JPH0262029B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は原子炉用燃料貯蔵方法に係り、特に沸
騰水型原子炉で発生する照射済燃料を貯蔵する原
子炉用燃料貯蔵方法に関する。

〔発明の背景〕

この種の原子炉用燃料貯蔵方法は、原子力発電
所において原子炉の炉心から取り出された照射済
燃料を原子炉建屋内に施設されている燃料プール
内の水中に配設された原子炉用燃料貯蔵ラツクに
収納保管することによつて実現できるものであ
る。この種の貯蔵方法により貯蔵される燃料は、
再処理を行うため燃料再処理工場に搬出されるま
での半年から１年程度の間、原子炉用燃料貯蔵ラ
ツクに保管されている。

とおろで、近年、燃料再処理工場における再処
理能力の不足が懸念されており、このため原子炉
建屋内における燃料プールにおいて照射済燃料を
長期貯蔵することが望まれている。そけど照射済
燃料を貯蔵する容量の増加を図る必要がある。貯
蔵容量を増加させるための一番よい方法は燃料プ
ールを大きくすればよい。しかしながら、燃料プ
ールは、原子炉建屋の大きさ、及びその内部配置
との兼合いから、その大きさはおのずから制限さ
れてしまうことになる。したがつて、効率的な燃
料貯蔵方法が要求されることになる。

このため、従来よりステンレス、或いはその他
中性子吸収材を用いた、いわゆる高密度ラツクを
採用し、貯蔵燃料の間隔をつめる方策がとられて
いる。

さらに、最近では、原子炉建屋内燃料プール以
外に、原子炉建屋外に照射済燃料の独立貯蔵施設
を建設し、この貯蔵施設に使用済燃料を貯蔵する
など、種々の燃料貯蔵方法が検討されている。

しかしながら、前者にあつては専用の高密度ラ
ツクが必要となるほかに、高密度につめるための
技術がむずかしい。また、後者は新たに貯蔵施設
を建設しなければならず、建設費用がかかるほ
か、建設資材が必要であり、また建設に要する時
間が必要となる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、放射性固体廃棄物の発生を抑
制すると共に、既設設備の流用を可能にした原子
炉用燃料貯蔵方法を提供することにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するため、本発明は、燃料棒の
みをチヤンネルボツクスから取り出し貯蔵する原
子炉用燃料貯蔵方法において、燃料棒を取り出し
たチヤンネルボツクスを含む部材を収納容器と
し、この収納容器に前記取り出した燃料棒を収納
するものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
るが、その前に本発明の基になつた事項を説明す
る。

第１図は沸騰水型原子炉用燃料の構造を示す断
面図である。

第１図において、沸騰水型原子炉用燃料は、燃
料交換時等のつかみ部となる上部タイプレート１
と、安定に設置するための下部タイプレート２
と、これらタイプレート１及び２の間に設けられ
る燃料棒３と、燃料棒３を一定の間隔に保つため
のスペーサ４と、燃料棒３を囲み保護する角筒状
のチヤンネルボツクス５とを含んでなり、燃料棒
３の上部の上部センサ６には、燃料時の反熱によ
る燃料棒３の膨張を吸収するためにばね７が介装
されて構成されている。尚、燃料棒３の１部に
は、その上下にねじ切りされた燃料棒（以下「タ
イロツド」という）８が数本設けられており、こ
れらタイロツド８により上部タイプレート１と下
部タイプレート２とが接合されている。すなわ
ち、タイロツド８と上部タイプレート１とは、タ
イロツド８のねじ部をタイプレート１の孔に挿入
し、図示の如く接続用のナツト９をタイロツド８
のねじ部に締め込むことにより接合される。タイ
ロツド８と下部タイプレート２とは、ねじ切りさ
れたタイプレート取付穴１０にタイロツド８のね
じ部がねじ込まれ接合されている。

第２図乃至第４図により沸騰水型原子炉の照射
済燃料の交換手順を以下に説明する。

第２図は燃料プールおよび原子炉ウエルを示す
断面図である。

第２図において、燃料１２は、原子炉本体１３
から燃交台車１４に取り付けられた燃料つかみ装
置１５により、燃料１２の上部のつかみ部である
上部タイプレート１をつかんで取り出される。こ
のように取り出された燃料１２は通路１６を通
り、燃料貯蔵プール（以下プールと称す。）１７
に移送される。このように移送された燃料１２は
該プール１７内に設けられた燃料貯蔵ラツク（以
下ラツクと称す。）１８に収納して貯蔵される。

第３図は燃料貯蔵ラツクの外形を示す正面図で
あり、第４図は第３図の要部を詳細に示す図であ
る。ラツク１８は、第３図に示すように、燃料１
２を収納する角パイプ１９が補強材２０に溶接さ
れて連結されており、さらに該角パイプ１９がシ
ートプレート２１に溶接されて構成されている。
シートプレート２１の下部には、第４図に示すよ
うに、ベース２２が取り付けられている。しかし
て、ラツク１８は、プール床２３から植設された
取り付けボルト２４にベース１８をそれに穿設さ
れた孔を介してねじを挿通し固定されている。シ
ートプレート２１には、下部タイプレート２が嵌
入される着座穴２５が設けられており、これによ
り燃料１２は安定に着座させられるようになつて
いる。

以上のように貯蔵施設が構成されている。この
ような施設を用いて燃料１２は、本ラツク１８に
貯蔵された後に、チヤンネルボツクス５を取り外
した状態で、数本をまとめて鉛の遮蔽容器（以下
キヤスクと称す。）に入れられて、再処理工場へ
持ち出されることになる。

チヤンネルボツクス１５は放射性固体廃棄物と
して原子炉建屋内のプール１７に貯蔵するか、或
いは、キヤスクにて高放射性固体廃棄物貯蔵設備
内のプールに持ち出されて、貯蔵されており、し
かして切断減容等の高密度貯蔵が図られている。

このように本発明の基礎となつた貯蔵方法は燃
料１２を貯蔵するのである。しかしながら、この
貯蔵方法では再処理工場の処理能力不足が懸念さ
れている現状では貯蔵量が不足してしまうおそれ
がある。そこで、高密度の燃料貯蔵方法が提供さ
れることになる。第５図は上記貯蔵方法を説明す
るために示す外形図である。

それでは、第１図、第５図により燃料棒コンソ
リデーシヨンについて説明することにする。

燃料棒コンソリデーシヨンとは、第１図に示す
燃料１２から個々の燃料棒３のみを取り出し、専
用の燃料棒貯蔵容器（以下キヤニスタと称す。）
２６に収納する方法であり、照射済燃料を高密度
で貯蔵できる貯蔵方法として現在検討されてい
る。

第１図に示すように沸騰水型原子炉用の燃料１
２のチヤンネルボツクス５は、上部タイプレート
１を接続しているナツト１１をゆるめ取り除くこ
とにより取り外すことができる。この後、接続用
ナツト９を取り外し、上部タイプレート１を取り
除けば個々の燃料棒３を引き抜くことが容易にで
きる。これにより、燃料１２は、上部タイプレー
ト１、下部タイプレート２、スペーサ４、チヤン
ネルボツクス５、燃料棒３に分解された状態とな
る。しかして、燃料棒３以外のチヤンネルボツク
ス５等の放射性固体廃棄物は、前述と同様に、原
子炉建屋内プール１７或いは、高放射性固体廃棄
物貯蔵設備内プール等の貯蔵設備に貯蔵されるこ
ととなる。

一方、燃料棒３は、第５図に示すように、燃料
棒貯蔵キヤニスタ２６に貯蔵される。しかして、
燃料棒貯蔵キヤニスタ２６は、これに設けられた
吊金具２７に専用の吊具を引つかけて所定の場所
に移動され貯蔵されることになる。

このように燃料棒コンソリデーシヨンは、燃料
棒３が接続した状態であることが燃料の未臨界性
を保つ上で優れた状態であるということを利用し
た貯蔵方法のことであり、専用の燃料棒貯蔵容器
に燃料棒３をばらして、貯蔵する高密度な照射済
燃料の貯蔵方法であるといえる。

もちろん、本貯蔵方法を採用した場合には、照
射済燃料の再処理工場への輸送効率も向上するこ
とはいうまでもない。

しかしながら、燃料棒コンソリデーシヨンを採
用した場合、専用の燃料棒貯蔵容器が必要となる
ばかりでなく、燃料を分解したことにより生ずる
上部、下部タイプレート、スペーサ等の高放射性
固体廃棄物を貯蔵する空間が必要となる。

このように本発明の基礎となつた燃料貯蔵方法
には不都合があり、本発明の実施例はこれを解消
したものである。

第６図乃至第９図は本発明に係る燃料棒貯蔵方
法の実施例を説明するために示す図である。

第６図は本発明に係る燃料貯蔵方法の実施例に
用いられる燃料棒貯蔵キヤニスタの一部を構成す
るタイロツドと下部タイプレートの接続状態を一
部断面で示す説明図である。

第６図において、まず照射済の燃料１２におけ
るチヤンネルボツクス５をねじ１１を回し外して
取り外し、次いでタイロツド８上部の接続用ボル
ト９をゆるめて取り除き、さらに上部タイプレー
ト１を周り外しタイロツド８以外の燃料棒３を取
り出したものである。したがつてこれにより、下
部タイプレート２とタイロツド６だけとされた状
態となる。

このような状態にするために使用する装置とし
ては、現在既設プラントに設けられ燃料１２の定
期的検査に用いられているチヤンネル着脱機を、
その機能を拡張することによつて充分に対応する
ことができる。

第７図はチヤンネル着脱機の機能を拡張して構
成したた燃料棒引き抜き装置の構造を示す構成図
である。

第７図において、燃料棒引き抜き装置は、燃料
１２を積載できるエレベータ２８が燃料プール１
７の側壁に沿つて上下方向に昇降動できるように
なつており、操作台２９からの操作によりチヤン
ネルボツクス５、上部タイプレート１を取り外せ
るような構造を備えている。かかる構造は、既設
プラントに用いられているチヤンネル着脱機と同
様のものである。このような構造に対して燃料棒
引き抜き機構３０を付設して構成したものが燃料
棒引き抜き装置である。したがつて、上記燃料棒
引き抜き装置はチヤンネル着脱機とを併用させる
ことが可能となるのである。

このような燃料棒引き抜き装置を用い、まず上
部タイプレートを取り除き、チヤンネルボツクス
５を取り外し、次いで燃料棒引き抜き機構３０を
用いてタイロツド８以外の燃料棒３を取り出す
と、第６図に示す部材が残るのである。

第８図は第６図のものにチヤンネルボツクス５
を再び取り付けた状態を一部破断せしめて示す外
形図である。

第８図において、放射性固体廃棄物として発生
する下部タイプレート１と、これに嵌合されたチ
ヤンネルボツクス５と、該下部タイプレート２に
螺着されたタイロツド８とにより燃料棒貯蔵キヤ
ニスタ３１が構成される。

第９図は第８図のように構成された燃料棒貯蔵
キヤニスタ３１に燃料棒３を収納し、上部タイプ
レート１をナツト９を介して取り付けた状態を一
部切欠断面で示す説明図である。

第８図において、燃料棒３は上記燃料棒貯蔵キ
ヤニスタ３１に密に貯蔵される。このように貯蔵
された燃料棒貯蔵キヤニスタ３１は、外形上は第
１図に示す燃料１２と同様となる。本段階におい
て、既設プラントのラツク１８に従来の燃交台車
１４に取り付けられた燃料つかみ装置１５を使つ
て移送し貯蔵することが可能となる。

本実施例によれば、上部タイプレート１、接続
用ボルト９が再使用することができるので、放射
性固体廃棄物の発生量を少なくすることができ
る。

このように、燃料３を構成し、照射後は放射性
固体廃棄物となつていた、上部タイプレート１、
下部タイプレート２、チヤンネルボツクス５、を
タイロツド８により連結し、燃料棒貯蔵容器とし
たことにより、放射性固体廃棄物の発生を少なく
できる。また、燃料と同形状とすることにより、
上部タイプレート１をつかんで移送している既設
の燃料つさみ装置１５が使用でき、燃料１２を貯
蔵するラツク１８を燃料棒コンソリデーシヨン用
のラツクとしても流用できる。

本実施例によれば、燃料棒コンソリデーシヨン
を採用した場合でも専用の燃料貯蔵容器が不必要
となり、一方既設プラントに採用した場合にはラ
ツクの併用ができるので、コスト面で有利となる
ばかりでなく、放射性固体廃棄物となる燃料貯蔵
容器をなくすことにより、放射性固体廃棄物の発
生を少なくすることができる。

第１０図に本発明の実施例の応用例を説明する
ために示す図である。第１０図に示すものが第８
図と異なるところは、タイロツド８の上部セン６
を介して第１１図に示すような燃料棒貯蔵用スペ
ーサ３２を設けられている点にある。第１１図に
示すよう燃料棒貯蔵用スペーサ３２は、チヤンネ
ルボツクス５の内周に接触して固定されるプレー
トに、燃料棒３を挿入する燃料棒挿入穴３３と上
部セン挿入穴３４が穿設されて構成されている。

この燃料棒貯蔵用スペーサ３２を介して、燃料
棒の挿入を行なうことにより、収容性、充填性密
度を一定に保てるという効果がある。燃料棒の挿
入後、上部タイプレート１を取り付ければ、第９
図の状態と外形上同じになることは明らかであ
る。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、使用済燃料
を高密度に貯蔵する燃料棒コンソリデーシヨンに
おいて、現在用いられているラツク、取扱設備が
使用できるようにしてなるので、放射性固体廃棄
物の発生を少なくするばかりでなく、コスト面で
非常に有利となり、安価な高密度燃料貯蔵方法を
提供できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は原子炉用燃料の構造を示す断面図、第
２図は燃料プールおよび原子炉ウエルを示す断面
図、第３図は燃料貯蔵ラツクを示す外形図、第４
図は第３図の部分を詳細に示すもので、シートプ
レートの構造及び燃料プールへの取付部分を示す
断面図、第５図は燃料棒コンソリデーシヨンでの
貯蔵状態を示す外形図、第６図は本発明による燃
料棒貯蔵キヤニスタの一部を構成するタイロツド
と下部タイプレートの接続状態を示す構成図、第
７図は燃料棒引き抜き装置の外形を示す説明図、
第８図は本発明の実施例に用いられる燃料棒貯蔵
キヤニスタを示す外形図、第９図は第８図の燃料
棒貯蔵キヤニスタに燃料棒を貯蔵した状態を一部
破断して示す断面図、第１０図は本発明の実施例
に用いられる燃料棒貯蔵キヤニスタの変形例を示
す外形図、第１１図は第１０図に用いるスペーサ
を示す平面図である。 １……上部タイプレート、２……下部タイプレ
ート、３……燃料棒、５……チヤンネルボツク
ス、３１……キヤニスタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 原子炉の炉心から取り出された照射済燃料を
   分解し、燃料棒のみを取り出し収納する原子炉用
   燃料貯蔵方法において、前記照射済燃料を分解し
   た際に生ずる下部タイプレート、上部タイプレー
   ト、チヤンネルボツクス及びタイロツドを用いて
   容器を構成し、該容器に前記燃料を収納すること
   を特徴とする原子炉用燃料貯蔵方法。 ２ 特許請求の範囲第１項において、下部タイプ
   レートにタイロツドを固着すると共に下部タイロ
   ツドにチヤンネルボツクスを嵌合して有底容器を
   構成し、これに燃料棒を収納してから上部タイプ
   レートをタイロツドに固定して燃料棒を容器に収
   納することを特徴とする原子炉用燃料貯蔵方法。