JPS6245199Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、核燃料物質を輸送する場合に使用す
る容器に関し、特に小型軽量で取扱いが容易であ
り、耐衝撃力が大きく、しかも放熱効果の高い核
燃料物質輸送容器に関する。

酸化ウラン，酸化プルトニウム、あるいはこれ
らの混合物のような核燃料物質を輸送する場合、
その安全性を確保するために輸送容器に対して各
種の法規制が設けられている。特に輸送容器を
9mの高さから落下させて容器の密封性保持性能
および耐衝撃性を試験し、この試験に合格しなけ
れば核燃料物質輸送容器として使用することは許
されない。

従来、この種の輸送容器としては英国核燃料会
社（BNFL）が開発した一般にPUB型輸送容器と
呼ばれている容器がある。これはもともと高速増
殖原型炉（PFR）の新燃料集合体を輸送するた
めの容器であつたものをプルトニウム酸化物粉末
輸送用に改造したものである。このPUB型容器
は、その外容器が長さ4m以上、幅及び高さが約
1mの大型直方体形状であり、外殻、補強材、内
殻に軟鋼が、また緩衝材としてはイロコ材が使用
されており、外容器内部に配置されるキヤニスタ
ー等を含めて総重量で３トン以上もの容器であつ
た。しかし、このような構造のPUB型容器で
は、前記のように外容器が直方体形状であるた
め、落下事故に対してコーナー部が破損し易いと
いう欠点がある。また、外容器から密封容器であ
るキヤニスターを取出すには、鍵を用いて水平方
向に引抜く方法をとつており、この際キヤニスタ
ーを傷つけるという欠点もある。更に、この容器
は、キヤニスターからその内容物を取出す際に、
ボルトの取外し等に時間がかかり、作業従事者へ
の被曝のおそれが高く、また前記のように重いも
のであるから台車を利用しての移動が不可能とい
つた欠点もある。

このように、従来、核燃料物質を輸送する容器
として使用されているPUB型容器は、その安全
性および取扱いの容易性などの点でかなり改善の
余地が残されている。

その他、放射性物質の輸送用として様々な容器
が開発されており、本考案のものと外観的に類似
しているものとして円筒形状でその上下端部に緩
衝体を設けたNFS−４キヤスタと呼ばれる使用
済核燃料輸送容器がある（例えば「原子力工業」
第22巻第１号22頁日刊工業新聞社発行に記載があ
る）。しかし、この容器は、密封容器が一重であ
り、密封性能が悪いし、上下端部に設けた緩衝体
に吊り具があり、容器が落下した時にこの吊り具
に衝撃力が加わつた場合、吊り具が陥没して容器
本体に悪影響を及ぼすおそれがあるし、更にこの
キヤスクは容器本体の周胴部に緩衝層がなく液体
中性子遮蔽材槽が露出した状態になつているから
この容器が突起物上へ水平落下したような場合
に、万一遮蔽材の流出事故が発生すれば極めて危
険な状態になるおそれがあるなどの問題点があ
る。

本考案の目的は、上記のような従来技術の欠点
を解消し、小型軽量でしかも堅牢安全な実用性の
高い核燃料物質輸送容器を提供することにある。

以下、図面に基づき本考案について説明する。
第１図は本考案に係る核燃料物質輸送容器の分解
斜視図、第２図はその組立て断面図である。これ
らの図面から判るように、この輸送容器の概略構
造は、一番内側に位置する密封構造の貯蔵容器１
と、それを収容する密封容器２とによつて二重に
確実に密封され、該密封容器２上に中蓋体３が位
置し、それらが外容器４に収納され、その外容器
４の両端部に緩衝体５ａ，５ｂを嵌着すると共
に、外容器４の外周壁に吊具６を設けたものであ
る。

次に各部の構造並びに使用態様等について詳述
する。この実施例では輸送対象物である核燃料物
質はウラン酸化物，プルトニウム酸化物、または
これらの混合物のような粉末である。このような
粉末核燃料物質は、通常、アルミニウム製収納缶
１０内に充填されており、その複数個（本実施例
では４個）が貯蔵容器１内に縦置収納される。

貯蔵容器１は、フランジ付有底円筒状の貯蔵容
器本体１１とその蓋体１２を有する構造であり、
それらはステンレス鋼（SUS304など）で作成さ
れている。複数個の収納缶１０は、貯蔵容器本体
１１内に挿入された後、ステンレス鋼製の内蓋１
３によつて押えつけられる。貯蔵容器本体１１の
フランジ部１４上面には該容器本体１１と同心状
に２重のＯリング１５ａ，１５ｂが設けられ、そ
れらＯリング１５ａ，１５ｂを介して貯蔵容器本
体１１とその蓋体１２とがボルト１６によつて固
着され、それによつて密封性が保たれる。貯蔵容
器１内には、必要によりヘリウムガスのような不
活性ガスを充填する。その場合、該容器１の減圧
およびヘリウムの充填には蓋体１２に設けたガス
注入口１７を用いればよい。なお、この容器１
は、その漏洩率が１×10^-7atm・c.c.／秒（ヘリウ
ムガスとして）以下となるように設計される。

また、発送時前に漏洩検査を行う必要がある場
合には、第３図Ａ，Ｂに示すようにして実施すれ
ばよい。まず、同図Ａに示されているように、貯
蔵容器本体１２中央に設けられているヘリウムガ
ス注入口１７にボンベコネクタ２０を接続し、貯
蔵容器１内の空気を排気ポンプ２１で排気する。
次に、排気ポンプ２１の方の弁２２を閉じ、他方
の弁２３を開いてヘリウムボンベ２４からヘリウ
ムガスを容器１内に導入する。蓋体１２の側方部
分には２重Ｏリング１５ａ，１５ｂの丁度中間に
開口部が位置するようなヘリウムリーク検査孔２
５が設けられており、このヘリウムリーク検査孔
２５にヘリウムリーク測定器２６を接続して漏洩
率を測定する。また、同図Ｂに示されているよう
に、蓋部１２に漏洩試験用蓋２７を取付け、その
中央に設けられているコネクター部２８にヘリウ
ムリーク測定器２６を接続してガス注入口１７の
漏洩率を測定する。

なお、貯蔵容器１に設けられているガス注入口
１７及びリーク検査孔２５は、輸送時には盲プラ
グにて栓をされ、密封が保たれるようになつてい
る。

このような貯蔵容器１は、次に密封容器２内に
収められる。密封容器２は、開口部にフランジ３
１が形成されている有底円筒状の密封容器本体３
２と、該フランジ部３１に位置する２重Ｏリング
３３ａ，３３ｂを介して接合されボルト等により
固定される密封容器蓋体３４とからなり、それら
によつて密封状態が維持されるようになつてい
る。この密封容器２も貯蔵容器１と同様の低い漏
洩率を有するよう設計されていて、必要により前
記したような貯蔵容器１の場合と同様の手順によ
りヘリウムガス等の不活性ガスの充填および漏洩
試験が行われる。密封容器２の内径寸法は、貯蔵
容器１がきつちりと収まる大きさで、そのクリア
ランスは１mm程度に定められる。したがつて貯蔵
容器１が密封容器２内でがたつくことはないし、
また高い熱伝導性が保たれる。

さて、この密封容器２は、貯蔵容器１内に収容
した核燃料物質から放出される放射線を遮蔽する
ための複数の放射線遮蔽層を有する構造である。
放射線遮蔽層としては中性子の遮蔽層とγ線遮蔽
層とが必要である。そのため、本実施例では次の
ようになつている。密封容器本体３２の側壁部は
内筒３５と外筒３６との二重壁構造となつてお
り、その二重壁の内部に中性子遮蔽材３７が充填
されている。密封容器本体３２の底板３８、二重
壁、貯蔵容器受座を形成する上部材３９、フラン
ジ部３１、および蓋体３４はステンレス鋼
（SUS304等）で作られており、また二重壁の内部
に充填される中性子遮蔽材３７は、一般に「シリ
コンエラストマー」と呼ばれているシリコン系の
合成高分子ゴムで、水素のような軽元素を富化し
て中性子遮蔽性能を高めた材料が使用される。ま
た、密封容器本体３２の底板３８上にも、底方向
への中性子の放射を阻止するために同じシリコン
系合成高分子ゴムからなる中性子遮蔽層４０を設
ける。そして、外筒３６の外周面全面に対してγ
線を遮蔽するための鉛の層４１が設けられる。こ
の密封容器２の底板３８および蓋体３４は厚肉の
ステンレス鋼で形成されているため、容器２の上
下方向には特に鉛の層を設けずともγ線の遮蔽が
行える。更に、この実施例では、貯蔵容器受座を
形成している上部材３９の上面にも、貯蔵容器本
体１１のフランジ部１４の下面形状に対応した形
の環状中性子遮蔽体４２を設けている。

このようにして密封した密封容器２は、次に外
容器４に収納される。外容器４は、有底円筒状の
外容器本体５０とその蓋体５１とからなる。これ
らの外板はステンレス鋼（SUS304等）で作られ
ており、その内側にはバルサ材などからなる緩衝
層５２が設けられている。緩衝材としては、この
外にイロコ材，米マツ材，レツドウツドなどの木
材等も使用でき、その材質は特に限定されるもの
ではないが、容器の軽量化という観点からしてバ
ルサ材が好適である。外容器本体５０内に密封容
器２を収納した後、該密封容器２の上面を前述し
たのと同様のシリコン系の合成高分子ゴムからな
る中性子遮蔽層を有する中蓋体３で覆い、やはり
緩衝体５３を介して外容器蓋体５１を被せてボル
ト等により固着する。この外容器４の内径も内部
に納める密封容器２の外径とのクリアランスがで
きるだけ小さくなるようにするが、この外容器４
には厳密な密封性能を持たせる必要はない。ま
た、この外容器４には、本輸送容器全体を吊上げ
たりする場合に使用する吊具６が固着されるが、
その位置は両端部に取付けられる緩衝体５ａ，５
ｂの嵌合に影響されない場合であつて、その吊具
６の突出高さは前記緩衝体５ａ，５ｂの周胴部の
厚さよりも低いものとされる。

最後に外容器４の特に両端部を機械的な衝撃力
から保護するために、一対の有底短円筒状の緩衝
体５ａ，５ｂを外容器４の両端部に嵌合し、ボル
ト・ナツト等によつて固着する。この緩衝体５
ａ，５ｂは表面をステンレス鋼（例えば
SUS304）等で作り、その内部にバルサ材などを
組込んで緩衝層６０を形成したものである。特に
上部緩衝体５ａは、外容器の入口部付近を充分に
保護するために下部緩衝体５ｂよりも深く挿入で
きるように、該下部緩衝体５ｂより多少長尺のも
のに形成するのが好ましい。これらのキヤツプ状
の緩衝体５ａ，５ｂを嵌合したことにより、比較
的少ない緩衝材の使用ですぐれた耐衝撃性を発揮
させることが可能となる。

以上が本輸送容器の各部の詳細と使用状態ある
いは組立て手順等である。本考案に係る輸送容器
は、どのような角度からの落下試験においても所
望の機械的強度を示し、その密封状態が保たれる
ことが確認された。なお、この輸送容器から核燃
料物質を取出すには、前記した手順の逆を行えば
よく、密封容器２及び貯蔵容器１を開封する前
に、再び漏洩試験を実施することによりその密封
性を再確認することができる。

本考案に係る輸送容器は、上記のように比較的
簡単な構造で分解組立て等取扱い易くなつている
から、定期検査や使用時の発送前検査の作業が容
易になり、検査時間が著しく短縮され、作業従事
者の被曝可能性がそれぞけ低減化されるし、また
緩衝材の層を特にその側面で比較的薄くできるこ
とから、必要十分な耐衝撃性を具有したうえで全
体の小型化、軽量化を図ることができ、台車を利
用しての移動が可能となるなど取扱いも一層容易
となるし、側面を薄くできることによつて核燃料
物質の高発熱体を収納した場合でも高に放射効果
が得られるなど、核燃料物質の輸送に際して多く
のすぐれた効果を発揮させうるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る輸送容器の一実施例を示
す分解斜視図、第２図はその組立て状態の断面
図、第３図はＡ，Ｂはそれぞれ貯蔵容器の漏洩試
験の説明図である。 １……貯蔵容器、２……密封容器、３……中蓋
体、４……外容器、５ａ，５ｂ……緩衝体、６…
…吊具。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 核燃料物質または核燃料物質収納缶を密封状
   態で収容するためのステンレス鋼製有底円筒状
   有蓋の貯蔵容器； 胴部周囲および底部にシリコン系合成高分子
   ゴムからなる中性子遮蔽層を有し、また胴部周
   囲に鉛製のγ線遮蔽層を有し、かつγ線遮蔽層
   をかねた厚肉のステンレス鋼製の底部および蓋
   体部を有し、前記貯蔵容器を密封状態で収容す
   るためのステンレス鋼製有底円筒状有蓋の密封
   容器； 該密封容器の蓋体の上面を覆うように設けら
   れたシリコン系合成高分子ゴムからなる中性子
   遮蔽層を有する中蓋体； 全内面に緩衝層を有し、前記密封容器を収容
   し保護するための有底円筒状有蓋の外容器； 胴部および底部に緩衝層を有し、前記外容器
   の両端部に着脱自在に嵌合係止され前記外容器
   を保護するための一対の有底短円筒状の緩衝
   体；および、 前記外容器の外周にて、嵌合される前記緩衝
   体に覆われない位置に設けられており、その高
   さが前記緩衝体の径方向張出し高さよりも低い
   吊具； を有することを特徴とする核燃料物質輸送容
   器。 ２ 密封容器は、その周胴部壁が二重構造をなす
   ものであつて、中性子遮蔽性はその二重構造壁
   の内部空間に充填されている実用新案登録請求
   の範囲第１項記載の核燃料物質輸送容器。