JP3854417B2

JP3854417B2 - 放射性物質の輸送兼貯蔵用容器

Info

Publication number: JP3854417B2
Application number: JP37042198A
Authority: JP
Inventors: ▲広▼明谷内
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1998-12-25
Filing date: 1998-12-25
Publication date: 2006-12-06
Anticipated expiration: 2018-12-25
Also published as: JP2000193790A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、使用済核燃料等の放射性物質の輸送兼貯蔵用容器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
原子力発電所等から出る使用済核燃料等の放射性物質の輸送兼貯蔵用容器は、その内部に収納した使用済核燃料等の放射性物質が崩壊する際に発生する熱を効果的に放熱するとともに、放射性物質から放射されるガンマ線や中性子を遮蔽するように構成され、例えば特開平 7− 27896号公報、特公平 5− 39520号公報、特開平 9− 49898号公報等に提案されたものがある。
【０００３】
特開平 7− 27896号公報に提案のものは、鋼板製の内胴及び外胴の間に鉛層を設け、外胴の外側に中性子遮蔽材を設けるとともに、さらに中性子遮蔽材の外側に放熱フィンを設けた構成とし、前記鉛層を内胴の外面に鉛・錫系の溶化材の薄膜を介して密着させることによって内胴内部で発生する放射性物質の崩壊熱等を効率的に外へ放熱させ、また鉛層によって放射性物質から放射されるガンマ線を、中性子遮蔽材によって中性子を夫々遮蔽するようにしている。
【０００４】
また、特公平 5− 39520号公報に提案のものは、金属製の筒形の容器本体と外筒との間に、容器本体の外周面に面接触する辺部と容器本体の放射方向に延びる辺部とからなるＬ字形の金属製の伝熱部材を容器本体の周方向に複数本互いに隣接して容器本体の長さ方向に配置し、さらに伝熱部材の放射方向の辺の端部を外筒の内面に結合し、伝熱部材と外筒とによって形成される密閉空間に中性子遮蔽材料を充填して構成されたものである。またこの提案のものでは、内蓋の外側面にも中性子遮蔽材が設けられている。
【０００５】
また、特開平 9− 49898号公報に提案のものは、上記公報に提案されている放射性物質の輸送兼貯蔵用容器よりも、製造が比較的容易でコストの抑制が図られる上に、放射性物質の収納効率を高め、伝熱性能に優れるとともに、ガンマ線や中性子を効果的に遮蔽し得るものとして本出願人が提案したものであって、鋼製の内胴と外胴との間にガンマ線遮蔽層及び中性子遮蔽層が設けられるとともに、これらガンマ線遮蔽層及び中性子遮蔽層を貫通して熱良導体が設けられて構成されたものである。またこの提案のものでは、内蓋と外蓋の間、及び底蓋と底外蓋の間にも中性子遮蔽層が設けられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記に提案されているような従来の放射性物質の輸送兼貯蔵用容器は、一般に容器材料を再利用すると言った観点からは製作されていない。このため輸送兼貯蔵用容器が不要になったとき、その容器はそのまま廃棄されるしか方法がないが、ガンマ線を吸収するために用いた鉛は有害物質であり、そのまま廃棄するには問題がある。
【０００７】
一方、輸送兼貯蔵用容器を廃棄するにしても、鉛を始め、樹脂ブロック等の容器材料は有効な資源であり、将来再利用することも考えられるが、上記したように、従来の放射性物質の輸送兼貯蔵用容器は容器材料を再利用すると言った観点からは製作されていないため、非常な手間をかけて溶断等により解体して、内外胴間、内外蓋間、あるいは内外底蓋間に取付けられている鉛製ブロック体等からなるガンマ線遮蔽材や、樹脂製ブロック体等からなる中性子遮蔽材などを取り出す必要がある。しかし、解体が溶断では、鉛や樹脂は融点が低いために溶け出たり、有害ガスを放出するおそれがあり、また機械的な切断では、切断に時間がかかる上に、発熱により溶断と同様の問題を起こす可能性がある。
【０００８】
また、輸送兼貯蔵用容器には、容器を縦起こし、横倒しするため、あるいは吊り上げて移動するため、更には輸送時に固縛するために、容器本体の側面にトラニオンが取付けられている。このトラニオンの取付けは、通常容器本体の側面を凹形状に形成する一方、トラニオンの先端を凸形状に形成し、フランジ部を容器本体の側面にボルト止めして取付けられている。しかし、この取付け構造では、前記凹凸を嵌め合わせることで、容器をトラニオンを使って取り扱う際に生じる剪断力がボルトにかかるのを防ぐ利点を有するものの、容器本体の側面を凹形状に形成してなおその上にその部位の強度を維持する必要があることから、加えて胴周りに放射線遮蔽材を設ける関係から、容器本体における凹形状の形成位置が自ずと制限される。またこのような構造で外胴に凹形状を形成することは強度を維持する上から難しく、従って、これらのことよりトラニオンの取付け位置が極端に制限され容器設計の自由度が制限される。あるいは、トラニオンの取付け位置となる容器端部には放射線遮蔽材が設けられない構造となるため、当該端部の放射線量が非常に大きくなると言った問題が生じることになる。
【０００９】
本発明は、上記の如き事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、輸送兼貯蔵用容器としての安全性を確保した上で比較的簡単に解体でき、輸送兼貯蔵用容器内に設けられているガンマ線遮蔽材や中性子遮蔽材などを有害ガスの発生の危険なく且つ傷めることなく取り出し得る放射性物質の輸送兼貯蔵用容器を提供するものであり、また他の目的は、トラニオンの取付け位置を比較的自由になし得る構造の放射性物質の輸送兼貯蔵用容器を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、放射性物質を収容する容器本体と、この容器本体の内胴の外側に空間を開けて設けられた外胴と、前記空間内に設けられた放射線遮蔽材と、容器本体の蓋とを備えた放射性物質の輸送兼貯蔵用容器において、前記外胴が、その上部を上端板、下部を下端板を介して容器本体に設けられ、前記下端板が、容器本体の下部にボルトにより取り外し可能に、且つ、当該ボルトを緩めて前記容器本体から取り外すことにより前記空間から前記放射線遮蔽材を取り出し得る開口部ができるように設けられていることを特徴とするものである。このような構造であるから、ボルトを取り除くことで下端板を容器本体の下部より取り外すことができ、その下端板を取り外すことによりできた開口部より放射線遮蔽材を有害ガスを発生させることなく、またほとんど傷めることなく抜き出すことができる。これにより、放射線遮蔽材はもとより容器材料を有効に再利用することができる。またこの場合、上端板もボルトにより取り外し可能に設けることで、より放射線遮蔽材の取り出しが容易にできる。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１に記載の放射性物質の輸送兼貯蔵用容器において、底蓋が放射線遮蔽材を介在させて前記下端板の下面に設けられていることを特徴とするものである。この場合、底蓋はボルトで取り外し可能に取付けてもよいが、脱落しない程度の強度で点溶接等の溶接で取付けられてあってもよく、これにより、底蓋を容易に取り外せ、その後、上記要領で下端板を取り外すことができ、上記と同様に放射線遮蔽材はもとより容器材料を有効に再利用することができる。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の放射性物質の輸送兼貯蔵用容器において、前記上端板が、前記容器本体の内胴に溶接固定又は一体に形成されてなる容器本体のフランジ部として形成され、前記外胴が、その上部の内周を前記フランジ部の下部外周部に形成した小径部に嵌め合わせられるとともに、前記フランジ部に固定ボルトにより取り外し可能に固定されていることを特徴とするものである。このようにしても段落番号〔０００９〕に記載したように、下端板を取り外すことによりできた開口部より放射線遮蔽材を有害ガスを発生させることなく、またほとんど傷めることなく抜き出すことができ、放射線遮蔽材をもとより容器材料を有効に再利用することができる。また、外胴を必要に応じて取り外す際に容器本体から外胴を容易に取り外すことができる。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項３に記載の放射性物質の輸送兼貯蔵用容器において、前記蓋が内蓋とその上の外蓋の二重蓋で構成されるとともに、これら二重蓋が何れも前記フランジ部の上面にボルトにより取り外し可能に設けられていることを特徴とするものである。これにより、二重蓋も容易に取り外すことができる。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項１に記載の放射性物質の輸送兼貯蔵用容器において、前記容器本体の側面又は外胴の側面に取付けられたトラニオンが、トラニオンのフランジ部の取付け面を前記容器本体の曲面又は外胴の曲面に沿う形状に形成されて取付けられていることを特徴とするものである。これにより、容器本体のトラニオン取付け面が従来のように凹形状に切削されて薄くなることがないので、トラニオンの取付け位置を比較的自由にできるとともに、薄くなることを見越して容器本体の側面又は外胴の側面の厚みを必要以上に厚くする必要がなくなり、特にトラニオンを外胴の側面に設ける場合は、外胴の厚みを薄くできるので、その分、内側に設ける放射線遮蔽材の厚みを厚くでき、遮蔽性能に優れた放射性物質の輸送兼貯蔵用容器の設計が可能となる。
【００１５】
請求項６の発明は、請求項１に記載の放射性物質の輸送兼貯蔵用容器において、前記容器本体の側面又は外胴の側面に取付けられたトラニオンが、トラニオンのフランジ部の取付け面中央部を凹部に、トラニオンが取付けられる被取付け面を凸部に形成して嵌め合わせて取付けられていることを特徴とするものである。これにより、トラニオンの取付をより安全にして段落番号〔００１４〕の作用効果を享受することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る放射性物質の輸送兼貯蔵用容器の右半分を断面で示す正面図、図２は、図１のＸ部拡大説明図、図３は、図１のＹ−Ｙ拡大断面図である。図において、１は容器本体、２はガンマ線遮蔽材、３は中性子遮蔽材、４外胴、５は内蓋、６は外蓋を表す。
【００１７】
容器本体１は、鋼製であって、内胴７の下端に底部８、上端にフランジ部９を溶接等により一体に設けて構成されている。そして、本例では、内胴７は密封容器としての機能をはたすために必要な最小厚さを有する。このように必要な最小厚さとすることで、放射性物質の収納効率が改善され、また輸送兼貯蔵用容器全体の軽量化が図られる。
【００１８】
外胴４は、鋼製であって、その内径は内胴７の外径より所定量大きく形成され、内胴７との間に空間10を形成する。そして、本例では、外胴４の下部に下端板11が溶接12により取付けられ、その下端板11を上記容器本体１の底部８の外底周辺部に固定ボルト13により取付けるとともに、外胴４の上端を上記フランジ部９の下面に溶接14により取付けることで、外胴４が内胴７との間に空間10を形成して容器本体１に取付けられる。
【００１９】
ガンマ線遮蔽材２は、ガンマ線の遮蔽に必要な厚さの鉛製のブロック体であって、その断面形状は上記空間10の内胴７の外周面寄りの断面形状に沿う形状に形成されるとともに、その長さは空間10の長さにほぼ等しく形成され、空間10の内胴７の外周面寄りに装着されている。
【００２０】
中性子遮蔽材３は、中性子の遮蔽に必要な厚さの樹脂製のブロック体であって、その断面形状は上記空間10の外胴４の内周面寄りの断面形状に沿う形状に形成されるとともに、その長さは空間10の長さにほぼ等しく形成され、空間10のガンマ線遮蔽材２と外胴４の内周面との間に装着されている。なお、ガンマ線遮蔽材２と中性子遮蔽材３の断面形状は好ましい例を説明したもので、内胴７の外周面寄りの断面形状に沿う形状、あるいは外胴４の内周面寄りの断面形状に沿う形状である必要はなく、要は両者が重なり合った状態で空間10内に装着し得る形状（例えば台形等）であればよい。
【００２１】
内蓋５は、容器本体１と同材質あるいはステンレス鋼製であって、容器本体１の開口部を密閉するようにしてフランジ部９の上面にボルトにより固定されている。
【００２２】
外蓋６は、樹脂製のブロック体からなる中性子遮蔽材15を収容した保護カバーとなるものであって、内蓋５を覆うようにしてフランジ部９の上面に固定ボルト16により設けられる。
【００２３】
そして、本例では更に、容器本体１の底部８の外底に、リング材17、底板18及び樹脂製のブロック体からなる中性子遮蔽材19からなる底外蓋（保護底）20が設けられている。この底外蓋20は、下端板11の下面にリング材17を溶接21により固定し、そのリング材17の内部に中性子遮蔽材19を収容するとともに、下部内周に底板18をシール溶接22して構成される。
【００２４】
本発明に係る放射性物質の輸送兼貯蔵用容器は上記の如く構成されているので、この容器を廃棄する場合には、以下の手順により解体し内部の放射線遮蔽材を取り出す。なお、廃棄する場合には、当然のことではあるが予め内蓋５と外蓋６は取り外され、容器本体１内に収容されていた放射性物質は取り出される。その上で、▲１▼：外胴４と下端板11との溶接12と、リング材17と底板18とのシール溶接22をガウジング等により取り除く。溶接12とシール溶接22の溶接量はわずかな量であり、ガウジング等により容易に取り除ける。その際、中性子遮蔽材３，19は一部焼損する可能性はあるが、有害ガスを発生する鉛（ガンマ線遮蔽材２）は影響されない。
▲２▼：リング材17より底板18を取り外し内部の中性子遮蔽材19を取り出す。
▲３▼：下端板11を容器本体１の底部８に取付けている固定ボルト13を取り除き、下端板11を取り外す。
▲４▼：下端板11を取り外すことによりできた開口部より、ガンマ線遮蔽材２と中性子遮蔽材３を取り出す。
▲５▼：この後、必要に応じて、例えば放射能汚染のない外胴４を溶接14をガウジング等により取り除き、あるいは適当な位置で溶断して取り外す。これにより放射能汚染された廃棄物の量を少なくでき、逆にガンマ線遮蔽材２と中性子遮蔽材３等の放射線遮蔽材はもとより資源の再利用を有効に図ることができる。
【００２５】
一方、図１及び図３において、符号23は外胴４の外周面に取付けられたトラニオンを示す。トラニオン23は、フランジ24の外胴４に接する側が外胴４の外周面に沿う形状に形成されるとともに、フランジ24の外周部にボルト孔が開けられ、そのボルト孔にボルト25を通し外胴４の外周面に固定されている。従って、外胴４のトラニオン取付け面を切削することなくトラニオン23が取付けられるので、トラニオンの取付け位置を比較的自由にできるとともに、従来のように薄くなることを見越して外胴４の厚みを必要以上に厚くする必要がなくなり外胴４の厚みを薄くできるので、その分、内側に設ける放射線遮蔽材２，３の厚みを厚くできる。また、このトラニオン23の取付けについては、図４に示すように、トラニオン23のフランジ24の外胴４に接する側の中央部に窪み26を形成し、トラニオン23の取付け面となる外胴４の外周面に肉盛り溶接あるいは削り出しにより突起27を形成し、窪み26に突起27を嵌め合わせボルト25により外胴４の外周面に固定してもよい。このようにすることで、トラニオンの取付をより安全にして前記作用効果を享受することができる。
【００２６】
なお、上記の例では、下端板11を容器本体１の底部８に固定ボルト13により取付ける例を説明したが、本発明はこの例に限定されるものではなく、例えばこの部分に加わる力が少ない場合には、ねじ込み式の嵌め合いを行うだけでもよい。
【００２７】
また、上記の例では、外胴４を、その上端を容器本体１のフランジ部９の下面に溶接14により取付ける例を説明したが、例えば図５に示すように、フランジ部９の下部外周部を小径に形成して、その小径部28を外胴４の内周に嵌め合わせ固定ボルト29により固定してもよい。このようにすることで、外胴４が簡単に取り外せる。また、図５に示すように、フランジ部９の上面内周側に内蓋５の取付け座30を形成し、内蓋５を容器本体１に取付けた後その座に形成したボルト孔に固定ボルト31により固定してもよい。なお、符号32はシール材（シリコン等）である。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る放射性物質の輸送兼貯蔵用容器であれば、輸送兼貯蔵用容器としての安全性を確保した上で比較的簡単に解体できるので、輸送兼貯蔵用容器を廃棄する場合には、解体によって輸送兼貯蔵用容器内に設けられているガンマ線遮蔽材や中性子遮蔽材などを有害ガスの発生の危険なく且つ傷めることなく取り出すことができ、またこのような取り出しであるので、それらガンマ線遮蔽材や中性子遮蔽材などの再利用ができ、資源の有効利用を図ることができる。
【００２９】
また，トラニオンの取付け位置が比較的自由になし得るので、外胴に取付ける場合には外胴の厚みを薄くでき、その分、ガンマ線遮蔽材や中性子遮蔽材の厚みを増すことができ、遮蔽性能に優れた放射性物質の輸送兼貯蔵用容器の設計が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る放射性物質の輸送兼貯蔵用容器の右半分を断面で示す正面図である。
【図２】図１のＸ部拡大説明図である。
【図３】図１のＹ−Ｙ拡大断面図である。
【図４】本発明の放射性物質の輸送兼貯蔵用容器の、他の実施形態のＹ部拡大断面図である。
【図５】本発明の放射性物質の輸送兼貯蔵用容器の、他の実施形態の正断面図である。
【符号の説明】
１：容器本体２：ガンマ線遮蔽材３：中性子遮蔽材４：外胴５：内蓋
６：外蓋７：内胴８：底部９：フランジ部 10：空間 11：下端板 12，14：溶接 13，16：固定ボルト 15，19：中性子遮蔽材 17：リング材 18：底板 20：底外蓋 21：溶接 22：シール溶接 23：トラニオン 24：フランジ 25：ボルト 26：窪み 27：突起 28：小径部 29，31：固定ボルト 30：内蓋の取付け座 32：シール材

Claims

放射性物質を収容する容器本体と、この容器本体の内胴の外側に空間を開けて設けられた外胴と、前記空間内に設けられた放射線遮蔽材と、容器本体の蓋とを備えた放射性物質の輸送兼貯蔵用容器において、前記外胴が、その上部を上端板、下部を下端板を介して容器本体に設けられ、前記下端板が、容器本体の下部にボルトにより取り外し可能に、且つ、当該ボルトを緩めて前記容器本体から取り外すことにより前記空間から前記放射線遮蔽材を取り出し得る開口部ができるように設けられていることを特徴とする放射性物質の輸送兼貯蔵用容器。
請求項１に記載の放射性物質の輸送兼貯蔵用容器において、底蓋が放射線遮蔽材を介在させて前記下端板の下面に設けられていることを特徴とする放射性物質の輸送兼貯蔵用容器。
前記上端板が、前記容器本体の内胴に溶接固定又は一体に形成されてなる容器本体のフランジ部として形成され、前記外胴が、その上部の内周を前記フランジ部の下部外周部に形成した小径部に嵌め合わせられるとともに、前記フランジ部に固定ボルトにより取り外し可能に固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の放射性物質の輸送兼貯蔵用容器。
請求項３に記載の放射性物質の輸送兼貯蔵用容器において、前記蓋が内蓋とその上の外蓋の二重蓋で構成されるとともに、これら二重蓋が何れも前記フランジ部の上面にボルトにより取り外し可能に設けられていることを特徴とする放射性物質の輸送兼貯蔵用容器。
請求項１に記載の放射性物質の輸送兼貯蔵用容器において、前記容器本体の側面又は外胴の側面に取付けられたトラニオンが、トラニオンのフランジ部の取付け面を前記容器本体の曲面又は外胴の曲面に沿う形状に形成されて取付けられていることを特徴とする放射性物質の輸送兼貯蔵用容器。
請求項１に記載の放射性物質の輸送兼貯蔵用容器において、前記容器本体の側面又は外胴の側面に取付けられたトラニオンが、トラニオンのフランジ部の取付け面中央部を凹部に、トラニオンが取付けられる被取付け面を凸部に形成して嵌め合わせて取付けられていることを特徴とする放射性物質の輸送兼貯蔵用容器。