより確実に固定することができる。なお、実施の形態１に係る固定構造（図１２、１３参照）を排除する趣旨ではなく、実施の形態１で説明した固定構造を適用してもよい（図１２、１３等参照）。また、実施の形態２に係る伝熱板の固定構造を、実施の形態１に係るバスケット１０において、伝熱板３１８（図８参照）等を板状部材３１０に取り付ける際に適用してもよい。
【００９４】
（実施の形態３）
図１９、図２０は、この発明の実施の形態３に係るバスケットを示す説明図である。このバスケット１２は、長辺側端部に複数の切込部６３６が形成された板状部材６３５の長辺側端部同士を互いに直交させ、且つ切込部６３６を係合させて複数段積み重ねる。そして、伝熱板６１８ａ、６１８ｂに設けた爪６１８ａｃ、６１８ｂｃによって板状部材６３５の短辺側端部を挟み込み、伝熱板６１８ａ、６１８ｂを板状部材６３５に取り付けた点に特徴がある。
【００９５】
実施の形態３に係るバスケット１２を構成する板状部材６３５は、中実の部材である。図１９（ａ）に示すように、板状部材６３５の長辺側端部には複数の切込部６３６が形成されている。そして、複数の板状部材６３５の長辺側端部を互いに直交させて複数段積み重ねるが、このとき、それぞれの長辺側端部に形成された互いの切込部６３６を係合させる。
【００９６】
図１９（ｂ）に示すように、隣接する板状部材６３５の短辺側端部を、伝熱板６１８ａの両側に設けられた爪６１８ａｃの内側６１８ａｃｉで挟み込むようにして、伝熱板６１８ａが板状部材６３５の短辺側端部へ取り付けられる。また、図１９（ｂ）に示すように、伝熱板６１８ａの片側における２個の爪６１８ａｃの間に、隣接して取り付けられる伝熱板６１８ａの爪６１８ａｃが差し込まれる。
【００９７】
図２０（ａ）は、バスケット１２の一部側面図である。また、同図（ｂ）、（ｃ）は、バスケット１２を構成する板状部材を示す。このバスケット１２は、２種類の伝熱板６１８ａ、６１８ｂで構成される。このバスケット１２においては、板状部材６３５の積み重ね方向に対して垂直方向に、伝熱板６１８ａを隣接して配置する。すなわち、伝熱板６１８ａの片側における２個の爪６１８ａｃの間に、伝熱板６１８ａの爪６１８ａｃを差し込んで伝熱板６１８ａを板状部材６３５の短辺側端部に取り付ける。このため、板状部材６３５の積み重ね方向に対して垂直な方向に対しては、伝熱板６１８ａは爪６１８ａｃの幅だけ交互にずれて配置される。また、板状部材６３５の積み重ね方向に向かっては、伝熱板６１８ａと伝熱板６１８ｂとが交互に取り付けられる。
【００９８】
実施の形態３に係るバスケット１２では、伝熱板６１８ａ等の両側に設けられた爪６１８ａｃの内側６１８ａｃｉを板状部材６３５の外面に当接させて、伝熱板６１８ａ等を板状部材６３５の短辺側端部へ取り付ける。このような構成によって、バスケット１２を構成する板状部材６３５が中実であっても、容易に伝熱板６１８ａ等を板状部材６３５に取り付けることができる。
【００９９】
図２０（ｄ）、（ｅ）は、伝熱板６１８ａ（６１８ｂ）の爪６１８ａｃ（６１８ｂｃ）を示している。同図（ｄ）は、爪６１８ａｃ（６１８ｂｃ）の先端にテーパー６１８ａｃｃ（６１８ｂｃｃ）を形成したものである。このような構成により、伝熱板６１８ａ（６１８ｂ）を容易に板状部材６３５の短辺側端部へ取り付けることができる。また、同図（ｅ）は爪６１８ａｃ（６１８ｂｃ）の先端を曲げて、突起６１８ａｃｃ’（６１８ｂｃｃ’）を形成したものである。いずれの例でも、爪６１８ａｃ（６１８ｂｃ）は伝熱板６１８ａ（６１８ｂ）の内側６１８ａｃｉ（６１８ｂｃｉ）へ向かって曲げられている。伝熱板６１８ａ（６１８ｂ）を板状部材６３５の短辺側端部に取り付けたときには爪６１８ａｃ（６１８ｂｃ）が広がるので、このとき発生する弾性力によって爪６１８ａｃ（６１８ｂｃ）が板状部材６３５に押し付けられる。これによって、確実に伝熱板６１８ａ（６１８ｂ）を板状部材６３５に取り付けることができる。
【０１００】
図２１は、この発明の実施の形態３に係るバスケットの他の構成例を示す説明図である。図２１（ａ）に示すバスケット１２’は、板状部材６３５の積み重ね方向に対して垂直方向に、伝熱板６１８ａと伝熱板６１８ｂとを交互に配置する。伝熱板６１８ｂの爪６１８ｂｃは、伝熱板６１８ａの片側に設けられた２個の爪６１８ａｃの間に差し込まれる。
【０１０１】
図２１（ｂ）は、キャスクのキャビティ２０１ｃ’の断面内形状が円形である場合に適用できるバスケット１２’’を示している。このバスケット１２’’は、上記バスケット１２、１２’と略同様であるが、断面内形状が円形のキャビティ２０１ｃ’内に格納するため、図２１（ｂ）、（ｃ）に示すように、伝熱板６１８ａ’、６１８ｂ’の伝熱面を曲面で構成している。このように、伝熱板６１８ａ’等の伝熱面をキャビティ２０１ｃ’の内面形状に合わせることによって、様々な内面形状のキャビティに対応できる。
【０１０２】
図２２は、この発明の実施の形態３に係る伝熱板の脱落防止構造を示す説明図である。この脱落防止構造は、板状部材６３５の短辺側端部６３５ｓｔ側に、伝熱板６１８ａの爪６１８ａｃがはまり込むくぼみ６３５ｕを設けたものである。図２２（ｂ）に示すくぼみ６３５ｕのように、断面形状は矩形としてもよいし、同図（ｃ）に示すような断面略三角形状のくぼみ６３５ｕ’としてもよい。伝熱板６１８ａを板状部材６３５の短辺側端部に取り付けると、爪６１８ａｃがくぼみ６３５ｕ等にはまり込む。このとき、図２２（ａ）〜（ｃ）に示すように、爪６１８ａｃに６１８ａｃｃ’を設けたものを使用すると、突起６１８ａｃｃ’がくぼみ６３５ｕ等にはまり込むので、より確実に伝熱板６１８ａの脱落を防止できる。これにより、バスケット１２や１２’を容易に一体として取り扱うことができるので、バスケット１２等をキャビティ２０１ｃ’内へ格納する作業が容易になる。
【０１０３】
（板状部材の製造法）
ここでは、上記板状部材３１０の製造方法について説明する。図２３は、この発明に係る板状部材の製造方法を示すフローチャートである。まず、アトマイズ法などの急冷凝固法によりＡｌ又はＡｌ合金粉末を作製するとともに（ステップＳ２０１）、Ｂ又はＢ化合物の粉末を用意する（ステップＳ２０２）。これら両粒子は、次に説明するＭＡ（Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ａｌｌｏｙｉｎｇ：メカニカルアロイング）によって混合される（ステップＳ２０３）。混合は、アルゴンに代表される不活性ガス雰囲気中で行うようにしてもよい。なお、Ａｌ又はＡｌ合金にＢ又はＢ化合物を添加するのは、リサイクル燃料集合体格納用バスケット１０等には格納したリサイクル燃料集合体が臨界に達することを防止する機能が必要だからである。
【０１０４】
ここで、天然ボロンには中性子の吸収に寄与するＢ^１０と中性子の吸収には寄与しないＢ^１１がある。したがって、中性子吸収能を有するＢ^１０を濃縮した濃縮ボロンを使用すると、同じボロンの添加量であれば天然ボロンをそのまま使用した場合と比較してＢ^１０が多くなる分だけ中性子吸収能を高くできる。したがって濃縮ボロンを使用すると、同じ中性子吸収能であれば、天然ボロンをそのまま使用した場合よりも薄い肉厚の板状部材で済む。このため、濃縮ボロンを使用するとより薄い板厚で同じ中性子吸収能を持たせることができるので、リサイクル燃料集合体格納用バスケットを軽量化したい場合は濃縮ボロンを使用することが好ましい。一方、天然ボロンやＢ_４Ｃをそのまま使用した場合と同じ量の濃縮ボロンを添加すればそれだけ中性子吸収能を高くできるので、燃焼度の高いリサイクル燃料集合体を格納する場合でも臨界に対する安全性を十分に確保できる。
【０１０５】
前記Ａｌ又はＡｌ合金には、純アルミニウム地金、Ａｌ−Ｃｕ系アルミニウム合金、Ａｌ−Ｍｇ系アルミニウム合金、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金、Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系アルミニウム合金、Ａｌ−Ｆｅ系アルミニウム合金などを用いることができる。また、前記Ｂ又はＢ化合物には、Ｂ_４Ｃ、Ｂ_２Ｏ_３などを用いることができる。ここで、アルミニウムに対するＢ_４Ｃを前提としたボロンの添加量は、１．５質量％以上、９質量％以下とするのが好ましい。１．５質量％以下では十分な中性子吸収能が得られず、９質量％より多くなると引っ張りに対する延びが低下するためである。さらに、加工性を向上させる観点からは、ボロンの添加量を７質量％以下にするのが好ましい。なお、濃縮ボロンを使用すれば、加工性を損なわずにより多くのＢ^１０を添加できることは言うまでもない。
【０１０６】
Ｂ以外の中性子吸収材としては、ボロンの他にカドミウム、ハフニウム、希土類元素などの中性子吸収断面積の大きなものを用いることができる。希土類元素には、ユーロピウム、ディスプロシウム、サマリウム、ガドリニウムなどの酸化物を用いることができる。ここで、沸騰水型炉（ＢＷＲ）の場合には、主にＢ又はＢ化合物が用いられるが、加圧水型炉（ＰＷＲ）の場合には、Ａｇ−Ｉｎ−Ｃｄ合金が用いられる。Ａｇ−Ｉｎ−Ｃｄ合金の組成は、Ｉｎを１５質量％、Ｃｄを５質量％にするのが一般的である。
【０１０７】
中性子吸収材であるＢ_４Ｃの平均粒径が大きいと板状部材３１０の強度が低くなり、その一方、Ｂ_４Ｃの平均粒径を小さくするとＢ_４Ｃ同士が凝集して偏析するため、中性子吸収能が低下したり加工性が悪化したりしてしまう。したがって、Ａｌ粉末の平均粒径を８０μｍ程度とし、Ｂ_４Ｃ粉末の平均粒径を９μｍ程度とするのが好ましい。当該Ｂ_４Ｃの粒径を９μｍ程度としたのは、これ以上粒径を小さくするとＢ_４Ｃ粉末の凝集が進んで偏析が生じやすくなるからである。そこで、この製造例においては、混合機に代えて、高エネルギーボールミリング（メカニカルアロイング、以下ＭＡという）を用いることで、Ａｌ粉末とＢ_４Ｃ粉末とを微細化し、Ａｌ粉末中にＢ_４Ｃ粉末をできるだけ均一に分散させるようにしてある。当該高エネルギーボールミリングには、一般的な転動ミル、揺動ミル及びアトライターミルを用いることができる。
【０１０８】
高エネルギーボールミリングの過程において、投入したＡｌは、ボールの衝撃を受けることによってつぶされ、且つ折りたたまれて、扁平形状になる。このため、Ａｌの外径は一面方向に広がって８０μｍ程度になる。一方、Ｂ_４Ｃ粉末は、ボールミリングによって破砕され、その粒径が０．５μｍ〜１．０μｍ程度まで小さくなるとともにＡｌマトリックス中に均一にすり込まれてゆく。このため、微細な分散粒子が母材中に均一に分散することになるので、この粉末を焼結したＡｌ合金は、強度に優れたものとなる。
【０１０９】
この製造方法では、Ｂ_４Ｃ粉末を微細化、均一化してＡｌ粉末のマトリックス中に分散させることができるので、板状部材３１０の強度を向上させることができる。具体的には、混合機によって製造した板状部材等と比較して、その強度を約１．２〜１．５倍まで向上させることができる。このため、特に、リサイクル燃料集合体の質量が大きいＰＷＲ用キャスクの板状部材として使用する場合に好適である。さらに、高い硬度を有するＢ_４Ｃ粉末を微細且つ均一にマトリックス中に分散し、それによってＢ_４Ｃ粉末の凝集を防止するようにしているので、押出圧力を下げることができる。このため、押出用ダイスの磨耗を低減する効果もある。
【０１１０】
次に、上記混合粉末をラバーケース内に入れて封入し、ＣＩＰ（Ｃｏｌｄ Ｉｓｏｓｔａｔｉｃ Ｐｒｅｓｓ）により常温で全方向から均一に高圧を作用させ、粉末成形する（ステップＳ２０４）。ＣＩＰによって全方向から均一に圧力を加えることにより、成形密度のばらつきが少ない高密度な成形品を得ることができる。
【０１１１】
また、ＣＩＰに代えて、一軸方向の高圧プレスによって予備成形体を成形することもできる。具体的には、上記混合粉末をプレス機にセットした型内に入れ、５０００ｔｏｎから１００００ｔｏｎの高い成形圧力をもって予備成形体を成形する。このように極めて高い圧力をもってプレスすることで、予備成形体の成形密度が均一化される。この成形密度の均一化の程度は、上記ＣＩＰ工程によって得られる程度と略同等となるようにするのが好ましく、そのときは目的の成形密度を基準として上記成形圧力を決定すればよい。また、ＣＩＰと比較して、ラバーケース内に混合粉末を入れて真空引きする必要がなく、型内に混合粉末を入れて押し固めれば済むので、比較的簡単に予備成形することができる。
【０１１２】
次に、予備成形体を焼結炉内に入れて真空引きし、無加圧状態で焼結する（ステップＳ２０５）。真空焼結時の真空度は１０^−１Ｔｏｒｒ程度とし、温度は５５０℃〜６００℃とする。焼結温度の保持時間は５時間〜１０時間の間で適宜設定する。ここで、焼結温度は、脱気しつつ所定の温度ピッチでステップ昇温させる。この真空焼結によって仮に固めた粉末同士が融合してネックを形成し、押出用のビレットとなる。
【０１１３】
また、真空焼結の際には、ＨＩＰやホットプレスとは異なり加圧しないので、焼結体の質量密度は予備成形時とほとんど変わらず、７５％〜９５％の質量密度を維持している。さらに、真空焼結によってビレットの酸化が防止され、且つキャニングを省略できるため、缶代が節約でき、缶除去のための外削、端面削等の切削工程が不要になるとともに、それに付随する缶封入等の製造工程を省略することができる。
【０１１４】
次に、ポートホール押出機を用いて当該ビレットを熱間押出しする（ステップＳ２０６）。加熱温度、押出し速度、押出し力等の押出条件は、Ｂの含有量とアルミニウム合金とにあわせて適宜変更する。なお、ポートホール押出機に備えられるコンテナの周囲に誘導加熱用の高周波コイルを設け、この高周波コイルにＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：高周波）電流を流すことで、ダイス内のビレットを誘導加熱することが好ましい。
【０１１５】
この誘導加熱は、ビレットに誘導電流を発生させることで加熱するものであるが、加熱対象であるビレットは上記真空焼結工程において各混合粉末を融合させた状態としているため、誘導電流がビレット全体として発生し効率的な加熱が可能となる。本発明のように真空焼結を施すことによって昇温プログラムに追従して温度上昇させることができることが判った。その結果、真空焼結することで誘導加熱の効率が飛躍的に高まり、ビレットの押出速度を向上できるという利点が得られる。
【０１１６】
ここで、Ａｌの母材にＪＩＳ−６Ｎ０１系Ａｌ合金材を使用した場合には、熱間押出し後、Ｔ_１処理をして使用する。ＪＩＳ−６Ｎ０１系Ａｌ合金材は熱処理系合金であるが、リサイクル燃料集合体格納用バスケットに使用する場合には、熱処理して強度を向上させたとしても、リサイクル燃料から発生する崩壊熱により材料強度が低下する。このため、熱間押出し後、放冷のまま、すなわちＴ_１処理することにより、高温強度を低下させないで使用することが好ましいからである。これは、次の板状部材の形状に熱間押出し成形するときにも同様である。
【０１１７】
誘導加熱されたビレットは、コンテナ内に送られて後方からポンチにより押され、ダイスで所定の押出形状をした板状部材３１０として押し出される。このとき、ビレットの質量密度は７５％〜９５％であるが、押出成形することで押出時に粉末粒子間の空隙がつぶされるため、板状部材３１０の質量密度は略１００％となる。次に、板状部材３１０の形状に押出成形後、引張矯正を施すとともに（ステップＳ２０７）、非定常部及び評価部を切断し、製品とする（ステップＳ２０８）。
【０１１８】
なお、上記例では押出機に、圧縮率が高く、アルミニウムなどの軟質材の複雑形状押し出しに適したポートホール押出機を用いたが、これに限定されない。例えば、固定又は移動マンドレル方式を採用してもよい。また、直接押し出しの他、静水圧押し出しを行うようにしてもよく、当事者の可能な範囲で適宜選択することができる。さらに、生産効率は低いが、上記誘導加熱に代えて、ビレットを加熱炉内でバッチ処理するようにしてもよい。
【０１１９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットでは、板状部材同士を互いに直交させて交互に複数段積み重ね、その外周に伝熱板を着脱可能に取り付けて構成した。このため、伝熱板を板状部材に溶接する必要がないのでバスケットを容易に組み立てることができる。これにより、バスケットを製造する際の手間と労力とが低減されて、効率よく製造でき、また分解も極めて容易である。
【０１２０】
また、次の発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットでは、板状部材同士を互いに直交させて交互に複数段積み重ね、さらに、板状部材の積み重ね方向に隣接する板状部材をまたぐように伝熱板の爪を板状部材の貫通孔の開口部に差し込んで、着脱可能に伝熱板を取り付けるようにした。これにより、バスケットの組立て後においてはこれを容易に取り扱うことができ、キャスクのキャビティ内へバスケットを挿入する際にも容易に作業することができる。また、伝熱板の取付けに溶接は不要なので、バスケットを容易に組み立てることができ、また分解も極めて容易である。
【０１２１】
また、次の発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットでは、板状部材同士を互いに直交させて交互に複数段積み重ね、さらに、板状部材の内部に設けられたリブと伝熱板の爪に形成された切り欠きとを組み合わせて、各段毎に伝熱板を着脱可能に取り付けるようにした。これにより、バスケットの各段を別個に組み立てることができるので、各段の組立てを同時に進行させてバスケットの生産性を向上させることができる。また、伝熱板を板状部材へ取り付けるときには溶接を必要としないのでバスケットを効率よく製造できる。さらに、伝熱板は着脱可能なのでバスケットの分解は極めて容易である。
【０１２２】
また、次の発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットでは、上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットにおいて、板状部材の両長辺側端部にそれぞれ凸部と凹部とを設け、この凸部と凹部とを組み合わせて上記板状部材を積み重ねるようにした。これにより、板状部材を組み合わせたときのずれを防止して精度良くバスケットを組み立てることができる。また、バスケットを組み立てる際には、容易に板状部材の位置決めができるので、バスケットを組み立てる際の手間を軽減できる。
【０１２３】
また、次の発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットでは、上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットにおいて、連結部材によって複数段積み重ねた板状部材同士を連結するようにしたので、バスケット全体を一体として取り扱うことができ、バスケット組立て後の取り扱いが容易になる。
【０１２４】
また、次の発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットでは、板状部材の貫通孔に差し込まれる伝熱板の爪を貫通孔の内壁に押し付けることにより伝熱板を板状部材に固定するようにしたので、板状部材の脱落を防止できる。また、固定手段によって板状部材と伝熱板とが一体になるので、バスケットはより強固な構造となる。
【０１２５】
次の発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットでは、固定手段には上記貫通孔の開口部に向かって断面積が小さくなるくさび状部材を使用するようにした。これにより、前記くさび状部材を貫通孔の開口部側に移動させて爪を貫通孔の内壁面側に押し付けることにより、伝熱板を板状部材に固定するので、簡単な構造で強固に伝熱板を板材に固定でき、また容易に取り外すことができる。
【０１２６】
また、次の発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットでは、上記爪に上記くさび状部材が接する部分を二本のスリットによって区切り、伝熱板を上記板状部材に固定する場合には、前記スリットで区切られた部分が上記貫通孔の内壁面と接するようにした。これにより、貫通孔の内壁へ爪が押し付けられやすくなるので、より確実に伝熱板を板状部材へ固定することができる。
【０１２７】
また、次の発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットでは、上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットにおいて、爪に固定手段であるくさび状部材が接する部分にはテーパーを設けた。このようにすれば、より大きなくさび状部材を使用できるので、爪をより大きな面積で貫通孔の内壁へ押し付けて、より確実に伝熱板を板状部材に固定できる。
【０１２８】
また、次の発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットでは、伝熱板に設けられた爪の弾性力によって伝熱板を板状部材に固定するようにしたので、伝熱板の爪を板状部材の貫通孔に差し込むだけで伝熱板を固定できる。これによって、さらに容易にバスケットを組み立てることができる。また、伝熱板の固定に特別の部材を用いる必要がないので、その分コストを低減できる。
【０１２９】
また、次の発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットでは、伝熱板に設けられた爪の弾性力によって爪に設けた凸部を貫通孔内壁に押し付けて伝熱板を板状部材に固定するようにした。このため、伝熱板の爪を板状部材の貫通孔に差し込むだけで伝熱板を固定できるので、容易にバスケットを組み立てることができる。また、凸部が貫通孔の内壁と接するので、より確実に伝熱板を固定できる。
【０１３０】
また、次の発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットでは、上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットにおいて、伝熱板の爪に形成した凸部が当接する貫通孔内壁に凹部を形成した。これにより、伝熱板を上記板状部材に取り付けたときには上記凹部と前記凸部とが係合して伝熱板が外れ難くなるので、より確実に伝熱板の脱落を防止できる。
【０１３１】
また、次の発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットでは、第一板状部材を互いに直交させて組合せ、第一板状部材よりも寸法の小さい第二板状部材を第一板状部材の間に配置して構成するようにした。これによって、切り欠きの加工が容易であり、また、材料の無駄を大幅に低減できる。また、第二板状部材は切断するだけで製造できるので、バスケットを構成する要素の加工に必要な工数を低減できる。さらに、第一板状部材と第二板状板状部材とを並べて積み重ねることによりバスケットを構成できるので、容易にバスケットを製造できる。
【０１３２】
また、次の発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットでは、複数段積み重ねた第一板状部材同士を連結部材によって一体化するようにしたので、バスケット全体を一体として取り扱うことができ、また、強固なバスケットを構成することができる。これにより、伝熱板を用いなくともバスケットを一体として取り扱うことができるので、キャスクのキャビティ内へバスケットを挿入する際にも容易に作業することができる。
【０１３３】
また、次の発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットでは、上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットの構成に加え、さらにバスケット外周に伝熱板を着脱可能に取り付けるようにした。このため、バスケットを容易に組み立てることができるので、バスケットを製造する際の手間と労力とが低減されて、効率よく製造できる。また、伝熱板を着脱可能に取り付けるので、分解が極めて容易になり、バスケット構成部材の再利用に適する。
【０１３４】
また、次の発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットでは、上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットの構成に加え、さらに第一及び第二板状部材の積み重ね方向に隣接する第一板状部材と第二板状部材とをまたぐように伝熱板の爪を板状部材の貫通孔の開口部に差し込み、着脱可能に伝熱板を取り付けた。これにより、伝熱板によって第一及び第二板状部材を強固に固定できるので、バスケットの組立て後においてはこれを容易に取り扱うことができる。また、伝熱板を着脱可能に板状部材へ取り付けるので、バスケットを容易に組み立てることができ、また、分解が極めて容易なので、バスケット構成部材の再利用も容易である。
【０１３５】
また、次の発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットでは、第一板状部材や第二板状部材と係合する伝熱板固定部材を介して、締結手段によって伝熱板を第一板状部材等に固定するようにしたので、伝熱板を第一板状部材等へより確実に固定することができる。
【０１３６】
また、次の発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットでは、板状部材同士を互いに直交させて交互に複数段積み重ね、その外周に伝熱板を着脱可能に取り付けて構成するようにした。このため、伝熱板を板状部材に溶接する必要がないので、バスケットを製造する際の手間と労力とが低減されて効率よく製造でき、また、分解も極めて容易なのでバスケット構成部材の再利用に適する。また、伝熱板の両側に設けられた爪の内側を板状部材に当接させて伝熱板を着脱可能に取り付けるので、中実に板状部材で構成したバスケットに対しても、容易に伝熱板を取り付けることができる。
【０１３７】
また、次の発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットでは、板状部材の短辺側端部近傍に、伝熱板の爪がはめ込まれるくぼみを設けた。これにより、伝熱板の爪がくぼみにはまり込むので、より確実に伝熱板の脱落を防止できる。
【０１３８】
また、次の発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットでは、上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットにおいて、板状部材をＢ−Ａｌ材で製造するようにした。このため、リサイクル燃料集合体格納用バスケットに十分な中性子吸収能を発揮させつつ、強靭なＢ−Ａｌ材によってリサイクル燃料集合体格納用バスケットの十分な強度を確保できる。
【０１３９】
また、次の発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットでは、上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットにおいて、Ｂ−Ａｌ材のＢ含有率を１．５質量％以上７．０質量％以下とした。このため、リサイクル燃料集合体格納用バスケットに十分な中性子吸収能を発揮させつつ、十分な靭性を確保できる。また、Ｂ含有量が７質量％以下であるので、押し出し成形加工も比較的容易にできる。
【０１４０】
また、次の発明に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットでは、上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットにおいて、Ｂ−Ａｌ材にはボロン含有量の全量又は一部として濃縮ボロンを添加するようにした。このため、天然ボロンをそのまま使用した場合よりも薄い板厚の板状部材や角状パイプで、同じ中性子吸収能を得ることができるので、リサイクル燃料集合体格納用バスケットをより軽量且つコンパクトにできる。また、天然ボロンやＢ_４Ｃをそのまま使用した場合と同じ量の濃縮ボロンを添加すればそれだけ中性子吸収能を高くできるので、燃焼度の高いリサイクル燃料集合体を格納する場合でも、臨界に対する安全性を十分に確保できる。
【０１４１】
また、次の発明に係るリサイクル燃料集合体格納容器では、上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットをキャビティ内に備えるようにしたので、容易に製造でき、また、製造コストも低く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】キャスクの概要を示す説明図である。
【図２】キャニスタの概要を示す説明図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットを示す説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットを示す説明図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットを構成する板状部材を示す説明図である。
【図６】この発明の実施の形態１に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットを構成する板状部材を示す説明図である。
【図７】この発明の実施の形態１に係るリサイクル燃料集合体格納用バスケットを構成する板状部材を示す説明図である。
【図８】この発明の実施の形態１に係る伝熱板を示す説明図である。
【図９】この発明の実施の形態１に係る伝熱板の取付け構造を示す説明図である。
【図１０】この発明の実施の形態１に係る伝熱板の固定構造を示す説明図である。
【図１１】この発明の実施の形態１に係る伝熱板の固定構造を示す説明図である。
【図１２】この発明の実施の形態１に係る伝熱板の固定構造を示す説明図である。
【図１３】この発明の実施の形態１に係る伝熱板の固定構造を示す説明図である。
【図１４】この発明の実施の形態１に係る伝熱板の固定構造を示す説明図である。
【図１５】この発明の実施の形態２に係るバスケットを示す説明図である。
【図１６】この発明の実施の形態２に係るバスケットを構成する板状部材を示す説明図である。
【図１７】この発明の実施の形態２に係る他の長尺板状部材及びこの長尺板状部材を用いたバスケットを示す説明図である。
【図１８】この発明の実施の形態２に係る伝熱板の固定構造を示す説明図である。
【図１９】この発明の実施の形態３に係るバスケットを示す説明図である。
【図２０】この発明の実施の形態３に係るバスケットを示す説明図である。
【図２１】この発明の実施の形態３に係るバスケットの他の構成例を示す説明図である。
【図２２】この発明の実施の形態３に係る伝熱板の脱落防止構造を示す説明図である。
【図２３】この発明に係る板状部材の製造方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０、１１、１１’、１２、１２’ リサイクル燃料集合体格納用バスケット（バスケット）
２００ キャスク
２０１、２０１’ 胴本体
３０７、５０７ セル
３１０、６３５ 板状部材
３１０ｓｔ 短辺側端部
３１０ｌｔ 長辺側端部
３１１ 貫通孔
３１８、３１８’、３１９、３１９’、３２０ 伝熱板
３１８ｃ、３１９ｃ、３２０ｃ 爪
５１０Ｌ 長尺板状部材
５１０Ｓ 短尺板状部材
５６６ 伝熱板固定部材
６３５ｕ、６３５ｕ’ くぼみ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a basket for storing a recycled fuel assembly, and more particularly, to a basket for storing a recycled fuel assembly and a storage container for a recycled fuel assembly which are easy to manufacture.
[0002]
[Prior art]
A nuclear fuel assembly that has completed a predetermined combustion at the end of the nuclear fuel cycle is called a recycled fuel assembly. Since the recycled fuel assembly contains highly radioactive materials such as FP, it must be thermally cooled. For this reason, it is cooled for a predetermined period (3 to 6 months) in the cooling pit of the nuclear power plant. Then, it is stored in a cask, which is a shielding container, and transported and stored by a vehicle or a ship to a reprocessing facility or the like. Alternatively, the recycle fuel assembly is stored in a container made of a relatively thin steel plate or the like called a canister, and then the canister is sealed in a transport cask and transported to a storage facility. Then, in the storage facility, the recycled fuel assemblies are stored together with the canisters in a concrete cask, an underground storage, or the like.
[0003]
In storing the recycled fuel assembly in the cask, a holding frame having a grid-like cross section called a basket is used. Recycled fuel assemblies are inserted one by one into cells, which are a plurality of storage spaces formed in the basket. As a result, an appropriate holding force against vibration and the like during transportation is secured. Various kinds of conventional casks and canisters are disclosed in Patent Document 1 and Non-Patent Document 1, and these should be referred to if necessary.
[0004]
As an example of the basket, Patent Literature 2 provides a plurality of cutouts that are orthogonally engaged with both long side end surfaces of a plate-shaped member, and a convex portion is provided in a central portion longitudinal direction of both short side end surfaces. The plate-shaped members are sequentially combined with each other by orthogonally engaging the cutouts, and a heat transfer plate is externally fitted between the adjacent protrusions to form a grid-like cell for housing the nuclear fuel assembly. A basket is disclosed.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-1-86098
[Patent Document 2]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-201595 FIG.
[Non-patent document 1]
Atomic energy eye Published April 1, 1998, Nikkan Kogyo Shuppan Productions p32-p39
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the basket disclosed in Patent Literature 2, it is necessary to externally fit and weld a heat transfer plate between adjacent convex portions, and assembling the basket requires labor and labor. For this reason, the basket disclosed in Patent Literature 2 does not improve the productivity, and as a result, increases the manufacturing cost. In addition, since the heat transfer plate is attached by welding, once the basket is assembled, it is difficult to disassemble the basket, and it is difficult to reuse the plate-like member, the heat transfer plate, and the like, which are basket constituent members. In view of the above, the present invention has been made in view of the above, and a recycled fuel capable of achieving at least one of the following: a reduction in labor and labor of manufacture, efficient manufacture; and easy disassembly and suitability for reuse. It is an object to provide an assembly storage basket and a recycled fuel assembly storage container.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a basket for storing a recycled fuel assembly according to the present invention has a through hole that penetrates in the longitudinal direction, is opened at both short side ends, and a plurality of through holes are formed at the long side end. And a heat transfer plate having a substantially U-shaped cross section having, on both sides, claws removably inserted into the openings of the through holes. The side end portions are orthogonal to each other, and the notches are engaged to form a plurality of cells for storing a recycled fuel assembly by stacking the plate-shaped members in a plurality of stages. Inserting claws on both sides of the heat transfer plate into the openings of the plate member adjacent in the direction perpendicular to the stacking direction, and attaching the heat transfer plate to the short side end of the plate member. Features.
[0008]
This basket for storing a recycled fuel assembly is configured by alternately stacking a plurality of plate-shaped members at right angles to each other, and detachably attaching a heat transfer plate to the outer periphery thereof. Therefore, the basket can be easily assembled because there is no need to weld the heat transfer plate to the plate-shaped member. This reduces the labor and labor involved in manufacturing the basket and allows efficient manufacture. Further, since the heat transfer plate is removably attached by inserting claws provided on the heat transfer plate into through holes provided in the plate-shaped member, the disassembly is extremely easy and suitable for reuse of basket constituent members.
[0009]
In the basket for storing a recycled fuel assembly according to the next invention, a through-hole penetrating in the longitudinal direction is opened at both short side ends, and a plurality of cut portions are formed at the long side end. A plate-shaped member, and a heat transfer plate having a substantially U-shaped cross-section, which is removably inserted into the opening of the through-hole and has claws formed with cutouts on at least portions thereof on both sides, By forming the plurality of cells for storing the recycled fuel assembly by stacking the plate-shaped members in a plurality of stages by making the long side ends of the plate-shaped members orthogonal to each other and engaging the cutouts, Inserting the claw of the heat transfer plate into the opening of the plate-like member so that the notch of the claw straddles the plate-like member adjacent in the stacking direction of the plate-like member, and It is attached to the short side end of the plate-shaped member. .
[0010]
In the basket for storing a recycled fuel assembly, the plate-shaped members are alternately stacked at a plurality of levels orthogonally to each other, and further, the claws of the heat transfer plate are stuck so as to straddle the adjacent plate-shaped members in the stacking direction of the plate-shaped members. The heat transfer plate is detachably inserted into the opening of the through hole of the shaped member. This makes it possible to integrate the plate-like members in the stacking direction of the plate-like members by the heat transfer plate, so that the basket can be easily handled after the basket is assembled, and the basket is inserted into the cavity of the cask. Can also work easily. Further, since the heat transfer plate is detachably attached to the plate-like member, welding is unnecessary. This allows the basket to be easily assembled. Further, since the heat transfer plate is detachably attached, the disassembly is extremely easy, which is preferable for reusing the basket constituent members.
[0011]
In the basket for storing a recycled fuel assembly according to the next invention, a plurality of through holes penetrating in the longitudinal direction are opened at both short side ends, and a portion partitioned by the plurality of through holes has a rib. A plate-like member having a plurality of cutouts formed at a long side end thereof, and a claw which is removably inserted into an opening of the through hole and has a cutout formed at least partially. A heat transfer plate having a substantially U-shaped cross section having on both sides thereof, the long side ends of the plate member being orthogonal to each other, and the notches being engaged to form the plurality of plate members. A plurality of cells accommodating the recycle fuel assembly are formed by stacking, and the heat transfer is performed by inserting the claw into the opening of the plate-shaped member so that the rib and the notch of the claw are combined. Attach the plate to the short side end of the plate member It is characterized in.
[0012]
The basket for storing a recycled fuel assembly includes a plurality of plate-like members stacked alternately at right angles to each other, and further provided with ribs provided inside the plate-like members and cutouts formed in claws of the heat transfer plate. And a heat transfer plate is detachably attached to each stage. Thereby, each stage of the basket can be assembled separately, so that the assembly of each stage can proceed at the same time and the productivity of the basket can be improved. Further, when the heat transfer plate is attached to the plate-like member, no welding is required, so that the basket can be manufactured efficiently. Further, since the heat transfer plate is detachable, the disassembly of the basket is extremely easy, which is a preferable structure for reusing the basket constituent members.
[0013]
In the basket for storing a recycled fuel assembly according to the next invention, the basket for storing a recycled fuel assembly is further provided with a convex portion and a concave portion at both long side ends of the plate-like member. The plate members are stacked by combining the convex portions and the concave portions.
[0014]
In this way, if the protruding portion and the concave portion are provided at both long side end portions of the plate-shaped member, and the protruding portion and the concave portion are combined to stack the plate-shaped member, the plate-shaped member is combined. It is possible to assemble the basket with high accuracy by preventing the displacement at the time. In addition, when assembling the basket, the plate-like member can be positioned simply by combining the convex portion and the concave portion, so that the basket can be easily assembled and the labor for manufacturing can be reduced. In addition, if the width of the projections and the depressions is made larger than the thickness of the plate-like member, even if a boron-aluminum alloy (hereinafter referred to as a B-Al alloy), which is a hardly extrudable material, is extruded, the extrusion die can This is preferable because the life can be extended.
[0015]
In the basket for storing a recycled fuel assembly according to the next invention, in the basket for storing a recycled fuel assembly, the plate-shaped member is provided with a communication hole penetrating the plate-shaped member in a short side direction. The plate-like members stacked in a plurality of stages are connected to each other by penetrating a connecting member through the communication hole.
[0016]
As described above, since the plate-like members stacked in a plurality of stages are connected to each other by the connecting members, the entire basket can be handled as one. In particular, when the heat transfer plate is attached to each stage of the basket as in the above invention, the basket can be handled integrally by this structure, so that it can be easily handled after the basket is assembled. Then, the work can be easily performed even when the basket is inserted into the cavity of the cask.
[0017]
Further, in the basket for storing a recycled fuel assembly according to the next invention, in the basket for storing a recycled fuel assembly, the claw inserted into the through-hole is pressed by fixing means for pressing the claw against the inner wall surface side of the through-hole. The heat transfer plate is fixed to the plate-like member. As described above, since the heat transfer plate is fixed to the plate member by pressing the claws of the heat transfer plate inserted into the through hole of the plate member against the inner wall of the through hole, the plate member can be prevented from falling off. Further, since the plate-like member and the heat transfer plate are integrated by the fixing means, the basket has a stronger structure and the heat transfer performance is improved.
[0018]
Further, as in the basket for storing a recycled fuel assembly according to the next invention, a wedge-shaped member having a smaller sectional area toward the opening of the through hole is used for the fixing means, and the heat transfer plate is replaced with the plate. When the wedge-shaped member is fixed to the through-hole, the wedge-shaped member may be moved toward the opening of the through-hole to press the claw against the inner wall surface of the through-hole. As described above, the use of the wedge-shaped member is preferable because the heat transfer plate can be firmly fixed to the plate material with a simple structure and can be easily removed.
[0019]
Further, like the basket for storing a recycled fuel assembly according to the next invention, a portion where the wedge-shaped member contacts the claw is divided by two slits, and the heat transfer plate is fixed to the plate-shaped member. In such a case, the portion separated by the slit may be in contact with the inner wall surface of the through hole. This makes it easier for the claw to be pressed against the inner wall of the through-hole, so that the pressing force generated between the claw and the inner wall of the through-hole is more effectively generated, and the heat transfer plate is more reliably formed. Can be fixed to the shaped member.
[0020]
Further, a basket for storing a recycled fuel assembly according to the next invention is characterized in that, in the basket for storing a recycled fuel assembly, a portion where the claw contacts the wedge-shaped member is tapered. With this configuration, a larger wedge-shaped member can be used, so that the claw can be pressed against the inner wall of the through hole with a larger area, and the heat transfer plate can be more reliably fixed to the plate-shaped member.
[0021]
Further, in the basket for storing recycled fuel assemblies according to the next invention, in the basket for storing recycled fuel assemblies, when the heat transfer plate is attached to the plate member, the inside of the claw is provided in the plate member. The heat transfer plate is fixed to the plate-like member by the elastic force of the claw in contact with the inner wall of the through hole. Since the heat transfer plate is fixed to the plate-like member by the elastic force of the claw provided on the heat transfer plate, the heat transfer plate can be fixed only by inserting the claw of the heat transfer plate into the through hole of the plate-like member. . This makes it easier to assemble the basket. Further, since it is not necessary to use a special member for fixing the heat transfer plate, the cost can be reduced accordingly.
[0022]
Further, in the basket for storing a recycled fuel assembly according to the next invention, in the basket for storing a recycled fuel assembly, the claw has a convex portion protruding toward the inside of the claw, and the heat transfer plate is provided with the claw. When attached to the plate-shaped member, the convex portion comes into contact with the inner wall of the through hole provided in the plate-shaped member, and the heat transfer plate is fixed to the plate-shaped member by the elastic force of the claw. .
[0023]
In this basket for storing a recycled fuel assembly, the protrusion provided on the claw is pressed against the inner wall of the through hole by the elastic force of the claw provided on the heat transfer plate to fix the heat transfer plate to the plate-like member. Therefore, the heat transfer plate can be fixed simply by inserting the claws of the heat transfer plate into the through holes of the plate member, so that the basket can be easily assembled. Further, since the convex portion is in contact with the inner wall of the through hole, the heat transfer plate can be fixed more reliably. Further, since there is no need to use a special member for fixing the heat transfer plate, the basket manufacturing cost can be reduced accordingly.
[0024]
Further, like the basket for storing recycled fuel assemblies according to the next invention, a concave portion is further formed on the inner wall of the through hole with which the convex portion contacts, and the heat transfer plate is formed on the plate-like member. When attached, the concave portion and the convex portion may be engaged. With this configuration, the protrusion provided on the claw of the heat transfer plate is engaged with the recess formed on the inner wall of the through hole, so that the heat transfer plate is not easily detached, so that the heat transfer plate can be more reliably prevented from falling off. preferable.
[0025]
Further, in the basket for storing a recycled fuel assembly according to the next invention, a through hole penetrating in the longitudinal direction is opened at both short side ends, and a plurality of cuts are formed at one of the long side ends. The first plate-shaped member in which the notch is formed, the through hole is opened at both ends, and the length in the direction in which the through hole penetrates is substantially the same size as the inner side of the cell that stores the recycled fuel assembly. A second plate-like member, the long side ends of the first plate-like member are orthogonal to each other, and the notch and one of the long side ends are engaged with each other to form the first plate-like member. A plurality of cells stacked for storing a recycled fuel assembly by arranging the second plate member between the first plate members adjacent to each other in the stacking direction of the first plate member. It is characterized by the following.
[0026]
The recycled fuel assembly storage basket is configured by combining the first plate members orthogonally to each other, and arranging the second plate members smaller in size than the first plate members between the first plate members. It is. For this reason, the first plate-shaped member may be formed with a notch at one of the long-side ends, and the size of the notch may be such that the first plate-shaped member is prevented from shifting. This facilitates the processing of the notch and greatly reduces waste of material. Further, since the second plate-shaped member can be manufactured only by cutting, it can be manufactured extremely easily. Thereby, the number of man-hours required for processing the elements constituting the basket can be reduced. Furthermore, since the basket can be configured by stacking the first plate-shaped member and the second plate-shaped member side by side, the basket can be easily manufactured.
[0027]
Further, as in the basket for storing a recycled fuel assembly according to the next invention, the first plate-shaped member is further provided with a communication hole penetrating the first plate-shaped member in a short side direction. The first plate-shaped members stacked in a plurality of stages may be connected to each other by penetrating the connection members through the communication holes. As described above, since the first plate-shaped members stacked in a plurality of stages are connected to each other, the entire basket can be handled as a single body, and a strong basket can be formed. Thus, the basket can be handled as one unit without integrating the basket by the heat transfer plate, and the operation can be easily performed when the basket is inserted into the cavity of the cask. If a heat transfer plate is further attached to the outer peripheral portion of the basket, a stronger basket can be obtained.
[0028]
Further, the basket for storing a recycled fuel assembly according to the next invention is a basket for storing a recycled fuel assembly, wherein the basket for storing the recycled fuel assembly further has a substantially U-shaped cross section having on both sides claws removably inserted into the openings of the through holes. C-shaped heat transfer plate, and claws on both sides of the heat transfer plate at the opening of the first plate member or the second plate member adjacent in a direction orthogonal to the stacking direction of the first plate member. And the heat transfer plate is attached to the first plate-shaped member or the second plate-shaped member.
[0029]
This basket for storing a recycled fuel assembly is common to the basket for storing a recycled fuel assembly in that it is configured by combining a first plate-shaped member and a second plate-shaped member. Therefore, the same operation and effect as the above-described basket for storing the recycled fuel assembly can be obtained. Further, the basket for storing the recycled fuel assembly has a heat transfer plate removably attached to its outer periphery. Therefore, the basket can be easily assembled because there is no need to weld the heat transfer plate to the plate-shaped member. This reduces the labor and labor involved in manufacturing the basket and allows efficient manufacture. Also, since the heat transfer plate is removably attached by inserting the claws provided on the heat transfer plate into the through holes provided in the first or second plate-shaped member, the disassembly is extremely easy and the reuse of the basket constituent members is facilitated. Suitable for. Further, since each stage of the basket can be separately assembled, the assembly of each stage can be advanced simultaneously to improve the productivity of the basket. In addition, it is preferable to arrange | position a 2nd board upper member so that the penetration direction of the through-hole of a 2nd board-shaped member may become parallel to the longitudinal direction of the said 1st board-shaped member.
[0030]
Further, in the basket for storing a recycled fuel assembly according to the next invention, the basket for storing a recycled fuel assembly is removably inserted into the opening of the through hole, and a cutout is formed in at least a part thereof. A heat transfer plate having a substantially U-shaped cross section having both sides of the claw, wherein the first plate member and the second plate member adjacent to each other in the stacking direction of the first plate member and the second plate member. The claw of the heat transfer plate was inserted into the opening so that the notch of the claw straddled the plate member, and the heat transfer plate was attached to the first plate member and the second plate member. It is characterized by the following.
[0031]
This basket for storing a recycled fuel assembly is common to the basket for storing a recycled fuel assembly in that it is configured by combining a first plate-shaped member and a second plate-shaped member. Therefore, the same operation and effect as the above-described basket for storing the recycled fuel assembly can be obtained. Further, the basket for storing a recycled fuel assembly has a plate-like shape of the heat transfer plate that extends over the first plate member and the second plate member adjacent to each other in the stacking direction of the first and second plate members. The heat transfer plate is removably attached by inserting it into the opening of the through hole of the member. Thus, the first and second plate-like members can be firmly fixed by the heat transfer plate, so that they can be easily handled after the basket is assembled. As a result, the operation can be easily performed even when inserting the basket into the cavity of the cask. Further, since the heat transfer plate is detachably attached to the plate-like member, welding is not required, and the basket can be easily assembled. Further, since the heat transfer plate is detachably attached, the disassembly is extremely easy, which is preferable for reusing the basket constituent members.
[0032]
Further, in the basket for storing a recycled fuel assembly according to the next invention, the basket for storing a recycled fuel assembly further includes a heat transfer member that engages with the plate member or the first plate member or the second plate member. A plate fixing member is provided, and the heat transfer plate is fixed to the heat transfer plate fixing member by fastening means. As described above, the heat transfer plate is fixed to the first plate member or the like by the fastening means via the heat transfer plate fixing member that engages with the first plate member or the second plate member. It can be more reliably fixed to the first plate member or the like.
[0033]
Further, the basket for storing a recycled fuel assembly according to the next invention sandwiches a plate-like member having a plurality of cut portions formed at a long-side end and a short-side end of an adjacent plate-like member. A heat transfer plate having a substantially U-shaped cross section having claws on both sides thereof, wherein the long side ends of the plate member are orthogonal to each other, and the notches are engaged to engage the plate member. A plurality of cells for storing a recycled fuel assembly are formed by stacking a plurality of stages, and the heat transfer plate is provided between short side ends of the plate members adjacent in a direction orthogonal to the stacking direction of the plate members. And a plurality of the heat transfer plates are attached to the short side end of the plate member by contacting the insides of the claws provided on both sides of the heat transfer plate with the outer surface of the plate member. It is characterized by having.
[0034]
This basket for storing a recycled fuel assembly is configured by alternately stacking a plurality of plate-shaped members at right angles to each other, and detachably attaching a heat transfer plate to the outer periphery thereof. Therefore, the basket can be easily assembled because there is no need to weld the heat transfer plate to the plate-shaped member. This reduces the labor and labor involved in manufacturing the basket and enables efficient manufacture. In addition, since the disassembly is extremely easy, the basket is suitable for reuse. In addition, since the heat transfer plate is transferred to the adjacent plate-like member, and the inside of the claw provided on both sides of the heat transfer plate is brought into contact with the outer surface of the plate-like member and the heat transfer plate is detachably attached, A heat transfer plate can be easily attached to a basket formed of a plate-like member.
[0035]
Further, as in the basket for storing a recycled fuel assembly according to the next invention, a recess into which the claw of the heat transfer plate is fitted may be formed near the short side end of the plate-shaped member. . With this configuration, the claws of the heat transfer plate fit into the recesses, so that the heat transfer plate can be more reliably prevented from falling off. This makes it possible to easily handle the basket as a single unit, thereby facilitating the operation of storing the basket in the cavity of the recycled fuel storage container.
[0036]
The basket for storing a recycled fuel assembly according to the next invention is the basket for storing a recycled fuel assembly, wherein the plate-shaped member, the first plate-shaped member, and the second plate-shaped member are made of a B-Al material. There is a feature. For this reason, sufficient strength of the recycled fuel assembly storage basket can be ensured by the strong B-Al material while exhibiting sufficient neutron absorption capacity in the recycled fuel assembly storage basket. Note that the heat transfer plate does not need to be made of a B-Al material because it is not necessary to have a neutron absorbing ability. However, if the excellent mechanical properties of the B-Al material are utilized, a tougher basket for storing recycled fuel assemblies can be constructed.
[0037]
Further, in the basket for storing a recycled fuel assembly according to the next invention, in the basket for storing a recycled fuel assembly, the B content of the B-Al material is 1.5% by mass or more and 7.0% by mass or less. It is characterized by the following. For this reason, sufficient toughness can be ensured while exhibiting sufficient neutron absorption capacity in the recycled fuel assembly storage basket. Further, since the B content is 7% by mass or less, extrusion molding can be relatively easily performed. This makes it easy to mold even a large plate-shaped member.
[0038]
Further, in the basket for storing a recycled fuel assembly according to the next invention, in the basket for storing a recycled fuel assembly, enriched boron is added to the B-Al material as a whole or a part of the boron content. It is characterized by.
[0039]
B contributes to neutron absorption in natural boron ¹⁰ And B that do not contribute to neutron absorption ¹¹ There is. B with neutron absorption ability ¹⁰ Is used, natural boron and B can be added if the same amount of boron is added. ₄ B compared to using C as it is ¹⁰ The neutron absorption capacity can be increased by the amount. In this basket for storing a recycled fuel assembly, the concentrated boron is used for the B-Al material constituting the plate-shaped member and the like. For this reason, the same neutron absorption capacity can be obtained with a plate-shaped member or a square pipe having a smaller thickness than when natural boron is used as it is, so that the basket for storing the recycled fuel assembly can be made lighter and more compact. . In addition, the cavity space of the cask body can be reduced accordingly, so that the body can be made compact. On the other hand, natural boron and B ₄ If the same amount of concentrated boron is added as in the case where C is used as it is, the neutron absorption ability can be increased accordingly, so that even when storing a recycled fuel assembly with high burnup, sufficient safety against criticality can be ensured.
[0040]
Further, the recycled fuel assembly storage container according to the next invention is characterized in that the outer shape of the recycled fuel assembly storage basket is made to match the inner shape of the cavity of the recycled fuel assembly storage container trunk body with the recycled fuel assembly storage basket. And storing the recycle fuel assembly in the cell. Since the recycled fuel assembly storage container has the basket for storing the recycled fuel assembly in the cavity, it can be easily manufactured and the manufacturing cost can be reduced. The recycled fuel assembly storage container referred to in the present invention includes a cask, a canister and other recycled fuel assembly storage containers (the same applies hereinafter).
[0041]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the present invention is not limited by the embodiment. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art or those that are substantially the same. The basket for storing recycled fuel assemblies described below for storing recycled fuel assemblies is mainly used for storage containers for recycled fuel assemblies such as casks and canisters, but is not limited thereto. In addition to the cask, for example, it can be used for a rack of a recycled fuel storage pool. Further, the basket for storing a recycled fuel assembly according to the present invention stores any of recycled fuel assemblies for a PWR (Pressurized Water Reactor) and a BWR (Boiling Water Reactor). Applicable in some cases. In the following description, a basket will be referred to as a basket for storing recycled fuel assemblies.
[0042]
(Embodiment 1)
First, an outline of a cask and a canister as a premise of the present invention will be described. FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of a cask. The cask 200 includes a body 201, a heat transfer fin 207 attached to the outer periphery of the body 201, and an outer cylinder 205 attached to the other long side end of the heat transfer fin 207. The trunk main body 201 has a thickness sufficient to exhibit a γ-ray shielding function.
[0043]
A bottom plate (not shown) is attached to the trunk body 201, and this bottom plate can be attached to the tubular trunk body 201 by welding. Also, by inserting a metal billet into a container having an internal shape that matches the outer shape of the trunk body 201, and hot-expanding and molding the metal billet with a punch having an outer shape that matches the inner shape of the trunk body 201. The trunk body 201 and the bottom plate may be formed integrally or may be manufactured by casting.
[0044]
The inside of the trunk body 201 is a cavity 201c in which a basket for storing the recycled fuel assembly is stored. The basket stored in the cavity 201c is the basket according to the present invention, and the details will be described later. In this example, the cavity 201c has a circular cross-sectional shape perpendicular to the axial direction (the direction indicated by Z in the figure), but may have other shapes such as an octagon, a substantially cross shape, or a step shape according to the specifications of the cask 200. Cavities having a shape within the cross section can also be used. In particular, if the inside of the cavity 201c has a shape that matches the outer shape of the basket according to the present invention, the excess thickness of the trunk body 201 can be reduced, and a spacer for adjusting to the outer shape of the basket is unnecessary, so that the number of parts is reduced. it can. After the recycle fuel assembly is stored in the cavity 201c, it is double-sealed with a primary lid and a secondary lid (not shown) in order to prevent the radioactive substance from leaking from the cavity 201c. To ensure the sealing performance, a metal gasket is provided between the primary lid and the secondary lid and the body 201 (not shown).
[0045]
A plurality of heat transfer fins 207 made of a plate-like member are radially attached to the outer periphery of the body 201. The heat transfer fins 207 are made of a heat conductive material such as an aluminum plate or a copper plate, and are joined to the outer periphery of the body 201 by welding or other joining means. Outside the heat transfer fins 207, an outer cylinder 205 made of carbon steel having a thickness of several cm is attached by welding or other joining means. The recycle fuel assembly stored in the cavity 201c generates decay heat, but the decay heat transmitted through the trunk body 201 is transmitted to the outer cylinder 205 through the heat transfer fins 207, and then Released from the surface into the atmosphere.
[0046]
In a space 209 surrounded by the trunk body 201, the outer cylinder 205, and the two heat transfer fins 207, a resin, polyurethane, or a polymer material containing a large amount of hydrogen having a neutron shielding ability in order to absorb neutrons is provided. It is filled with silicon and other neutron absorbing materials (the same applies hereinafter). The neutron absorbing material shields neutrons emitted from the recycled fuel assembly and suppresses neutrons leaking to the outside of the cask 200 to a regulated value or less.
[0047]
The cask 200 is used for storing and transporting and storing the recycled fuel assemblies. When the cask is transported, shock absorbers (not shown) are attached to both ends of the cask so that a sufficient sealing performance can be ensured even if the cask 200 falls down accidentally.
[0048]
Next, the canister will be described. FIG. 2 is an explanatory diagram showing an outline of the canister. The canister 300 is a steel or stainless steel cylindrical container for enclosing recycled fuel. The canister 300 is a steel or stainless steel cylindrical container having a wall thickness of 1 to 3 cm. Note that, unlike the cask 200, it does not have a radiation shielding function.
[0049]
The canister 300 includes a cylindrical body 301 having a bottom, and a basket for storing the recycled fuel assembly is housed in the cavity 301c. After storing the recycled fuel assembly in the canister 300, the cavity 301c is sealed with a lid (not shown). The canister 300 containing the recycled fuel assembly is stored, for example, in a concrete cask 305 and stored for a long time.
[0050]
FIGS. 3 and 4 are explanatory diagrams showing a basket for storing recycled fuel assemblies according to Embodiment 1 of the present invention. 5 to 7 are explanatory views showing plate-like members constituting the basket for storing recycled fuel assemblies according to Embodiment 1 of the present invention. The basket 10 for storing a recycled fuel assembly includes a plate member 310 provided with a cutout 312 at a long side end 310lt, and the cutouts 312 are combined so as to be orthogonal to each other. 318 is characterized by being detachably attached.
[0051]
The basket 10 is configured by providing a cutout 312 in a band-shaped plate member 310 having a through hole 311 and alternately stacking the plate members 310 orthogonally. Thus, a plurality of cells 307 (see FIG. 1) for storing the recycled fuel assemblies are formed. Here, as the material of the plate-shaped member 310 and the heat transfer plate 318, aluminum or a B-Al alloy obtained by adding boron to an aluminum alloy is used. This B-Al alloy will be described later.
[0052]
The through-hole 311 is formed such that its cross section is shaped like a letter in the longitudinal direction of the plate-shaped member 310, and a plurality of communication holes are formed in a central rib 313 (not shown). Although the number of the ribs 313 is one in this embodiment, the number of the ribs 313 is not limited to this. The through-hole 311 communicates with the through-hole 311 of another plate member 310 through the cutout 312. Further, a communication hole 314 for communicating the through holes 311 of the plate members 310 located in the stacking direction of the plate members 310 is provided in the longitudinal end surface of the plate member 310.
[0053]
In addition, as shown in FIG. 4, a concave portion 316 and a convex portion 315 are formed at the long side end 310lt of the plate member 310, respectively. The plate members 310 positioned above and below are positioned by the concave portion 316 and the convex portion 315. As a result, there is almost no step on the inner surface of the cell 307 (see FIG. 1), so that the recycled fuel assembly can be smoothly stored in the cell 307.
[0054]
Here, when a narrow projection 415 and a groove 416 are provided as in a plate-like member 410 shown in FIG. 5A, a communication hole used as a drain hole or an air drain hole by a drill 420 is formed. When opened, the drill 420 is likely to shift. For this reason, it is necessary to cut in advance the portion where the communication hole of the projection 415 is to be opened, and an extra step is required. Further, when trying to open a communication hole from the groove 416 to the protrusion 415 with the drill 420, there is a possibility that the hole position on the protrusion 415 side may be shifted. As shown in FIG. 5B, the plate-like member 310 constituting the basket 10 according to the first embodiment of the present invention has a rectangular cross-sectional shape of the convex portion 315 and the concave portion 316. The width is also larger than the protrusion 415 and the groove 416. For this reason, a communication hole can be stably opened between the convex portion 315 and the concave portion 316 by the drill 420, and the working efficiency is improved.
[0055]
Here, a through bolt 360 (see FIG. 9B) as a connecting means may be passed through the communication hole 314 over the entire length of the basket 10, and the plate members 310 stacked by the through bolt 360 may be fixed. Good. This is preferable because the basket 10 can be firmly fixed to form a highly rigid basket. In addition, since the basket 10 can be handled as a single unit, it is easy to insert the basket 10 into the body 201.
[0056]
Next, the relationship between the convex portion 315 and the concave portion 316 will be described with reference to FIG. The width W of the protrusion 315 ₁ Is the width W of the through hole 311 of the plate member 310 ₂ It is approximately the same size as. Also, the width W of the concave portion 316 ₃ Is the width W of the convex portion 315 fitted here. ₁ It is larger than. The plate-shaped member 310 is manufactured by extruding a powder metallurgy material of a B-Al alloy, but since the width of the convex portion 315 and the concave portion 316 is large, a B-Al alloy which is a hardly extrudable material is extruded. Even in this case, the life of the extrusion die can be extended, which is preferable. In addition, it is preferable that the corner 310c of the plate-shaped member 310 is formed into a sharp edge. Specifically, it is preferable that the radius of the corner 310c be 0.4 times (0.4t) or less, more preferably 0.2 times (0.2t) or less, of the thickness t of the thin portion of the plate member 310. Is preferred. By doing so, the bias of stress transmission at the corner 310c can be reduced, so that stress concentration can be suppressed, and breakage of the plate member 310 can be suppressed.
[0057]
Also, as shown in a plate-like member 310 ′ shown in FIG. ₁ May be formed. With this configuration, the protrusions 315 of the plate member 310 are cut off, so that the mass of the plate member 310 ′ can be smaller than that of the plate member 310. Accordingly, it is preferable to configure the basket using the plate-shaped members 310 ′ since the weight of the entire basket can be reduced as compared with the case where the plate-shaped members 310 are used. Further, a space surrounded by the two protrusions 315 'and the recess 316 of the plate-like member 310' can be used as a flux strap.
[0058]
Also, as shown in FIG. 7A, a concave portion 316 is formed at both long side ends of the plate-shaped member 310 ″, and the key 361 (FIG. 7B) is fitted into the concave portion 316 to form a plate-shaped member. The members 310 may be positioned with respect to each other. In this way, as shown in FIGS. 7C and 7D, if the shape of the key 361 'and the key 361 "is devised, the distance between the long side ends of the plate member 310" can be improved. A flux strap 310f ″ can be formed.
[0059]
Next, the heat transfer plate 318 attached to the outer periphery of the basket 10 will be described. FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating the heat transfer plate according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 9 is an explanatory diagram showing a heat transfer plate mounting structure according to Embodiment 1 of the present invention. Claws 318c that can be inserted into the through holes 311 of the plate member 310 are formed at both ends 318t of the heat transfer plate 318, and the heat transfer plate 318 has a substantially U-shaped cross section. A notch 318cc is formed in the nail 318c. When the heat transfer plate 318 is attached to the short side end 310st of the plate member 310, the notch 318cc is fitted over the rib 310l of the plate member 310 or the combined long side end 310lt. It has become. Also, the length D of the nail 318c ₁ Is large enough to secure a heat transfer area capable of quickly receiving the decay heat generated by the recycle fuel assembly stored in the cell 307 (see FIG. 1) of the basket 10 from the plate member 310. .
[0060]
As the heat transfer plate 318, an elongated material 380 (see FIG. 8B) having a substantially U-shaped cross section is manufactured by extruding an Al material, and this is cut into a length of the heat transfer plate 318. It is manufactured by forming a notch 318cc in the nail 318c. The heat transfer plate 318 does not need to have a neutron shielding function and does not require much strength. Therefore, it is not always necessary to use a B-Al alloy for the heat transfer plate 318, and an Al material that can be easily extruded can be selected and used. The heat transfer plate 318 may be manufactured by casting, or may be manufactured by bending a plate material.
[0061]
Next, a mounting structure of the heat transfer plate 318 will be described. As shown in FIG. 9, the heat transfer plate 318 is attached to the short side end 310st of the plate member 310 and covers the outer periphery of the basket 10. FIG. 9A shows an example in which the heat transfer plate 318 is attached so as to straddle two plate members 310. FIG. 9B shows an example in which the heat transfer plate 318 is attached so as to connect the adjacent plate members 310 in a direction perpendicular to the stacking direction of the plate members 310. When the heat transfer plate 318 is attached as shown in FIG. 9A, the plate members 310 stacked vertically are connected by the heat transfer plate 318. After the heat transfer plate 318 is attached, the basket 10 is integrated. Can handle. Thus, the basket 10 can be easily handled after assembling, and the cask 200 can be easily inserted into the cavity 201c.
[0062]
On the other hand, as shown in FIG. 9B, when the heat transfer plates 318 are attached to adjacent plate members 310 and the baskets 10 are formed by stacking the heat transfer plates 318, the respective stages of the baskets 10 are separately assembled. Therefore, the assembling of each stage can be simultaneously advanced to improve the productivity. Further, in the structure shown in FIG. 9B, the plate member 310 can be fixed by penetrating the through hole 360 through the communication hole 314 over the entire length of the basket 10. By doing so, the basket 10 can be firmly fixed and the basket 10 can be handled as a single body, so that the basket 10 can be easily inserted into the body 201. Here, in order to prevent radiation from being scattered, the recycled fuel is stored in the basket 10 underwater, but the communication hole 314 also plays a role of bleeding air from the through hole 311 when the basket 10 is placed in water. .
[0063]
The heat transfer plate 318 may be attached to the plate member 310 by simply inserting the claw 318c of the heat transfer plate 318 into the through hole 311 of the plate member 310. However, in order to attach the heat transfer plate 318 more securely, fixing means is used. It is preferable to fix the heat transfer plate 318 to the plate-like member 310 by the following method. Next, this fixing means will be described. FIGS. 10 to 14 are explanatory views showing a heat transfer plate fixing structure according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 10A, as a fixing means, a heat transfer plate is formed by inserting a stopper 370 made of a stainless steel plate or the like having a substantially U-shaped cross section with the U-shaped apex directed toward the back of the through hole 311. 318 may be fixed.
[0064]
At this time, as shown in FIG. 10B, a convex portion 370t may be provided on a side portion of the stopper 370, and may be fitted into a concave portion 318u formed in the heat transfer plate 318. This is preferable because the risk of the stopper 370 falling off can be reduced. In this structure for fixing the heat transfer plate 318, the stopper 370 is simply fitted between the heat transfer plates 318, so that assembly and disassembly are easy. As described above, it is preferable to fix the heat transfer plate to the plate-shaped member because the plate-shaped member can be prevented from falling off. Further, since the plate-like member and the heat transfer plate are integrated by the fixing means, the basket 10 has a stronger structure.
[0065]
Here, the stopper 370 may be inserted into a part of the heat transfer plate 318 as shown in FIG. 10C, or may be set to have substantially the same height as the heat transfer plate 318 as shown in FIG. The heat plate 318 may be inserted over the entire height direction. In the former configuration, the heat transfer performance can be higher than in the latter configuration. On the other hand, in the latter configuration, since the size of the stopper 370 can be increased, the heat transfer plate 318 can be fixed more firmly than in the former configuration.
[0066]
The fixing structure shown in FIG. 11 is a case where removal of the heat transfer plate 318 ′ is not considered. As described above, the cross-sectional shape of the claw 318 c ′ of the heat transfer plate 318 ′ is formed in a sawtooth shape, and the cross-sectional width h and the width W of the through hole 311 provided in the plate member 310 are formed. ₃ And W ₃ Satisfy the relationship of ≦ 2 × h. In this way, plate member 310 can be firmly attached to heat transfer plate 318 '.
[0067]
The heat transfer plate 319 used in the fixed structure shown in FIG. 12 has substantially the same structure as the above-described heat transfer plate 318 (see FIG. 10), but transfers the heat to the outside of claws 319c provided at both ends of the heat transfer plate 319. The difference is that a pedestal 319p for a bolt 362 for attaching a hot plate is provided. Further, the mounting structure of the heat transfer plate 319 is such that the claw 319c of the heat transfer plate 319 is pressed against the inner wall of the through hole of the plate member 310 by the bolt 362 and the wedge-shaped member 364 serving as fastening means. 319 is fixed to the plate member 310.
[0068]
Claw 319c of heat transfer plate 319 is inserted into through hole 311 of plate member 310, and heat transfer plate 319 is attached to plate member 310. At this time, the bolt 362 is passed through a bolt hole 319h provided in the pedestal 319p, and the bolt 362 and the wedge-shaped member 364 having the screw hole 364sh are temporarily fixed, and then the heat transfer plate 319 is attached to the plate-shaped member 310. Attach. Note that the wedge-shaped member 364 may have a truncated cone shape as shown in FIG. (A) or a truncated square pyramid shape as shown in FIG. It is preferable to use a truncated quadrangular pyramid-shaped member for the wedge-shaped member 364 because the wedge-shaped member 364 does not rotate when the bolt 362 is tightened, thereby improving workability.
[0069]
After attaching the heat transfer plate 319 to the plate member 310, the bolt 362 is tightened, and the wedge member 364 is moved to the short side end 310 st of the plate member 310. The step area of the wedge-shaped member 364 decreases toward the short side end 310st, and the width W of the through hole 311 into which the wedge-shaped member 364 is inserted. ₃ Is constant, the claw 319 c is pressed against the inner wall of the through hole 311 by the movement of the wedge-shaped member 364. As a result, the heat transfer plate 319 is fixed to the plate member 310. When the bolts 362 are loosened, the heat transfer plate 319 can be easily removed from the plate member 310. It is preferable to use the wedge-shaped member 364 and the bolt 362 because the heat transfer plate 319 can be firmly attached to the plate-shaped member 310 by the fastening force of the bolt 362.
[0070]
In addition, as shown in FIG. 12D, the heat transfer plate 319 may be fixed by the wedge-shaped member 364 and the bolt 362 so that the two heat transfer plates 319 are combined with each other. In addition, as shown in FIG. 12E, the heat transfer plate 319 may be fixed by a bolt 362 and a wedge-shaped member 364 that pass through the joint of the two heat transfer plates 319. At this time, if the washer-363 is arranged between the bolt 362 and the heat transfer plate 319, the wedge-shaped member can be more securely fixed. With such a structure, both the heat transfer plates 319 can be fixed to the through holes 311 of the plate-like member 310 with good balance.
[0071]
FIG. 13 shows a structure for fixing the wedge-shaped member 364 without using the base 319p. A plate-shaped member 384 having a bolt hole 384h is arranged between two adjacent heat transfer plates 319 '. The width W of the plate member 384 ₅ Is the distance W between adjacent heat transfer plates 319 '. ₆ When the wedge-shaped member 364 is moved by the bolt 362, the plate-shaped member 384 is supported by the two heat transfer plates 319 '. As a result, when the bolt 362 is tightened, the wedge-shaped member 364 moves to the short side end 310st of the plate-shaped member 310, and the claw 319c 'of the heat transfer plate 319' is pressed against the wall surface of the through-hole 311. , The heat transfer plate 319 ′ is fixed to the plate member 310. According to this structure, it is not necessary to provide the pedestal 319p (see FIG. 12) through which the bolt 362 passes through the heat transfer plate 319 ', so that the shape of the heat transfer plate 319' can be simplified. In addition, as shown in FIG. 13A, it is preferable that the portions where the heat transfer plate 319 ′ and the plate-shaped member 310 come into contact are formed in steps so as to engage with each other, since the outside of the basket 10 becomes substantially flat. .
[0072]
In the above example, a slit 319s is provided in a portion where the claw 319c and the like come into contact with the wedge-shaped member 364, so that the claw 319c is easily pressed against the inner wall of the through hole 311. This is preferable because the pressing force generated between the claw 319c and the inner wall of the through hole 311 is more effectively generated, and the heat transfer plate 319 can be more reliably fixed to the plate member 310. Note that the slit 319s is not necessarily provided. Further, as shown in FIG. 13B, a portion of the claw 319c that contacts the wedge-shaped member 364 may be formed on the tapered surface 319tp so that a larger wedge-shaped member can be used by the amount of the taper. By doing so, the rigidity at the tip of the taper formed on the claw 319c is reduced, so that the claw 319c can be pressed against the inner wall of the through hole 311 with a larger area, and the heat transfer plate 319 can be more reliably attached to the plate-like member. 310.
[0073]
The heat transfer plate 320 used in the fixed structure shown in FIG. 14 has substantially the same structure as the heat transfer plate 318 (see FIG. 8), but the claw 320c provided at both ends of the heat transfer plate 320 The difference is that the shape is such that a pressing force is applied to the inner wall of the through hole of the member 310. When the claw 320c of the heat transfer plate 320 is inserted into the through hole 311, the claw 320 c applies a pressing force to the inner wall of the through hole, so that the heat transfer plate 320 is fixed to the plate member 310.
[0074]
The claw 320 c of the heat transfer plate 320 has a protrusion 320 ct protruding toward the inside of the heat transfer plate 320. The protrusion 320ct may be formed on at least one of the claws 320c, and is not necessarily provided on both claws 320c as shown in FIG. The protrusion 320ct is formed at an inner distance l between the claws 320c. ₁ Is the distance l between the inner walls of the through holes of the adjacent plate-shaped members 310. ₂ It is formed so as to be smaller.
[0075]
With such a structure, when the claw 320c of the heat transfer plate 320 is inserted into the through hole 311 of the plate member 310, the inner space l of the claw 320c ₁ The claw 320c has its original inner space l due to its elasticity. ₁ Try to keep. As a result, the claw 320c is pressed against the inner wall of the through hole of the plate member 310, so that the heat transfer plate 320 is fixed to the plate member 310. Also, as shown in FIG. 14B, a concave portion 311u is provided in a portion of the inner wall of the through hole where the nail 320c abuts, and the convex portion 320ct of the nail 320c is fitted into the concave portion 311u when the heat transfer plate 320 is attached. It may be. This is preferable because the heat transfer plate 320 can be more reliably fixed and the heat transfer plate 320 can be prevented from falling off.
[0076]
In the mounting structure of the heat transfer plate 320, the heat transfer plate 320 is fixed to the plate member 310 by the elastic force of the claw 320c provided on the heat transfer plate 320. By simply inserting the heat transfer plate 320 into the through hole 311, the heat transfer plate 320 can be fixed. Thereby, the basket 10 can be more easily assembled. Further, since it is not necessary to use a special member such as a wedge-shaped member for fixing the heat transfer plate 320 as described above, the cost of the basket 10 can be reduced accordingly.
[0077]
The outer shape of the basket 10 is flush with four surfaces by the heat transfer plate 318 and the like, and the other four surfaces have a square cross-sectional shape. The inner shape of the cavity 201c is flush with the surface portion (301a) of the basket 10 so as to be substantially in close contact with the surface, and the portion corresponding to the angular cross-section (301b) of the basket 10 is substantially matched to the shape. Become. As a result, the collapse heat can be efficiently transmitted from the heat transfer plate 318 and the like to the trunk main body, and the basket 10 can be securely fixed while suppressing rattling.
[0078]
Although the first embodiment of the present invention has been described above, the basket 10, the heat transfer plate 318 and the like and the mounting structure of the heat transfer plate and the like described herein may be used in the following embodiments as needed. Can be applied.
[0079]
(Embodiment 2)
FIG. 15 is an explanatory diagram showing a basket according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 16 is an explanatory diagram showing a plate-like member constituting a basket according to Embodiment 2 of the present invention. This basket 11 has the following features. That is, the long plate-like members 510L, which are the first plate-like members, are stacked in a plurality of stages so that the long-side end portions 510Llt are orthogonal to each other. A plurality of cells for storing the recycled fuel assembly by disposing the short plate member 510S as the second plate member between the long plate members 510L adjacent to each other in the stacking direction of the long plate members 510L. To form the basket 11. At this time, the claw of the heat transfer plate is inserted into the opening of the long plate member 510L or the short plate member adjacent to the long plate member 510L in the direction orthogonal to the step stacking direction, and the heat transfer plate is lengthened. It may be detachably attached to the shank or short shank. The operation and effect of the configuration in which the heat transfer plate is detachably attached to the long plate-shaped member or the like are the same as those described in the first embodiment, and a description thereof will be omitted. Next, a detailed configuration of the basket 11 according to the second embodiment will be described.
[0080]
As shown in FIGS. 15A and 15B, the basket 11 is formed by stacking a plurality of long plate-shaped members 510L with their long-side ends 510Llt orthogonal to each other. As shown in FIG. 16A, a through hole 511 is provided in the long plate-shaped member 510L. Further, a protruding portion 515 and a concave portion 516 are formed at the long side end 510Llt of the long plate-shaped member 510L. When the long plate members 510L are combined with each other at the long side end portions 510Llt, the convex portions 515 and the concave portions 516 are fitted to each other, thereby preventing the long plate members 510L from shifting.
[0081]
As shown in FIG. 16A, a long side end 510Llt of the long plate member 510L on which the protrusion 515 is formed has a width B substantially equal to the thickness b of the long plate member 510L. A plurality of notches 515c are formed at intervals P. The size of the interval P is substantially equal to the width of the cell 507 (FIG. 15C) for storing the recycled fuel assembly. The relationship between the width B and the thickness b of the long plate-shaped member 510L is B ≧ b. Thus, since the notch 515c is formed in the convex part 515, the strength reduction of the long plate-shaped member 510L due to the formation of the notch 515c can be extremely reduced. As shown in FIGS. 16A and 16B, the long side end 510Llt of the long plate members 510L to be stacked fits into the notch 515c, so that the long plate members 510L are mutually connected. The positioning is performed, and the displacement of the long plate-shaped member 510L is prevented.
[0082]
By simply stacking the long plate members 510L in a plurality of stages, it is not possible to completely partition the section for storing the recycled fuel assembly. Therefore, the short plate members 510S are arranged between the long plate members 510L. , Completely separating the compartment containing the recycled fuel assembly. As shown in FIG. 16C, a through hole 511 is formed in the short plate-shaped member 510S. Here, the length H of the short plate-shaped member 510S is substantially equal to the width Y of the cell 507 (FIG. 15C) for storing the recycled fuel assembly.
[0083]
Further, a convex portion 515 and a concave portion 516 are formed at both ends 510Slt of the short plate member 510S where the through hole 511 is not opened. The convex portion 515 fits with the concave portion 516 formed at the long side end portion 510Llt of the long plate member 510L, and the concave portion 516 is fitted to the long side end portion 510Llt of the long plate member 510L. It fits with the formed convex portion 515. With such a structure, the short plate-shaped member 510S is positioned, and the short plate-shaped member 510S is prevented from shifting. The space thus partitioned becomes a cell 507 for storing the recycled fuel assembly (FIG. 15C).
[0084]
The stacked long plate members 510L are fixed to each other through a through hole 562 as a connecting member in a communication hole 514 provided in the long plate member 510L. Here, the length of the through bolt 562 extends over the entire length of the basket 11. When the long plate members 510L are fixed to each other with the through bolts 562 in this way, the basket 11 can be integrally handled without using the heat transfer plate 318 described below. In addition, if the basket 11 is fixed with the through bolt 562, the rigidity of the basket 11 can be improved.
[0085]
Also, the claw 318c of the heat transfer plate 318 is inserted into the through hole 511 that is opened at the short side end 510Lst of the long plate member 510L and the short side end 510Sst of the short plate member 510S. The heat transfer plate 318 is attached. At this time, since the heat transfer plate 318 is attached so as to straddle the long plate member 510L and the short plate member 510S, the long plate member 510L and the short plate member 510S are connected by the heat transfer plate 318. Then, the basket 11 is integrated. By attaching the heat transfer plate 318 in this manner, the basket 11 can be handled as an integral unit without fixing the basket 11 with the through bolts 562. If the through bolt 562 and the heat transfer plate 318 are used in combination, the rigidity of the basket 11 can be further improved. As described in the first embodiment, the heat transfer plate 318 connects the long plate members 510L or the short plate members 510S adjacent to each other in the direction perpendicular to the stacking direction of the long plate members 510L. (See FIG. 9B). In this way, the stages of the basket 11 can be assembled separately, so that the assembling of the stages can proceed simultaneously to improve the productivity.
[0086]
As in the basket 10 according to the first embodiment (see FIG. 3), it is necessary to form the cutout 312 at the long side end 310lt of the plate member 310. The notch 312 is about の of the length of the short side of the plate member 310, and it takes a lot of time to form the notch 312. Material wasted by the size. In the basket 11 according to the second embodiment, since the size of the notch 515c is the same as the height of the convex portion 515 or the concave portion 516, processing is easy, and waste of material can be significantly reduced.
[0087]
Further, compared to the basket 10 according to the first embodiment, the number of the long plate-shaped members 510L forming the cutouts 515c can be reduced to about half. Then, the short plate-shaped member 510S is arranged in a space that cannot be separated by only the long plate-shaped member 510L. The short plate member 510S can be manufactured by simply cutting the long plate member 510L, and this processing is easier than forming the notch 515c. Thereby, the man-hour required for processing the elements constituting the basket 11 can be reduced. Further, since the basket 11 can be configured by stacking the long plate-shaped members 510L and the short plate-shaped members 510S side by side, the basket 11 can be easily manufactured.
[0088]
FIG. 17 is an explanatory diagram showing another long plate-like member according to Embodiment 2 of the present invention and a basket using the long plate-like member. As shown in FIG. 11A, the long plate-shaped member 510L 'constituting the basket 11' is provided at the long-side end 510L'lt where the concave portion 516 is formed. Notches 516c into which the protrusions 515 fit are formed at predetermined intervals. When the long plate-shaped members 510L 'are stacked so as to be orthogonal to each other, the projections 515 of the long plate-shaped members 510L' fit into the cutouts 516c. The interval between the notches 516c is substantially equal to the width of the cell 507 (FIG. 15C) for storing the recycled fuel assembly. Also, the width w of the notch 516c ₂ And the width w of the protrusion 515 ₁ And w ₁ ≦ w ₂ Satisfy the relationship.
[0089]
Since a cell for storing the recycled fuel assembly cannot be formed only by the long plate member 510L ', the short plate member 510S is disposed between the long plate members 510L' as shown in FIG. Thus, the basket 11 'is formed. The basket 11 'can easily form the notch 516c at the long side end 516L'lt of the long plate-shaped member 510L' constituting the basket 11 'as compared with the basket 11'.
[0090]
Here, the fixing structure of the heat transfer plate 318 will be described. FIG. 18 is an explanatory view showing a heat transfer plate fixing structure according to Embodiment 2 of the present invention. In order to securely fix the short plate-shaped member 510S located on the outer peripheral portion of the basket 11, it is preferable to apply a fixing structure as described below. In this fixing structure, a heat transfer plate fixing member 566 is attached near the short side end 510Lst of the long plate member 510L and the short plate member 510S, and a bolt 362 as a fastening means and the heat transfer plate fixing member 566 are attached. It is characterized in that the plate member 318 is fixed to the long plate member 510L or the like via the above.
[0091]
As shown in FIG. 18, a fixing member mounting hole 510sh into which the heat transfer plate fixing member 566 is inserted is formed near the short side end 510Lst of the long plate member 510L and the short plate member 510S. . The heat transfer plate fixing member 566 is provided with a bolt hole 566bh into which the bolt 362 is screwed. The claws 318c1 and 318c2 provided on the heat transfer plate 318 have a through hole 511 at the short side end 510Lst of the long plate member 510L and a through hole 511 at the short side end 510Sst of the short plate member 510S, respectively. Plugged in. As a result, the heat transfer plate 318 is attached so as to straddle the long plate member 510L and the short plate member 510S, so that the short plate member 510S is securely fixed to the long plate member 510L.
[0092]
When the heat transfer plate 318 is attached to the long plate member 510L or the like, the bolt 362 is passed through the bolt hole 318bh formed in the heat transfer plate 318, and the bolt 362 is screwed into the bolt hole 566bh of the heat transfer plate fixing member 566. Then, the heat transfer plate 318 is fixed to the long plate member 510L or the like. The heat transfer plate fixing member 566 is inserted into a fixing member mounting hole 510sh formed in the long plate member 510L or the like, and engages with the long plate member 510L or the like.
[0093]
Here, in the heat transfer plate fixing structure according to the first embodiment (see FIGS. 12 and 13), the frictional force between the claws 318c and the like provided on the heat transfer plate 318 and the like and the inner wall of the through hole of the plate member 310 is generated. The plate member 318 and the like are fixed to the plate member 310. In the heat transfer plate fixing structure according to the second embodiment, since the heat transfer plate fixing member 566 engaged with the long plate-shaped member 510L and the like and the bolt 362 screwed into the heat transfer plate fixing member 566 are interposed, the heat transfer plate 318 is It can be more reliably fixed to the long plate-shaped member 510L or the like. Note that the fixing structure described in the first embodiment may be applied instead of excluding the fixing structure according to the first embodiment (see FIGS. 12 and 13) (see FIGS. 12 and 13). Further, the fixing structure of the heat transfer plate according to the second embodiment may be applied when the heat transfer plate 318 (see FIG. 8) and the like are attached to the plate member 310 in the basket 10 according to the first embodiment. .
[0094]
(Embodiment 3)
19 and 20 are explanatory diagrams showing a basket according to Embodiment 3 of the present invention. In this basket 12, the long sides of the plate-shaped member 635 having a plurality of cuts 636 formed at the long sides are orthogonal to each other, and the cuts 636 are engaged with each other so as to be stacked in multiple stages. . Further, it is characterized in that the short-side end of the plate-shaped member 635 is sandwiched between claws 618ac and 618bc provided on the heat-transfer plates 618a and 618b, and the heat-transfer plates 618a and 618b are attached to the plate-shaped member 635.
[0095]
The plate-like member 635 constituting the basket 12 according to the third embodiment is a solid member. As shown in FIG. 19A, a plurality of cuts 636 are formed at the long side end of the plate-shaped member 635. Then, the plurality of plate-shaped members 635 are stacked in a plurality of stages with the long side ends of the plate members 635 orthogonal to each other. At this time, the notches 636 formed at the long side ends are engaged with each other.
[0096]
As shown in FIG. 19B, the short side end of the adjacent plate member 635 is sandwiched between the inner sides 618aci of the claws 618ac provided on both sides of the heat transfer plate 618a, so that the heat transfer plate 618a is It is attached to the short side end of the plate-like member 635. Further, as shown in FIG. 19B, between the two claws 618ac on one side of the heat transfer plate 618a, the claws 618ac of the heat transfer plate 618a attached adjacently are inserted.
[0097]
FIG. 20A is a partial side view of the basket 12. FIGS. 2B and 2C show a plate-like member constituting the basket 12. The basket 12 includes two types of heat transfer plates 618a and 618b. In the basket 12, a heat transfer plate 618a is arranged adjacent to the stacking direction of the plate members 635 in a direction perpendicular to the stacking direction. That is, the claw 618ac of the heat transfer plate 618a is inserted between the two claws 618ac on one side of the heat transfer plate 618a, and the heat transfer plate 618a is attached to the short side end of the plate member 635. Therefore, in the direction perpendicular to the stacking direction of the plate members 635, the heat transfer plates 618a are alternately shifted by the width of the claws 618ac. Further, in the stacking direction of the plate members 635, the heat transfer plates 618a and 618b are alternately attached.
[0098]
In the basket 12 according to the third embodiment, the inner sides 618 aci of the claws 618 ac provided on both sides of the heat transfer plate 618 a and the like are brought into contact with the outer surface of the plate member 635, and the heat transfer plate 618 a and the like Attach to the short side end. With such a configuration, even if the plate-shaped member 635 constituting the basket 12 is solid, the heat transfer plate 618a and the like can be easily attached to the plate-shaped member 635.
[0099]
FIGS. 20D and 20E show the claws 618ac (618bc) of the heat transfer plate 618a (618b). FIG. 11D shows a claw 618ac (618bc) formed with a taper 618acc (618bcc) at the tip. With such a configuration, the heat transfer plate 618a (618b) can be easily attached to the short side end of the plate member 635. FIG. 11E shows the projection 618acc '(618bcc') formed by bending the tip of the claw 618ac (618bc). In each case, the claws 618ac (618bc) are bent toward the inner side 618aci (618bci) of the heat transfer plate 618a (618b). When the heat transfer plate 618a (618b) is attached to the short side end of the plate-shaped member 635, the claw 618ac (618bc) spreads. Can be Thus, the heat transfer plate 618a (618b) can be securely attached to the plate member 635.
[0100]
FIG. 21 is an explanatory diagram showing another configuration example of the basket according to Embodiment 3 of the present invention. In the basket 12 'shown in FIG. 21A, heat transfer plates 618a and 618b are alternately arranged in a direction perpendicular to the stacking direction of the plate members 635. The claw 618bc of the heat transfer plate 618b is inserted between two claws 618ac provided on one side of the heat transfer plate 618a.
[0101]
FIG. 21 (b) shows a basket 12 '' that can be used when the cross-sectional shape of the cask cavity 201c 'is circular. This basket 12 '' is substantially the same as the baskets 12 and 12 'described above, but is stored in a cavity 201c' having a circular cross-sectional shape. Therefore, as shown in FIGS. The heat transfer surfaces of the hot plates 618a 'and 618b' are configured as curved surfaces. Thus, by matching the heat transfer surface such as the heat transfer plate 618a 'with the inner shape of the cavity 201c', it is possible to cope with cavities having various inner surface shapes.
[0102]
FIG. 22 is an explanatory view showing a structure for preventing a heat transfer plate from falling off according to Embodiment 3 of the present invention. In the falling-off prevention structure, a recess 635u into which the claw 618ac of the heat transfer plate 618a fits is provided on the short side end 635st side of the plate-shaped member 635. The cross-sectional shape may be rectangular, as in the depression 635u shown in FIG. 22B, or may be a depression 635u 'having a substantially triangular cross-section as shown in FIG. When the heat transfer plate 618a is attached to the short side end of the plate member 635, the claw 618ac fits into the recess 635u or the like. At this time, as shown in FIGS. 22 (a) to (c), if a claw 618ac provided with 618acc ′ is used, the projection 618acc ′ fits into the recess 635u or the like, so that the heat transfer plate 618a can be more reliably formed. Dropout can be prevented. This makes it possible to easily handle the baskets 12 and 12 'as a single unit, thereby facilitating the operation of storing the basket 12 and the like in the cavity 201c'.
[0103]
(Manufacturing method of plate member)
Here, a method of manufacturing the plate member 310 will be described. FIG. 23 is a flowchart showing a method for manufacturing a plate member according to the present invention. First, Al or an Al alloy powder is prepared by a rapid solidification method such as an atomizing method (Step S201), and a powder of B or a B compound is prepared (Step S202). These two particles are mixed by MA (Mechanical Alloying) described below (step S203). The mixing may be performed in an inert gas atmosphere represented by argon. The reason why B or the B compound is added to Al or the Al alloy is that the basket 10 for storing the recycled fuel assembly or the like must have a function of preventing the stored recycled fuel assembly from reaching the criticality.
[0104]
Here, natural boron contains B, which contributes to neutron absorption. ¹⁰ And B that do not contribute to neutron absorption ¹¹ There is. Therefore, B having neutron absorption capability ¹⁰ When using the concentrated boron obtained by concentrating the natural boron as compared with the case where natural boron is used as it is, if the same amount of boron is added, ¹⁰ The neutron absorption capacity can be increased by the amount. Therefore, when concentrated boron is used, a plate member having a smaller thickness can be used as long as natural boron is used as it is, as long as it has the same neutron absorption capacity. For this reason, if concentrated boron is used, the same neutron absorption capability can be obtained with a smaller thickness, and therefore, if it is desired to reduce the weight of the basket for storing the recycled fuel assembly, it is preferable to use concentrated boron. On the other hand, natural boron and B ₄ If the same amount of concentrated boron is added as in the case where C is used as it is, the neutron absorption capacity can be increased accordingly, so that sufficient safety against criticality can be ensured even when storing a high burnup recycled fuel assembly.
[0105]
The Al or Al alloy includes pure aluminum ingot, Al-Cu-based aluminum alloy, Al-Mg-based aluminum alloy, Al-Mg-Si-based aluminum alloy, Al-Zn-Mg-based aluminum alloy, Al-Fe-based aluminum An alloy or the like can be used. In addition, B or B compound includes B ₄ C, B ₂ O ₃ Etc. can be used. Where B for aluminum ₄ The added amount of boron based on C is preferably 1.5% by mass or more and 9% by mass or less. If the amount is less than 1.5% by mass, a sufficient neutron absorbing ability cannot be obtained, and if the amount is more than 9% by mass, elongation with respect to tension is reduced. Further, from the viewpoint of improving workability, the amount of boron is preferably set to 7% by mass or less. If concentrated boron is used, more B can be used without impairing processability. ¹⁰ Needless to say, can be added.
[0106]
As a neutron absorbing material other than B, one having a large neutron absorption cross-sectional area such as cadmium, hafnium, or a rare earth element can be used in addition to boron. As the rare earth element, oxides such as europium, dysprosium, samarium, and gadolinium can be used. Here, in the case of a boiling water reactor (BWR), B or a B compound is mainly used, whereas in the case of a pressurized water reactor (PWR), an Ag-In-Cd alloy is used. The composition of the Ag-In-Cd alloy is generally 15% by mass of In and 5% by mass of Cd.
[0107]
B which is a neutron absorber ₄ If the average particle size of C is large, the strength of the plate-like member 310 decreases, while B ₄ When the average particle size of C is reduced, B ₄ Since Cs are aggregated and segregated, neutron absorption ability is reduced and workability is deteriorated. Therefore, the average particle size of the Al powder is set to about 80 μm, ₄ It is preferable that the average particle size of the C powder be approximately 9 μm. Said B ₄ The reason why the particle size of C is set to about 9 μm is that if the particle size is further reduced, B ₄ This is because aggregation of the C powder proceeds and segregation easily occurs. Therefore, in this production example, high energy ball milling (mechanical alloying, hereinafter referred to as MA) is used in place of the mixer, so that Al powder and B ₄ C powder is refined, and B ₄ The C powder is dispersed as uniformly as possible. For the high energy ball milling, a general rolling mill, swinging mill and attritor mill can be used.
[0108]
In the process of high-energy ball milling, the introduced Al is crushed and folded by receiving the impact of the ball, and becomes flat. For this reason, the outer diameter of Al expands in one surface direction and becomes about 80 μm. On the other hand, B ₄ The C powder is crushed by ball milling, its particle size is reduced to about 0.5 μm to 1.0 μm, and is uniformly rubbed into the Al matrix. For this reason, fine dispersed particles are uniformly dispersed in the base material, and the Al alloy obtained by sintering the powder has excellent strength.
[0109]
In this manufacturing method, B ₄ Since the C powder can be made finer and uniform and dispersed in the matrix of the Al powder, the strength of the plate member 310 can be improved. Specifically, the strength can be improved to about 1.2 to 1.5 times as compared with a plate member or the like manufactured by a mixer. Therefore, it is particularly suitable for use as a plate-like member of a PWR cask in which the mass of the recycled fuel assembly is large. Furthermore, B having high hardness ₄ C powder finely and uniformly dispersed in the matrix, ₄ Since the agglomeration of the C powder is prevented, the extrusion pressure can be reduced. For this reason, there is also an effect of reducing abrasion of the extrusion die.
[0110]
Next, the mixed powder is put in a rubber case and sealed, and a high pressure is uniformly applied from all directions at room temperature by CIP (Cold Isostatic Press) to form a powder (step S204). By applying pressure uniformly from all directions by CIP, a high-density molded product with little variation in molding density can be obtained.
[0111]
Further, instead of CIP, the preform can be formed by a uniaxial high-pressure press. Specifically, the mixed powder is placed in a mold set in a press machine, and a preform is formed under a high forming pressure of 5,000 to 10,000 tons. By pressing with such an extremely high pressure, the molding density of the preform is made uniform. It is preferable that the degree of uniformity of the molding density is substantially equal to the degree obtained by the CIP process. In this case, the molding pressure may be determined based on the target molding density. Also, compared to CIP, there is no need to put the mixed powder in the rubber case and evacuate it, and it is only necessary to put the mixed powder in the mold and compact it, so that preforming can be performed relatively easily.
[0112]
Next, the preform is placed in a sintering furnace, evacuated, and sintered under no pressure (step S205). The degree of vacuum during vacuum sintering is 10 ^-1 The temperature is set to about Torr and the temperature is set to 550 ° C. to 600 ° C. The holding time of the sintering temperature is appropriately set between 5 hours and 10 hours. Here, the sintering temperature is raised stepwise at a predetermined temperature pitch while degassing. The powders temporarily set by the vacuum sintering fuse with each other to form a neck and become a billet for extrusion.
[0113]
In addition, in the case of vacuum sintering, there is no pressing unlike HIP or hot press, so that the mass density of the sintered body is almost the same as that at the time of preforming, and maintains a mass density of 75% to 95%. . Furthermore, since the billet is prevented from being oxidized by vacuum sintering and canning can be omitted, the cost of the can can be saved, and the cutting steps such as external cutting and end face cutting for removing the can become unnecessary. Manufacturing steps such as encapsulation can be omitted.
[0114]
Next, the billet is hot extruded using a porthole extruder (step S206). Extrusion conditions such as a heating temperature, an extrusion speed, and an extrusion force are appropriately changed according to the B content and the aluminum alloy. In addition, it is preferable that a high frequency coil for induction heating is provided around a container provided in the porthole extruder, and a billet in the die is induction heated by flowing an RF (Radio Frequency) current through the high frequency coil. .
[0115]
In this induction heating, the billet is heated by generating an induction current. However, since the billet to be heated is in a state where the respective mixed powders are fused in the vacuum sintering step, the induction current is reduced by the entire billet. And efficient heating becomes possible. It has been found that by performing vacuum sintering as in the present invention, the temperature can be increased in accordance with a temperature increasing program. As a result, there is an advantage that the efficiency of induction heating is dramatically increased by vacuum sintering and the billet extrusion speed can be improved.
[0116]
Here, when a JIS-6N01-based Al alloy material is used as the Al base material, after hot extrusion, T ₁ Use after processing. JIS-6N01-based Al alloy material is a heat-treated alloy. However, when used in a basket for storing recycled fuel assemblies, even if the strength is improved by heat treatment, the material strength is determined by the decay heat generated from the recycled fuel. Decreases. For this reason, after hot extrusion, it is left to cool, that is, T ₁ This is because it is preferable to use it without reducing the high-temperature strength by treating. This is the same when hot extruding into the shape of the next plate-shaped member.
[0117]
The billet subjected to the induction heating is fed into the container, pushed from behind by a punch, and extruded as a plate-like member 310 having a predetermined extrusion shape with a die. At this time, the mass density of the billet is 75% to 95%, but the gap between the powder particles is crushed at the time of extrusion by extrusion molding, so that the mass density of the plate member 310 becomes approximately 100%. Next, after extrusion molding into the shape of the plate-like member 310, a tensile correction is performed (Step S207), and the unsteady part and the evaluation part are cut to obtain a product (Step S208).
[0118]
In the above example, a porthole extruder having a high compression rate and suitable for extruding a soft material such as aluminum into a complicated shape is used as the extruder, but the present invention is not limited to this. For example, a fixed or moving mandrel system may be employed. Further, in addition to direct extrusion, hydrostatic extrusion may be performed, and it can be appropriately selected within a range possible for a person concerned. Further, although the production efficiency is low, the billet may be subjected to batch processing in a heating furnace instead of the induction heating.
[0119]
【The invention's effect】
As described above, in the basket for storing a recycled fuel assembly according to the present invention, the plate-like members are alternately stacked at a plurality of levels orthogonal to each other, and the heat transfer plate is detachably attached to the outer periphery thereof. Therefore, the basket can be easily assembled because there is no need to weld the heat transfer plate to the plate-shaped member. This reduces the labor and labor involved in manufacturing the basket, allows efficient manufacture, and is extremely easy to disassemble.
[0120]
Further, in the basket for storing a recycled fuel assembly according to the next invention, the plate-like members are alternately stacked in a plurality of stages orthogonally to each other, and further, the plate-like members are transferred so as to straddle adjacent plate-like members in the stacking direction. The heat transfer plate was removably attached by inserting the claw of the hot plate into the opening of the through hole of the plate member. This makes it easy to handle the basket after it has been assembled, and it is easy to insert the basket into the cavity of the cask. In addition, since welding is not required for attaching the heat transfer plate, the basket can be easily assembled, and disassembly is extremely easy.
[0121]
Further, in the basket for storing a recycled fuel assembly according to the next invention, the plate-like members are alternately stacked at a plurality of levels orthogonally to each other, and further, the ribs provided inside the plate-like member and the claws of the heat transfer plate are provided. The heat transfer plate is detachably attached to each stage by combining the cutouts formed. Thereby, each stage of the basket can be assembled separately, so that the assembly of each stage can proceed at the same time and the productivity of the basket can be improved. Further, when the heat transfer plate is attached to the plate-like member, no welding is required, so that the basket can be manufactured efficiently. Further, since the heat transfer plate is detachable, disassembly of the basket is extremely easy.
[0122]
Further, in the basket for storing a recycled fuel assembly according to the next invention, in the basket for storing a recycled fuel assembly, a convex portion and a concave portion are provided at both long side end portions of the plate member, respectively. The plate members were stacked in combination with the concave portions. Accordingly, it is possible to prevent displacement when the plate members are combined, and to assemble the basket with high accuracy. Further, when assembling the basket, the positioning of the plate-like member can be easily performed, so that the labor for assembling the basket can be reduced.
[0123]
Further, in the recycled fuel assembly storage basket according to the next invention, in the recycled fuel assembly storage basket, since the plate-like members stacked in a plurality of stages are connected by the connecting member, the entire basket is integrated. Can be handled and handling after assembling the basket becomes easy.
[0124]
In the basket for storing a recycled fuel assembly according to the next invention, the heat transfer plate is fixed to the plate member by pressing the claws of the heat transfer plate inserted into the through hole of the plate member against the inner wall of the through hole. As a result, it is possible to prevent the plate-shaped member from falling off. Further, since the plate member and the heat transfer plate are integrated by the fixing means, the basket has a stronger structure.
[0125]
In the basket for storing a recycled fuel assembly according to the next invention, a wedge-shaped member having a smaller sectional area toward the opening of the through hole is used as the fixing means. Thus, the heat transfer plate is fixed to the plate-shaped member by moving the wedge-shaped member to the opening side of the through-hole and pressing the claw against the inner wall surface side of the through-hole. The hot plate can be fixed to the plate material and can be easily removed.
[0126]
Further, in the basket for storing a recycled fuel assembly according to the next invention, the portion where the wedge-shaped member contacts the claw is divided by two slits, and when the heat transfer plate is fixed to the plate-shaped member, The portion partitioned by the slit was in contact with the inner wall surface of the through hole. This makes it easier for the claw to be pressed against the inner wall of the through hole, so that the heat transfer plate can be more reliably fixed to the plate-shaped member.
[0127]
In the basket for storing a recycled fuel assembly according to the next invention, in the basket for storing a recycled fuel assembly, a portion where the wedge-shaped member as the fixing means contacts the claw is tapered. With this configuration, a larger wedge-shaped member can be used, so that the claw can be pressed against the inner wall of the through hole with a larger area, and the heat transfer plate can be more reliably fixed to the plate-shaped member.
[0128]
In the basket for storing a recycled fuel assembly according to the next invention, the heat transfer plate is fixed to the plate-like member by the elastic force of the claw provided on the heat transfer plate. The heat transfer plate can be fixed simply by inserting it into the through hole of the shaped member. This makes it easier to assemble the basket. Further, since it is not necessary to use a special member for fixing the heat transfer plate, the cost can be reduced accordingly.
[0129]
Further, in the basket for storing a recycled fuel assembly according to the next invention, the protrusion provided on the claw is pressed against the inner wall of the through hole by the elastic force of the claw provided on the heat transfer plate to fix the heat transfer plate to the plate-like member. I did it. Therefore, the heat transfer plate can be fixed simply by inserting the claws of the heat transfer plate into the through holes of the plate member, so that the basket can be easily assembled. Further, since the convex portion is in contact with the inner wall of the through hole, the heat transfer plate can be fixed more reliably.
[0130]
Further, in the basket for storing a recycled fuel assembly according to the next invention, in the basket for storing a recycled fuel assembly, a concave portion is formed in an inner wall of the through hole where a convex portion formed on a claw of the heat transfer plate abuts. Accordingly, when the heat transfer plate is attached to the plate-like member, the concave portion and the convex portion are engaged with each other, so that the heat transfer plate is not easily detached, so that the heat transfer plate can be more reliably prevented from falling off.
[0131]
In the basket for storing a recycled fuel assembly according to the next invention, the first plate-like members are combined so as to be orthogonal to each other, and the second plate-like members smaller in size than the first plate-like members are used as the first plate-like members. It was arranged in between. This facilitates the processing of the notch and greatly reduces waste of material. Further, since the second plate-shaped member can be manufactured only by cutting, the man-hour required for processing the elements constituting the basket can be reduced. Furthermore, since the basket can be configured by stacking the first plate-shaped member and the second plate-shaped member side by side, the basket can be easily manufactured.
[0132]
In the basket for storing a recycled fuel assembly according to the next invention, the first plate-like members stacked in a plurality of stages are integrated by the connecting member, so that the entire basket can be handled as one, A strong basket can be constructed. This allows the basket to be handled as an integral unit without using a heat transfer plate, so that the basket can be easily inserted into the cavity of the cask.
[0133]
In the basket for storing a recycled fuel assembly according to the next invention, in addition to the configuration of the basket for storing a recycled fuel assembly, a heat transfer plate is removably attached to the outer periphery of the basket. For this reason, since the basket can be easily assembled, labor and labor for manufacturing the basket are reduced, and the basket can be manufactured efficiently. Further, since the heat transfer plate is detachably attached, the disassembly becomes extremely easy, and it is suitable for reusing the basket constituent members.
[0134]
Further, in the basket for storing a recycled fuel assembly according to the next invention, in addition to the configuration of the basket for storing a recycled fuel assembly, a first plate-shaped member adjacent to the first and second plate-shaped members in the stacking direction is further provided. The claw of the heat transfer plate was inserted into the opening of the through hole of the plate member so as to straddle the second plate member, and the heat transfer plate was detachably attached. Thus, the first and second plate-like members can be firmly fixed by the heat transfer plate, so that they can be easily handled after the basket is assembled. Also, since the heat transfer plate is detachably attached to the plate-like member, the basket can be easily assembled, and the disassembly is extremely easy, so that the basket constituent members can be easily reused.
[0135]
In the basket for storing a recycled fuel assembly according to the next invention, the heat transfer plate is fastened by the fastening means via the heat transfer plate fixing member engaging with the first plate member or the second plate member. Since the heat transfer plate is fixed to the plate-shaped member or the like, the heat transfer plate can be more reliably fixed to the first plate-shaped member or the like.
[0136]
In the basket for storing a recycled fuel assembly according to the next invention, the plate-shaped members are alternately stacked in a plurality of stages so as to be orthogonal to each other, and a heat transfer plate is detachably attached to an outer periphery thereof. Therefore, it is not necessary to weld the heat transfer plate to the plate-like member, so that the time and labor required for manufacturing the basket can be reduced, and the basket can be efficiently manufactured. Suitable for. Also, since the inside of the claws provided on both sides of the heat transfer plate abuts on the plate-like member and the heat transfer plate is detachably attached, the basket can be easily transferred to a solid plate-like member. Hot plate can be attached.
[0137]
Further, in the basket for storing a recycled fuel assembly according to the next invention, a recess into which the claw of the heat transfer plate is fitted is provided near the short side end of the plate-shaped member. As a result, the claws of the heat transfer plate fit into the recesses, so that the heat transfer plate can be more reliably prevented from falling off.
[0138]
In the basket for storing a recycled fuel assembly according to the next invention, in the basket for storing a recycled fuel assembly, the plate member is made of a B-Al material. For this reason, sufficient strength of the recycled fuel assembly storage basket can be ensured by the strong B-Al material while exhibiting sufficient neutron absorption capacity in the recycled fuel assembly storage basket.
[0139]
In the basket for storing a recycled fuel assembly according to the next invention, the B content of the B-Al material is set to 1.5% by mass or more and 7.0% by mass or less in the basket for storing a recycled fuel assembly. For this reason, sufficient toughness can be ensured while exhibiting sufficient neutron absorption capacity in the recycled fuel assembly storage basket. Further, since the B content is 7% by mass or less, extrusion molding can be relatively easily performed.
[0140]
Further, in the basket for storing a recycled fuel assembly according to the next invention, in the basket for storing a recycled fuel assembly, enriched boron is added to the B-Al material as the whole or a part of the boron content. For this reason, the same neutron absorption capacity can be obtained with a plate-shaped member or a square pipe having a smaller thickness than when natural boron is used as it is, so that the basket for storing the recycled fuel assembly can be made lighter and more compact. . In addition, natural boron and B ₄ If the same amount of concentrated boron is added as in the case where C is used as it is, the neutron absorption ability can be increased accordingly, so that even when storing a recycled fuel assembly with high burnup, sufficient safety against criticality can be ensured.
[0141]
Further, in the recycled fuel assembly storage container according to the next invention, since the basket for storing the recycled fuel assembly is provided in the cavity, it can be easily manufactured and the manufacturing cost can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of a cask.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an outline of a canister.
FIG. 3 is an explanatory view showing a basket for storing recycled fuel assemblies according to Embodiment 1 of the present invention;
FIG. 4 is an explanatory view showing a basket for storing recycled fuel assemblies according to Embodiment 1 of the present invention;
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a plate-like member constituting the basket for storing a recycled fuel assembly according to Embodiment 1 of the present invention;
FIG. 6 is an explanatory view showing a plate-like member constituting the basket for storing a recycled fuel assembly according to Embodiment 1 of the present invention;
FIG. 7 is an explanatory view showing a plate-like member constituting the basket for storing a recycled fuel assembly according to Embodiment 1 of the present invention;
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a heat transfer plate according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a structure for attaching a heat transfer plate according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a heat transfer plate fixing structure according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a heat transfer plate fixing structure according to Embodiment 1 of the present invention;
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a fixing structure of the heat transfer plate according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a heat transfer plate fixing structure according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 14 is an explanatory view showing a heat transfer plate fixing structure according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 15 is an explanatory diagram showing a basket according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 16 is an explanatory view showing a plate-like member constituting a basket according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 17 is an explanatory view showing another elongated plate-shaped member according to Embodiment 2 of the present invention and a basket using the elongated plate-shaped member.
FIG. 18 is an explanatory view showing a heat transfer plate fixing structure according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 19 is an explanatory diagram showing a basket according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 20 is an explanatory diagram showing a basket according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 21 is an explanatory diagram showing another configuration example of the basket according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 22 is an explanatory view showing a structure for preventing a heat transfer plate from falling off according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 23 is a flowchart showing a method for manufacturing a plate member according to the present invention.
[Explanation of symbols]
10, 11, 11 ', 12, 12' Basket (basket) for storing recycled fuel assemblies
200 casks
201, 201 'trunk body
307, 507 cells
310, 635 plate member
310st short side end
310lt Long side end
311 Through hole
318, 318 ', 319, 319', 320 Heat transfer plate
318c, 319c, 320c nail
510L long plate-shaped member
510S Short plate member
566 Heat transfer plate fixing member
635u, 635u 'hollow

Claims (23)

長手方向に貫通する貫通孔が両方の短辺側端部に開口し、且つ長辺側端部には複数の切込部が形成される板状部材と、
前記貫通孔の開口部へ着脱可能に差し込まれる爪を両側に有する断面略コの字状の伝熱板とを備え、
前記板状部材の長辺側端部同士を互いに直交させ、且つ前記切込部を係合させて前記板状部材を複数段積み重ねることによりリサイクル燃料集合体を収納する複数のセルを形成するとともに、前記板状部材の積み重ね方向に直交する方向に隣接する前記板状部材の前記開口部に前記伝熱板の両側の爪をそれぞれ差し込んで前記伝熱板を前記板状部材の短辺側端部へ取り付けたことを特徴とするリサイクル燃料集合体格納用バスケット。A plate-like member in which a through hole penetrating in the longitudinal direction is opened at both short side ends, and a plurality of cut portions are formed at the long side end,
A heat transfer plate having a substantially U-shaped cross section having claws on both sides detachably inserted into the opening of the through hole,
By forming the plurality of cells for storing the recycled fuel assembly by stacking the plate-shaped members in a plurality of stages by making the long side ends of the plate-shaped members orthogonal to each other and engaging the cutouts, The claw on both sides of the heat transfer plate is inserted into the opening of the plate member adjacent in the direction orthogonal to the stacking direction of the plate members, and the heat transfer plate is connected to the short side end of the plate member. A basket for storing recycled fuel assemblies, wherein the basket is attached to a section. 長手方向に貫通する貫通孔が両方の短辺側端部に開口し、且つ長辺側端部には複数の切込部が形成される板状部材と、
前記貫通孔の開口部へ着脱可能に差し込まれ、且つ少なくとも一部に切り欠きが形成された爪を両側に有する断面略コの字状の伝熱板とを備え、
前記板状部材の長辺側端部同士を互いに直交させ、且つ前記切込部を係合させて前記板状部材を複数段積み重ねることによりリサイクル燃料集合体を収納する複数のセルを形成するとともに、前記板状部材の積み重ね方向に隣接する前記板状部材を前記爪の切り欠きがまたぐように前記伝熱板の前記爪を前記板状部材の前記開口部に差し込んで前記伝熱板を前記板状部材の短辺側端部へ取り付けたことを特徴とするリサイクル燃料集合体格納用バスケット。A plate-like member in which a through hole penetrating in the longitudinal direction is opened at both short side ends, and a plurality of cut portions are formed at the long side end,
A heat transfer plate having a substantially U-shaped cross-section, which is removably inserted into the opening of the through-hole, and has a claw formed with a notch on at least a part thereof on both sides,
By forming the plurality of cells for storing the recycled fuel assembly by stacking the plate-shaped members in a plurality of stages by making the long side ends of the plate-shaped members orthogonal to each other and engaging the notches, and forming the plurality of cells. Inserting the claw of the heat transfer plate into the opening of the plate-like member so that the notch of the claw straddles the plate-like member adjacent in the stacking direction of the plate-like member, and A basket for storing a recycled fuel assembly, wherein the basket is attached to a short side end of a plate-shaped member. 長手方向に貫通する複数の貫通孔が両方の短辺側端部に開口し、且つ複数の前記貫通孔で仕切られる部分がリブを形成し、また長辺側端部には複数の切込部が形成される板状部材と、
前記貫通孔の開口部へ着脱可能に差し込まれ、且つ少なくとも一部に切り欠きが形成された爪を両側に有する断面略コの字状の伝熱板とを備え、
前記板状部材の長辺側端部同士を互いに直交させ、且つ前記切込部を係合させて前記板状部材を複数段積み重ねることによりリサイクル燃料集合体を収納する複数のセルを形成するとともに、前記リブと前記爪の切り欠きとが組み合わされるように前記板状部材の前記開口部に前記爪を差し込んで前記伝熱板を前記板状部材の短辺側端部へ取り付けたことを特徴とするリサイクル燃料集合体格納用バスケット。A plurality of through holes penetrating in the longitudinal direction are opened at both short side end portions, and a portion partitioned by the plurality of through holes forms a rib, and a plurality of cut portions are formed at the long side end portion. A plate-like member on which is formed,
A heat transfer plate having a substantially U-shaped cross-section, which is removably inserted into the opening of the through-hole, and has a claw formed with a notch on at least a part thereof on both sides,
By forming the plurality of cells for storing the recycled fuel assembly by stacking the plate-shaped members in a plurality of stages by making the long side end portions of the plate-shaped members orthogonal to each other and engaging the cutouts, The claw is inserted into the opening of the plate-shaped member such that the rib and the notch of the claw are combined, and the heat transfer plate is attached to a short side end of the plate-shaped member. Basket for storing recycled fuel assemblies. さらに、上記板状部材の両長辺側端部にはそれぞれ凸部と凹部とが設けられており、この凸部と凹部とを組み合わせて上記板状部材を積み重ねることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のリサイクル燃料集合体格納用バスケット。Further, a convex portion and a concave portion are respectively provided at both long side ends of the plate-shaped member, and the plate-shaped members are stacked by combining the convex portion and the concave portion. 4. The basket for storing a recycled fuel assembly according to any one of Items 3 to 3. さらに、上記板状部材には、上記板状部材を短辺方向に貫く連通孔が設けられており、当該連通孔に連結部材を貫通させることによって複数段積み重ねた上記板状部材同士を連結したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のリサイクル燃料集合体格納用バスケット。Further, the plate-shaped member is provided with a communication hole penetrating the plate-shaped member in a short side direction, and the plate-shaped members stacked in a plurality of stages are connected to each other by penetrating the connection member through the communication hole. The basket for storing a recycled fuel assembly according to any one of claims 1 to 4, characterized in that: 上記貫通孔に差し込まれた上記爪を、上記貫通孔の内壁面側に押し付ける固定手段によって押し付け、上記伝熱板を上記板状部材に固定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のリサイクル燃料集合体格納用バスケット。6. The heat transfer plate is fixed to the plate-shaped member by pressing the claw inserted into the through hole by a fixing unit pressing the inner wall surface side of the through hole. 2. The basket for storing a recycled fuel assembly according to claim 1. 上記固定手段は上記貫通孔の上記開口部に向かって断面積が小さくなるくさび状部材であり、上記伝熱板を上記板状部材に固定する際には前記くさび状部材を上記貫通孔の開口部側に移動させて上記爪を上記貫通孔の内壁面側に押し付けることを特徴とする請求項６に記載のリサイクル燃料集合体格納用バスケット。The fixing means is a wedge-shaped member whose cross-sectional area decreases toward the opening of the through-hole. When the heat transfer plate is fixed to the plate-shaped member, the wedge-shaped member is opened at the opening of the through-hole. 7. The basket for storing a recycled fuel assembly according to claim 6, wherein the claw is moved toward the inner side to press the claw against the inner wall surface of the through hole. 上記爪に上記くさび状部材が接する部分は二本のスリットによって区切られており、上記伝熱板を上記板状部材に固定する場合には、前記スリットで区切られた部分が上記貫通孔の内壁面と接することを特徴とする請求項７に記載のリサイクル燃料集合体格納用バスケット。A portion where the wedge-shaped member is in contact with the claw is separated by two slits, and when the heat transfer plate is fixed to the plate-shaped member, a portion separated by the slit is formed in the through hole. The basket for storing a recycled fuel assembly according to claim 7, wherein the basket is in contact with a wall surface. 上記爪に上記くさび状部材が接する部分にはテーパーが設けられていることを特徴とする請求項７又は８に記載のリサイクル燃料集合体格納用バスケット。The basket for storing a recycled fuel assembly according to claim 7 or 8, wherein a taper is provided at a portion where the wedge-shaped member contacts the claw. 上記伝熱板を上記板状部材に取り付けたときには上記爪の内側が上記板状部材に設けられた貫通孔の内壁に接し、上記爪の弾性力によって上記伝熱板が上記板状部材に固定されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のリサイクル燃料集合体格納用バスケット。When the heat transfer plate is attached to the plate-shaped member, the inside of the claw contacts the inner wall of the through hole provided in the plate-shaped member, and the heat transfer plate is fixed to the plate-shaped member by the elastic force of the claw. The basket for storing a recycled fuel assembly according to any one of claims 1 to 5, wherein: 上記爪はこの爪の内側に向かって突出する凸部を有し、上記伝熱板を上記板状部材に取り付けたときには前記凸部が上記板状部材に設けられた貫通孔の内壁に接し、上記爪の弾性力によって上記伝熱板が上記板状部材に固定されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のリサイクル燃料集合体格納用バスケット。The claw has a protrusion protruding toward the inside of the claw, and when the heat transfer plate is attached to the plate-like member, the protrusion contacts the inner wall of a through hole provided in the plate-like member, The basket for storing a recycled fuel assembly according to any one of claims 1 to 5, wherein the heat transfer plate is fixed to the plate-like member by an elastic force of the claw. さらに、上記凸部が当接する上記貫通孔の内壁には凹部が形成されており、上記伝熱板を上記板状部材に取り付けたときには前記凹部と上記凸部とが係合することを特徴とする請求項１１に記載のリサイクル燃料集合体格納用バスケット。Further, a concave portion is formed on the inner wall of the through hole with which the convex portion contacts, and the concave portion and the convex portion are engaged when the heat transfer plate is attached to the plate member. The basket for storing a recycled fuel assembly according to claim 11. 長手方向に貫通する貫通孔が両方の短辺側端部に開口し、且ついずれか一方の長辺側端部には複数の切り欠きが形成される第一板状部材と、
貫通孔が両方の端部に開口し、前記貫通孔が貫通する方向の長さがリサイクル燃料集合体を収納するセルの内辺と略同寸法である第二板状部材と、
前記第一板状部材の長辺側端部同士を互いに直交させ、且つ前記切り欠きと一方の前記長辺側端部を係合させて前記第一板状部材を複数段積み重ね、さらに前記第一板状部材の積み重ね方向に隣接する前記第一板状部材の間に前記第二板状部材を配置してリサイクル燃料集合体を収納する複数のセルを形成したことを特徴とするリサイクル燃料集合体格納用バスケット。A first plate-like member in which a through hole penetrating in the longitudinal direction is opened at both short side ends, and a plurality of cutouts are formed at one of the long side ends,
A second plate-shaped member having a through-hole opened at both ends and having a length in a direction in which the through-hole penetrates is substantially the same as the inner side of the cell storing the recycled fuel assembly,
The long sides of the first plate member are made orthogonal to each other, and the notch and one of the long sides are engaged with each other to stack the first plate members in a plurality of stages. A recycled fuel assembly, wherein a plurality of cells for storing a recycled fuel assembly are formed by disposing the second plate-shaped member between the first plate-shaped members adjacent to each other in the stacking direction of one plate-shaped member. Basket for body storage. さらに、上記第一板状部材には、上記第一板状部材を短辺方向に貫く連通孔が設けられており、当該連通孔に連結部材を貫通させることによって複数段積み重ねた上記第一板状部材同士を連結したことを特徴とする請求項１３に記載のリサイクル燃料集合体格納用バスケット。Further, the first plate-shaped member is provided with a communication hole penetrating the first plate-shaped member in a short side direction, and the first plate stacked in a plurality of stages by penetrating the connection member through the communication hole. 14. The basket for storing a recycled fuel assembly according to claim 13, wherein the members are connected to each other. さらに、上記貫通孔の開口部へ着脱可能に差し込まれる爪を両側に有する断面略コの字状の伝熱板を備え、
上記第一板状部材の積み重ね方向に直交する方向に隣接する上記第一板状部材又は上記第二板状部材の前記開口部に前記伝熱板の両側の爪をそれぞれ差し込み、前記伝熱板を上記第一板状部材又は上記第二板状部材へ取り付けたことを特徴とする請求項１３又は１４に記載のリサイクル燃料集合体格納用バスケット。Further, a heat transfer plate having a substantially U-shaped cross section having on both sides claws removably inserted into the opening of the through hole,
Insert the claws on both sides of the heat transfer plate into the openings of the first plate member or the second plate member adjacent in the direction orthogonal to the stacking direction of the first plate member, respectively, 15. The basket for storing a recycled fuel assembly according to claim 13, wherein the basket is attached to the first plate-shaped member or the second plate-shaped member. さらに、上記貫通孔の開口部へ着脱可能に差し込まれ、且つ少なくとも一部に切り欠きが形成された爪を両側に有する断面略コの字状の伝熱板とを備え、
上記第一板状部材及び上記第二板状部材の積み重ね方向に隣接する上記第一板状部材と上記第二板状部材とを前記爪の切り欠きがまたぐように前記伝熱板の前記爪を上記開口部に差し込んで、前記伝熱板を上記第一板状部材及び上記第二板状部材へ取り付けたことを特徴とする請求項１３又は１４に記載のリサイクル燃料集合体格納用バスケット。Further, a heat transfer plate having a substantially U-shaped cross-section, which is removably inserted into the opening of the through-hole and has claws formed with cutouts on at least portions thereof on both sides,
The claw of the heat transfer plate such that the notch of the claw straddles the first plate-shaped member and the second plate-shaped member adjacent in the stacking direction of the first plate-shaped member and the second plate-shaped member. The basket for storing a recycled fuel assembly according to claim 13 or 14, wherein the heat transfer plate is attached to the first plate member and the second plate member by inserting the heat transfer plate into the opening. さらに、上記板状部材又は第一板状部材又は第二板状部材と係合する伝熱板固定部材を備え、締結手段によって前記伝熱板固定部材に上記伝熱板を固定することを特徴とする請求項１〜４、１５又は１６のいずれか１項に記載のリサイクル燃料集合体格納用バスケット。Furthermore, a heat transfer plate fixing member that engages with the plate member or the first plate member or the second plate member is provided, and the heat transfer plate is fixed to the heat transfer plate fixing member by fastening means. The basket for storing a recycled fuel assembly according to any one of claims 1 to 4, 15 and 16. 長辺側端部に複数の切込部が形成される板状部材と、
隣接する前記板状部材の短辺側端部を挟み込む爪を両側に有する断面略コの字状の伝熱板とを備え、
前記板状部材の長辺側端部同士を互いに直交させ、且つ前記切込部を係合させて前記板状部材を複数段積み重ねることによりリサイクル燃料集合体を収納する複数のセルを形成するとともに、
前記板状部材の積み重ね方向に直交する方向に隣接する前記板状部材の短辺側端部同士に前記伝熱板を渡し、且つ前記伝熱板の両側に設けられた前記爪の内側を前記板状部材の外面に当接させて、複数の前記伝熱板を前記板状部材の短辺側端部へ取り付けたことを特徴とするリサイクル燃料集合体格納用バスケット。A plate-like member in which a plurality of cuts are formed at a long side end,
A heat transfer plate having a substantially U-shaped cross section having claws sandwiching the short side end of the adjacent plate member on both sides,
By forming the plurality of cells for storing the recycled fuel assembly by stacking the plate-shaped members in a plurality of stages by making the long side end portions of the plate-shaped members orthogonal to each other and engaging the cutouts, ,
The heat transfer plate is passed between short side ends of the plate member adjacent in a direction perpendicular to the stacking direction of the plate members, and the inside of the claw provided on both sides of the heat transfer plate is A basket for storing a recycled fuel assembly, wherein a plurality of the heat transfer plates are attached to a short side end of the plate-shaped member by making contact with an outer surface of the plate-shaped member. さらに、上記板状部材の短辺側端部近傍には、上記伝熱板の爪がはめ込まれるくぼみが形成されていることを特徴とする請求項１８に記載のリサイクル燃料集合体格納用バスケット。19. The basket for storing a recycled fuel assembly according to claim 18, wherein a recess into which the claw of the heat transfer plate is fitted is formed near the short side end of the plate-shaped member. 上記板状部材、上記第一板状部材、上記第二板状部材はＢ−Ａｌ材であることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか１項に記載のリサイクル燃料集合体格納用バスケット。The basket for storing a recycled fuel assembly according to any one of claims 1 to 18, wherein the plate-shaped member, the first plate-shaped member, and the second plate-shaped member are made of a B-Al material. . 上記Ｂ−Ａｌ材のＢ含有率は１．５質量％以上７．０質量％以下であることを特徴とする請求項２０に記載のリサイクル燃料集合体格納用バスケット。21. The basket for storing a recycled fuel assembly according to claim 20, wherein the B content of the B-Al material is 1.5% by mass or more and 7.0% by mass or less. 上記Ｂ−Ａｌ材にはボロン含有量の全量又は一部として濃縮ボロンが添加されていることを特徴とする請求項２０又は２１に記載のリサイクル燃料集合体格納用バスケット。22. The basket for storing a recycled fuel assembly according to claim 20, wherein the B-Al material is added with enriched boron as a whole or a part of the boron content. 請求項１〜２２のいずれか１項に記載のリサイクル燃料集合体格納用バスケットの外形にリサイクル燃料集合体格納容器胴本体のキャビティの内形状を合わせて上記リサイクル燃料集合体格納用バスケットを挿入し、上記セル内にリサイクル燃料集合体を格納することを特徴とするリサイクル燃料集合体格納容器。The recycle fuel assembly storage basket is inserted by matching the outer shape of the recycle fuel assembly storage basket according to any one of claims 1 to 22 with the inner shape of the cavity of the recycle fuel assembly storage container body. A recycle fuel assembly storage container, wherein a recycle fuel assembly is stored in the cell.

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