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使用済み燃料中間貯蔵用金属キャスク

わが国では、エネルギー資源の有効利用のため、
原子力発電所の使用済み燃料を再処理し、ウランとプルトニウムを
回収して利用する核燃料サイクルの整備が進められています。
その中で、原子力発電所での使用済み燃料の発生量や貯蔵量、
再処理工場の稼動時期や処理能力などを考慮すると、
再処理の前段階としての貯蔵が必要となることから、
使用済み燃料を貯蔵・管理する中間貯蔵施設を2010年までに
設置することが検討されています。

これらの中間貯蔵施設では、保守・管理性と経済性の観点から、
金属キャスク(容器)を用いた貯蔵方式の検討が進められています。
金属キャスクは頑丈な金属製の容器で、使用済み燃料を収納し、
原子力発電所から中間貯蔵施設への輸送と数十年にわたる貯蔵を行います。

東芝は、これら中間貯蔵技術に積極的に取組んでおり、
長期間の保管に高い信頼性を有し、大容量かつ経済性の高い
金属キャスクの技術開発を進めています。
金属キャスクには、
1.放射性物質の閉じ込め、2.放射線の遮へい、3.臨界防止、4.熱除去、の
4つの機能が求められ、東芝は、多くの要素試験に加えて、
落下試験と解析による挙動検証でキャスク本体と収納する
燃料の健全性を確認しました。

また、経済性の向上を目的として、燃焼を考慮した未臨界評価により
燃料配置を稠密化することで、キャスクの大容量化を図りました。
東芝は、これらの技術開発を通じて中間貯蔵の推進に貢献していきます。

東芝製中間貯蔵用金属キャスク例[BWR69体タイプ]
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二重蓋(シール構造)
60年後の輸送にも対応したシール部構造
落下時のシール部の挙動(シール面の横滑り、瞬間的な開き)を把握し、解析で検証。また長期貯蔵後の落下や火災においても漏えいしないことを検証済。
二重蓋

ショックアブソーバ
落下時も本体・燃料の健全性を維持するショックアブソーバ
1/3スケール落下試験により落下時の本体・収納物の健全性を検証済。
ショックアブソーバ
1/3スケール落下試験実施状況
ショックアブソーバ
内部構造も健全性を検証

バスケット
燃焼クレジットの採用によりバスケットを大容量化
収納する燃料に対して燃焼を考慮した未臨界評価(燃焼クレジット)を採用することで、10%程度の容量増加(BWR76体,PWR30体)が可能な見通しがある。
バスケット大容量化

東芝製中間貯蔵用金属キャスクの特長
・燃料仕様に応じた最適なバスケット設計が可能。
・蓋の構造は、実規模試験で落下や火災の際の密封確保を検証。
・ショックアブソーバは、落下実験と解析により耐衝撃性を検証。
・60年間の長期貯蔵でも健全性を確保できる材料を使用。
・燃焼を考慮した未臨界評価により、燃料収納体数を増加することが可能。
(BWR:76体、PWR:28体/キャスク)

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