JP7309638B2 - 収納容器 - Google Patents

Description

本発明は、放射性物質が収納される放射性物質収納容器に関する。

放射性物質は、放射線の遮蔽が可能な水中で、有底筒状の容器本体に収納される。水中で容器本体の開口を一次蓋によって閉じた後、放射性物質が収納された容器本体および一次蓋を水中から取り出す。その後、一次蓋を容器本体にボルトによって取り付け、容器本体から水を抜き、容器本体内を乾燥させ、ヘリウムガスを充填する。二次蓋を容器本体に取り付け、一次蓋と二次蓋の間の空間を真空乾燥させる。

上記の一連の工程において、水中で、放射性物質を容器本体へ収納し、容器本体の開口を一次蓋で閉じることにより、一次蓋および容器本体に形成されたボルト挿入孔等に水が入り込む。ボルト挿入孔等に入り込んだ水は、除去されにくく、孔の底等に残留しやすい。残留した水は、一次蓋および二次蓋の間で蒸発して凝縮し、容器や金属ガスケットなどを腐食させるおそれがあるため、ボルト挿入孔等に入り込んだ水を、可能な限り除去することが望ましい。

特許文献１の収納容器では、一次蓋を容器本体に取り付ける一次蓋締付けボルトに、軸方向に貫通した貫通孔が形成されている。ボルト挿入孔の底に残留した水は、一次蓋締付けボルトの貫通孔を通って、ボルト挿入孔から排出される。

特開２００２－２７７７５８５号公報

特許文献１のように、一次蓋締付けボルトに軸方向に貫通した貫通孔を形成した場合、一次蓋締付けボルトの強度が低くなる。一次蓋の締付に必要なボルトの締付力は設計要求から決まるため、貫通孔がある場合ボルトに生じる発生応力が高くなり、ボルト材の応力の設計基準値に対して裕度が小さくなる、或いは、ボルトの径を太くする必要がある。

本発明は、一次蓋締付けボルトの強度を低下させることなく、ボルト挿入孔に残留した水等を外部に排出可能な放射性物質収納容器を提供することを目的とする。

本発明の放射性物質収納容器は、放射性物質が収納される収納空間を有する有底筒状の胴部と、前記胴部の一端部に配置された一次蓋と、前記一次蓋の外側に配置された二次蓋と、前記一次蓋を前記胴部の一端部に取り付けるボルトと、前記ボルトの頭部と前記一次蓋との間に配置される座金とを備え、前記座金には、厚さ方向の途中に、径方向に貫通した孔が形成されている。

本発明によると、一次蓋締付けボルトの強度を低下させることなく、ボルト挿入孔に残留した水等を外部に排出することができる。

本発明の第１実施形態に係る放射性物質収納容器の断面図である。 図１に示す放射性物質収納容器のIIの拡大断面図である。 座金の平面図である。 座金の断面図（図３ＡのIIIB－IIIB線に沿った断面図）である。 本発明の第２実施形態に係る放射性物質収納容器のボルト周辺の拡大断面図である。 変形例に係る放射性物質収納容器の座金の断面図である。

〔第１実施形態〕
放射性物質収納容器１は、図１に示すように、有底筒状の胴部２と、胴部２の一端部に配置される一次蓋３および二次蓋４とを有する。図１では、断面を示すハッチングを省略している。放射性物質収納容器１には、放射性物質が収納される。放射性物質は、例えば使用済燃料又は放射性廃棄物である。放射性廃棄物は、金属廃棄物およびプラスチック廃棄物等である。

胴部２には、放射性物質が収納される空間２Ｓが形成されている。胴部２は、金属製である。胴部２の外側に、放射線を遮蔽する遮蔽層１１、１２が配置されている。

一次蓋３は、胴部２の一端部にボルト５によって取り付けられている。一次蓋３は、金属製である。二次蓋４は、胴部２の一端部にボルト６によって取り付けられている。二次蓋４は、一次蓋３の外側に配置されている。一次蓋３の外側とは、一次蓋３に対して空間２Ｓと反対側である。

図２に、図１のボルト５の周辺を示している。図２は、図１のIIの拡大図である。図２に示すように、ボルト５の軸部２１が、ボルト挿入孔３０に配置されている。ボルト挿入孔３０は、一次蓋３および胴部２に連通した孔である。

ボルト５の頭部２２は、一次蓋３と二次蓋４の間の空間Ｍに配置されている。ボルト５の頭部２２と一次蓋３との間に、座金７が配置されている。

座金７は、図３Ａに示すように、環状である。座金７には、図３Ｂに示すように、径方向に貫通した第１孔７ａおよび第２孔７ｂが形成されている。第１孔７ａおよび第２孔７ｂは、座金７の厚さ方向の途中に形成されている。「座金７の厚さ方向」とは、座金７の径方向に直交する方向であり、且つ、厚さ方向の一方の端面（図３Ｂ中の上端面）７ｘおよび他方の端面（図３Ｂ中の下端面）７ｙに直交する方向である。「座金７の厚さ方向の途中」とは、座金７の厚さ方向について座金７の一方の端面７ｘと他方の端面７ｙとの間である。「座金７の一方の端面７ｘと他方の端面７ｙとの間」には、座金７の一方の端面７ｘと他方の端面７ｙが含まれない。

第１孔７ａおよび第２孔７ｂは、座金７の厚さ方向の中央Ｃｔ付近に形成されている。第１孔７ａおよび第２孔７ｂは、座金７の厚さ方向について同じ位置に形成されているが、座金７の厚さ方向について異なる位置に形成されていてもよい。

図３Ａに示すように、第１孔７ａおよび第２孔７ｂは、径方向に対向している。第１孔７ａおよび第２孔７ｂは、座金７の周方向に半周だけ離れている。第１孔７ａは、第２孔７ｂを、環状の座金７の中心Ｃを中心に１８０度回転させた位置に形成されている。

なお、本発明において、「座金の厚さ方向の途中に形成され、径方向に貫通した複数の孔が、座金の周方向に離れている」とは、複数の孔が、座金の厚さ方向について同じ位置に形成されているかに関係なく、座金の周方向に離れていることを意味する。本発明において、「座金の厚さ方向の途中に形成され、径方向に貫通した複数の孔が、座金の周方向に離れている」とは、座金の厚さ方向について同じ位置に形成された複数の孔が座金の周方向に離れていることを意味することもあり、座金の厚さ方向について異なる位置に形成された複数の孔が座金の周方向に離れていることを意味することもある。

図３Ｂに示すように、座金７の内周面には、第１面取り部７ｈおよび第２面取り部７ｉが形成されている。第１面取り部７ｈは、厚さ方向の一端（図３Ｂ中の上端）７ｕから厚さ方向の中央Ｃｔに近づくにつれて内径が小さくなるように面取りされた部分である。第２面取り部７ｉは、厚さ方向の他端（図３Ｂ中の下端）７ｌから厚さ方向の中央Ｃｔに近づくにつれて内径が小さくなるように面取りされた部分である。

以下の方法によって、放射性物質が放射性物質収納容器１（図１参照）に収納される。
水中で、放射性物質を胴部２に収納し、胴部２の開口を一次蓋３によって閉じる。水中から、放射性物質が収納された胴部２および一次蓋３を取り出し、ボルト５によって一次蓋３を胴部２に取り付ける。胴部２内の水を抜き、胴部２内を乾燥させ、ヘリウムガスを充填する。一次蓋３の外側に二次蓋４を配置し、ボルト６によって二次蓋４を胴部２に取り付ける。一次蓋３と二次蓋４と胴部２とに囲まれた空間Ｍを真空乾燥させる（図２参照）。

空間Ｍを真空乾燥させたとき、図２の拡大図に示すように、ボルト挿入孔３０に残留した水等は上昇し、座金７の第１孔７ａおよび第２孔７ｂを通って、ボルト挿入孔３０から排出される。

上記により、ボルト挿入孔３０に残留した水等を、ボルト挿入孔３０から効率よく排出することができる。本実施形態では、ボルト５に軸方向に貫通した孔を形成することなく、ボルト挿入孔３０に残留した水等を排出することができるため、ボルト５の強度が低下しない。
上記より、ボルト５の強度を低下させることなく、ボルト挿入孔３０に残留した水等を、ボルト挿入孔３０から外部に排出することができる。

また、一次蓋３を胴部２に取り付けるとき（図１および図２参照）、ボルト５を締め付けることによって、座金７の端面（図３Ｂに示す一方の端面７ｘ）が変形することがある。しかし、図３Ｂに示すように、座金７の第１孔７ａおよび第２孔７ｂは、厚さ方向の途中、言い換えると、座金７の一方の端面７ｘと他方の端面７ｙの間に形成されているため、ボルト５の端面（一方の端面７ｘ）が変形しても、第１孔７ａおよび第２孔７ｂが塞がれない。そのため、水等が通る通路が確保される。

また、図３Ｂに示すように、座金７に複数の孔（第１孔７ａ、第２孔７ｂ）が形成されているため、いずれかの孔が水等によって塞がれても、他の孔からボルト挿入孔３０の水等を排出することができる。

また、図３Ｂに示すように、座金７の内周面の一端部（図３Ｂ中の上端部）が面取りされたことにより、第１面取り部７ｈが形成されている。座金７の内周面の他端部（図３Ｂ中の下端部）が面取りされたことにより、第２面取り部７ｉが形成されている。
図２の拡大図に示すように、第１面取り部７ｈが、ボルト５の頭部２２と軸部２１の角部５ｋに沿って配置される。角部５ｋには丸みがあるが、第１面取り部７ｈを丸みのある角部５ｋに沿わせることができる。これにより、ボルト５を締め付けたとき、座金７が変形しにくい。
また、座金７が径方向の片方に寄って取り付けられた場合であっても座金７が一次蓋３のボルト孔に掛かることなく、座金７と一次蓋３が確実に接触する。
さらに、座金７の内周面の厚さ方向の両端部に面取り部（第１面取り部７ｈ、第２面取り部７ｉ）が形成されているため、座金７の表と裏を逆にしても、上述した効果が得られる。そのため、ボルト５により一次蓋３を胴部２に取り付けるとき、座金７の表と裏を考慮しなくてよい。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について、図４を参照しつつ説明する。第２実施形態において第１実施形態と異なる点は、ボルト５の軸部２１に粉末状の粒子が付着している点である。なお、上述した第１実施形態と同一の構成については同一の符号を用い、その説明を適宜省略する。

図４の拡大図に示すように、ボルト挿入孔３０には、ボルト５の軸部２１の周囲に、粉末状の粒子１１０が存在する。粉末状の粒子１１０により、ボルト挿入孔３０には、ボルト５の軸部２１の周囲に、隙間Ｇが確実に形成される。粉末状の粒子は、固体である。粉末状の粒子とは、粉体である。粉末状の粒子は、塊状のもの、および、粉体を固めて成形された、粉体より大きいもの（顆粒等）を含まない。粉末状の粒子は、金属を腐食させない粒子であることが好ましい。粉末状の粒子は、例えば、黒鉛紛、二硫化モリブデンであるが、これらに限定されない。

ボルト挿入孔３０に残留した水等は、真空乾燥により、図４の拡大図に示すように、隙間Ｇに吸い上げられる。吸い上げられた水は、座金７の第１孔７ａおよび第２孔７ｂを通って排出される。

以上のように、第２実施形態の放射性物質収納容器によると、第１実施形態の放射性物質収納容器１と同様に、ボルト５の強度を低下させることなく、ボルト挿入孔３０に残留した水等を外部に排出することができる。また、真空乾燥により、ボルト挿入孔３０に残留した水等が隙間Ｓに吸い上げられるため、ボルト挿入孔３０から水等が排出されやすい。

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、上記第１実施形態および第２実施形態では、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、座金７には、厚さ方向の途中に、径方向に貫通した２つの孔（第１孔７ａ、第２孔７ｂ）が形成されている。しかし、座金の厚さ方向の途中に径方向に貫通した孔は、座金に１個だけ形成されていてもよく、３個以上形成されていてもよい。孔の個数は限定されないが、２個が好ましい。

また、上記第１実施形態および第２実施形態では、図３Ａに示すように、座金７の厚さ方向の途中に径方向に貫通した２つの孔（第１孔７ａ、第２孔７ｂ）が、座金７の周方向に、半周だけ離れている。しかし、孔と孔の間隔は、座金７の周方向について半周でなくてよい。

また、上記第１実施形態および第２実施形態では、図３Ｂに示すように、第１孔７ａおよび第２孔７ｂが、座金７の厚さ方向の中央Ｃｔ付近に形成されている。しかし、第１孔７ａおよび第２孔７ｂは、座金７の厚さ方向の中央Ｃｔ付近に形成されていなくてもよい。座金の径方向に貫通した孔は、厚さ方向の途中であれば、どの位置に形成されていてもよい。

また、上記第１実施形態および第２実施形態では、図３Ｂに示すように、座金７の内周面において、厚さ方向の一方の端部に第１面取り部７ｈが形成され、厚さ方向の他方の端部に第２面取り部７ｉが形成されている。言い換えると、座金７の内周面において厚さ方向の両端部が面取りされている。しかし、座金７の内周面が面取りされていなくてもよい。また、図５に示すように、座金２０７の内周面において厚さ方向の一方の端部だけに、面取り部２０７ｉが形成されていてもよい。

１、３０１ 放射性物質収納容器
２ 胴部
２Ｓ 空間
３ 一次蓋
４、３０４ 二次蓋
５、６ ボルト
７ 座金
７ａ 第１孔
７ｂ 第２孔
７ｈ 第１面取り部
７ｉ 第２面取り部
７ｘ 一方の端面
７ｙ 他方の端面
８Ａ、２０８Ａ 周側面
８Ｂ、２０８Ｂ 一端面
８Ｃ、２０８Ｃ 他端面
２１ 軸部
２２ 頭部
３０ ボルト挿入孔
１１０ 粒子
３１０ 外容器
３１１ 容器本体
Ｓ 隙間

Claims (4)

1. 放射性物質が収納される収納空間を有する有底筒状の胴部と、
   前記胴部の一端部に配置された一次蓋と、
   前記一次蓋の外側に配置された二次蓋と、
   前記一次蓋を前記胴部の一端部に取り付けるボルトと、
   前記ボルトの頭部と前記一次蓋との間に配置される座金とを備え、
   前記座金には、厚さ方向の途中に、径方向に貫通した孔が形成されていることを特徴とする収納容器。
2. 前記ボルトの軸部の周囲に、粉末状の粒子が存在することを特徴とする請求項１に記載の収納容器。
3. 前記座金に、複数の前記孔が形成され、
   複数の前記孔が、前記座金の周方向に離れていることを特徴とする請求項１又は２に記載の収納容器。
4. 前記座金の内周面は、厚さ方向の一端から厚さ方向の中央に近づくにつれて内径が小さくなるように面取りされていることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の収納容器。

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