JPH032695A - 高除熱性の放射線しゃへい材 - Google Patents

高除熱性の放射線しゃへい材

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JPH032695A
JPH032695A JP1136226A JP13622689A JPH032695A JP H032695 A JPH032695 A JP H032695A JP 1136226 A JP1136226 A JP 1136226A JP 13622689 A JP13622689 A JP 13622689A JP H032695 A JPH032695 A JP H032695A
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JP
Japan
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fine particles
shielding
heat removal
coated
neutron
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JP1136226A
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Eiki Takeshima
鋭機 竹島
Kiyoshi Takatsu
高津　清
Norio Asano
浅野　則雄
Masahiro Hozumi
穂積　正浩
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Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Nisshin Steel Co Ltd
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F5/00—Transportable or portable shielded containers
    • G21F5/06—Details of, or accessories to, the containers
    • G21F5/10—Heat-removal systems, e.g. using circulating fluid or cooling fins
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F1/00—Shielding characterised by the composition of the materials
    • G21F1/12—Laminated shielding materials
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F3/00—Shielding characterised by its physical form, e.g. granules, or shape of the material

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 従来の中性子およびガンマ線に対するポリエチレンおよ
び鉛等のしやへい物質は一般に熱伝導率が低く、発熱性
の放射性廃棄物を収納した容器をこれらのしゃへい物質
によって覆うと、容器内部の温度が上昇し、収納物の健
全性を損なう危険性があった。このため廃棄物の収納量
や容器の設計に種々の制約を受けていた。
本発明は、このようなしやへい体に用いる高除熱性の放
射線じゃへい材に関するものである。
（従来技術） 第４図〜第６図に従来技術の例として、使用済燃料の輸
送および貯蔵キャスクのしゃへい体の３つの例を示す。
第４図の第１例に於ては、使用済燃料集合体１が容器本
体２に収納されている。容器本体２はその外側に中性子
じゃへい体３、さらにその外側に中性子じゃへい体力バ
ー４が繞らされている。５は放熱フィンで、中性子又は
ガンマ線じゃへい体３と中性子じゃへい体力バー４を貫
通し、放射方向に設けられている。
第５図の第２例に於ては、使用済燃料集合体１を収納し
た容器本体２はその外側を中性子しやへい体３が、又そ
の外側を中性子じゃへい体力バー４が繞らされている。
そして第１例と同様放熱フィン５が放射方向に設けられ
ている。
第６図の第３例に於ては、使用済燃料集合体１を収納す
る容器内筒６の外側を中性子又はガンマ線じゃへい体７
で、さらにその外側を容器外筒８で覆っている。
以上３つの例について説明したが、このようなしやへい
体において使用される放射線じゃへい材は、除熱性を高
めるために、しゃへい体く第４図。
第５図、第６図の３）中に熱伝導率の高い銅の様な金属
粉を混入させたり、あるいは第４図、第５図の例の如く
、しやへい体中に放熱フィンを貫通又はこれを延長させ
て除熱性を高めている。しかし、これらの方法では、金
属粉をしゃへい体中に均一に分散させることが困難であ
ったり、フィン加工および取り付けの手間が掛かったり
、またフィンからの中性子ストリーミング等の問題があ
った。第４図の如く放熱フィンが貫通して外に出ている
場合には、さらに除染性の悪さが指摘されている。
（発明により解決しようとする課題） 従来のしやへい体の問題に鑑み、発熱が問題となる放射
性廃棄物を安全に輸送および貯蔵するため、放射線じゃ
へい機能と除熱機能とを兼ね備えた高性能じゃへい材を
提供することを目的とする。
（発明による課題の解決手段） 放射線のしゃへい性に優れた物質よりなる微粒子を熱伝
導率の高い金属でコーティングしたコーティング微粒子
Ａにより高除熱性の放射線じゃへい材を構成した。
又、前記コーティング微粒子Ａをしゃへい偉容器内に混
合充填したり、あるいはこれを温間プレス等することに
より層状に形成してしゃへい体として使用するようにし
た。
（実施例） 本発明は第１図に示す如く、放射線じゃへい能力に優れ
た有機材、無機材および各種金属等のたとえば直径２０
〜１００μｍ程度の微粒子ａに、熱伝導性の高い金属す
を、たとえば厚さ０．５〜１０μｍコーティングしたコ
ーティング微粒子Ａを、除熱機能が必要とされるしゃへ
い材として利用するものである。
利用形態としては、このコーティング微粒子Ａを（１）
所定の形状のしゃへい体容器に密に充填するか、もしく
は（２）放射性廃棄物を収納した容器内の空隙部に密に
充填することによってしやへい体を構成する方法、或い
は（３）温間プレス成形等によって所定の形状に成形す
る、ことによってしやへい体を構成する方法がある。
これらの方法により、発熱性の放射性廃棄物を収納する
容器に対して、高い除熱性を有する優れたしやへい材を
提供することが可能となる。以下第２図と第３図に基き
使用済燃料の輸送および貯蔵キャスクに適用した場合の
２つの例について説明する。
第２図は使用済燃料集合体１を収納した容器本体２の外
側を本発明で製造したコーティング微粒子Ａを使用した
じゃへい体の断面図である。容器本体２はコーティング
微粒子よりなる中性子しやへい体９と、その外側に中性
子じゃへい体力バー４で覆われている。
第３図の例では容器内筒６と容器外筒８との間にコーテ
ィング微粒子Ａよりなる中性子およびガンマ線じゃへい
体１０が形成されている。
このようなしゃへい体に於て、コーティング微粒子Ａが
中性子、ガンマ線等の放射線に対するじゃへい機能を、
また金属すが除熱機能をそれぞれ受は持ち、全体として
除熱機能を有するしゃへい材として作用する。
前記コーティング微粒子Ａを構成する微粒子ａと金属す
の組み合せはそれぞれの使用条件によって以下に示すよ
うな材料が選択使用される。即ち微粒子ａとして、ポリ
エチレン（超高分子ポリエチレンを含む）、ベークライ
ト、黒鉛、ベリリウム（酸化物を含む）、ボロン（化合
物を含む）、アルミニウム（酸化物を含む）、鉄とその
合金、鉛とその合金、ガドリニウム（酸化物を含む）、
カドミウムとその合金、インジウムとその合金、ハフニ
ウムとその合金、劣化ウラン等が使用される。又金属す
として、アルミニウムとその合金、ベリリウムとその合
金、銅とその合金、鉄とその合金、銀とその合金、マグ
ネシウムとその合金、モリブデンとその合金、亜鉛とそ
の合金、タングステンとその合金、イリジウムとその合
金、金等である。
以下にこれらの材料を組合せて構成したコーティング微
粒子Ａの代表的な組み合せ例、及び粒子寸法を示す。な
お微粒子のコーティングは電気メツキ法、又はスパッタ
リング法等により行なう。
（１）中性子線に対するじゃへい材として：微粒子ａと
してポリエチレン（超高分子ポリエチレンを含む）、ボ
ロン−カーバイド（Ｂ４Ｃ）。
コーティング用の金属すとして銅、アルミニウム。
（２）ガンマ線に対するしやへい材として；微粒子ａと
して鉛、劣化ウラン。
コーティング用の金属すとして銅、アルミニウム。
（３）微粒子ａの径としては２０〜１００μｍ、又コー
ティング用の金属すの厚としては０．５〜１０μｍ程度
かじゃへい性能と除熱機能のバランスから望ましい。
以上放射性廃棄物のしゃへい材として、コーティング微
粒子を説明したが、該コーティング微粒子はこの他、核
融合炉の中性子じゃへい材、臨界安全管理を目的とした
中性子吸収材、あるいは原子炉の中性子反射材としても
使用することができる。
（効果） 放射線のしゃへい性に優れた物質よりなる微粒子を熱伝
導率の高い金属でコーティングしたコーティング微粒子
を高除熱性の放射線じゃへい材として使用するようにし
た。この結果放射線のしゃへい性能と、高除熱性能とを
兼ね備えた高性能じゃへい材を得ることが可能となった
。
したがって従来の如く熱伝導率の高い金属粉をしやへい
体に均一に混合する困難さを解決し、従来得られなかっ
た高い熱伝導率を達成することが可能となった。
又しやへい体中に放熱フィンを組込む手間が不要となり
、フィンからの中性子ストリーミングの問題もなく、優
れた放射性物質のしゃへい体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図はコーティング微粒子Ａの断面図。 第２図と第３図はコーティング微粒子Ａを使用済燃料の
輸送および貯蔵キャスクの中性子およびガンマ線じゃへ
い体に応用した２つの例を示す断面図。 第４図〜第６図は従来型の使用済燃料の輸送および貯蔵
キャスクにおける中性子じゃへい体の３つの例を示す断
面図。。 図において； Ａ　コーティング微粒子 ａ　微粒子　　　　　ｂ　金属 １　使用済燃料集合体２　容器本体 ３　中性子じゃへい体 ４　中性子じゃへい体力バー ５　放熱フィン　　　　６　容器内筒 ７　中性子又はガンマ線じゃへい体 ８　容器外筒 ９　コーティング微粒子中性子じゃへい体１０　　コー
ティング微粒子中性子およびガンマ線じゃへい体 以上 出原人　日新製鋼株式会社（外１名） 代理人　弁理士　大　橋　　　勇

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）放射線のしやへい性に優れた物質よりなる微粒子
    （ａ）を熱伝導率の高い金属（を）でコーティングした
    コーティング微粒子（Ａ）よりなる高除熱性の放射線し
    やへい材。（２）前記コーティング微粒子（Ａ）の幾つ
    かの種類を目的に応じて適当に混合し、しやへい体容器
    内に充填して使用することを特徴とする請求項（１）記
    載の高除熱性の放射線しやへい材。 （３）前記コーティング微粒子（Ａ）の幾つかの種類を
    温間プレス等することにより層状に形成し、目的に応じ
    て適当に組み合わせて使用することを特徴とする請求項
    （１）記載の高除熱性の放射線しやへい材。
JP1136226A 1989-05-31 1989-05-31 高除熱性の放射線しゃへい材 Pending JPH032695A (ja)

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