JPS61204599A - 放射性廃棄物の岩盤内貯蔵設備 - 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］ この発明は、放射性廃棄物の岩盤的貯蔵設備に関する。

［従来の技術１ 使用済み核燃料を再処理する過程で発生する高レベルの
放射性廃棄物は、長期間にわたって高い放射能を有し、
また発熱量も大きいものである。

従って、これを人間環境より隔離するための最終処分を
行うに当っては、まず、ガラス固化等の充分な安全対策
を施したうえで、ある期間にわたって貯蔵管理して放射
能、発熱量を充分に減衰させる必要がある。この放射性
廃棄物の貯蔵管理は、数十年ないし数百年の長期にわた
るものであり、そのための１１Ｍ段は、その期間中、放
射性廃棄物を健全に保ち、周辺の環境に放射能汚染等の
悪影響を及ぼすことなく、放射性廃棄物を冷却でき、放
射能を減衰さＶることのできることが要求される。

そのような放射性廃棄物の貯蔵のための施設として、本
出願人は第４図および第５図に示すような岩盤的貯蔵設
備りを考えた。この岩盤的貯蔵設備りは、第４図に示す
ように山腹等の斜面を形成している岩盤１内に、一端が
大気中に開放されている下部坑道２と、下部坑道２とほ
ぼ平行な上部坑１１３を掘削し、この下部坑道２と上部
坑道３とを複数の貯蔵立坑４・・・によって連通し、ま
た、上部坑道３よりほぼ重心に上端が大気中に開放され
ている排気室坑道５を掘削してなるものであり、上記の
それぞれの坑道は一連の空気の流通路を形成しているも
のである。貯蔵立坑４・・・の内部には、第５図に示す
ように放射性廃棄物の固化体パッケージ６・・・が収納
される。固化体パッケージ６は、ｔｌｉＤＪ竹廃棄物を
ガラス固化したうえでステンレス製の容器（キャニスタ
−）内に密閉したものである。また、貯蔵立坑４の下端
部Ｊ３よび下端部には、空気は流通できるが、固化体パ
ッケージ６より放射される放射線は遮蔽するラジエーシ
ョンシールド材７．８がそれぞれ取り付けられている。

以上のように構成されているこの岩盤的貯蔵設備りは、
岩盤１の優れた放射線遮蔽性能により、地上に悪影響を
及ぼすことなく、放射性廃棄物を長期にわたって貯蔵で
きるとともに、坑道内の空気が自然通風力によって換気
されて放射性廃棄物を効率良く冷却できるものである。

すなわち、排気立坑通５は、一般の煙突と同様にその高
さと坑道内外の空気の比重量差（すなわち温度差）に応
じた自然通風力を生じる（いわゆる煙突効果）ものであ
るから、この通風力によって第４図中の矢印で示すよう
に坑道内の空気は排気室坑道５より排出され、これに伴
って下部坑道２の開放端から外気が坑道内に流入する。

外気は坑道内の空気に比して低温であるから、この外気
が下部坑道２を経て貯蔵立坑４内を上昇し、固化体パッ
ケージ６の周囲を通過することで、固化体パッケージ６
は冷却されることとなる。

このようにこの岩盤的貯蔵設備りでは、何らの動力源も
必要とせずに坑道内の空気が換気されるから、そのため
の運転費を要せずに、放射性廃棄物を常に冷却できるも
のである。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記のような従来考えられている岩盤的貯蔵設備りでは
、固化体パッケージ６の容器（キャニスタ−）が健全で
あれば、放射性核種が坑道内に散出することはなく、ま
た固化体パッケージ６より放射される放射線はサジ１−
ジョンシールド材７．８によって遮蔽されるから、上部
坑道３、下部坑道２の内部は汚染されることなく、安全
性は確保されている。

しかしながら、万一の事故等でキャニスタ−が破損した
ような場合には、放射性核種は空気流に運ばれてラジエ
ーションシールド材７を通過して上部坑道３内へ流入し
てしまうことになる。そして、上部坑道３内へは、固化
体パッケージ６の貯蔵立坑４への収納もしくは取り出し
作業、あるいは坑道内の点検や監視等のために作業員が
立入る必要もあるから、作業員が被曝することも考えら
れる。

また、キャニスタ−が健全であっても、上部域ｒＵ３は
固化体パッケージ６を冷Ｕｎで高温となった空気が流通
しているから好ましい作業環境とはいえず、この内部で
の作業は大変であろうと考えられる。

この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、万一固
化体パッケージの健全性が損なわれても作業員が被曝す
ることがなく、また好適な作業環境を保つことのできる
岩盤的貯蔵設備を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明は、地下の岩盤内に上下方向に離間させて上部
坑道および下部坑道を設け、その上部坑道と下部坑道と
を１つ以上の立坑道で連通してそれらの坑道内を空気が
流通するようになすとともに、上記立坑道内に放射性廃
棄物を貯蔵し、かつ上記立坑道に通じる作業坑道を設【
プ、その作業坑道と立坑道との間に空気および放射線の
通過を防止する遮蔽手段を設けてなるものである。

［作用］ この発明の岩盤的貯蔵設備は、下部坑道、立坑道、上部
坑道が一連の空気の流通路となり、立坑道内に収納され
た放射性廃棄物の周囲を空気が流通してこれを冷却する
。また、作業坑道は放射性廃棄物の立坑道への収納もし
くは取り出し、あるいは点検等の作業のための通路とし
て用いられ、作業坑道と立坑道との間に設【プられた遮
蔽手段は、立坑道内の空気の流入と放射線の透過を防止
して作業坑道内の安全性と好適な作業環境を保つ。

［実施例］ 以下、この発明の実施例について、第１図ないし第３図
を参照して説明する。これらの図にＪ５いて、上述した
従来考えられている貯蔵設置ＭＤと同様の構成要素につ
いては、第４図および第５図と同一の符号を付し、その
詳細な説明は省略する。

まず、第１図を参照して、この発明の第１実施例の岩盤
内貯蔵設備Ａについて説明する。（第１図はこの岩盤内
貯蔵設備への要部のｔ断面図である。）この貯蔵設備Ａ
は、従来の貯蔵設備Ｄ（第４図および第５図参照）と同
様に一端が大気中に開放されている下部坑道２と、排気
室坑道５に通じる上部坑道３とを連通ずる貯蔵立坑４内
に、放射性廃棄物をキャニスタ−に密閉した固化体パッ
ケージ６を収納するものである。この貯蔵設備Ａにおい
ては、上部坑道３の上方に、これとほぼ平行に、地表面
へ通じる作業坑Ｎ９が掘削されている。また貯蔵立坑４
は、上部坑道３を貫通して立坑４ａがさらに上方へ延び
、この立坑４ａが上記作業坑道９と上部坑道３とを連通
している。この立坑４ａが作業坑道９と接続する部分に
は、遮蔽材１０が取り付けられている。この遮蔽材１０
は、放射線を遮蔽することのできる材料（例えばコンク
リートや粘土等）が用いられ、立坑４ａより空気が作業
坑道９内に流入しないよう気密性をもって取り付けられ
ている。なお、従来の貯蔵設備りおいて、貯蔵立坑４と
上部坑道３、下部坑道２との間に取り付りられていたラ
ジエーションシールド材７．８（第５図参照）は、この
貯蔵設備Ａでは省略されている。

以上の構成のもとにこの貯蔵設備Ａでは、固化体パッケ
ージ６を冷却する空気の流通路と、作業のための通路が
分離され、作業員がその空気の流通路（すなわち上部坑
道３、下部坑道２）内に立入る必要がない。すなわち、
貯蔵立坑４内に固化体パッケージ６を収納する作業は、
作業坑道９より、遮蔽材１０を開けた状態で行い、固化
体パッケージ６を立坑４ａ１上部坑３ｆｉ３内を降下さ
せて貯蔵立坑４内へ導くこととする。作業が終了すれば
速やかに遮蔽材１０を閉じることにより作業坑道９には
空気が流入することがなく、また放射線も透過すること
がないから、作業坑道９の安全性と作業に好適な環境は
維持できる。貯蔵立坑４内に収納されている固化体パッ
ケージ６を取り出す作業も、上記と同様に作業坑道９よ
り行うことができ、また通常時の点検、監視等も、作業
坑道９内より行うことができる。

一方、固化体パッケージ６の冷却は、従来の貯蔵設備り
と全く同様に、下部坑道２に流入した低温の外気が、第
１図中の矢印で示すように貯蔵立坑４内を上昇して固化
体パッケージ６を冷却した後、上部坑道３内を第１図に
おいて紙面に直交する方向へ流れ、排気室坑道５より排
出されることでなされる。

このように、この貯蔵設備Ａでは、万−固化体パッケー
ジ６が健全性を損ねた場合にも、作業員に悪影響を及ぼ
すことがな（、また作業坑道９内の環境も好適に保つこ
とができる。

なお、以上で説明したように、下部坑道２、上部坑道３
内へは作業員が立入る必要がないことがら、貯蔵立坑４
をぞれらの坑道２．３との間のラジエーションシールド
材は省略したが、これはもちろん従来の貯蔵設備と同様
に設けても良い。

次に第２図を参照してこの発明の第２実施例の岩盤内貯
蔵設備Ｂについて説明する。（第２図はこの岩盤内貯蔵
設備Ｂの要部の置所面図である。）この貯蔵設備Ｂが前
述の貯蔵設備Ａ（第１図参照）と異なるところは、固化
体パッケージ６が貯蔵キャスク１１内に格納されて貯蔵
されること、およびこれに伴う貯蔵立坑４、立坑４ａ、
作業坑道９等の形状、寸法の変更のみであり、その他の
点では貯蔵設備へと同様であるから、以下の説明は省略
する。なお、貯蔵キャスク１１は、その内部に固化体パ
ッケージ（放射性廃棄物をガラス固化したうえで主１１
ニスターにＷ！閉じたもの）を１４本ないし２１本格納
する゛もので、放射線の遮蔽性能を有し、また外表面に
フィンが形成されて放熱効果が高められたものである。

次に、第３図を参照してさらに別の実施例の岩器内貯蔵
設備Ｃについて説明する。（第３図はこの岩盤的貯蔵設
備Ｃの要部の透視図（斜視図）である。）この貯蔵設備
Ｃでは、作業坑道９は、上部坑道３と下部坑道２のほぼ
中間で、かつ隣接している他の貯蔵立坑４とのほぼ中間
に位置し、上部坑道３および下部坑道２とほぼ平行に掘
削されている。また、貯蔵立坑４の上下方向はぼ中間に
貯蔵室４ｂが形成され、この貯蔵室４ｂは上記作業坑道
９へ通じ、この貯蔵室４ｂ内に、貯蔵キャスク１１に格
納された固化体パッケージが横置きされて貯蔵される。

貯蔵室４ｂ内に貯蔵キャスク１１を収納する作業は、貯
蔵キャスク１１を台車１２に載置し、この台車１２を作
業坑道９内をその軸線方向に移動する走行台車１３に載
置し、所定位置まで貯蔵キャスク１１を台車１２ごと運
び、そこで台車１２が横方向へ移動することで行なわれ
る。貯蔵キャスク１１が貯蔵室４ｂに運ばれた侵、貯蔵
室４ｂと作業坑道９との間は遮蔽材１０によって開基さ
れる。貯蔵室４ｂ内に貯蔵されたキャスク１１は、前述
の貯蔵設備Ａ、Ｂと同様に、下部坑道２より貯蔵立坑１
内を上昇してくる低温の空気によって冷却され、キャス
ク１１を冷却した空気は、さらに上昇して上部坑道３を
経て排気室坑道５より排出される。

このように、この貯蔵設備Ｃにおいても、固化体パッケ
ージを冷却する空気の流路と、作業通路となる作業坑道
９とは分離され、作業坑道９の安全性および好適な環境
は保つことができる。

以上この発明の実施例について説明したが、この発明は
上記の実施例に限定されるものではない。

例えば、上記の実施例はいずれも排気室坑道の自然通風
力による換気によって放射性廃棄物（固化体パッケージ
）を冷却することとしたが、適宜の冷却手段を用いて坑
道内空気を冷却し、循環させるようにしても良い。また
、上部坑道、下部坑道は、岩盤内で一方向に延在させる
だけでなく、例えばそれらの坑道を網目状に設け、水平
方向に広がりをもたせてももちろん良い。

なお、以上の説明では省略したが、万一固化体パッケー
ジの健全性が損なわれ、放射性核種が冷Ｗ空気中に散出
した場合には、その空気が大気中に排出されることのな
いように、排気室坑道および下部坑道の開放端付近には
、高性能フィルター等の処理設備が設けられているのは
もちろんである。

［発明の効果］ 以上、詳細に説明したようにこの発明によれば、放射性
廃棄物を冷Ｕ＋する空気の流通路と、作業坑道とを分離
した構成としたから、作業坑道内の安全性と好適な作業
環境を保つことができる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は、この発明の実施例を示す図であ
る。第１図はこの発明の第１実施例の岩盤的貯蔵設備へ
の要部の立前面図、第２図はこの発明の第２実施例の岩
盤的貯蔵設備Ｂの要部の立前面図、第３図はこの発明゛
の第３実施例の岩盤的貯蔵設備Ｃの要部の透視図（斜視
図）である。 第４図および第５図は、従来考えられている岩盤的貯蔵
設備りを示す図であって、第４図はその全体概略構成を
示す透視図、第５図はその要部の立前面図である。 Ａ、８．Ｃ・・・・・・岩盤的貯蔵設備、１・・・・・
・岩盤、２・・・・・・下部坑道、３・・・・・・上部
坑道、４・・・・・・貯蔵立坑（立坑道）、６・・・・
・・固化体パッケージ（放射性廃棄物）、９・・・・・
・作業坑道、１０・・・・・・遮蔽材（遮蔽手段）。 第１図　　　　　第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 地下の岩盤内に上下方向に離間させて上部坑道および下
   部坑道を設け、その上部坑道と下部坑道とを１つ以上の
   立坑道で連通してそれら上部坑道、下部坑道、立坑道の
   内部を空気が流通するようになすとともに、上記立坑道
   内に放射性廃棄物を貯蔵し、かつ上記立坑道に通じる作
   業坑道を設け、その作業坑道と上記立坑道との間に空気
   および放射線の通過を防止する遮蔽手段を設けてなるこ
   とを特徴とする放射性廃棄物の岩盤内貯蔵設備。