JPH0766075B2 - 放射性物体収納容器 - Google Patents
放射性物体収納容器Info
- Publication number
- JPH0766075B2 JPH0766075B2 JP3159267A JP15926791A JPH0766075B2 JP H0766075 B2 JPH0766075 B2 JP H0766075B2 JP 3159267 A JP3159267 A JP 3159267A JP 15926791 A JP15926791 A JP 15926791A JP H0766075 B2 JPH0766075 B2 JP H0766075B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- concrete
- container
- container body
- heat
- storage container
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、放射性物体収納容器に
関し、特に高レベルな放射性廃棄物の収納容器に関する
ものである。
関し、特に高レベルな放射性廃棄物の収納容器に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、使用済核燃料などの高レベルな放
射性廃棄物を収納する収納容器（キャスクともいう）
は、金属製のものが使用されていた。しかし、金属製収
納容器はコストおよび製作日数などの点で問題があり、
最近、これらの問題点を解消するものとして、コンクリ
ート製の収納容器が使用されている。
射性廃棄物を収納する収納容器（キャスクともいう）
は、金属製のものが使用されていた。しかし、金属製収
納容器はコストおよび製作日数などの点で問題があり、
最近、これらの問題点を解消するものとして、コンクリ
ート製の収納容器が使用されている。
【０００３】ところで、このコンクリート製収納容器に
は、伝熱性すなわち放熱性が悪いという欠点がある。こ
のため、従来、図３および図４に示すように、容器本体
２１の空間部２２に配置された放射性廃棄物Ａ収容用の
密閉容器２３と容器本体２１との間に、冷却空気の流通
路２４を設けて放熱を促進するようにしたり、また図５
および図６に示すように、密閉容器３３内に発生する熱
を外部に放出するために、容器本体３１の側壁部３１ａ
を挿通するようにして、フィン３４が放射状に多数設け
られていた。
は、伝熱性すなわち放熱性が悪いという欠点がある。こ
のため、従来、図３および図４に示すように、容器本体
２１の空間部２２に配置された放射性廃棄物Ａ収容用の
密閉容器２３と容器本体２１との間に、冷却空気の流通
路２４を設けて放熱を促進するようにしたり、また図５
および図６に示すように、密閉容器３３内に発生する熱
を外部に放出するために、容器本体３１の側壁部３１ａ
を挿通するようにして、フィン３４が放射状に多数設け
られていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の空気冷
却の場合には、空気の比熱が小さいため、冷却用空気の
流量を多くしなければならず、したがって流通路すなわ
ち密封容器と容器本体の内壁面との隙間が大きくなるた
め、放射線のストリーミングが生じ、充分な遮蔽効果が
得られないという問題があった。
却の場合には、空気の比熱が小さいため、冷却用空気の
流量を多くしなければならず、したがって流通路すなわ
ち密封容器と容器本体の内壁面との隙間が大きくなるた
め、放射線のストリーミングが生じ、充分な遮蔽効果が
得られないという問題があった。
【０００５】また、上記のフィン式の場合には、フィン
を多数設けなければならず、製作が面倒になり、また放
熱の効率も充分ではないため、容器本体すなわちコンク
リートの温度が高くなって（例えば、１５０℃〜２５０
℃）、コンクリート自体の長期耐用温度（１００℃以
下）を上回ってしまうという問題があった。
を多数設けなければならず、製作が面倒になり、また放
熱の効率も充分ではないため、容器本体すなわちコンク
リートの温度が高くなって（例えば、１５０℃〜２５０
℃）、コンクリート自体の長期耐用温度（１００℃以
下）を上回ってしまうという問題があった。
【０００６】そこで、本発明は上記問題を解消し得る放
射性物体収納容器を提供することを目的とする。
射性物体収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】上記課題を解決するた
め、本発明の放射性物体収納容器は、コンクリート製容
器本体の中央部に形成された放射性物体収納用空間部の
内面に内部伝熱部材を配置するとともに、フィン付外部
放熱部材を容器本体の外面から隙間を有して配置し、上
記容器本体の壁体部内に、内部伝熱部材からの熱をフィ
ン付外部放熱部材に伝達するヒートパイプを複数本挿通
して設けたものである。
め、本発明の放射性物体収納容器は、コンクリート製容
器本体の中央部に形成された放射性物体収納用空間部の
内面に内部伝熱部材を配置するとともに、フィン付外部
放熱部材を容器本体の外面から隙間を有して配置し、上
記容器本体の壁体部内に、内部伝熱部材からの熱をフィ
ン付外部放熱部材に伝達するヒートパイプを複数本挿通
して設けたものである。
【０００８】また、上記構成における容器本体を構成す
るコンクリートとして、セメント固化体中に多くの結晶
水を取り込むものを使用したものである。さらに、上記
各構成における容器本体を構成するコンクリートとし
て、比重が大きい重量骨材を用いたものを使用したもの
である。
るコンクリートとして、セメント固化体中に多くの結晶
水を取り込むものを使用したものである。さらに、上記
各構成における容器本体を構成するコンクリートとし
て、比重が大きい重量骨材を用いたものを使用したもの
である。
【０００９】
【作用】上記構成によると、容器本体の空間部内に収納
された放射性物体からの発熱は、ヒートパイプを介し
て、内部伝熱部材からフィン付外部放熱部材に伝達され
て、効率よく大気に放熱される。
された放射性物体からの発熱は、ヒートパイプを介し
て、内部伝熱部材からフィン付外部放熱部材に伝達され
て、効率よく大気に放熱される。
【００１０】また、容器本体を構成しているコンクリー
トとして、セメント固化体中に多くの結晶水を取り込む
ものや、あるいは比重が大きい重量骨材を用いたものを
使用することにより、放射線、特に中性子やガンマ線が
有効に遮蔽される。
トとして、セメント固化体中に多くの結晶水を取り込む
ものや、あるいは比重が大きい重量骨材を用いたものを
使用することにより、放射線、特に中性子やガンマ線が
有効に遮蔽される。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１および図２に
基づき説明する。図１および図２において、１は密閉容
器２で覆われた高レベル放射性廃棄物（放射性物体の一
例で、具体的には使用済核燃料である）Ａを収納するた
めの放射性廃棄物収納容器（以下、単に収納容器とい
う）で、中央に上端が開放された円柱状の空間部３が形
成された有底筒状のコンクリート製容器本体４と、この
容器本体４の空間部３の上面を覆う蓋体５とから構成さ
れている。
基づき説明する。図１および図２において、１は密閉容
器２で覆われた高レベル放射性廃棄物（放射性物体の一
例で、具体的には使用済核燃料である）Ａを収納するた
めの放射性廃棄物収納容器（以下、単に収納容器とい
う）で、中央に上端が開放された円柱状の空間部３が形
成された有底筒状のコンクリート製容器本体４と、この
容器本体４の空間部３の上面を覆う蓋体５とから構成さ
れている。
【００１２】そして、空間部３内に配置された密閉容器
２の周囲を覆うように、空間部３の内周面には有底筒状
の本体側内部伝熱部材６が配置され、また上記容器本体
４の側部外壁面には、複数個のフィン７が外周に取り付
けられた筒状の本体側外部放熱部材（以下、本体側フィ
ン付外部放熱部材という）８が隙間を有して配置されて
いる。
２の周囲を覆うように、空間部３の内周面には有底筒状
の本体側内部伝熱部材６が配置され、また上記容器本体
４の側部外壁面には、複数個のフィン７が外周に取り付
けられた筒状の本体側外部放熱部材（以下、本体側フィ
ン付外部放熱部材という）８が隙間を有して配置されて
いる。
【００１３】さらに、上記容器本体４の壁体部には、本
体側内部伝熱部材６からの熱を本体側フィン付外部放熱
部材８に伝達するためのヒートパイプ９が複数本挿通し
て設けられている。
体側内部伝熱部材６からの熱を本体側フィン付外部放熱
部材８に伝達するためのヒートパイプ９が複数本挿通し
て設けられている。
【００１４】また、上記蓋体５には容器本体４と同様の
放熱構造が設けられている。すなわち、蓋体５の下面に
は円板状の蓋側内部放熱部材１１が設けられるととも
に、蓋体５の上面には、その表面に放射状に複数個のフ
ィン１２が取り付けられ円板状の蓋側外部放熱部材１３
が設けられ、さらに、蓋側内部伝熱部材１１からの熱を
蓋側外部放熱部材１３に伝達するヒートパイプ１４が蓋
体５を挿通して設けられている。
放熱構造が設けられている。すなわち、蓋体５の下面に
は円板状の蓋側内部放熱部材１１が設けられるととも
に、蓋体５の上面には、その表面に放射状に複数個のフ
ィン１２が取り付けられ円板状の蓋側外部放熱部材１３
が設けられ、さらに、蓋側内部伝熱部材１１からの熱を
蓋側外部放熱部材１３に伝達するヒートパイプ１４が蓋
体５を挿通して設けられている。
【００１５】なお、上記各放熱部材６，８，１１，１３
は熱伝導率が良い金属材料で構成されている。ところ
で、上記容器本体４および蓋体５を構成するコンクリー
トには、セメント固化体中に多くの結晶水を取り込むセ
メントとともに、比重が大きい重量骨材を用いたものが
使用されている。
は熱伝導率が良い金属材料で構成されている。ところ
で、上記容器本体４および蓋体５を構成するコンクリー
トには、セメント固化体中に多くの結晶水を取り込むセ
メントとともに、比重が大きい重量骨材を用いたものが
使用されている。
【００１６】セメント固体中に多結晶水を保有するセメ
ントとしては、例えばカルシウムサルホアルミネート化
合物（３ＣａＯ・３Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＳＯ4 ）を主成分
とするクリンカーを、カルシウムサルホアルミネート化
合物換算で３〜２０重量％と、ポルトランドセメント、
混合セメントなどのケイ酸３石灰（３ＣａＯ・ＳｉＯ
2 ）あるいはケイ酸２石灰（２ＣａＯ・ＳｉＯ2 ）を主
成分とするクリンカーをカルシウムシリケート化合物換
算で３〜２０重量％と、無水石膏、２水石膏などの石膏
をＣａＳＯ4 換算で６〜４０重量％と、高炉水滓スラグ
を２０〜８８重量％と、クエン酸ナトリウムなどのオキ
シカルボン酸類を０．１〜１．５重量％とを混合し、か
つ（３Ａｌ2 Ｏ3 ＋１．５ＳｉＯ2 ）／（ＣａＯ−ＳＯ
3 ）のモル比が１以上となるようにしたものがある。
ントとしては、例えばカルシウムサルホアルミネート化
合物（３ＣａＯ・３Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＳＯ4 ）を主成分
とするクリンカーを、カルシウムサルホアルミネート化
合物換算で３〜２０重量％と、ポルトランドセメント、
混合セメントなどのケイ酸３石灰（３ＣａＯ・ＳｉＯ
2 ）あるいはケイ酸２石灰（２ＣａＯ・ＳｉＯ2 ）を主
成分とするクリンカーをカルシウムシリケート化合物換
算で３〜２０重量％と、無水石膏、２水石膏などの石膏
をＣａＳＯ4 換算で６〜４０重量％と、高炉水滓スラグ
を２０〜８８重量％と、クエン酸ナトリウムなどのオキ
シカルボン酸類を０．１〜１．５重量％とを混合し、か
つ（３Ａｌ2 Ｏ3 ＋１．５ＳｉＯ2 ）／（ＣａＯ−ＳＯ
3 ）のモル比が１以上となるようにしたものがある。
【００１７】そして、カルシウムサルホアルミネート化
合物は、大略次式にて示すように、水和反応の初期に水
酸化カルシウム、石膏と反応して、エトリンガイトを形
成して３２モルの結晶水を取り込む。
合物は、大略次式にて示すように、水和反応の初期に水
酸化カルシウム、石膏と反応して、エトリンガイトを形
成して３２モルの結晶水を取り込む。
【００１８】３ＣａＯ・３Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＳＯ4 ＋８
ＣａＳＯ4 ＋６Ｃａ（ＯＨ）2 ＋90Ｈ2 Ｏ→３（３Ｃａ
Ｏ・Ａｌ2 Ｏ3 ・３ＣａＳＯ4 ・32Ｈ2 Ｏ） これに対して、普通ポルトランドセメントの場合には、
大略次式に示すように、３〜６モルの結晶水しか取り込
まない。
ＣａＳＯ4 ＋６Ｃａ（ＯＨ）2 ＋90Ｈ2 Ｏ→３（３Ｃａ
Ｏ・Ａｌ2 Ｏ3 ・３ＣａＳＯ4 ・32Ｈ2 Ｏ） これに対して、普通ポルトランドセメントの場合には、
大略次式に示すように、３〜６モルの結晶水しか取り込
まない。
【００１９】２（３ＣａＯ・ＳｉＯ2 ）＋６Ｈ2 Ｏ→３
Ｃａ（ＯＨ）2 ＋３ＣａＯ・ＳｉＯ2 ・３Ｈ2 Ｏ ２（３ＣａＯ・ＳｉＯ2 ）＋４Ｈ2 Ｏ→Ｃａ（ＯＨ）2
＋３ＣａＯ・２ＳｉＯ2 ・３Ｈ2 Ｏ ３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 ＋６Ｈ2 Ｏ→３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ
3 ・６Ｈ2 Ｏ ４ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 ・Ｆｅ2 Ｏ3 ＋２Ｃａ（ＯＨ）2
＋１０Ｈ2 Ｏ→３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 ・６Ｈ2 Ｏ＋３Ｃ
ａＯ・Ｆｅ2 Ｏ3 ・６Ｈ2 Ｏ したがって、上記のようなセメントは普通ポルトランド
セメントに比べて固化体中に結晶水が多いものであるか
ら、中性子の遮蔽効果が高いと予想され、この面からも
極めて好ましいものとなる。
Ｃａ（ＯＨ）2 ＋３ＣａＯ・ＳｉＯ2 ・３Ｈ2 Ｏ ２（３ＣａＯ・ＳｉＯ2 ）＋４Ｈ2 Ｏ→Ｃａ（ＯＨ）2
＋３ＣａＯ・２ＳｉＯ2 ・３Ｈ2 Ｏ ３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 ＋６Ｈ2 Ｏ→３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ
3 ・６Ｈ2 Ｏ ４ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 ・Ｆｅ2 Ｏ3 ＋２Ｃａ（ＯＨ）2
＋１０Ｈ2 Ｏ→３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 ・６Ｈ2 Ｏ＋３Ｃ
ａＯ・Ｆｅ2 Ｏ3 ・６Ｈ2 Ｏ したがって、上記のようなセメントは普通ポルトランド
セメントに比べて固化体中に結晶水が多いものであるか
ら、中性子の遮蔽効果が高いと予想され、この面からも
極めて好ましいものとなる。
【００２０】また、重量コンクリートは、骨材として比
重が大きい赤鉄鉱および磁鉄鉱を使用し、これらを使用
したコンクリートの比重が３〜４となるようにされてお
り、ガンマ線の遮蔽に有効である。なお、普通のコンク
リートの比重は２．３程度である。
重が大きい赤鉄鉱および磁鉄鉱を使用し、これらを使用
したコンクリートの比重が３〜４となるようにされてお
り、ガンマ線の遮蔽に有効である。なお、普通のコンク
リートの比重は２．３程度である。
【００２１】このように、容器本体４の空間部３に収納
された放射性廃棄物Ａが発生させる熱、すなわち密閉容
器２からの熱は、それぞれヒートパイプ９，１４によ
り、本体側および蓋側内部伝熱部材６，１１から本体側
および蓋側フィン付外部放熱部材８，１３にそれぞれ伝
達され、それらの表裏面から効率よく大気に放熱され
る。
された放射性廃棄物Ａが発生させる熱、すなわち密閉容
器２からの熱は、それぞれヒートパイプ９，１４によ
り、本体側および蓋側内部伝熱部材６，１１から本体側
および蓋側フィン付外部放熱部材８，１３にそれぞれ伝
達され、それらの表裏面から効率よく大気に放熱され
る。
【００２２】また、容器本体４および蓋体５を構成して
いるコンクリートとして、セメント固化体中に多くの結
晶水を取り込むとともに、比重が大きい重量骨材を用い
たものを使用することにより、放射線、特に中性子やガ
ンマ線が有効に遮蔽され、しかもヒートパイプ９，１４
により、密閉容器２からの熱を外部に効率よく伝達して
放熱するため、コンクリート自体の温度がそれ程高くな
く、したがってコンクリート自体の寿命を長くすること
ができる。
いるコンクリートとして、セメント固化体中に多くの結
晶水を取り込むとともに、比重が大きい重量骨材を用い
たものを使用することにより、放射線、特に中性子やガ
ンマ線が有効に遮蔽され、しかもヒートパイプ９，１４
により、密閉容器２からの熱を外部に効率よく伝達して
放熱するため、コンクリート自体の温度がそれ程高くな
く、したがってコンクリート自体の寿命を長くすること
ができる。
【００２３】
【発明の効果】以上のように本発明の構成によると、容
器本体内に挿通して設けられたヒートパイプにより、空
間部内に収納されたの放射性廃棄物により発生した熱
は、フィン付外部放熱部材に伝達されてそれらの表裏面
から効率よく大気に放熱されるため、コンクリート自体
の温度がそれ程高くなく、したがってコンクリート自体
の寿命を長くすることができる。
器本体内に挿通して設けられたヒートパイプにより、空
間部内に収納されたの放射性廃棄物により発生した熱
は、フィン付外部放熱部材に伝達されてそれらの表裏面
から効率よく大気に放熱されるため、コンクリート自体
の温度がそれ程高くなく、したがってコンクリート自体
の寿命を長くすることができる。
【００２４】また、容器本体を構成するコンクリートと
して、セメント固化体中に多くの結晶水を取り込むもの
や、あるいは比重が大きい重量骨材を用いたものを使用
することにより、放射線、特に中性子やガンマ線を有効
に遮蔽することができ、安全である。
して、セメント固化体中に多くの結晶水を取り込むもの
や、あるいは比重が大きい重量骨材を用いたものを使用
することにより、放射線、特に中性子やガンマ線を有効
に遮蔽することができ、安全である。
【図１】本発明の一実施例における放射性廃棄物収納容
器の断面図である。
器の断面図である。
【図２】同実施例における放射性廃棄物収納容器の一部
平面図である。
平面図である。
【図３】従来例の放射性廃棄物容器の断面図である。
【図４】従来例の放射性廃棄物収納容器の一部平面図で
ある。
ある。
【図５】従来例の放射性廃棄物容器の断面図である。
【図６】従来例の放射性廃棄物収納容器の一部平面図で
ある。
ある。
Ａ 放射性廃棄物 １ 放射性廃棄物収納容器 ２ 密閉容器 ３ 空間部 ４ 容器本体 ５ 蓋体 ６ 本体側内部伝熱部材 ７ フィン ８ 本体側フィン付外部放熱部材 ９ ヒートパイプ １１ 蓋側内部伝熱部材 １２ フィン １３ 蓋側フィン付外部放熱部材 １４ ヒートパイプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村上 昭典 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立造船株式会社内 (72)発明者 網干 威 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立造船株式会社内 (72)発明者 石崎 寛治郎 埼玉県熊谷市月見町二丁目１番１号 秩父 セメント株式会社 中央研究所内 (72)発明者 小柳 直昭 埼玉県熊谷市月見町二丁目１番１号 秩父 セメント株式会社 中央研究所内 (72)発明者 天野 恕 埼玉県熊谷市月見町二丁目１番１号 秩父 セメント株式会社 中央研究所内 (56)参考文献 特開 平２−24599（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−281200（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−30791（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−119800（ＪＰ，Ｕ) 特公 平２−5705（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭52−7010（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (3)
- 【請求項１】コンクリート製容器本体の中央部に形成さ
れた放射性物体収納用空間部の内面に内部伝熱部材を配
置するとともに、フィン付外部放熱部材を容器本体の外
面から隙間を有して配置し、上記容器本体の壁体部内
に、内部伝熱部材からの熱をフィン付外部放熱部材に伝
達するヒートパイプを複数本挿通して設けたことを特徴
とする放射性物体収納容器。 - 【請求項２】容器本体を構成するコンクリートとして、
セメント固化体中に多くの結晶水を取り込むものを使用
したことを特徴とする請求項１に記載の放射性物体収納
容器。 - 【請求項３】容器本体を構成するコンクリートとして、
比重が大きい重量骨材を用いたものを使用したことを特
徴とする請求項１または２に記載の放射性物体収納容
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3159267A JPH0766075B2 (ja) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | 放射性物体収納容器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3159267A JPH0766075B2 (ja) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | 放射性物体収納容器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05172992A JPH05172992A (ja) | 1993-07-13 |
| JPH0766075B2 true JPH0766075B2 (ja) | 1995-07-19 |
Family
ID=15690042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3159267A Expired - Lifetime JPH0766075B2 (ja) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | 放射性物体収納容器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0766075B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5898747A (en) * | 1997-05-19 | 1999-04-27 | Singh; Krishna P. | Apparatus suitable for transporting and storing nuclear fuel rods and methods for using the apparatus |
| JP3600535B2 (ja) * | 2001-02-26 | 2004-12-15 | 三菱重工業株式会社 | キャスク |
| FR2961005B1 (fr) * | 2010-06-02 | 2015-12-11 | Tn Int | Emballage pour le transport et/ou entreposage de matieres radioactives, comprenant des moyens de conduction thermique ameliores |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS527010A (en) * | 1975-07-07 | 1977-01-19 | Asahi Giken Kk | Wall for preventing liquid from flowing therethrough |
| JPS61119800U (ja) * | 1985-01-14 | 1986-07-28 | ||
| EP0343410A3 (en) * | 1988-05-24 | 1990-05-16 | Westinghouse Electric Corporation | Shipping cask for nuclear fuel |
| JPH02281200A (ja) * | 1989-04-24 | 1990-11-16 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 放射線遮蔽コンクリート |
| JPH025705A (ja) * | 1989-05-11 | 1990-01-10 | Nittan Valve Kk | 内燃機関用排気弁の補修方法 |
-
1991
- 1991-07-01 JP JP3159267A patent/JPH0766075B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05172992A (ja) | 1993-07-13 |
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