JPH11202095A - 放射性廃棄物の貯蔵設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた冷却効果を発揮すると共に経済性にも
優れた新規な放射性廃棄物の貯蔵設備の提供。 【解決手段】 崩壊熱を発生する使用済み燃料又は放射
性廃棄物を収容したキャニスタＣを貯蔵する貯蔵室３を
備えた放射性廃棄物の貯蔵設備１において、上記貯蔵室
３内に冷却空気を充填して密閉すると共に、この貯蔵室
３が水中に浸るように水面に浮上又は水底に設置させ
る。これによってキャニスタを効果的に冷却することが
できる上に、地上に広大な敷地を用意する必要がなくな
って敷地買収などに要する建設コストの低減が達成でき
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、原子力発電所の使
用済み燃料を再処理した後に残った放射性廃棄物を安全
に冷却貯蔵するための放射性廃棄物の貯蔵設備に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、原子力発電所の運転に伴い発生
する使用済み燃料を再処理する過程において発生する高
レベル放射性廃液は、液体のままでは取り扱いに不便な
ため、ガラス原料と共に混ぜて溶かし合わされた後、ス
テンレス製のキャニスタ（筒状容器：高さ約１．０ｍ、
直径約０．４ｍ）に詰められ、ガラス固化体として安定
した形に処理される。その後、この放射性廃棄物（ガラ
ス固化体）は地下の処分場に運ばれて保存されることに
なるが、この放射性廃棄物は高温（約９０℃以上）の崩
壊熱を発生するため、地下の処分場に運ばれる前に、こ
の処分場とは別に設けられた放射性廃棄物貯蔵施設内に
おいて、冷却のために約３０〜５０年間程度貯蔵される
ようになっている。

【０００３】この放射性廃棄物貯蔵施設は、図５に示す
ように半地下状に構築されたコンクリート製の貯蔵躯体
ａ内に貯蔵室ｂが区画形成され、この貯蔵室ｂ内に、そ
の上部の搬送室ｃから搬送されてきたキャニスタＣを複
数まとめて収容するようにしたものであり、貯蔵躯体ａ
の側部に形成された冷却空気入口ｄから導入される冷却
空気をこの貯蔵室ｂ内に通風させることで内部に収容さ
れているキャニスタＣを長期間に亘り、動力なしで自然
冷却するようにしたものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図６に示す
ようにこのキャニスタＣは、貯蔵室ｂと搬送室ｃを区画
する区画壁ｅの貫通孔ｆに取り付けられた収納管ｇ内に
複数上下多段に積み上げられように密閉収容されると共
に、その周囲に設けられた通風管ｈ内を流れる冷却空気
によって間接的に冷却されるようになっているが、この
収納管ｇは、各々が通風管ｈとの二重管構造となってい
るため、貯蔵設備全体の建設コスト上昇を招く要因とな
ってる。

【０００５】一方、このような放射性廃棄物貯蔵施設に
あっては安全上、広大な敷地を要するが、上述したよう
な地上式のものでは今後益々増大してくる放射性廃棄物
に対応することが困難になってくるものと予想される。
そのため、放射性廃棄物貯蔵施設をそのまま海底或いは
海上に浮かべて設置して海水を冷却材として利用するこ
とが考えられている。

【０００６】しかしながら、上述したような構成の放射
性廃棄物貯蔵施設をそのまま、海底、あるいは海上に浮
かべて設置すると、冷却材として用いられる海水が放射
能で汚染されてしまうことが考えられ、その結果、地域
環境を悪化させたり、海洋の生態系に悪影響を与えてし
まうといった問題が発生する。

【０００７】そこで、本発明はこのような課題を有効に
解決するために案出されたものであり、その目的は、優
れた冷却効果を発揮すると共に経済性にも優れた新規な
放射性廃棄物の貯蔵設備を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、崩壊熱を発生する使用済み燃料又は放射性
廃棄物を収容したキャニスタを貯蔵する貯蔵室を備えた
放射性廃棄物の貯蔵設備において、上記貯蔵室内に冷却
空気を充填して密閉すると共に、この貯蔵室が水中に浸
るように水面に浮上又は水底に設置させたものである。

【０００９】すなわち、キャニスタを貯蔵する貯蔵室を
水中に浸るように設置することで貯蔵室内の冷却空気が
海水等によって冷却されるため、収容されているキャニ
スタが効果的に冷却される。しかも、この貯蔵室内を密
閉構造とすることにより放射性物質の漏洩がなくなるた
め、従来のようにキャニスタを密閉収容する収納管が不
要となり、冷却効率が向上すると共に貯蔵室の構造も簡
単となる。

【００１０】具体的には、上記貯蔵室内に、上記冷却空
気を通過させるべく上下が開口した通風管を複数本設置
すると共に、その通風管内に、上記キャニスタをその軸
心部に保持すべく保持リングを備えるように構成したも
のである。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、本発明を実施する好適一形
態を添付図面を参照しながら説明する。

【００１２】図１は本発明に係る放射性廃棄物貯蔵設備
の実施の一形態を示したものである。図示するように、
この放射性廃棄物の貯蔵設備は、フロートＦによって海
上に浮上する貯蔵躯体１内に、水平に延びる区画壁２を
介してその下部に貯蔵室３が区画形成されると共にその
上部に搬送室４が区画形成されている。

【００１３】この貯蔵室３は、海面Ｌより海水中に位置
するようになっており、その内部には、上述したように
放射性廃棄物を密閉収容したステンレス製の筒状容器で
あるキャニスタＣを複数貯蔵するようになっている。

【００１４】また、この貯蔵室３内には、格子状に延び
るフレーム５が設けられていると共に、このフレーム５
には上下が開口した通風管６が複数並べて支持されてお
り、これら各通風管６，６…内に上記キャニスタＣが上
下多段（本実施の形態では２段）に縦積み状態で収容さ
れている。

【００１５】また、図２及び図３に示すように、これら
通風管６の底部には十字状の支持部材７が備えられてい
ると共に、その内部には、キャニスタＣを貫通する保持
リング８が上下多段に複数（本実施の形態にあっては４
段）が設けられており、その軸心部にキャニスタＣを保
持すると共に、そのキャニスタＣの周囲に断面リング状
の通風路Ｔが形成されるようになっている。

【００１６】一方、図１に示すように、この貯蔵室３の
天井を区画する区画壁２には、各通風管６，６…の同軸
上に位置する連通孔９が複数形成されており、搬送室４
と貯蔵室３間でキャニスタＣの出し入れが行われるよう
になっている。さらに、これら各連通孔９，９…には、
密閉蓋１０が着脱自在に嵌め込まれるようになってお
り、貯蔵室３内を密閉できるようになっている。

【００１７】また、この貯蔵室３内の上下及び側壁側に
は冷却空気循環路Ｔが形成されており、床部の冷却空気
が各通風管６を通過して天井部に達した後、その両側部
から床部側に循環して流れるようになっている。

【００１８】また、この貯蔵室３とその周囲に位置する
フロートＦ間には海水流路Ｒが形成されていると共に、
このフロートＦには、海水出入孔１１が複数形成されて
おり、周囲の海水がこの海水出入孔１１から海水流路Ｒ
側に流出入するようになっている。

【００１９】さらに、この貯蔵室３の底部及び側部を構
成する周囲壁１２は、ステンレス鋼などの金属材料から
形成されており、貯蔵室３内の冷却空気との熱伝導性に
優れると共に、海水などによる浸食に対して優れた耐食
性を発揮するようになっている。

【００２０】尚、図中１３，１３は、冷却空気循環路の
側部流路を区画する区画板である。また、搬送室４内に
は、図示しない天井クレーン等の搬出入手段が設置され
るようになっている。

【００２１】次に、このような構成をした貯蔵設備の作
用を説明する。

【００２２】図１に示すように、搬送室４内に搬送され
てきたキャニスタＣを連通孔９の密閉蓋１０を外して貯
蔵室３の通風管６内に収容した後、再びこの連通孔９内
に密閉蓋１０を嵌め込んで貯蔵室３内を密閉すると、図
２に示すように、キャニスタＣから発せられる崩壊熱に
よってその周囲の空気が加熱されて軽くなり、循環通路
Ｔ内を上昇しながら流れ、通風管６の上部開口部から流
れ出た後、図１に示すように貯蔵室３の天井を区画形成
する区画壁２側に達する。

【００２３】すると、既に、その上方に存在していた空
気が通風管６の上部開口部から順次流れ出してくる加熱
空気によって貯蔵室３の側壁側に押し出された後、やが
て区画板１３，１３の上端部を乗り越えて貯蔵室３の側
壁側に沿って下向き流れ落ちて貯蔵室３の床部に達す
る。この時、下向きに流れ落ちる加熱空気は、貯蔵室３
の側部に接触することによりその側部を構成する周囲壁
１２を介して海水によって間接的に冷却されることにな
る。

【００２４】そして、貯蔵室３の床部に達した冷却空気
は、予め貯蔵室３の床部に存在していた冷却空気と共
に、通風管６内の冷却空気が加熱されて上昇することに
よって通風管６の下部開口部から通風管６内へ吸い込ま
れて再びキャニスタＣを冷却することで貯蔵室３内を循
環することになる。

【００２５】これによって、貯蔵室３内の冷却空気は、
特別な動力を用いることなく貯蔵室３内を循環しながら
キャニスタＣから発せられる崩壊熱を奪い、これを海水
中へ捨てることになる。

【００２６】このように本発明は、キャニスタＣを貯蔵
する貯蔵室を密閉状態にして海水中に位置させるように
したため、キャニスタＣを効果的に冷却することができ
る上に、地上に広大な敷地を用意する必要がなくなって
敷地買収などに要する建設コストの低減が達成できる。
しかも、上述したように、このキャニスタＣは、従来の
ように収納管内に収容されておらず冷却空気と直接接触
するようになっているため、キャニスタＣの冷却効果が
さらに向上する。また、この貯蔵室３内は密閉状態とな
っているため、放射化された塵等の放射性物質が冷却空
気と共に外部へ漏れ出すようなことがなくなるため、周
囲環境や海水が汚染されることがなくなると共に、冷却
空気を清浄化する必要がなくなるため、運転、管理に要
するコストも安くなる。

【００２７】尚、本実施の形態では、海洋上に設置した
場合で説明したが、河川や湖沼等に設置しても全く同様
の効果を得ることができることはいうまでもない。ま
た、本実施の形態では、貯蔵設備１全体をフロートＦを
用いて海面上に浮上させるようにしたが、図４に示すよ
うに、アンカー１４等を用いて貯蔵躯体１全体を水底に
直接固定するように構成しても良い。

【００２８】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、キャニス
タを貯蔵する貯蔵室を密閉状態にして海水中に位置させ
るようにしたため、キャニスタを効果的に冷却すること
ができる上に、地上に広大な敷地を用意する必要がなく
なって敷地買収などに要する建設コストの低減が達成で
きる。しかも、キャニスタを従来のように収納管内に収
容することなく直接冷却空気と接触させるようにしたた
め、キャニスタの冷却効果が向上する。また、この貯蔵
室内は密閉状態となっているため、放射化された塵等の
放射性物質が冷却空気と共に外部へ漏れ出すようなこと
がなくなるため、周囲環境や海水が汚染されることがな
くなる等といった優れた効果を発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る放射性廃棄物貯蔵設備の実施の一
形態を示す全体縦断面図である。

【図２】通風管の構造を示す縦断面図である。

【図３】（Ａ）は図２中Ｘ−Ｘ断面図である。（Ｂ）は
図２中Ｙ−Ｙ断面図である。

【図４】本発明の他の実施の形態を示す全体縦断面図で
ある。

【図５】従来の地上式放射性廃棄物の貯蔵設備の一例を
示す全体縦断面図である。

【図６】従来の地上式放射性廃棄物の貯蔵設備の通風管
付近を示す全体縦断面図である。

【符号の説明】

１ 放射性廃棄物の貯蔵設備 ２ 区画壁 ３ 貯蔵室 ４ 搬送室 ５ フレーム ６ 通風管 ７ 保持部材 ８ 保持リング Ｃ キャニスタ Ｆ フロート Ｔ 冷却空気循環路 Ｒ 海水流路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 崩壊熱を発生する使用済み燃料又は放射
   性廃棄物を収容したキャニスタを貯蔵する貯蔵室を備え
   た放射性廃棄物の貯蔵設備において、上記貯蔵室内に冷
   却空気を充填して密閉すると共に、この貯蔵室が水中に
   浸るように水面に浮上又は水底に設置させたことを特徴
   とする放射性廃棄物の貯蔵設備。
2. 【請求項２】 上記貯蔵室内に、上記冷却空気を通過さ
   せるべく上下が開口した通風管を複数本設置すると共
   に、その通風管内に、上記キャニスタをその軸心部に保
   持すべく保持リングを備えたことを特徴とする請求項１
   に記載の放射性廃棄物の貯蔵設備。