[发明专利]核废料桶和中子屏蔽部的制作方法

说明书

本发明是一种核废料桶(1)，其包括筒主体(2)、外筒(3)、多个翅片(4)、以及多个中子屏蔽部(5)。筒主体(2)是以中心轴为中心的筒状，并能够容纳燃料组件。外筒(3)是包围筒主体(2)的周围的筒状。多个翅片(4)沿周向配置于在筒主体(2)与外筒(3)之间形成的筒状空间(41)，并将筒主体(2)的外周面(211)与外筒(3)的内周面(311)连接，从而将筒状空间(41)分割为多个分割空间(42)。多个中子屏蔽部(5)包含在多个分割空间(42)中填充的中子屏蔽材料。各中子屏蔽部(5)具备在沿着中心轴的轴向上延伸的腔部(59)。由此，在将燃料组件容纳于核废料桶(1)的内部时，能够降低因中子屏蔽材料的热膨胀而产生于外筒(3)等的应力。

技术领域

本发明涉及一种核废料桶和中子屏蔽部的制作方法。

背景技术

以往，将从反应堆取出的使用完毕的燃料组件(下文简称为“燃料组件”)在建筑内的贮存池中进行保管，并在数年～数十年间进行冷却。之后，将燃料组件在数十年间利用中间贮存设施进行干式贮存。由于燃料组件持续放射中子、伽马射线等放射线，因此将燃料组件以收容于专用容器即核废料桶中的状态进行输送和干式贮存。核废料桶具备：容纳燃料组件的筒主体、包围筒主体的周围的外筒、以及在筒主体与外筒之间沿周向配置的多个翅片，并在由筒主体、外筒及多个翅片所划分的空间中填充有包含树脂的中子屏蔽材料。利用中子屏蔽材料抑制从燃料组件产生的中子向核废料桶外放射。

另外，在日本专利公开2004-125763号公报(文献1)和日本专利公开2001-318187号公报(文献2)中，公开了一种能够将燃料组件的衰变热有效地传递至外筒的核废料桶。就该核废料桶而言，在由筒主体、外筒及多个翅片所划分的空间中插入有在别处成型的中子屏蔽体。中子屏蔽体可通过在铝制或铜制的蜂窝状材料的内部空间中填充树脂(中子屏蔽材料)而形成。

另外，就核废料桶而言，由于中子屏蔽材料的热膨胀率比筒主体和外筒所使用的材料(例如碳素钢)的热膨胀率大，因此在将燃料组件容纳于该核废料桶内部时，可能会由于中子屏蔽材料的热膨胀而在外筒等上产生较大的应力。就核废料桶的设计而言，优选这种应力较小。

发明内容

本发明的目的在于，降低核废料桶因中子屏蔽材料的热膨胀而产生于外筒等的应力。

本发明的核废料桶，具备：筒主体，其是以中心轴为中心的筒状，并能够容纳燃料组件；外筒，其是包围所述筒主体的周围的筒状；多个翅片，其沿周向配置于在所述筒主体与所述外筒之间形成的筒状空间，并将所述筒主体的外周面与所述外筒的内周面连接，从而将所述筒状空间分割为多个分割空间；以及多个中子屏蔽部，其包含在所述多个分割空间中填充的中子屏蔽材料，各中子屏蔽部具备在沿着所述中心轴的轴向上延伸的腔部。

根据本发明，能够降低因中子屏蔽材料的热膨胀而产生于外筒等的应力。

在本发明的一个优选实施方式中，所述中子屏蔽部还具备：成型管部，其具有作为所述腔部的中空部；以及填充部，其是在所述成型管部与分割空间的外缘之间填充的中子屏蔽材料。

在这种情况下，优选地，所述成型管部由中子屏蔽材料的成型部件形成。

也可以是，所述成型管部具有：第一预制部件，其在垂直于所述轴向的截面中配置于所述腔部的一侧；以及第二预制部件，其在所述截面中配置于所述腔部的另一侧，并与所述第一预制部件结合，从而与所述第一预制部件一起包围所述腔部的周围。

优选地，所述第一预制部件和所述第一预制部件的结合部具有迷宫结构。

在本发明的另一优选实施方式中，在垂直于所述轴向的截面中，所述腔部具有沿着所述周向延伸的形状。