JP2017201260A - 放射性廃棄物貯蔵設備 - Google Patents

Abstract

【課題】動力源を用いて強制的に冷却気体を流すことなく、低レベル放射性廃棄物を含有するガラス固化体を冷却可能とする放射性廃棄物貯蔵設備を提供する。【解決手段】冷却気体を導入する導入開口２ｄと冷却気体を排出する排出開口２ｆとに連通された貯蔵区域を内部に有する建屋を備え、貯蔵区域には、低レベル放射性固体廃棄物を貯蔵する低レベル放射性固体廃棄物貯蔵領域Ｒｂと、高レベル放射性廃棄物を含有するガラス固化体である高レベル放射性ガラス固化体を貯蔵する高レベル放射性ガラス固化体貯蔵領域Ｒａとが形成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、放射性廃棄物貯蔵設備に関するものである。

原子力発電所等では、施設の運転や解体等によって放射性廃棄物が発生する。このような放射性廃棄物は、使用済燃料等を含む高レベル放射性廃棄物と、高レベル放射性廃棄物以外の低レベル放射性廃棄物とに分類される。これらのうち、高レベル放射性廃棄物は、例えばガラスと混合され、ガラス固化体として特許文献１に開示されるような放射性廃棄物貯蔵設備で一定期間冷却されている。

このような高レベル放射性廃棄物は、発熱量が高い。このため、高レベル放射性廃棄物を含有するガラス固化体の表面温度は２００℃以上の高温となる。このため、特許文献１に開示された放射性廃棄物の貯蔵設備では、ガラス固化体の熱量を利用したドラフト効果により、ガラス固化体の貯蔵区域の内部に動力源を用いずに冷却空気の流れを形成し、この冷却空気の流れによりガラス固化体を冷却している。

特開平１１−２９５４９２号公報

ところで、低レベル放射性廃棄物は、放射能レベルに応じて、さらに細かく分類される。この分類のうち、最も放射能レベルが高い低レベル放射性廃棄物の処分方法については、現在において様々な角度から検討されている。このような放射能レベルが比較的高い低レベル放射性廃棄物の処分方法としては、例えば高レベル放射性廃棄物と同様に、低レベル放射性廃棄物を含む固化体として一定期間冷却された後に埋設する等の方法が考えられている。

しかしながら、低レベル放射性廃棄物の発熱量は、通常、高レベル放射性廃棄物の１０分の１以下である。このため、低レベル放射性廃棄物を含む固化体を特許文献１に貯蔵した場合には、ドラフト効果による冷却空気の流れを形成することができない。このため、単に特許文献１に開示されたような放射性廃棄物貯蔵設備に、高レベル放射性廃棄物を含有するガラス固化体に換えて低レベル放射性廃棄物を含む固化体を貯蔵した場合には、他に強制的に冷却空気の流れを形成するための動力源が必要となり、管理及び保守の困難性が増大する。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、低レベル放射性廃棄物を含有する固化体を低レベル放射性固体廃棄物として貯蔵する放射性廃棄物貯蔵設備において、動力源を用いて強制的に冷却気体を流すことなく、低レベル放射性固体廃棄物を冷却可能とすることを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。

第１の発明は、低レベル放射性廃棄物を含有する固化体を低レベル放射性固体廃棄物として貯蔵する放射性廃棄物貯蔵設備であって、冷却気体を導入する導入開口と上記冷却気体を排出する排出開口とに連通された貯蔵区域を内部に有する建屋を備え、上記貯蔵区域には、上記低レベル放射性固体廃棄物を貯蔵する低レベル放射性固体廃棄物貯蔵領域と、高レベル放射性廃棄物を含有するガラス固化体である高レベル放射性ガラス固化体を貯蔵する高レベル放射性ガラス固化体貯蔵領域とが形成されているという構成を採用する。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記低レベル放射性固体廃棄物貯蔵領域と上記高レベル放射性ガラス固化体貯蔵領域との境界部分に形成されると共に上記冷却気体が流れる境界流路を有するという構成を採用する。

第３の発明は、上記第２の発明において、上記境界流路と共に上記高レベル放射性ガラス固化体貯蔵領域を囲い、かつ、上記冷却気体が流れる側部流路を有するという構成を採用する。

第４の発明は、上記第１〜第３いずれかの発明において、上記低レベル放射性固体廃棄物貯蔵領域と上記高レベル放射性ガラス固化体貯蔵領域との間に配置されると共に放射線を遮蔽する境界遮蔽板を備えるという構成を採用する。

第５の発明は、上記第１〜第４いずれかの発明において、複数の上記高レベル放射性ガラス固化体を積層状態で収容する高レベル放射性ガラス固化体収納管と、最上段の上記高レベル放射性ガラス固化体の上に配置されると共に放射線を遮蔽する遮蔽蓋部材とを備えるという構成を採用する。

第６の発明は、上記第５の発明において、上記遮蔽蓋部材が、上記高レベル放射性ガラス固化体と同一の外形形状を有し、上記高レベル放射性ガラス固化体収納管に収容されているという構成を採用する。

本発明によれば、建屋の内部の貯蔵区域に、低レベル放射性固体廃棄物を貯蔵する低レベル放射性固体廃棄物貯蔵領域と、高レベル放射性廃棄物を含有するガラス固化体である高レベル放射性ガラス固化体を貯蔵する高レベル放射性ガラス固化体貯蔵領域とが形成されている。このため、高レベル放射性ガラス固化体貯蔵領域に高レベル放射性ガラス固化体を貯蔵することにより、高レベル放射性ガラス固化体の発熱によるドラフト効果によって導入開口から排出開口に向けて貯蔵区域内に冷却気体の流れが形成される。この結果、低レベル放射性固体廃棄物貯蔵領域に貯蔵される低レベル放射性固体廃棄物が冷却される。したがって、本発明によれば、低レベル放射性廃棄物を含有する固化体を貯蔵する放射性廃棄物貯蔵設備において、動力源を用いて強制的に冷却気体を流すことなく、低レベル放射性固体廃棄物を冷却することが可能となる。

本発明の一実施形態における放射性廃棄物貯蔵設備の概略構成を示す断面図である。 本発明の一実施形態における放射性廃棄物貯蔵設備が備える貯蔵区域の一部を含む拡大模式図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の一実施形態における放射性廃棄物貯蔵設備が備える高レベル放射性ガラス固化体貯蔵領域に配置された収納管の概略構成を模式的に示す縦断面図である。 本発明の一実施形態における放射性廃棄物貯蔵設備が備える低レベル放射性固体廃棄物貯蔵領域に配置された収納管の概略構成を模式的に示す縦断面図である。 本発明の一実施形態における放射性廃棄物貯蔵設備で貯蔵される固化体を模式的に示す部分断面図である。 本発明の一実施形態における放射性廃棄物貯蔵設備が備える遮蔽蓋部材を模式的に示す部分断面図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る放射性廃棄物貯蔵設備の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。

図１は、本実施形態の放射性廃棄物貯蔵設備１の概略構成を示す断面図である。また、図２は、本実施形態の放射性廃棄物貯蔵設備１が備える貯蔵区域の一部を含む拡大模式図であり、図３は、図２のＡ−Ａ線断面図である。図１〜図３のいずれか又は複数に示すように、本実施形態の放射性廃棄物貯蔵設備１は、建屋２と、下部プレナム形成板３と、上部プレナム形成板４と、複数の通風管５と、複数の収納管６と、プラグ７と、収納管蓋８と、流路形成壁９と、境界遮蔽板１０と、遮蔽蓋部材１１と、上部遮蔽板１２と、断熱材１３と、床面走行クレーン１４とを備えている。

本実施形態の放射性廃棄物貯蔵設備１は、固化体を冷却しつつ長期間貯蔵するための設備である。なお、後に図面を参照して説明を行うが、本実施形態において、固化体は、放射性廃棄物（高レベル放射性廃棄物あるいは低レベル放射性廃棄物）を含有する固体廃棄物（固化ガラス等）と、この固体廃棄物を収容するキャニスタとを含むものである。

建屋２は、貯蔵区域Ｒ１を有するコンクリート建造物である。この建屋２は、下部が地中に埋設されるように建造されており、周囲の地面と略同一の高さに設置された床部２ａを有している。建屋２では、床部２ａの下方の空間が上述の貯蔵区域Ｒ１とされており、床部２ａの上方の空間が搬送室Ｒ２とされている。貯蔵区域Ｒ１は、固化体を貯蔵する空間である。また、搬送室Ｒ２は、床面走行クレーン１４が配置され、建屋２に隣接される不図示の固化体受入れ建屋から固化体が搬入される空間である。

また、建屋２は、建屋底部２ｂと、貯蔵区域側壁２ｃとを有している。図１に示すように、床部２ａと、建屋底部２ｂと、貯蔵区域側壁２ｃとで囲まれることによって貯蔵区域Ｒ１が形成されている。また、建屋２は、建屋２の側壁の上部に開口された導入開口２ｄと、天井から上方に突出した煙突部２ｅの先端部に形成された排出開口２ｆとを有している。この導入開口２ｄは、貯蔵区域Ｒ１に供給する外気Ｙ（冷却気体）を建屋２の内部に導入するための開口である。また、排出開口２ｆは、貯蔵区域Ｒ１から排出される外気Ｙを建屋２の外部に排出するための開口である。さらに、建屋２は、導入開口２ｄから貯蔵区域Ｒ１の下部に接続される入口シャフトＲ３と、貯蔵区域Ｒ１の上部から排出開口２ｆに至る出口シャフトＲ４とを有している。入口シャフトＲ３と出口シャフトＲ４とは、図１に示すように、貯蔵区域Ｒ１を挟んで反対側に配置されている。

下部プレナム形成板３は、貯蔵区域Ｒ１に配置された板部材であり、表裏面を上下方向に向けるようにして貯蔵区域側壁２ｃに固定されている。この下部プレナム形成板３は、建屋底部２ｂに対して一定の隙間を空けて配置されており、建屋底部２ｂとの間に下部プレナムＲ５を形成している。この下部プレナムＲ５は、貯蔵区域Ｒ１の最も下層に設けられた空間であり、入口シャフトＲ３と接続されている。このような下部プレナムＲ５は、入口シャフトＲ３から外気Ｙが供給される空間であり、供給された外気Ｙを各々の通風管５に分配する。

上部プレナム形成板４は、貯蔵区域Ｒ１において、下部プレナム形成板３の上方に配置された板部材であり、表裏面を上下方向に向けるようにして貯蔵区域側壁２ｃに固定されている。この上部プレナム形成板４は、床部２ａに対して一定の隙間を空けて配置されており、床部２ａとの間に上部プレナムＲ６を形成している。この上部プレナムＲ６は、貯蔵区域Ｒ１の最も上層に設けられた空間であり、出口シャフトＲ４と接続されている。このような上部プレナムＲ６は、複数の通風管５から外気Ｙが排出される空間であり、複数の通風管５から排出された外気Ｙを纏めて出口シャフトＲ４に案内する。

通風管５は、下部プレナムＲ５から上部プレナムＲ６に連通される直管部材であり、管軸が鉛直方向に向くように配置されている。この通風管５は、下端開口が下部プレナムＲ５に配置され、上端開口が上部プレナムＲ６に配置されるように、下部プレナム形成板３及び上部プレナム形成板４を貫通し、下部プレナム形成板３及び上部プレナム形成板４により支持されている。このような通風管５は、収納管６の数と同一だけ設けられている。本実施形態においては、収納管６が、横方向（図１の左右方向）に２０本、奥行方向（図３の上下方向）に４本配列され、合計で８０本設置されている。このため、通風管５も同様に、横方向に２０本、奥行方向に４本配列され、合計で８０本設置されている。これらの通風管５は、下部プレナムＲ５に供給された外気Ｙを上部プレナムＲ６まで案内する。つまり、外気Ｙは、下部プレナムＲ５から上部プレナムＲ６まで通風管５の内部を通じて流れる。

収納管６は、上端部が建屋２の床部２ａを貫通し、通風管５の内部に挿入されるように床部２ａにより吊り下げ支持された直管部材である。この収納管６は、上端が開口され、下端が閉塞された有底形状とされており、下端位置が通風管５の下端位置と略同一となる長さを有している。また、収納管６は、通風管５の内壁面との間に空間が形成されるように、通風管５よりも小径とされている。このような収納管６は、内部に固化体を積層状態で収納する。

上述のように、収納管６は、横方向に２０本、奥行方向に４本配列され、合計で８０本設置されている。図２及び図３に示すように、これらの収納管６のうち、一部（出口シャフトＲ４側の２列）は、高レベル放射性廃棄物を含有する固化ガラスを含む固化体を収容する。また、残りの収納管６は、低レベル放射性廃棄物を含有する固化体を収容する。なお、以下の説明では、高レベル放射性廃棄物を含有する固化ガラスを含むガラス固化体を高レベル放射性ガラス固化体と称し、低レベル放射性廃棄物を含有する固化体を低レベル放射性固体廃棄物と称する。

このように、本実施形態の放射性廃棄物貯蔵設備１においては、複数の収納管６のうち、出口シャフトＲ４側の２列が高レベル放射性ガラス固化体を収容し、出口シャフトＲ４側の２列を除く他の１８列が低レベル放射性固体廃棄物を収容する。すなわち、本実施形態の放射性廃棄物貯蔵設備１においては、出口シャフトＲ４側から２列分の収納管６の設置領域が、高レベル放射性ガラス固化体を貯蔵する高レベル放射性ガラス固化体貯蔵領域Ｒａとされている。また、本実施形態の放射性廃棄物貯蔵設備１においては、出口シャフトＲ４側から２列分を除いた他の１８列分の収納管６の設置領域が、低レベル放射性固体廃棄物を貯蔵する低レベル放射性固体廃棄物貯蔵領域Ｒｂとされている。つまり、貯蔵区域Ｒ１には、高レベル放射性ガラス固化体貯蔵領域Ｒａと、低レベル放射性固体廃棄物貯蔵領域Ｒｂとが形成されている。

図４は、高レベル放射性ガラス固化体貯蔵領域Ｒａに配置された収納管６の概略構成を模式的に示す縦断面図である。また、図５は、低レベル放射性固体廃棄物貯蔵領域Ｒｂに配置された収納管６の概略構成を模式的に示す縦断面図である。これらの図に示すように、プラグ７は、収納管６の上端部に嵌合されており、収納管６の固化体が収容された領域を密封している。収納管蓋８は、プラグ７のさらに上方に配置されており、収納管６の開口端を閉塞するように収納管６に取り付けられる

流路形成壁９は、図３に示すように、高レベル放射性ガラス固化体貯蔵領域Ｒａに配置された通風管５を囲う囲繞壁９ａと、高レベル放射性ガラス固化体貯蔵領域Ｒａと低レベル放射性固体廃棄物貯蔵領域Ｒｂとの境界部分に配置される平板壁９ｂとを有している。これらの囲繞壁９ａ及び平板壁９ｂは、図２に示すように、下端が下部プレナムＲ５に位置し、上端が上部プレナムＲ６に位置するように、下部プレナム形成板３及び上部プレナム形成板４を貫通して、これらの下部プレナム形成板３及び上部プレナム形成板４により支持されている。

囲繞壁９ａは、図３に示すように、上方から見た形状が矩形状とされており、４つの平板状の壁部を有している。この４つの平板状の壁部のうち１つは、平板壁９ｂに対して平行に対向配置されており、平板壁９ｂとの間に隙間を空けて配置されている。このような囲繞壁９ａと平板壁９ｂとの間の隙間は、下部プレナムＲ５から上部プレナムＲ６に連通し、下部プレナムＲ５から上部プレナムＲ６に外気Ｙを流す流路（以下、境界流路Ｒ７と称する）とされている。つまり、本実施形態の放射性廃棄物貯蔵設備１においては、高レベル放射性ガラス固化体貯蔵領域Ｒａと低レベル放射性固体廃棄物貯蔵領域Ｒｂとの境界部分に、外気Ｙが流れる境界流路Ｒ７を有している。

また、囲繞壁９ａの４つの平板状の壁部のうち、平板壁９ｂに対向していない残りの３つは、貯蔵区域側壁２ｃに平行に対向配置されており、貯蔵区域側壁２ｃとの間に隙間を空けて配置されている。このような囲繞壁９ａと貯蔵区域側壁２ｃとの間の隙間は、下部プレナムＲ５から上部プレナムＲ６に連通し、下部プレナムＲ５から上部プレナムＲ６に外気Ｙを流す流路（以下、側部流路Ｒ８と称する）とされている。つまり、本実施形態の放射性廃棄物貯蔵設備１においては、境界流路Ｒ７と共に高レベル放射性ガラス固化体貯蔵領域Ｒａを囲い、かつ、外気Ｙが流れる側部流路Ｒ８を有している。

平板壁９ｂは、図３に示すように、上方から見た端部が貯蔵区域側壁２ｃに当接されている。これにより、境界流路Ｒ７から低レベル放射性固体廃棄物貯蔵領域Ｒｂに外気Ｙが漏出することを防いでいる。さらに、平板壁９ｂは、境界遮蔽板１０が固着されており、境界遮蔽板１０を支持している。

境界遮蔽板１０は、流路形成壁９の平板壁９ｂに支持されることにより、高レベル放射性ガラス固化体貯蔵領域Ｒａと低レベル放射性固体廃棄物貯蔵領域Ｒｂとの境界部分に配置されている。この境界遮蔽板１０は、鉛や鉄を含んでおり、放射性を遮蔽する。このため、本実施形態の放射性廃棄物貯蔵設備１においては、境界遮蔽板１０は、高レベル放射性ガラス固化体から放射された放射性が、低レベル放射性固体廃棄物に到達することを防止する。

なお、境界遮蔽板１０は、流路形成壁９の平板壁９ｂの低レベル放射性固体廃棄物貯蔵領域Ｒｂ側の面に固着されている。これにより、境界遮蔽板１０を流路形成壁９の平板壁９ｂの高レベル放射性ガラス固化体貯蔵領域Ｒａ側の面に固着させる場合よりも、境界遮蔽板１０を高レベル放射性ガラス固化体から遠ざけて配置することができる。このため、境界遮蔽板１０が高レベル放射性ガラス固化体により加熱されることを抑制することができる。

遮蔽蓋部材１１は、図１に示すように、高レベル放射性ガラス固化体貯蔵領域Ｒａに配置された収納管６に収容されている。この遮蔽蓋部材１１は、収納管６内に積層されて収納される複数の高レベル放射性ガラス固化体の最上段の上に載置されている。

ここで、図６と図７を参照して、遮蔽蓋部材１１の構成について説明する。図６は、固化体Ｘを模式的に示す部分断面図である。また、図７は、遮蔽蓋部材１１を模式的に示す部分断面図である。図６に示すように、固化体Ｘは、金属製の容器であるキャニスタＸ１と、キャニスタＸ１の内部に収容された固体廃棄物Ｘ２とを有している。キャニスタＸ１は、中空の略円筒形状とされており、上部に把持部Ｘ１１が形成されている。この把持部Ｘ１１は、例えば床面走行クレーン１４により把持される部位である。キャニスタＸ１の底部には、把持部Ｘ１１を収容可能とする凹部Ｘ１２が形成されている。このような凹部Ｘ１２には、固化体Ｘが積層された場合に、下方に配置される固化体Ｘの把持部Ｘ１１が収容される。固体廃棄物Ｘ２は、放射性物質を含んでおり、高レベル放射性ガラス固化体である場合には高レベル放射性廃棄物を含み、低レベル放射性固体廃棄物である場合には低レベル放射性廃棄物を含んでいる。

遮蔽蓋部材１１は、図７に示すように、金属製のキャニスタ１１ａと、蓋部１１ｂと、キャニスタ１１ａの内部に収容された錘１１ｃとを有している。キャニスタ１１ａは、固化体ＸのキャニスタＸ１と同一の外形形状とされた中空の略円筒形状とされている。つまり、キャニスタ１１ａは、上部に把持部１１ａ１が形成されている。この把持部１１ａ１は、例えば床面走行クレーン１４により把持される部位である。キャニスタ１１ａの底部には、把持部１１ａ１を収容可能とする凹部１１ａ２が形成されている。このような凹部１１ａ２には、固化体Ｘ上に遮蔽蓋部材１１が載置された場合に、下方の固化体Ｘの把持部Ｘ１１が収容される。このようなキャニスタ１１ａを有する遮蔽蓋部材１１は、固化体Ｘと同一の外形形状とされている。

蓋部１１ｂは、鉛や鉄を含むことにより放射線の遮蔽効果が高い部位であり、キャニスタ１１ａの内部であって、この内部空間の上部に配置されている。このような蓋部１１ｂは、遮蔽蓋部材１１の下方に配置された高レベル放射性ガラス固化体から上方に射出された放射線を遮蔽する。なお、蓋部１１ｂの配置位置や形状は、図７に示すものに限定されるものではない。例えばキャニスタ１１ａの内側の側面の全域を覆うように蓋部１１ｂを形成しても良い。また、蓋部１１ｂをキャニスタ１１ａと別体にせず、キャニスタ１１ａの一部と一体化させて形成するようにしても良い。つまり、例えば、把持部１１ａ１の近傍においてキャニスタ１１ａを局所的に肉厚に形成し、この肉厚の部位を蓋部１１ｂとして機能させるようにしても良い。

錘１１ｃは、キャニスタＸ１の内部であって、この内部空間の下部に配置されている。このような錘１１ｃの重量は、遮蔽蓋部材１１の重量が固化体Ｘの重量と同一となるように設定されている。つまり、錘１１ｃは、遮蔽蓋部材１１の重量が固化体Ｘの重量と同一となるように、遮蔽蓋部材１１の重量を調整する。

本実施形態において、このような遮蔽蓋部材１１は、高レベル放射性ガラス固化体貯蔵領域Ｒａのみに設置されている。つまり、図５に示すように、低レベル放射性固体廃棄物貯蔵領域Ｒｂでは、収納管６に対して固化体Ｘ（低レベル放射性固体廃棄物）が最上段部まで積層配置されている。これに対して、図４に示すように、高レベル放射性ガラス固化体貯蔵領域Ｒａでは、最上段部に固化体Ｘに換えて遮蔽蓋部材１１が設置されている。

上部遮蔽板１２は、高レベル放射性ガラス固化体貯蔵領域Ｒａの上部プレナム形成板４上に載置されており、鉛や鉄を含むことにより放射線を遮蔽可能な板部材である。このような上部遮蔽板１２は、高レベル放射性ガラス固化体貯蔵領域Ｒａにて、収納管６同士の間を通って上部プレナムＲ６に侵入しようとする放射線を遮蔽する。断熱材１３は、高レベル放射性ガラス固化体貯蔵領域Ｒａの近傍にて、上部プレナムＲ６と出口シャフトＲ４を形成する建屋２の内壁面に貼付されている。この断熱材１３は、高レベル放射性ガラス固化体から放射される輻射熱により建屋２が加熱されることを抑止する。

床面走行クレーン１４は、図１に示すように、建屋２の床部２ａ上に設置されることで、搬送室Ｒ２に配置されている。床面走行クレーン１４は、床部２ａに沿って縦横に走行可能とされており、さらに固化体Ｘを昇降可能に構成されている。このような床面走行クレーン１４は、不図示の固化体受入れ建屋から固化体Ｘを受け取り、受け取った固化体Ｘを収納管６の上方まで搬送した後、収納管６に固化体Ｘを収納する。さらに、本実施形態の放射性廃棄物貯蔵設備１において、床面走行クレーン１４は、遮蔽蓋部材１１の搬送も行い、高レベル放射性ガラス固化体貯蔵領域Ｒａの収納管６に遮蔽蓋部材１１を収納する。

このような構成の本実施形態の放射性廃棄物貯蔵設備１では、高レベル放射性ガラス固化体貯蔵領域Ｒａに設置された収納管６に対して、高レベル放射性ガラス固化体が積層配置され、さらに低レベル放射性固体廃棄物貯蔵領域Ｒｂに設置された収納管６に対して、低レベル放射性固体廃棄物が積層配置された状態で、固化体Ｘを長期間貯蔵する。このとき、高レベル放射性ガラス固化体の熱量により暖められた貯蔵区域Ｒ１の空気が軽くなることによって出口シャフトＲ４を通じて排出開口２ｆから外部に排出される。さらに、暖められた空気が排出開口２ｆから排気されるに伴って、導入開口２ｄから外気Ｙが入口シャフトＲ３に流れ込む。このように入口シャフトＲ３に流れ込んだ外気Ｙは、下部プレナムＲ５から各々の通風管５に流れ込み、通風管５を上昇して上部プレナムＲ６まで案内される。このように通風管５の内部に下方から上方に向けて外気Ｙが流れることにより、熱交換によって収納管６に収納された固化体Ｘが冷却される。通風管５から上部プレナムＲ６に流れ込んだ外気Ｙは、出口シャフトＲ４を通じて排出開口２ｆから建屋２の外部に排出される。

また、高レベル放射性ガラス固化体貯蔵領域Ｒａに貯蔵された固化体Ｘ（高レベル放射性ガラス固化体）からは高レベルの放射線が放射されている。このような高レベルの放射線は、固化体Ｘの上方に配置された遮蔽蓋部材１１や上部遮蔽板１２によって上部プレナムＲ６への侵入が抑制される。従来の放射性廃棄物貯蔵設備では、出口シャフトＲ４の内部を放射線が反射して進行することを防止するために、出口シャフトＲ４の内部に迷路板やルーバを設置していた。これに対して、本実施形態の放射性廃棄物貯蔵設備１では、上部プレナムＲ６に侵入する放射線が少ないため、従来設置されていた出口シャフトＲ４の内部に迷路板やルーバを設置していない。

また、高レベル放射性ガラス固化体貯蔵領域Ｒａに貯蔵された固化体Ｘ（高レベル放射性ガラス固化体）から放射された輻射熱は、断熱材１３に吸収されて建屋２に到達することを抑制される。

以上のように説明した本実施形態の放射性廃棄物貯蔵設備１においては、建屋２の内部の貯蔵区域Ｒ１に、低レベル放射性固体廃棄物を貯蔵する低レベル放射性固体廃棄物貯蔵領域Ｒｂと、高レベル放射性廃棄物を含有する固化体である高レベル放射性ガラス固化体を貯蔵する高レベル放射性ガラス固化体貯蔵領域Ｒａとが形成されている。このため、高レベル放射性ガラス固化体貯蔵領域Ｒａに高レベル放射性ガラス固化体を貯蔵することにより、高レベル放射性ガラス固化体の発熱によるドラフト効果によって導入開口２ｄから排出開口２ｆに向けて貯蔵区域内Ｒ１に外気Ｙの流れが形成される。この結果、低レベル放射性固体廃棄物貯蔵領域Ｒｂに貯蔵される低レベル放射性固体廃棄物が冷却される。したがって、本実施形態の放射性廃棄物貯蔵設備１によれば、動力源を用いて強制的に冷却気体を流すことなく、低レベル放射性廃棄物を含有する固化体Ｘを冷却することが可能となる。

また、本実施形態の放射性廃棄物貯蔵設備１においては、高レベル放射性ガラス固化体貯蔵領域Ｒａと低レベル放射性固体廃棄物貯蔵領域Ｒｂとの境界部分に形成されると共に外気Ｙが流れる境界流路Ｒ７を有する。このため、境界流路Ｒ７を流れる外気Ｙにより高レベル放射性ガラス固化体の熱が低レベル放射性固体廃棄物に到達することを抑制することができる。このため、低レベル放射性固体廃棄物の冷却効果を高め、低レベル放射性固体廃棄物において放射線分解による水素が発生することを抑止することができる。

また、本実施形態の放射性廃棄物貯蔵設備１においては、境界流路Ｒ７と共に高レベル放射性ガラス固化体貯蔵領域Ｒａを囲い、かつ、外気Ｙが流れる側部流路Ｒ８を有する。このため、高レベル放射性ガラス固化体の熱が建屋２の貯蔵区域側壁２ｃに伝わり、貯蔵区域側壁２ｃの温度の上昇を抑制することができる。このため、建屋２の劣化を抑制することが可能となる。

また、本実施形態の放射性廃棄物貯蔵設備１においては、高レベル放射性ガラス固化体貯蔵領域Ｒａと低レベル放射性固体廃棄物貯蔵領域Ｒｂとの間に配置されると共に放射線を遮蔽する境界遮蔽板１０を備えている。このため、高レベル放射性ガラス固化体から放射された放射線が低レベル放射性固体廃棄物に到達することを抑制し、低レベル放射性固体廃棄物において放射線分解による水素が発生することを防止することができる。

また、本実施形態の放射性廃棄物貯蔵設備１においては、複数の高レベル放射性ガラス固化体を積層状態で収容する高レベル放射性ガラス固化体収納管（高レベル放射性ガラス固化体貯蔵領域Ｒａに配置される収納管６）と、最上段の高レベル放射性ガラス固化体の上に配置されると共に放射線を遮蔽する遮蔽蓋部材１１とを備えている。このため、高レベル放射性ガラス固化体貯蔵領域Ｒａに貯蔵された固化体Ｘから放射される高レベルの放射線が上部プレナムＲ６へ侵入することを抑制することができ、出口シャフトＲ４の内部に迷路板やルーバを設置しなくても良い。このため、出口シャフトＲ４の内部に迷路板やルーバに設置する場合と比較して、建屋２の重心位置を下げることができ、放射性廃棄物貯蔵設備１の耐震強度を向上させることが可能となる。

また、本実施形態の放射性廃棄物貯蔵設備１においては、遮蔽蓋部材１１が、固化体Ｘと同一の外形形状を有し、高レベル放射性ガラス固化体貯蔵領域Ｒａに配置された収納管６に収容されている。このため、遮蔽蓋部材１１を固化体Ｘと同様に床面走行クレーン１４によってハンドリングすることが可能となる。したがって、遮蔽蓋部材１１を容易に設置することが可能となる。

以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記実施形態の放射性廃棄物貯蔵設備１においては、複数の収納管６のうち、出口シャフトＲ４側の２列が高レベル放射性ガラス固化体を収容し、出口シャフトＲ４側の２列を除く他の１８列が低レベル放射性固体廃棄物を収容した。しかしながら、本発明におけるはこれに限定されるものではない。例えば、高レベル放射性ガラス固化体が収容される収納管６を囲むように低レベル放射性固体廃棄物が収容される収納管６を配置するようにしても良い。つまり、高レベル放射性ガラス固化体貯蔵領域Ｒａを囲むように低レベル放射性固体廃棄物貯蔵領域Ｒｂが形成されるようにしても良い。このような場合には、高レベル放射性ガラス固化体貯蔵領域Ｒａの周囲から高レベル放射性ガラス固化体貯蔵領域Ｒａに向けて外気Ｙの流れが形成されるため、より広範囲かつ均等に低レベル放射性固体廃棄物を冷却することが可能となる。

ただし、高レベル放射性ガラス固化体から放射される放射線が建屋２の外部に出ることをより確実に防止しかつドラフト効果を高めるためには、図１に示すように、上方から見て、出口シャフトＲ４が貯蔵区域Ｒ１と重ならない位置でかつ高レベル放射性ガラス固化体貯蔵領域Ｒａに近づけて形成することが好ましい。高レベル放射性ガラス固化体貯蔵領域Ｒａを全周囲から囲むと、出口シャフトＲ４を、上方から見て貯蔵区域Ｒ１と重ならない位置でかつ高レベル放射性ガラス固化体貯蔵領域Ｒａに近づけて形成することが難しい。このため、高レベル放射性ガラス固化体貯蔵領域ＲａをＵ字状に囲むように低レベル放射性固体廃棄物貯蔵領域Ｒｂを形成するようにしても良い。

また、上記実施形態の放射性廃棄物貯蔵設備１においては、収納管６に対して、低レベル放射性固体廃棄物を８つ積層状態で収納する構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、高レベル放射性ガラス固化体よりも低レベル放射性固体廃棄物との重量が重い場合には、軽量のスペーサを介して１つの収納管６に収納される低レベル放射性固体廃棄物の数を減少させるようにしても良い。

また、上記実施形態においては、境界流路Ｒ７及び側部流路Ｒ８を備える構成を採用した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、境界流路Ｒ７及び側部流路Ｒ８に換えて断熱材を設置する構成を採用することも可能である。

また、上記実施形態においては、冷却気体として外気Ｙを用いる構成を採用した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、冷却気体として他の気体を用いることも可能である。

１ 放射性廃棄物貯蔵設備
２ 建屋
２ａ 床部
２ｂ 建屋底部
２ｃ 貯蔵区域側壁
２ｄ 導入開口
２ｅ 煙突部
２ｆ 排出開口
３ 下部プレナム形成板
４ 上部プレナム形成板
５ 通風管
６ 収納管
７ プラグ
８ 収納管蓋
９ 流路形成壁
９ａ 囲繞壁
９ｂ 平板壁
１０ 境界遮蔽板
１１ 遮蔽蓋部材
１１ａ キャニスタ
１１ａ１ 把持部
１１ａ２ 凹部
１１ｂ 蓋部
１１ｃ 錘
１２ 上部遮蔽板
１３ 断熱材
１４ 床面走行クレーン
Ｒ１ 貯蔵区域
Ｒ２ 搬送室
Ｒ３ 入口シャフト
Ｒ４ 出口シャフト
Ｒ５ 下部プレナム
Ｒ６ 上部プレナム
Ｒ７ 境界流路
Ｒ８ 側部流路
Ｒａ 高レベル放射性ガラス固化体貯蔵領域
Ｒｂ 低レベル放射性固体廃棄物貯蔵領域
Ｘ 固化体
Ｘ１ キャニスタ
Ｘ１１ 把持部
Ｘ１２ 凹部
Ｘ２ 固体廃棄物
Ｙ 外気（冷却ガス）

Claims (6)

1. 低レベル放射性廃棄物を含有する固化体を低レベル放射性固体廃棄物として貯蔵する放射性廃棄物貯蔵設備であって、
   冷却気体を導入する導入開口と前記冷却気体を排出する排出開口とに連通された貯蔵区域を内部に有する建屋を備え、
   前記貯蔵区域には、前記低レベル放射性固体廃棄物を貯蔵する低レベル放射性固体廃棄物貯蔵領域と、高レベル放射性廃棄物を含有するガラス固化体である高レベル放射性ガラス固化体を貯蔵する高レベル放射性ガラス固化体貯蔵領域とが形成されている
   ことを特徴とする放射性廃棄物貯蔵設備。
2. 前記低レベル放射性固体廃棄物貯蔵領域と前記高レベル放射性ガラス固化体貯蔵領域との境界部分に形成されると共に前記冷却気体が流れる境界流路を有することを特徴とする請求項１記載の放射性廃棄物貯蔵設備。
3. 前記境界流路と共に前記高レベル放射性ガラス固化体貯蔵領域を囲い、かつ、前記冷却気体が流れる側部流路を有することを特徴とする請求項２記載の放射性廃棄物貯蔵設備。
4. 前記低レベル放射性固体廃棄物貯蔵領域と前記高レベル放射性ガラス固化体貯蔵領域との間に配置されると共に放射線を遮蔽する境界遮蔽板を備えることを特徴とする請求項１〜３いずれか一項に記載の放射性廃棄物貯蔵設備。
5. 複数の前記高レベル放射性ガラス固化体を積層状態で収容する高レベル放射性ガラス固化体収納管と、
   最上段の前記高レベル放射性ガラス固化体の上に配置されると共に放射線を遮蔽する遮蔽蓋部材と
   を備えることを特徴とする請求項１〜４いずれか一項に記載の放射性廃棄物貯蔵設備。
6. 前記遮蔽蓋部材は、前記高レベル放射性ガラス固化体と同一の外形形状を有し、前記高レベル放射性ガラス固化体収納管に収容されていることを特徴とする請求項５記載の放射性廃棄物貯蔵設備。

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