JPH032696A - 核燃料航空輸送容器 - Google Patents

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】

本発明は核燃料物質や放射性物質を飛行機で航空輸送す
る場合に使用される該燃料航空輸送容器に関するもので
ある。

【従来の技術】

核燃料物質等を航空輸送するときに使用される輸送容器
に関する規格がなかったときは国際原子力機関（ＩＡＥ
Ａ）が作成した放射性物質安全輸送規則を準用したてい
たが、１９７５年、米国は公法９４−７９によって航空
機事故に耐える安全な輸送容器が開発されるまではプル
トニウムの航空輸送を禁じ、続いて１９７８年、上記Ｉ
ＡＥＡの輸送規則より厳しい航空輸送容器承認の規格基
準（ＮＵＲＥＧ　−０３６０）を制定した。 この規格基準によると、く衝突試験〉輸送容器を降伏の
生じない平面に衝突速度１２９　ｍ／ｓ以上で衝突させ
る。く圧潰試験〉厚さ５印、輸送容器の直径以上の長さ
を有する鉄板を介して３２トンの静的圧縮を該輸送容器
に加える。く貫通試験〉降伏しない平面に設置された円
錐状環へ輸送容器を３ｍの高さより落下させる。くスラ
ッシュ試験〉４５°に傾けた輸送容器へ４６ｍの高さか
ら幅５インチ、厚さ０．５インチの断面をもつ長さ１．
８ｍの構造用鋼材を落下させる。く火災試験〉灯油燃焼
下で少なくとも１時間保持。 く浸漬試験〉水深９０ｃｍで８時間以上保持という一連
の試験に耐えなければならない。 上記した規格基準に基づき、米国政府はプルトニウム航
空輸送容器ＰＡＴ−１型（ＮＵＲＥＧ０３８１、　ＮＵ
ＲＥＧ／Ｃ１？−００３０，５ＡＮＤ　８３−０１５４
）とＦＡＴ−２型（ＳＡＮＤ　８ｌ−０００１）を開発
した。もつとも前者のプルトニウム収納量は３　、１．
５　ｋｇと限られたものであり、後者はプルトニウム収
納量が１５０ｇと極めて小さい分析サンプル輸送のため
ものであって、プルトニウムの大量航空輸送に向けられ
たものではなかった。これ等輸送容器の構造を簡単にい
うと、核燃料収容体を収容した密封容器と、充填した木
製の衝撃吸収材で前記した密封容器をほぼ中央に内蔵し
た内部容器と、充填した木製の衝撃吸収材で前記した内
部容器をほぼ中央に内蔵した外部容器とから構成され、
木製の衝撃吸収材が圧潰することで衝撃時のエネルギを
吸収するようにしていた。 航空輸送に課せられた厳しい試験条件に耐えられるよう
に、ポリウレタンフォームで裏張りされたキャップを外
部容器の両端部に取付け、衝突時には該キャップにより
外部容器壁の変形にだかを嵌めるようにした発明が特開
昭６３−２２２２９９号公報に開示され、内部容器およ
び外部容器内に充填される木製の衝撃吸収材の厚さおよ
びその繊維の配列については衝突時の運動エネルギを吸
収するように計算により決定されること、キャップは可
撓性エポキシ樹脂接着剤によって２枚の鋼板を接着した
ものとすることで良好なたが掛けを保証すると記載され
ている。

【発明か解決しようとする課題】

上記した衝撃吸収材の材料である木材は春材、秋材の差
でも性質が異なるから、比較的小さく裁断したちのを組
合わせて均質化を図ると共に、上記した厳しい試験条件
に耐え、しかも核燃料物質等の大量航空輸送用として実
用に供し得る輸送容器たらしめるためには、木製衝撃吸
収材充填層の中間に新たに鋼製の殻を配設して該充填層
を内外分割するとよいのではないかと考えられた。とこ
ろが実験を行った結果では、衝突時、鋼製の殻は恰も弾
丸のように突走り、むしろ輸送容器の破壊に荷担するこ
とがわかった。 本発明の目的はかかる欠点を解消して、真に核燃料物質
等の大量航空輸送用として実用に供し得る輸送容器を提
供することにある。

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するため、本発明の核燃料航空輸送容
器は、核燃料収容体を封じ込めた密封容器と、充填した
衝撃吸収材で前記した密封容器をほぼ中央に内蔵した内
部容器と、充填した木製の衝撃吸収材で前記した内部容
器をほぼ中央に内蔵した外部容器とからなる核燃料航空
輸送容器において、外部容器と内部容器との間の円筒状
をなす木製の衝撃吸収材充填層には該内部容器と対峙す
る中間位置に仕切用円筒が同心状に配設され、また内部
容器の端面と接する左右の円柱状をなす木製の衝撃吸収
材充填層には長手方向に直交する複数の仕切用円板が適
宜間隔を置いて配設されることを特徴とするものである
。 好ましくは仕切用円筒の両側に仕切用円環を取付ける。 外部容器は複数枚の薄鋼板が単に重ね合わされた積層構
造とするのがよい。

【作　用】

輸送容器が衝撃を受けたときに、仕切用円板と仕切用円
筒は木製の衝撃吸収材の局部的な変形を防止すると共に
、垂直方向の衝撃は仕切用円板が、水平方向の衝撃は仕
切用円筒がその衝撃エネルギをより効率的に木製の衝撃
吸収材に吸収させる。しかし、仕切用円筒および仕切用
円板は別個独立しているので、前記鋼製の殻の場合に見
られた輸送容器の破壊に荷担するような弾丸効果は生じ
ないようにできる。 この作用は仕切用円筒の両側に仕切用円環を取付ける方
が更に有効となる。また外部容器を複数枚の薄鋼板が単
に重なり合う積層構造とすると容易に塑性座屈すること
になって、破裂を回避させることができる。

【実施例】

第１図に示した本発明に係る第１実施例において、この
核燃料航空輸送容器１は商業用再処理工場のプルトニウ
ム貯蔵施設及び輸送容器取扱施設の装置と整合性を持た
せるように、商業用再処理工場の仕様に準拠した材質、
寸法、形状を有する核燃料収容体２を複数個収納する場
合の例として示している。核燃料収容体２を封じ込めて
輸送容器１の密封境界を構成する密封容器３は、軽量性
、耐貫通性、塑性変形の防止、海水に対する耐蝕性を考
慮してチタン合金製とするのがよい。チタン合金は鉄鋼
に比べて比重が４３％も軽く、耐海水腐食性もよいため
耐圧殻材料として好適な材料であって、所定の肉厚を確
保することにより１万ｍ相当の水圧にも十分耐えられる
。 この密封容器３は内部容器５内に内蔵される。 内部容器５は衝撃によって密封容器３が輸送容器１を貫
通して外部に飛び出したりしないように守ると共に、裸
火にさらされたときの防火壁となるものであるから、密
封容器３と同様、軽量で強度が大きく融点の高いチタン
合金製とするのがよい。内部容器５と密封容器３との隙
間には衝撃エネルギ吸収のための緩衝材４が充填される
。前記した内部容器５は外部容器６のほぼ中央に来るよ
うに木製の衝撃吸収材７が充填されて内蔵される。外部
容器６の表面には複数の通気孔８が形成され、衝撃で圧
縮された内部空気を外部へ逃がすようにしている。 本発明によれば、第１図の例では、外部容器６と内部容
器５との間の円筒状をなす木製の衝撃吸収材充填層９に
は該内部容器５と対峙する中間位置に仕切用円筒１０が
同心状に配設され、また内部容器５の端面と接する左右
の円柱状をなす木製の衝撃吸収材充填層１１．１２には
長手方向に直交する複数の仕切用円板１３が適宜間隔を
置いて配設される。航空機に積載していた輸送容器１が
事故によって落下し障害物の表面に衝突して垂直衝撃を
受けたときには複数の仕切用円板１３が衝撃エネルギを
より効率的に木製の衝撃吸収材７に吸収させるようにす
る。また、水平衝撃を受けたときには仕切用円筒１０が
衝撃エネルギをより効率的に木製の衝撃吸収材７に吸収
させるようにする。しかし、仕切用円筒１０および仕切
用円板■３は別個独立しているので、前記鋼製の殻の場
合に見られたような弾丸効果はない。 第２実施例を示す第２図の例では、仕切用円筒１０の両
側に仕切用円環Ｉ４を取付け、輸送容器１が垂直衝撃を
受けたときに複数の仕切用円板１３と共に仕切用円環［
４も同じ働きをするようにして、衝撃エネルギをより効
率的に外部容器６と内部容器５との間の円筒状をなす木
製の衝撃吸収材充填層９の木製衝撃吸収材７に吸収させ
るようにしている。 外部容器６は、２枚の薄鋼板６ａ、　６ｂが単に重ね合
わされて積層構造をなすものであって、従来のように接
着によって一体化させたり一枚の鋼板で形成されてはい
ない。このように内外２層を単なる重ね合わせによる積
層構造とすることによって、通常時は所定の構造強度を
発揮しているが、衝撃時にはそれぞれの薄ｆＦ４阪８ａ
、　６ｂが容易に塑性座屈して破裂を可及的回避させ、
座屈変形による衝撃エネルギーの吸収を可能とする。薄
鋼板枚数は２枚とした例しか図示していないが、更に大
型の核燃料航空輸送容器の場合には２枚以上として２層
以上の嵌合構造としてもよい。また外部容器６は、前記
した一定の構造強度と適切な塑性座屈を生じさすことが
可能であれば、木製衝撃吸収材７と共に２つ以上に分割
し、その分割構造体を更に複数の薄板で一体化してもよ
い。 一般に円筒殻に内圧が加わったときのたが張り応力は子
午線応力の２倍となるから、衝撃時の外部容器６の両端
部における破裂防止と塑性変形による効率的な衝撃エネ
ルギ吸収を図るために、外部容器６の両端部に鋼製カバ
ー１５．１５を嵌着させ、更に各鋼製カバー１５．　　
［５にゴムリング１６を嵌着させて、輸送容器１が高所
から落下する際に外部容器６の両端部に加わる衝撃エネ
ルギをこのゴムリング１Ｂで吸収したり輸送容器取扱時
の打撲防止を図るとよい。 上記した内部容器５、外部容器６、鋼製カバー１５の衝
撃時の破裂防止と突起物による貫通防止のため、表面を
繊維強化樹脂で補強することは有効である。図の符号［
７はかかる繊維強化樹脂ライニング層を示す。この場合
の補強用繊維としては特に高強度の高分子で折れ曲がり
にくい剛直高分子繊維（例えばアラミド繊維）が好適で
ある。アラミド繊維製織布を巻きつけてエポキシ樹脂等
で接着することで耐衝撃性、耐カット性に勝れたライニ
ング層１７が得られる。

【発明の効果】

以上の説明かられかるように、本発明における仕切用円
筒と仕切用円板の配設は、輸送容器が衝撃を受けたとき
に、木製衝撃吸収材で衝撃エネルギをより効率的に吸収
するうえで甚だ有効であり、しかも、仕切用円筒および
仕切用円板は別個独立しているので、前記鋼製の殻の場
合に見られた輸送容器の破壊に荷担するような弾丸効果
は生じないようにできるという点で甚だ優れており、仕
切用円筒の両側に仕切用円環を取付けるときには更に有
効である。また外部容器を複数枚の薄鋼板が単に重なり
合う積層構造とすると容易に塑性座屈することになって
衝撃エネルギを吸収し、輸送容器の破裂を可及的回避さ
せることができる。こうして、本発明によれば、従来の
容器に比べて最低２倍のプルトニウムを輸送できるよう
になり、商業用再処理工場の製品プルトニウム貯蔵缶及
び密封容器を収納でき、従来容器で必要であった詰替施
設を不要とするといった副次的効果も期待できることに
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる核燃料航空輸送容器の一実施例を
示す断面図、第２図は第１図の核燃料航空輸送容器の一
部を切断して内部を現した斜視図である。 １・・・核燃料航空輸送容器、２・・・核燃料収容体３
・・・密封容器、４・・・緩衝材、５・・・内部容器、
６・・・外部容器、［ｆａ、　［ｌｂ・・・外部容器を
構成する薄鋼板、７・・・木製衝撃吸収材、９・・・円
筒状をなす木製の衝撃吸収材充填層、１０・・・仕切用
円筒、１１゜１２・・・左右の円柱状をなす木製の衝撃
吸収材充填層、１３・・・仕切用円板、１４・・・仕切
用円環、１５・・・鋼製カバー　１６・・・ゴムリング
、１７・・・繊維強化樹脂ライニング層。 特許出願人　　　動力炉・核燃料開発事業団化　　理 人 尾　　股 行　　雄

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、核燃料収容体を封じ込めた密封容器と、充填した衝
   撃吸収材で前記した密封容器をほぼ中央に内蔵した内部
   容器と、充填した木製の衝撃吸収材で前記した内部容器
   をほぼ中央に内蔵した外部容器とからなる核燃料航空輸
   送容器において、外部容器と内部容器との間の円筒状を
   なす木製の衝撃吸収材充填層には該内部容器と対峙する
   中間位置に仕切用円筒が同心状に配設され、また内部容
   器の端面と接する左右の円柱状をなす木製の衝撃吸収材
   充填層には長手方向に直交する複数の仕切用円板が適宜
   間隔を置いて配設されることを特徴とする核燃料航空輸
   送容器。 ２、仕切用円筒の両側に仕切用円環を取付けた請求項１
   の核燃料航空輸送容器。 ３、外部容器は複数枚の薄鋼板が単に重ね合わされて積
   層構造をなす請求項１の核燃料航空輸送容器。