JPH1082894A - 放射性廃棄物処分用容器及び該処分用容器の使用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 放射性廃棄物を安定した状態で地層処分でき
るようにする。 【解決手段】 上端に開口を有し且つ放射性廃棄物を内
装し得る容器本体２と、容器本体２の下端面を被覆する
クラッド部４ｂと、容器本体２の上端に溶接されるべき
蓋体６と、蓋体６の上面を被覆するクラッド部６ａと、
容器本体２の下端部から上端近傍までの部分を被覆し得
る筒状に形成され且つ下端にクラッド部４ｂに溶接され
得る底部リング１０を設けた第１の外周面ライニング部
８と、容器本体２の上端に蓋体６を溶接した際に容器本
体２の上端近傍から蓋体６の上端部までの部分を被覆し
得る筒状に形成され且つ上端にクラッド部６ａに溶接さ
れ得る頂部リング１２を設けた第２の外周面ライニング
部９とを備え、容器本体２、蓋体６を炭素鋼によって形
成し、両ライニング部８，９、クラッド部４ｂ，６ａを
チタンによって形成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発電プラントなど
の原子炉において発生する放射性廃棄物を、安定した状
態で地層処分することが可能な放射性廃棄物処分用容器
及び該処分用容器の使用方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、発電プラントなどの原子炉におい
て発生する放射性廃液を溶融状態のガラスに混入させ、
放射性廃液が混入した溶融ガラスをキャニスタ（金属製
容器）に充填してガラスを固化させることによりガラス
固化体を形成し、このガラス固化体を崩壊熱が除去され
るまでの間、放射性廃棄物貯蔵施設において保管するこ
とが実施されようとしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、崩壊熱
が除去された後のガラス固化体をどの様に処理するかに
ついての具体的方針は決定されていない。

【０００４】そこで、崩壊熱が除去された後のガラス固
化体を、地中の岩盤に埋設する地層処分を行うことが検
討されている。

【０００５】本発明は上述した事情に鑑みてなしたもの
で、ガラス固化体等の放射性廃棄物を安定した状態で地
層処分するのに適した放射性廃棄物処分用容器及び該処
分用容器の使用方法を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項１に記載の放射性廃棄物処分用容器
では、筒状の胴部３の一端を容器端部構成部材４ａによ
って閉塞した容器本体２と、該容器本体２の容器端部構
成部材４ａを被覆するように設けた容器端面クラッド部
４ｂと、開口を閉止するように容器本体２の他端に溶接
されるべき蓋体６と、該蓋体６の反容器本体側の端面を
被覆するように設けた蓋体端面クラッド部６ａと、容器
本体２の一端部から他端近傍までの間における容器本体
２の外周全面を被覆し得る筒状に形成され且つ一端部に
容器端面クラッド部４ｂに溶接され得る底部リング１０
を設けた第１の外周面ライニング部８と、開口を閉止す
るように容器本体２の他端に蓋体６を溶接した際に容器
本体２の他端近傍から蓋体６の反容器本体側の端部まで
の間における容器本体２及び蓋体６の外周全面を被覆し
得る筒状に形成され且つ反容器本体側の端部に蓋体端面
クラッド部６ａに溶接され得る頂部リング１２を設けた
第２の外周面ライニング部９とを備え、容器本体２及び
蓋体６を鋼系材料によって形成し、各ライニング部８，
９及び各クラッド部４ｂ，６ａをチタン系材料によって
形成している。

【０００７】また、本発明の請求項２に記載の放射性廃
棄物処分用容器の使用方法では、容器本体２の一端部か
ら他端部近傍までの間の外周面が第１の外周面ライニン
グ部８によって被覆されるように、該第１の外周面ライ
ニング部８を容器本体２に外嵌させ、該容器本体２の一
端面に設けた容器端面クラッド部４ｂに対して第１の外
周面ライニング部８の一端部の底部リング１０をシール
溶接し、放射性廃棄物を容器本体２に挿入した後、容器
本体２の他端部を蓋体６によって閉止したうえ、容器本
体２に対して蓋体６を溶接固着し、容器本体２の他端近
傍から蓋体６の反容器本体側の端部までの間の外周面が
第２の外周面ライニング部９によって被覆されるよう
に、該第２の外周面ライニング部９を容器本体２及び蓋
体６に外嵌させ、該蓋体６の反容器本体側の端面に設け
た蓋体端面クラッド部６ａに対して第２の外周面ライニ
ング部９の反容器本体側の端部の頂部リング１２をシー
ル溶接し、更に、第１の外周面ライニング部８の他端部
と第２の外周面ライニング部９の容器本体側端部とをシ
ール溶接する。

【０００８】本発明の請求項１に記載の放射性廃棄物処
分用容器においては、鋼系材料で形成した容器本体２、
蓋体６によって、容器本体２に収納されるべき放射性廃
棄物に対して外力が作用することを抑止し、チタン系材
料で形成した第１の外周面ライニング部８、第２の外周
面ライニング部９、容器端面クラッド部４ｂ、蓋体端面
クラッド部６ａによって、容器本体２及び蓋体６の腐食
を防止し、また、容器端面クラッド部４ｂと第１の外周
面ライニング部８の一端部との溶接継手、蓋体端面クラ
ッド部６ａと第２の外周面ライニング部９の反容器本体
側端部との溶接継手、第１の外周面ライニング部８の他
端部と第２の外周面ライニング部９との溶接継手のそれ
ぞれの強度及びシール性を確保する。

【０００９】本発明の請求項２に記載した放射性廃棄物
処分用容器の使用方法においては、容器本体２に放射性
廃棄物を挿入する前に、第１の外周面ライニング部８に
よって容器本体２の一端部から他端部近傍までの間の外
周面が被覆されるように、容器本体２に第１の外周面ラ
イニング部８を外嵌させ、該第１の外周面ライニング部
８の一端部を容器端面クラッド部４ｂに対してシール溶
接することにより、放射性廃棄物挿入室内における作業
工程の減少を図る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００１１】図１は本発明の放射性廃棄物処分用容器の
実施の形態の一例を示すもので、この放射性廃棄物処分
用容器は、一端（下端）が閉塞し且つ他端（上端）に開
口を有する中空構造の容器本体２と、開口を閉止するよ
うに容器本体２の他端に溶接されるべき蓋体６と、容器
本体２の一端部から他端近傍までの間における容器本体
２の外周全面を被覆し得る第１の外周面ライニング部８
と、開口を閉止するように容器本体２の他端に蓋体６を
溶接した際に容器本体２の他端近傍から蓋体６の反容器
本体側の端部までの間における容器本体２及び蓋体６の
外周全面を被覆し得る第２の外周面ライニング部９とを
備えている。

【００１２】容器本体２は、円筒状の胴部３と、該胴部
３の一端を閉止する鏡部４とによって構成されている。

【００１３】胴部３は、炭素鋼厚板を内径ｄ1、外径Ｄ1
の円筒状に成形したもので、炭素鋼厚板の両端の縫合部
は、開先をとって溶接している。

【００１４】鏡部４は、平面形状が円形の炭素鋼厚板よ
りなる容器端部構成部材４ａの底面に、該容器端部構成
部材４ａと同一平面形状のチタン板よりなる容器端面ク
ラッド部４ｂを爆着によって固着したもので、これら
は、前記の胴部３に等しい外径Ｄ1を有している。

【００１５】容器端部構成部材４ａの上面には、胴部３
の内径ｄ1に応じた外径を有する凸部４ｃが形成されて
おり、この鏡部４は、胴部３の内径ｄ1に応じた外径を
有する凸部４ｃが胴部３の下端に填め込まれ、容器端部
構成部材４ａの周縁部が胴部３の下端部に溶接によって
固着されている。

【００１６】また、容器端部構成部材４ａの上面中央部
には、クレーン等の揚重手段によって容器本体２を吊り
上げるための下吊具５が設けられている。

【００１７】この下吊具５は、容器端部構成部材４ａの
上面に鏡部４に体して同軸に溶接により固着された短円
筒状のベース部材５ｂと、該ベース部材５ｂの上端に溶
接により固着された円盤状のトップ部材５ａとで構成さ
れている。

【００１８】上記のトップ部材５ａ及びベース部材５ｂ
は、いずれも炭素鋼によって形成されている。

【００１９】蓋体６は、平面形状が円形の炭素鋼厚板で
あり、該蓋体６の一端面（上面）には、蓋体６と同一平
面形状のチタン板よりなる蓋体端面クラッド部６ａが爆
着によって固着されている。

【００２０】また、蓋体６の下端面には、胴部３の内径
ｄ1に応じた外径を有する凸部６ｂが形成されており、
蓋体６を容器本体２の上端部に載置した際に、凸部６ｂ
が胴部３の上端に填り込むことによって、容器本体２に
対する蓋体６の位置決めが行われるようになっている。

【００２１】更に、蓋体端面クラッド部６ａを上下に貫
通して蓋体６の内部へ延びるボルト穴６ｃには、上吊具
７が取り付けられている。

【００２２】上吊具７は、短円筒状のベース部材７ｂ
と、上端にボルト７ｄによって締結された円盤状のトッ
プ部材７ａと、前記のベース部材７ｂの下端に一体的に
設けられ且つ前記のボルト穴６ｃに螺合された取付ボル
ト７ｃとで構成されている。

【００２３】上記のトップ部材７ａは、ステンレス鋼に
よって形成され、また、ベース部材７ｂ及び取付ボルト
７ｃは、いずれもチタンによって形成されており、蓋体
６の蓋体端面クラッド部６ａの表面と該ベース部材７ｂ
の下端周縁部とは、溶接によって固着されている。

【００２４】第１の外周面ライニング部８は、板状のチ
タンを前記の胴部３に外嵌可能な内径ｄ2の円筒状に成
形したもので、板状のチタンの両端の縫合部は、開先を
とって溶接されている。

【００２５】この第１の外周面ライニング部８の下端部
には、胴部３の外径Ｄ1よりも大きい外径Ｄ2を有する底
部リング１０が、第１の外周面ライニング部８に対して
同軸に位置するように溶接によって固着されている。

【００２６】また、第１の外周面ライニング部８の上端
部には、第１の外周面ライニング部８と等しい内径ｄ2
を有する継目リング１１が、第１の外周面ライニング部
８に対して同軸に位置するように溶接によって固着され
ている。

【００２７】上記の底部リング１０及び継目リング１１
は、いずれもチタンによって形成されている。

【００２８】更に、第１の外周面ライニング部８の全長
は、底部リング１０の上面に鏡部４の底面が当接するよ
うに第１の外周面ライニング部８を容器本体２に外嵌さ
せた際に、容器本体２の上端近傍部分が第１の外周面ラ
イニング部８に上側に露出するように設定されている。

【００２９】第２の外周面ライニング部９は、板状のチ
タン板を、前記の第１の外周面ライニング部８と等しい
内径ｄ2、外径Ｄ2の円筒状に成形したもので、板状のチ
タンの両端の縫合部は、開先をとって溶接されている。

【００３０】この第２の外周面ライニング部９の上端部
には、胴部３の外径Ｄ1よりも大きい外径Ｄ2を有する頂
部リング１２が、第２の外周面ライニング部９に対して
同軸に位置するように溶接によって固着されている。

【００３１】また、第２の外周面ライニング部９の下端
部には、第２の外周面ライニング部９と等しい内径ｄ2
を有する継目リング１３が、第２の外周面ライニング部
９に対して同軸に位置するように溶接によって固着され
ている。

【００３２】上記の頂部リング１２及び継目リング１３
は、いずれもチタンによって形成されている。

【００３３】更に、第２の外周面ライニング部９の全長
は、第１の外周面ライニング部８を容器本体２に先に述
べたように外嵌させ且つ容器本体２の上端部に蓋体６を
載置した状態において、頂部リング１２の下面に蓋体６
の上面が当接するように第２の外周面ライニング部９を
容器本体２に外嵌させた際に、継目リング１３が第１の
外周面ライニング部８の上端部の継目リング１１に当接
するように設定されている。

【００３４】以下、図１に示す放射性廃棄物処分用容器
に、ガラス固化体等の放射性廃棄物を封入する手順を説
明する。

【００３５】容器本体２に放射性廃棄物を挿入するのに
先立ち、放射性廃棄物封入室の外部、すなわち、作業者
が通常作業を行える場所において、クレーン等の揚重手
段により、下端部に底部リング１０が固着され且つ上端
部に継目リング１１が固着された第１の外周面ライニン
グ部８を、容器端面クラッド部４ｂの下面に底部リング
１０の上面が当接するように容器本体２に外嵌させる。

【００３６】更に、底部リング１０の内縁部と容器端面
クラッド部４ｂの底面とをＴＩＧ溶接によって気密が保
持されるように固着する。

【００３７】この底部リング１０と容器端面クラッド部
４ｂとの溶接継手は、双方がチタンによって形成されて
いるので、異種材料継手にならず、両部材の溶接継手の
適切な強度と確実なシール性が具備される。

【００３８】上述の如く第１の外周面ライニング部８を
外嵌固着させた容器本体２と、蓋体６と、上端部に頂部
リング１２が固着され且つ下端部に継目リング１３が固
着された第２の外周面ライニング部９とのそれぞれを、
放射性廃棄物封入室へ搬入する。

【００３９】容器本体２及び蓋体６を放射性廃棄物封入
室内において移動させる場合には、該放射性廃棄物封入
室内に配置された遠隔操作が可能なクレーン等の揚重手
段に、下吊具５、上吊具７を把持し得る把持具を装着
し、把持具を下吊具５、上吊具７に係合させた状態で容
器本体２、蓋体６を揚重手段によって吊り上げ、該揚重
手段とともに容器本体２、蓋体６を移動させるようにす
る。

【００４０】上記の揚重手段を遠隔操作することによ
り、ガラス固化体等の放射性廃棄物を容器本体２の内部
へ挿入し、蓋体６を容器本体２に上端部に載置し、放射
性廃棄物封入室内に配置された溶接装置を遠隔操作し
て、蓋体６の周縁部と容器本体２の上端部とを電子ビー
ム溶接によって固着する。

【００４１】この容器本体２と蓋体６との溶接継手は、
双方が炭素鋼によって形成されているので、異種材料継
手にならず、両部材の溶接継手の適切な強度と確実なシ
ール性が具備される。

【００４２】次いで、前記の揚重手段を遠隔操作するこ
とにより、上端部に頂部リング１２が固着され且つ下端
部に継目リング１３が固着された第２の外周面ライニン
グ部９を、頂部リング１２の下面が蓋体端面クラッド部
６ａの上面に当接し且つ継目リング１３が第１の外周面
ライニング部８の上端部の継目リング１１に当接するよ
うに容器本体２及び蓋体６に外嵌させる。

【００４３】更に、頂部リング１２の内縁部と蓋体端面
クラッド部６ａの上面とをＴＩＧ溶接によって気密が保
持されるように固着し、継目リング１１，１３をＴＩＧ
溶接によって気密が保持されるように固着する。

【００４４】この頂部リング１２と蓋体端面クラッド部
６ａとの溶接継手、継目リング１１，１３の溶接継手
は、それぞれ双方がチタンによって形成されているの
で、異種材料継手にならず、両部材の溶接継手の適切な
強度と確実なシール性が具備される。

【００４５】このように、図１に示す放射性廃棄物処分
用容器では、炭素鋼で形成した容器本体２、蓋体６によ
って、容器本体２に収納されるべき放射性廃棄物に対し
て外力が作用することを抑止し、チタンで形成した第１
の外周面ライニング部８、第２の外周面ライニング部
９、容器端面クラッド部４ｂ、蓋体端面クラッド部６ａ
によって、容器本体２及び蓋体６の腐食を防止すること
に加えて、容器本体２と蓋体６との溶接継手、容器端面
クラッド部４ｂと第１の外周面ライニング部８の一端部
との溶接継手、蓋体端面クラッド部６ａと第２の外周面
ライニング部９の反容器本体側端部との溶接継手、第１
の外周面ライニング部８の他端部と第２の外周面ライニ
ング部９との溶接継手のそれぞれが、異種材料継手にな
らず、両部材の溶接継手の適切な強度と確実なシール性
が具備されるので、放射性廃棄物を安定した状態で地層
処分することが可能になる。

【００４６】また、容器本体２に放射性廃棄物を挿入す
る前に、第１の外周面ライニング部８によって容器本体
２の一端部から他端部近傍までの間の外周面が被覆され
るように、容器本体２に第１の外周面ライニング部８を
外嵌させ、該第１の外周面ライニング部８の一端部と容
器端面クラッド部４ｂとを溶接しておくことで、放射性
廃棄物挿入室内における作業工程の減少を図ることがで
きる。

【００４７】なお、本発明の放射性廃棄物処分用容器及
び該処分用容器の使用方法は、上述した実施の形態のみ
に限定されるものではなく、容器本体２を構成する胴部
３と鏡部４を予め一体的に形成すること、容器本体２、
両外周面ライニング部８，９の断面形状を円形以外の形
状とすること、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲
において種々の変更を加え得ることは勿論である。

【００４８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の放射性廃棄
物処分用容器及び該処分用容器の使用方法によれば下記
のような種々の優れた効果を奏し得る。

【００４９】（１）本発明の請求項１に記載の放射性廃
棄物処分用容器においては、鋼系材料で形成した容器本
体２、蓋体６によって、容器本体２に収納されるべき放
射性廃棄物に対する外力を抑止し、チタン系材料で形成
した第１の外周面ライニング部８、第２の外周面ライニ
ング部９、容器端面クラッド部４ｂ、蓋体端面クラッド
部６ａによって、容器本体２及び蓋体６の腐食を防止す
ることに加えて、容器本体２と蓋体６との溶接継手、容
器端面クラッド部４ｂと第１の外周面ライニング部８の
一端部との溶接継手、蓋体端面クラッド部６ａと第２の
外周面ライニング部９の反容器本体側端部との溶接継
手、第１の外周面ライニング部８の他端部と第２の外周
面ライニング部９との溶接継手のそれぞれが、異種材料
継手にならず、両部材の溶接継手の適切な強度と確実な
シール性が具備されるので、放射性廃棄物を安定した状
態で地層処分することが可能になる。

【００５０】（２）本発明の請求項２に記載の放射性廃
棄物処分用容器の使用方法においては、容器本体２に放
射性廃棄物を挿入する前に、第１の外周面ライニング部
８によって容器本体２の一端部から他端部近傍までの間
の外周面が被覆されるように、容器本体２に第１の外周
面ライニング部８を外嵌させ、該第１の外周面ライニン
グ部８の一端部と容器端面クラッド部４ｂとを溶接して
おくことで、放射性廃棄物挿入室内における作業工程の
減少を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の放射性廃棄物処分用容器の実施の形態
の一例を示す縦断面図である。

【符号の説明】

２ 容器本体 ３ 胴部 ４ａ 容器端部構成部材 ４ｂ 容器端面クラッド部 ６ 蓋体 ６ａ 蓋体端面クラッド部 ８ 第１の外周面ライニング部 ９ 第２の外周面ライニング部 １０ 底部リング １２ 頂部リング

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状の胴部（３）の一端を容器端部構成
   部材（４ａ）によって閉塞した容器本体（２）と、該容
   器本体（２）の容器端部構成部材（４ａ）を被覆するよ
   うに設けた容器端面クラッド部（４ｂ）と、開口を閉止
   するように容器本体（２）の他端に溶接されるべき蓋体
   （６）と、該蓋体（６）の反容器本体側の端面を被覆す
   るように設けた蓋体端面クラッド部（６ａ）と、容器本
   体（２）の一端部から他端近傍までの間における容器本
   体（２）の外周全面を被覆し得る筒状に形成され且つ一
   端部に容器端面クラッド部（４ｂ）に溶接され得る底部
   リング（１０）を設けた第１の外周面ライニング部
   （８）と、開口を閉止するように容器本体（２）の他端
   に蓋体（６）を溶接した際に容器本体（２）の他端近傍
   から蓋体（６）の反容器本体側の端部までの間における
   容器本体（２）及び蓋体（６）の外周全面を被覆し得る
   筒状に形成され且つ反容器本体側の端部に蓋体端面クラ
   ッド部（６ａ）に溶接され得る頂部リング（１２）を設
   けた第２の外周面ライニング部（９）とを備え、容器本
   体（２）及び蓋体（６）を鋼系材料によって形成し、各
   ライニング部（８）（９）及び各クラッド部（４ｂ）
   （６ａ）をチタン系材料によって形成したことを特徴と
   する放射性廃棄物処分用容器。
2. 【請求項２】 容器本体（２）の一端部から他端部近傍
   までの間の外周面が第１の外周面ライニング部（８）に
   よって被覆されるように、該第１の外周面ライニング部
   （８）を容器本体（２）に外嵌させ、該容器本体（２）
   の一端面に設けた容器端面クラッド部（４ｂ）に対して
   第１の外周面ライニング部（８）の一端部の底部リング
   （１０）をシール溶接し、放射性廃棄物を容器本体
   （２）に挿入した後、容器本体（２）の他端部を蓋体
   （６）によって閉止したうえ、容器本体（２）に対して
   蓋体（６）を溶接固着し、容器本体（２）の他端近傍か
   ら蓋体（６）の反容器本体側の端部までの間の外周面が
   第２の外周面ライニング部（９）によって被覆されるよ
   うに、該第２の外周面ライニング部（９）を容器本体
   （２）及び蓋体（６）に外嵌させ、該蓋体（６）の反容
   器本体側の端面に設けた蓋体端面クラッド部（６ａ）に
   対して第２の外周面ライニング部（９）の反容器本体側
   の端部の頂部リング（１２）をシール溶接し、更に、第
   １の外周面ライニング部（８）の他端部と第２の外周面
   ライニング部（９）の容器本体側端部とをシール溶接す
   る請求項１に記載の放射性廃棄物処分用容器の使用方
   法。