知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6979360
(24)【登録日】2021年11月17日
(45)【発行日】2021年12月15日
(54)【発明の名称】核燃料貯蔵ラック
(51)【国際特許分類】
G21C 19/07 20060101AFI20211202BHJP
【ＦＩ】
G21C19/07 500
【請求項の数】14
【全頁数】30
(21)【出願番号】特願2018-5111(P2018-5111)
(22)【出願日】2018年1月16日
(65)【公開番号】特開2019-124579(P2019-124579A)
(43)【公開日】2019年7月25日
【審査請求日】2020年12月22日
(73)【特許権者】
【識別番号】000006208
【氏名又は名称】三菱重工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100162868
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 英輔
(74)【代理人】
【識別番号】100161702
【弁理士】
【氏名又は名称】橋本 宏之
(74)【代理人】
【識別番号】100189348
【弁理士】
【氏名又は名称】古都 智
(74)【代理人】
【識別番号】100196689
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 康一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100210572
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 太一
(72)【発明者】
【氏名】猫本 善続
(72)【発明者】
【氏名】岩崎 晃久
(72)【発明者】
【氏名】谷口 勝彦
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼木 友
【審査官】
関口 英樹
(56)【参考文献】
【文献】
特開２０１４−１５７０７２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１４−０７１０４９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平０８−２３３９８４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
米国特許出願公開第２００３／０１７４８０１（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｇ２１Ｃ１９／００−１９／１０
１９／１２−１９／３１３
１９／３２−１９／５０
２３／００
Ｇ２１Ｆ９／００−９／３６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
核燃料貯蔵ピット内に貯えられた液体に浸漬される核燃料貯蔵ラックであって、
ベースプレート、平面視した状態で格子状をなし、水平面方向に配置された複数の開口部を含み、前記ベースプレートの上方に間隔を空けて配置された複数の支持格子、及び前記ベースプレートの上面から上方に延び、前記複数の支持格子を支持するフレームを有するラック本体と、
上下方向に配置された複数の前記開口部に挿入され、前記上下方向に延びる筒状をなし、内側に核燃料集合体が収容される燃料収容空間を有するラックセルと、
を備え、
前記ラックセルは、平面視した状態で複数に分割され、互いに相対移動可能な複数のラックセル片からなるラックセル本体を有しており、
前記ラックセルと前記複数の支持格子との間には、それぞれ隙間が形成されている核燃料貯蔵ラック。
ベースプレート、平面視した状態で格子状をなし、水平面方向に配置された複数の開口部を含み、前記ベースプレートの上方に間隔を空けて配置された複数の支持格子、及び前記ベースプレートの上面から上方に延び、前記複数の支持格子を支持するフレームを有するラック本体と、
上下方向に配置された複数の前記開口部に挿入され、前記上下方向に延びる筒状をなし、内側に核燃料集合体が収容される燃料収容空間を有するラックセルと、
を備え、
前記ラックセルは、平面視した状態で複数に分割され、互いに相対移動可能な複数のラックセル片からなるラックセル本体を有しており、
前記ラックセルと前記複数の支持格子との間には、それぞれ隙間が形成されている核燃料貯蔵ラック。
【請求項2】
前記複数のラックセル片は、板状部材であり、
互いに隣り合う前記ラックセル片のうち、一方のラックセル片には、挿入溝が形成され、他方のラックセル片は、前記一方のラックセル片に対する相対移動を許容しつつ、前記挿入溝に挿入可能な突出部を有する請求項１記載の核燃料貯蔵ラック。
互いに隣り合う前記ラックセル片のうち、一方のラックセル片には、挿入溝が形成され、他方のラックセル片は、前記一方のラックセル片に対する相対移動を許容しつつ、前記挿入溝に挿入可能な突出部を有する請求項１記載の核燃料貯蔵ラック。
【請求項3】
前記複数のラックセル片は、同一形状とされた板状部材であり、
前記複数のラックセル片の両端部のうち、一方の端部には突出部が設けられ、他方の端部には挿入溝が形成されており、
前記突出部は、互いに隣り合うラックセル片に対する相対移動を許容しつつ、他のラックセル片に形成された前記挿入溝に挿入されている請求項１記載の核燃料貯蔵ラック。
前記複数のラックセル片の両端部のうち、一方の端部には突出部が設けられ、他方の端部には挿入溝が形成されており、
前記突出部は、互いに隣り合うラックセル片に対する相対移動を許容しつつ、他のラックセル片に形成された前記挿入溝に挿入されている請求項１記載の核燃料貯蔵ラック。
【請求項4】
前記複数のラックセル片は、板状部材であり、
前記複数のラックセル片は、前記核燃料集合体と対向する内面、該内面の反対側に配置された外面、及び両端部に配置され、前記外面と前記内面とを結ぶ傾斜面をそれぞれ有しており、
前記傾斜面は、前記外面から前記内面に向かうにつれて前記ラックセル片の厚さを薄くするように傾斜しており、
互いに隣り合う前記ラックセル片の前記傾斜面同士が接触する請求項１または２記載の核燃料貯蔵ラック。
前記複数のラックセル片は、前記核燃料集合体と対向する内面、該内面の反対側に配置された外面、及び両端部に配置され、前記外面と前記内面とを結ぶ傾斜面をそれぞれ有しており、
前記傾斜面は、前記外面から前記内面に向かうにつれて前記ラックセル片の厚さを薄くするように傾斜しており、
互いに隣り合う前記ラックセル片の前記傾斜面同士が接触する請求項１または２記載の核燃料貯蔵ラック。
【請求項5】
前記ラックセル本体と前記複数の支持格子との間には、隙間が形成されており、
前記ラックセルは、前記ラックセル本体の外周面のうち、前記支持格子と対向する部分に設けられた隙間調節部を有する請求項１から４のうち、いずれか一項記載の核燃料貯蔵ラック。
前記ラックセルは、前記ラックセル本体の外周面のうち、前記支持格子と対向する部分に設けられた隙間調節部を有する請求項１から４のうち、いずれか一項記載の核燃料貯蔵ラック。
【請求項6】
前記隙間調節部は、前記ベースプレートの上面から上方に離れるにつれて、厚さが厚くなる形状とされており、
前記隙間調節部は、前記支持格子と対向する傾斜面を有する請求項５記載の核燃料貯蔵ラック。
前記隙間調節部は、前記支持格子と対向する傾斜面を有する請求項５記載の核燃料貯蔵ラック。
【請求項7】
前記ラックセルは、互いに隣り合う前記ラックセル片の相対移動を許容した状態で、前記ラックセル本体の外周面を囲むワイヤと、
前記ラックセル本体の外周面に設けられ、前記ワイヤを支持するワイヤ支持部と、
を有する請求項１から６のうち、いずれか一項記載の核燃料貯蔵ラック。
前記ラックセル本体の外周面に設けられ、前記ワイヤを支持するワイヤ支持部と、
を有する請求項１から６のうち、いずれか一項記載の核燃料貯蔵ラック。
【請求項8】
前記ワイヤ及び前記ワイヤ支持部からなる構造体は、前記上下方向に間隔を空けて複数配置されている請求項７記載の核燃料貯蔵ラック。
【請求項9】
前記ラックセルは、前記ラックセル本体の外周面に一端が接続されたばね部と、
前記ばね部の他端と接続され、互いに隣り合う位置に配置された他のラックセルの外周面と接触する接触部と、
を有する請求項１から８のうち、いずれか一項記載の核燃料貯蔵ラック。
前記ばね部の他端と接続され、互いに隣り合う位置に配置された他のラックセルの外周面と接触する接触部と、
を有する請求項１から８のうち、いずれか一項記載の核燃料貯蔵ラック。
【請求項10】
前記複数のラックセル片は、板状部材であり、下端側に切欠き部が形成されている請求項１から９のうち、いずれか一項記載の核燃料貯蔵ラック。
【請求項11】
前記ラックセル本体の下端を支持する支持脚部を有しており、
前記支持脚部は、前記ラックセル本体の下端を支持する支持板と、
該支持板の上面から上方に突出し、前記ラックセル本体の内側に配置される第１の位置規制部と、
を有する請求項１から１０のうち、いずれか一項記載の核燃料貯蔵ラック。
前記支持脚部は、前記ラックセル本体の下端を支持する支持板と、
該支持板の上面から上方に突出し、前記ラックセル本体の内側に配置される第１の位置規制部と、
を有する請求項１から１０のうち、いずれか一項記載の核燃料貯蔵ラック。
【請求項12】
前記支持脚部は、前記支持板の外周部から上方に立ち上がり、かつ前記ラックセル本体の下端側を囲む立ち上がり部を有しており、
前記立ち上がり部には、貫通部が形成されている請求項１１記載の核燃料貯蔵ラック。
前記立ち上がり部には、貫通部が形成されている請求項１１記載の核燃料貯蔵ラック。
【請求項13】
前記ラックセルは、前記ラックセル本体の外周面に設けられ、前記支持格子の上面または該支持格子の下面と接触する第２の位置規制部を有する請求項１から１２のうち、いずれか一項記載の核燃料貯蔵ラック。
【請求項14】
前記複数のラックセルは、板状部材であり、
前記複数のラックセル片の材料は、ボロン含有ステンレス鋼である請求項１から１３のうち、いずれか一項記載の核燃料貯蔵ラック。
前記複数のラックセル片の材料は、ボロン含有ステンレス鋼である請求項１から１３のうち、いずれか一項記載の核燃料貯蔵ラック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、核燃料貯蔵ラックに関する。
【背景技術】
【0002】
原子炉から取り出された使用済み核燃料は、核燃料集合体内に収容された状態で、再利用施設に搬出するまでの間、原子力発電所内の核燃料貯蔵ピットにおいて貯蔵及び冷却される。このとき、複数の核燃料集合体を収容するラックとして、核燃料貯蔵ラックが用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
【0003】
核燃料貯蔵ラックは、ラック本体と、複数のラックセルと、を有する。ラック本体は、ベースプレートと、水平方向に配置された複数の開口部を有し、ベースプレートの上方に間隔を空けて配置された複数の支持格子と、を有する。
【0004】
ラックセルは、鉛直方向に配置された複数の開口部を通過するように配置されている。ラックセルの内部には、鉛直方向に延びる柱状とされた燃料収容空間が形成されている。燃料収容空間には、核燃料集合体が収容されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特許第３２０６４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、ラックセル自体に高い剛性を持たせた場合において、大きな地震が発生すると、剛性の高いラックセルと核燃料集合体との間に、大きな衝突荷重が発生する恐れがあった。
【0007】
そこで、本発明は、ラックセルと核燃料集合体との間に、大きな衝突荷重が発生することを抑制可能な核燃料貯蔵ラックを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る核燃料貯蔵ラックは、核燃料貯蔵ピット内に貯えられた液体に浸漬される核燃料貯蔵ラックであって、ベースプレート、平面視した状態で格子状をなし、水平面方向に配置された複数の開口部を含み、前記ベースプレートの上方に間隔を空けて配置された複数の支持格子、及び前記ベースプレートの上面から上方に延び、前記複数の支持格子を支持するフレームを有するラック本体と、上下方向に配置された複数の前記開口部に挿入され、前記上下方向に延びる筒状をなし、内側に核燃料集合体が収容される燃料収容空間を有するラックセルと、を備え、前記ラックセルは、平面視した状態で複数に分割され、互いに相対移動可能な複数のラックセル片からなるラックセル本体を有しており、前記ラックセルと前記複数の支持格子との間には、それぞれ隙間が形成されている。
【0009】
本発明によれば、平面視した状態で複数に分割され、互いに相対移動可能な複数のラックセル片からなるラックセル本体を有することで、ラックセル本体の剛性を低くすることが可能となる。これにより、地震等が発生して、ラックセルと核燃料集合体とが衝突した際、ラックセル本体を構成する複数のラックセル片を互いに分離させることが可能となる。したがって、ラックセルと核燃料集合体との間に、大きな衝突荷重が発生することを抑制できる。
【0010】
また、上記本発明の一態様に係る核燃料貯蔵ラックにおいて、前記複数のラックセル片は、板状部材であり、互いに隣り合う前記ラックセル片のうち、一方のラックセル片には、挿入溝が形成され、他方のラックセル片は、前記一方のラックセル片に対する相対移動を許容しつつ、前記挿入溝に挿入可能な突出部を有してもよい。
【0011】
このように、互いに隣り合うラックセル片のうち、一方のラックセル片に挿入溝を形成し、他方のラックセル片が一方のラックセル片に対する相対移動を許容しつつ、挿入溝に挿入可能な突出部を有することで、ラックセルと核燃料集合体とが衝突する前の段階（地震等が発生する前の段階）において、複数のラックセル片が分離されてしまうことを抑制できる。また、複数のラックセル片を板状部材とすることで、複数のラックセル片を加工しやすくなるため、複数のラックセル片の生産性を向上させることができるとともに、複数のラックセル片の製造コストを低減させることができる。
【0012】
また、上記本発明の一態様に係る核燃料貯蔵ラックにおいて、前記複数のラックセル片は、同一形状とされた板状部材であり、前記複数のラックセル片の両端部のうち、一方の端部には突出部が設けられ、他方の端部には挿入溝が形成されており、前記突出部は、互いに隣り合うラックセル片に対する相対移動を許容しつつ、他のラックセル片に形成された前記挿入溝に挿入されていてもよい。
【0013】
このように、複数のラックセル片に突出部及び挿入溝をそれぞれ設けるとともに、複数のラックセル片を同一形状とされた板状部材とすることで、加工しやすい形状とされた１種類のラックセル片のみを製造すればよい。このため、複数のラックセル片の生産性を向上させることができるとともに、複数のラックセル片の製造コストを低減することができる。
【0014】
また、上記本発明の一態様に係る核燃料貯蔵ラックにおいて、前記複数のラックセル片は、板状部材であり、前記複数のラックセル片は、前記核燃料集合体と対向する内面、該内面の反対側に配置された外面、及び両端部に配置され、前記外面と前記内面とを結ぶ傾斜面をそれぞれ有しており、前記傾斜面は、前記外面から前記内面に向かうにつれて前記ラックセル片の厚さを薄くするように傾斜しており、互いに隣り合う前記ラックセル片の前記傾斜面同士が接触してもよい。
【0015】
このように、複数のラックセル片として板状部材を用いるとともに、ラックセル片の両端部に配置され、ラックセル片が外面から内面に向かうにつれてラックセル片の厚さを薄くするように傾斜する傾斜面を有し、さらに互いに隣り合うラックセル片の傾斜面同士を接触させる構成とすることで、複数のラックセル片の形状を同一かつ簡便な形状にすることが可能となる。これにより、複数のラックセル片の生産性を向上させることができるとともに、製造コストを低減することができる。
【0016】
また、上記本発明の一態様に係る核燃料貯蔵ラックにおいて、前記ラックセル本体と前記複数の支持格子との間には、隙間が形成されており、前記ラックセルは、前記ラックセル本体の外周面のうち、前記支持格子と対向する部分に設けられた隙間調節部を有してもよい。
【0017】
このように、ラックセル本体の外面のうち、支持格子と対向する部分に隙間調節部を設けることで、ラックセルと複数の支持格子との間に形成された隙間を小さくすることが可能となる。これにより、地震等が発生して、ラックセルと核燃料集合体とが衝突した際、分離された複数のラックセル片が勢いよく（強い衝撃で）複数の支持格子に衝突することを抑制できる。したがって、複数のラックセル片の衝突に起因するラックセル片の損傷を抑制することができる。
【0018】
また、上記本発明の一態様に係る核燃料貯蔵ラックにおいて、前記隙間調節部は、前記ベースプレートの上面から上方に離れるにつれて、厚さが厚くなる形状とされており、前記隙間調節部は、前記支持格子と対向する傾斜面を有してもよい。
【0019】
このような構成とすることで、上下方向に配置された複数の開口部に対して容易にラックセルを挿入することができる。
【0020】
また、上記本発明の一態様に係る核燃料貯蔵ラックにおいて、前記ラックセルは、互いに隣り合う前記ラックセル片の相対移動を許容した状態で、前記ラックセル本体の外周面を囲むワイヤと、前記ラックセル本体の外周面に設けられ、前記ワイヤを支持するワイヤ支持部と、を有してもよい。
【0021】
このように、互いに隣り合うラックセル片の相対移動を許容した状態で、ラックセル本体の外周面を囲むワイヤと、ラックセル本体の外周面に設けられ、ワイヤを支持するワイヤ支持部と、を有することで、ラックセルと核燃料集合体との衝突により分離された複数のラックセル片の状態を、ワイヤの剛性により、ラックセルと核燃料集合体とが衝突する前の状態に戻すことができる。
【0022】
また、上記本発明の一態様に係る核燃料貯蔵ラックにおいて、前記ワイヤ及び前記ワイヤ支持部からなる構造体は、前記上下方向に間隔を空けて複数配置されていてもよい。
【0023】
このように、ワイヤ及びワイヤ支持部からなる構造体を、上下方向に間隔を空けて複数配置させることで、ラックセルと核燃料集合体との衝突により分離された複数のラックセル片の状態を、上下方向に配置された複数のワイヤの剛性により、ラックセルと核燃料集合体とが衝突する前の状態に戻す効果を高めることができる。
【0024】
また、上記本発明の一態様に係る核燃料貯蔵ラックにおいて、前記ラックセルは、前記ラックセル本体の外周面に一端が接続されたばね部と、前記ばね部の他端と接続され、互いに隣り合う位置に配置された他のラックセルの外周面と接触する接触部と、を有してもよい。
【0025】
このように、ラックセル本体の外周面に一端が接続されたばね部と、ばね部の他端と接続され、互いに隣り合う位置に配置された他のラックセルの外周面と接触する接触部と、を有することで、地震等の発生により、ラックセルと核燃料集合体とが衝突して複数のラックセル片が分離された際、ばね部の弾性力により、複数のラックセル片の状態をラックセルと核燃料集合体とが衝突する前の状態に戻すことができる。
【0026】
また、上記本発明の一態様に係る核燃料貯蔵ラックにおいて、前記複数のラックセル片は、板状部材であり、下端側に切欠き部が形成されていてもよい。
【0027】
このように、複数のラックセル片の下端側に切欠き部を形成することで、核燃料貯蔵ピット内に貯えられ、核燃料貯蔵ピットの底部に存在する温度の低い液体を、切欠き部を介して、ラックセル本体内に導入させることが可能になる。そして、ラックセル本体の下端部から上端部に向かう方向に液体を導くことが可能となるので、ラックセル内に収容された核燃料集合体を効率良く冷却することができる。
【0028】
また、上記本発明の一態様に係る核燃料貯蔵ラックにおいて、前記ラックセル本体の下端を支持する支持脚部を有しており、前記支持脚部は、前記ラックセル本体の下端を支持する支持板と、該支持板の上面から上方に突出し、前記ラックセル本体の内側に配置される第１の位置規制部と、を有してもよい。
【0029】
このように、ラックセル本体の下端を支持する支持板、及び支持板の上面から上方に突出し、ラックセル本体の内側に配置される第１の位置規制部を含む支持脚部を有することで、第１の位置規制部により、複数のラックセル片の位置を規制することが可能となる。これにより、ラックセル本体と核燃料集合体とが衝突した際、分離された複数のラックセル片が第１の位置規制部よりも内側に移動することを抑制できる。
【0030】
また、上記本発明の一態様に係る核燃料貯蔵ラックにおいて、前記支持脚部は、前記支持板の外周部から上方に立ち上がり、かつ前記ラックセル本体の下端側を囲む立ち上がり部を有しており、前記立ち上がり部には、貫通部が形成されていてもよい。
【0031】
このように、支持脚部が立ち上がり部を有することで、ラックセル本体と核燃料集合体とが衝突した際、分離された複数のラックセル片が立ち上がり部よりも外側に移動することを抑制できる。また、支持脚部を構成する立ち上がり部に貫通部を形成することで、貫通部を介して、切欠き部に容易に液体を導くことができる。
【0032】
また、上記本発明の一態様に係る核燃料貯蔵ラックにおいて、前記ラックセルは、前記ラックセル本体の外周面に設けられ、前記支持格子の上面または該支持格子の下面と対向する第２の位置規制部を有してもよい。
【0033】
このように、ラックセル本体の外周面に設けられ、支持格子の上面または下面と対向する第２の位置規制部を有することで、ラックセル本体の上下方向への位置を規制することができる。
【0034】
また、上記本発明の一態様に係る核燃料貯蔵ラックにおいて、前記複数のラックセルは、板状部材であり、前記複数のラックセル片の材料は、ボロン含有ステンレス鋼であってもよい。
【0035】
このように、複数のラックセル片を板状部材にするとともに、複数のラックセル片の材料としてボロン含有ステンレス鋼を用いることで、複数のラックセルの加工を容易に行うことができるとともに、生産性を向上させることができる。また、複数のラックセル片の材料としてボロン含有ステンレス鋼を用いることで、放射能の遮蔽効果を高めることができる。
【発明の効果】
【0036】
本発明によれば、ラックセルと核燃料集合体との間に、大きな衝突荷重が発生することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0037】
【図1】本発明の第１の実施形態に係る核燃料貯蔵ラックが核燃料貯蔵ピット内に配置された状態を模式的に示す図である。
【図9】本発明の第２の実施形態に係る核燃料貯蔵ラックを上面側から平面視した図である。
【図12】本発明の第３の実施形態に係る核燃料貯蔵ラックを上面側から平面視した図である。
【図15】本発明の第４の実施形態に係る核燃料貯蔵ラックを上面側から平面視した図である。
【図19】本発明の第４の実施形態の変形例に係る核燃料貯蔵ラックの主要部を模式的に示す図である。
【図21】本発明の第５の実施形態に係る核燃料貯蔵ラックの主要部を模式的に示す図である。
【図25】本発明の第６の実施形態に係る核燃料貯蔵ラックの主要部を模式的に示す図である。
【図29】本発明の第７の実施形態に係る核燃料貯蔵ラックの主要部を模式的に示す図である。
【図34】本発明の第８の実施形態に係る核燃料貯蔵ラックの主要部を模式的に示す図である。
【図35】本発明の第８の実施形態の変形例に係る核燃料貯蔵ラックの主要部を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0038】
以下、図面を参照して本発明を適用した実施の形態について詳細に説明する。
【0039】
（第１の実施形態）図１〜図４を参照して、第１の実施形態の核燃料貯蔵ラック１０について説明する。なお、図１では、一例として、核燃料貯蔵ラック１０がフリースタンディングラックの場合を例に挙げて以下の説明を行う。
また、図１では、核燃料貯蔵ピット５を断面で図示し、核燃料貯蔵ラック１０を側面視した状態で図示する。図１において、Ｘ方向は核燃料貯蔵ラック１０の長さ方向を示しており、Ｚ方向はＸ方向に対して直交する上下方向（鉛直方向）を示している。
【0040】
図２において、Ｙ方向は図１に示すＺ方向、及びＸ方向に対して直交する核燃料貯蔵ラック１０の幅方向、Ｃは領域（以下、「領域Ｃ」という）をそれぞれ示している。図２において、図１に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。図３では、図１及び図２に示すラックセル１３、及び図２に示す核燃料集合体８の図示を省略する。図３において、図１及び図２に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。
図４では、図１及び図２に示すラックセル１３、及び図２に示す核燃料集合体８の図示を省略する。図４において、図１及び図２に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。
【0041】
なお、Ｘ方向及びＹ方向を含む面方向を水平面方向という。また、第１の実施形態では、ラックセル１３がラックセル本体（２つの第１のラックセル片３１、及び第２のラックセル片３２から構成された構造体）のみで構成されている場合を例に挙げて以下の説明をする。
【0042】
核燃料貯蔵ラック１０は、核燃料貯蔵ピット５内に蓄えられた液体６（例えば、冷却水）に浸漬されている。核燃料貯蔵ピット５は、複数の壁部５Ａと、床面５Ｂａを含む床部５Ｂと、を有する。
核燃料貯蔵ピット５の深さは、核燃料貯蔵ラック１０の高さの値よりも大きくなるように構成されている。そして、核燃料貯蔵ピット５に貯えられた液体６の液面６ａは、核燃料貯蔵ラック１０よりも上方に配置されている。
【0043】
核燃料貯蔵ラック１０は、ラック本体１２と、複数のラックセル１３と、を有する。核燃料貯蔵ラック１０は、ベースプレート１６と、複数の脚部１８と、複数のフレーム２１と、複数の支持格子を構成する上部支持格子２５、中部支持格子２６、及び下部支持格子２７と、を有する。
【0044】
ベースプレート１６は、矩形とされた金属製の板材である。ベースプレート１６は、４つの角部を有する。複数の脚部１８は、ベースプレート１６の下面１６ｂに設けられている。複数の脚部１８の下端は、床面５Ｂａ上に載置されている。複数の脚部１８は、ベースプレート１６を支持している。
【0045】
複数のフレーム２１（第１の実施形態の場合は、一例として４つのフレーム）は、Ｌ字形状とされている。フレーム２１は、ベースプレート１６の４つの角部にそれぞれ設けられている。フレーム２１の下端は、ベースプレート１６の角部に固定されている。複数のフレーム２１は、ベースプレート１６の上面１６ａから上方に延びている。複数のフレーム２１の内面２１ａは、上部支持格子２５の角部、中部支持格子２６の角部、及び下部支持格子２７の角部と接触する面である。
【0046】
上部支持格子２５は、平面視した状態で格子状をなし、外形が矩形とされている。上部支持格子２５は、ベースプレート１６の上面１６ａの上方に配置されている。上部支持格子２５は、複数のフレーム２１の上端に固定されている。上部支持格子２５は、水平面方向に配置された複数の開口部２５Ａを有する。上部支持格子２５の４つの角部は、複数のフレーム２１に固定されている。これにより、上部支持格子２５は、複数のフレーム２１により支持されている。
【0047】
中部支持格子２６は、平面視した状態で格子状をなし、外形が矩形とされている。中部支持格子２６は、ベースプレート１６の上面１６ａの上方で、かつ上部支持格子２５の下方に配置されている。中部支持格子２６は、複数のフレーム２１の中部に固定されている。中部支持格子２６は、水平面方向に配置され、かつ開口部２５Ａと対向する複数の開口部２６Ａを有する。中部支持格子２６の４つの角部は、複数のフレーム２１に固定されている。これにより、中部支持格子２６は、複数のフレーム２１により支持されている。
【0048】
下部支持格子２７は、平面視した状態で格子状をなし、外形が矩形とされている。下部支持格子２７は、ベースプレート１６の上面１６ａに対して間隔を空けた状態で、ベースプレート１６の上面１６ａの上方で、かつ中部支持格子２６の下方に配置されている。下部支持格子２７は、水平面方向に配置され、かつ開口部２５Ａ，２６Ａと対向する複数の開口部２７Ａを有する。下部支持格子２７の４つの角部は、複数のフレーム２１の下部に固定されている。これにより、下部支持格子２７は、複数のフレーム２１により支持されている。
【0049】
ベースプレート１６、上部支持格子２５、中部支持格子２６、及び下部支持格子２７は、Ｚ方向に間隔を空けた状態で配置されている。
【0050】
次に、図１〜図８を参照して、ラックセル１３について説明する。図５において、図２に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。図５において、図１〜図４に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。図６において、図１〜図５に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。図７において、図５及び図６に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。図８において、図５及び図６に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。
【0051】
ラックセル１３は、Ｚ方向に延びる筒状をなした部材である。ラックセル１３は、内側に核燃料集合体８（使用済み核燃料集合体）が収容される燃料収容空間１３Ａを有する。燃料収容空間１３Ａは、四角柱形状とされた空間である。
【0052】
ラックセル１３は、上部支持格子２５との間に隙間２５Ｂ、中部支持格子２６との間に隙間２６Ｂ、下部支持格子２７との間に隙間２７Ｂを介在させた状態で、Ｚ方向に配置された開口部２５Ａ〜２７Ａに挿入されている。ラックセル１３の下端は、ベースプレート１６の上面１６ａと接触している。
【0053】
ラックセル１３は、平面視した状態で複数（第１の実施形態の場合、一例として４つ）のラックセル片に分割さている。具体的には、ラックセル１３は、２つの第１のラックセル片３１と、２つの第２のラックセル片３２と、から構成されている。
２つの第１のラックセル片３１は、板状部材であり、Ｙ方向において対向配置されている。２つの第２のラックセル片３２は、板状部材であり、Ｘ方向において対向配置されている。
【0054】
第１のラックセル片３１（他方のラックセル片）は、板状部３５と、複数の突出部３６と、を有する。板状部３５は、Ｚ方向が長手方向となる矩形の部材である。複数の突出部３６は、Ｘ方向における板状部３５の両端から板状部３５から離間する方向に突出して設けられている。
【0055】
突出部３６は、Ｘ方向における板状部３５の両端に、それぞれ２つ設けられている。４つの突出部３６のうち、２つの突出部３６は、上部支持格子２５と中部支持格子２６との間に配置されており、残りの２つの突出部３６は、中部支持格子２６と下部支持格子２７との間に配置されている。
【0056】
第２のラックセル片３２（一方のラックセル片）は、板状部３８と、複数の挿入溝３９と、を有する。板状部３８は、Ｚ方向が長手方向となる矩形の部材である。Ｙ方向の板状部３８の幅は、Ｘ方向の板状部３５の幅よりも大きくなるように構成されている。複数の挿入溝３９は、Ｙ方向における板状部３８の両端部を切り欠くことで形成されている。
【0057】
挿入溝３９は、Ｙ方向における板状部３８の両端に、それぞれ２つ設けられている。４つの挿入溝３９のうち、２つの挿入溝３９は、上部支持格子２５と中部支持格子２６との間に配置されており、残りの２つの挿入溝３９は、中部支持格子２６と下部支持格子２７との間に配置されている。複数の挿入溝３９は、突出部３６を挿入可能な位置に形成されている。上述した突出部３６は、第２のラックセル片３２に対する第１のラックセル片３１の相対移動を許容しつつ、挿入溝３９に挿入されている。
【0058】
このように、互いに隣り合う第１及び第２のラックセル片３１，３２のうち、第２のラックセル片３２に挿入溝３９を形成し、第１のラックセル片３１が第２のラックセル片３２に対する相対移動を許容しつつ、挿入溝３９に挿入可能な突出部３６を有することで、ラックセル１３と核燃料集合体８とが衝突する前の段階（地震等が発生する前の段階）において、第１及び第２のラックセル片３１，３２が分離されてしまうことを抑制できる。
【0059】
また、第１及び第２のラックセル片３１，３２を板状部材とすることで、第１及び第２のラックセル片３１，３２を加工しやすくなるため、第１及び第２のラックセル片３１，３２の生産性を向上させることができるとともに、第１及び第２のラックセル片３１，３２の製造コストを低減させることができる。
【0060】
第１の実施形態において、「互いに相対移動可能」とは、挿入溝３９に突出部３６が係合されている状態（第１のラックセル片３１と第２のラックセル片３２とが固定されている状態）ではなく、挿入溝３９に突出部３６が挿入された状態で、Ｚ方向において突出部３６と挿入溝３９との間に隙間が形成されている状態のことをいう。つまり、ラックセル１３が衝撃を受けた際、第１のラックセル片３１と第２のラックセル片３２とが容易に分離可能な状態のことをいう。
【0061】
Ｚ方向における突出部３６の厚さＭ１は、Ｚ方向における挿入溝３９の幅Ｗ１よりも小さくなるように構成されている。
【0062】
上記構成とされたラックセル１３は、地震等が発生すると、内側に収容した核燃料集合体８と衝突する。そして、ラックセル１３は、互いに相対移動可能な第１及び第２のラックセル片３１，３２で構成されている。このため、ラックセル１３に核燃料集合体８が衝突した際、挿入溝３９から突出部３６が外れて、複数の第１及び第２のラックセル片３１，３２が分離される。これにより、ラックセル１３に核燃料集合体８が衝突した際に、複数の第１及び第２のラックセル片３１，３２が受ける衝突荷重を緩和することが可能となる。
【0063】
上記構成とされた第１及び第２のラックセル片３１，３２の材料としては、例えば、ボロン含有ステンレス鋼を用いることが好ましい。このように、第１及び第２のラックセル片３１，３２の材料として、ボロン含有ステンレス鋼を用いることで、核燃料集合体８から放出される放射能の遮蔽効果を高めることができる。
【0064】
また、ラックセル１３を板状部材である第１及び第２のラックセル片３１，３２を用いて構成することで、複雑な形状を加工することの困難なボロン含有ステンレス鋼を用いて、第１及び第２のラックセル片３１，３２の加工を容易に行うことができる。これにより、ボロン含有ステンレス鋼を用いた第１及び第２のラックセル片３１，３２の生産性を向上させることができる。
【0065】
第１の実施形態の核燃料貯蔵ラック１０によれば、平面視した状態で複数に分割され、互いに相対移動可能な複数の第１及び第２のラックセル片３１，３２からなるラックセル１３を有することで、ラックセル１３の剛性を低くすることが可能となる。
【0066】
これにより、地震等が発生して、ラックセル１３と核燃料集合体８とが衝突した際、ラックセル１３を構成する複数の第１及び第２のラックセル片３１，３２を互いに分離させることが可能となる。これにより、ラックセル１３と核燃料集合体８との間に、大きな衝突荷重が発生することを抑制できる。
【0067】
なお、第１の実施形態では、一例として、ラックセル１３を周方向に４つに分割させた場合を例に挙げて説明したが、例えば、４つのラックセル片（２つの第１のラックセル片３１、及び２つの第２のラックセル片３２）をＺ方向に２つに分割して、８つのラックセル片によりラックセル１３を構成してもよい。この場合も第１の実施形態と同様な効果を得ることができる。
【0068】
また、第１の実施形態では、一例として、ラックセル１３を周方向に４つに分割させた場合を例に挙げて説明したが、例えば、ラックセル１３を周方向に２つに分割して、Ｌ字形状とされた２つのラックセル片によりラックセル１３を構成してもよい。
【0069】
また、第１の実施形態では、一例として、第１のラックセル片３１が４つの突出部３６を有し、かつ第２のラックセル片３２が４つの挿入溝３９を有する場合を例に挙げて説明したが、突出部３６及び挿入溝３９の数は、適宜設定することが可能であり、図７及び図８に示す数に限定されない。さらに、突出部３６及び挿入溝３９の形成位置についても適宜設定することが可能であり、図６〜図８に示す位置に限定されない。
【0070】
（第２の実施形態）図９〜図１１を参照して、第２の実施形態の核燃料貯蔵ラック４０について説明する。
図９において、図２に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。図１０において、図６及び図９に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。図１１において、図７、図８、及び図１０に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。
【0071】
核燃料貯蔵ラック４０は、第１の実施形態の核燃料貯蔵ラック１０を構成する複数のラックセル１３に替えて、複数のラックセル４１を有すること以外は、核燃料貯蔵ラック１０と同様に構成されている。
【0072】
ラックセル４１は、Ｚ方向に配置された開口部２５Ａ〜２７Ａに挿入されている。上部支持格子２５、中部支持格子２６、及び下部支持格子２７とラックセル４１との間には、隙間２５Ｂ〜２７Ｂが形成されている。
【0073】
ラックセル４１は、平面視した状態で複数に分割され、互いに相対移動可能な複数のラックセル片４３（第２の実施形態の場合、一例として４つ）で構成されている。４つのラックセル片４３は、同一の形状とされた板状部材である。４つのラックセル片４３のうち、２つのラックセル片４３は、Ｘ方向において対向配置されており、残り２つのラックセル片４３は、Ｙ方向において対向配置されている。
【0074】
ラックセル片４３は、板状部４４と、複数（第２の実施形態の場合、一例として２つ）の突出部３６と、複数（第２の実施形態の場合、一例として２つ）の挿入溝３９と、を有する。板状部４４は、矩形とされ、Ｚ方向に延びる板状部材である。板状部４４の両端部（Ｚ方向に対して直交する両端部）には、それぞれ他のラックセル片４３が接触している。
【0075】
板状部４４の両端部のうち、一方の端部には複数（第２の実施形態の場合、一例として２つ）の突出部３６が設けられており、他方の端部には複数（第２の実施形態の場合、一例として２つ）の挿入溝３９が形成されている。突出部３６は、互いに隣り合うラックセル片４３の相対移動を許容可能な状態で、互いに隣り合うラックセル片４３に形成された挿入溝３９に挿入されている。
【0076】
複数のラックセル片４３の材料としては、例えば、ボロン含有ステンレス鋼を用いるとよい。ボロン含有ステンレス鋼は、複雑な形状の物を加工することが困難な材料であるが、複数のラックセル片４３を板状部材とすることで、複数のラックセル片４３の形状を容易な形状にすることが可能となる。これにより、ボロン含有ステンレス鋼を用いた場合でも複数のラックセル片４３を容易に製造することができる。また、複数のラックセル片４３の材料として、ボロン含有ステンレス鋼を用いることで、核燃料集合体８から放射される放射能を遮蔽する効果を高めることができる。
【0077】
第２の実施形態の核燃料貯蔵ラック４０によれば、複数のラックセル片４３に突出部３６及び挿入溝３９をそれぞれ設けるとともに、複数のラックセル片４３を同一形状とされた板状部材とすることで、加工しやすい形状とされた１種類のラックセル片４３のみを製造すればよいため、複数のラックセル片４３の生産性を向上させることができるとともに、複数のラックセル片４３の製造コストを低減することができる。
【0078】
なお、第２の実施形態では、一例として、ラックセル４１を周方向に４つに分割させた場合を例に挙げて説明したが、例えば、４つのラックセル片４３をＺ方向に２つに分割して、８つのラックセル片によりラックセル４１を構成してもよい。この場合も第２の実施形態と同様な効果を得ることができる。
【0079】
また、第２の実施形態では、一例として、ラックセル４１を周方向に４つに分割させた場合を例に挙げて説明したが、例えば、周方向に２つに分割して、Ｌ字形状とされた２つのラックセル片によりラックセルを構成してもよい。
【0080】
また、第２の実施形態では、一例として、ラックセル片４３が２つの突出部３６及び２つの挿入溝３９を有する場合を例に挙げて説明したが、突出部３６及び挿入溝３９の数は、適宜設定することが可能であり、図１１に示す数に限定されない。さらに、突出部３６及び挿入溝３９の形成位置についても適宜設定することが可能であり、図１０及び図１１に示す位置に限定されない。
【0081】
（第３の実施形態）図１２〜図１４を参照して、第３の実施形態の核燃料貯蔵ラック５０について説明する。
図１２において、図２に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。図１２において、Ｇは領域（以下、「領域Ｇ」という）を示している。
図１３において、図５及び図１２に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。図１４において、図６、及び図１３に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。
【0082】
核燃料貯蔵ラック５０は、第１の実施形態の核燃料貯蔵ラック１０を構成する複数のラックセル１３に替えて、複数のラックセル５１を有すること以外は、核燃料貯蔵ラック１０と同様に構成されている。
【0083】
ラックセル５１は、Ｚ方向に配置された開口部２５Ａ〜２７Ａに挿入されている。上部支持格子２５、中部支持格子２６、及び下部支持格子２７とラックセル５１との間には、隙間２５Ｂ〜２７Ｂが形成されている。
【0084】
ラックセル５１は、平面視した状態で複数に分割され、互いに相対移動可能な複数のラックセル片５３（第３の実施形態の場合、一例として４つ）で構成されている。４つのラックセル片５３は、同一の形状とされた板状部材である。
【0085】
ラックセル片５３は、内面５３ａと、外面５３ｂと、一対の傾斜面５３ｃと、を有する。内面５３ａは、核燃料集合体８と対向している。外面５３ｂは、内面５３ａの反対側に配置されている。
【0086】
傾斜面５３ｃは、ラックセル片５３の横方向（Ｘ方向又はＹ方向）の両端部にそれぞれ形成されている。一対の傾斜面５３ｃは、外面５３ｂと内面５３ａとを結んでいる。一対の傾斜面５３ｃは、外面５３ｂから内面５３ａに向かうにつれてラックセル片５３の厚さを薄くするように傾斜している。傾斜面５３ｃは、互いに隣り合うラックセル片５３に形成された一方のラックセル片５３の傾斜面５３ｃと接触している。
【0087】
複数のラックセル片５３の材料としては、例えば、ボロン含有ステンレス鋼を用いてもよい。ボロン含有ステンレス鋼は、複雑な形状の物を加工することが困難な材料であるが、複数のラックセル片５３を加工しやすい板状部材とすることで、複数のラックセル片５３を容易に製造することができる。また、複数のラックセル片５３の材料として、ボロン含有ステンレス鋼を用いることで、核燃料集合体８から放射される放射能を遮蔽する効果を高めることができる。
【0088】
第３の実施形態の核燃料貯蔵ラック５０によれば、複数のラックセル片５３として板状部材を用いるとともに、ラックセル片５３の両端部に配置され、ラックセル片５３が外面５３ｂから内面５３ａに向かうにつれてラックセル片５３の厚さを薄くするように傾斜する傾斜面５３ｃを有し、さらに互いに隣り合うラックセル片５３の傾斜面５３ｃ同士を接触させる構成とすることで、複数のラックセル片５３の形状を同一かつ簡便な形状にすることが可能となる。これにより、複数のラックセル片５３の生産性を向上させることができるとともに、製造コストを低減することができる。
【0089】
なお、第３の実施形態では、一例として、ラックセル５１を周方向に４つに分割させた場合を例に挙げて説明したが、例えば、周方向に２つに分割して、Ｌ字形状とされた２つのラックセル片によりラックセル５１を構成してもよい。
【0090】
（第４の実施形態）図１５〜図１７を参照して、第４の実施形態の核燃料貯蔵ラック６０について説明する。
図１５において、Ｉは領域（以下、「領域Ｉ」という）を示している。図１５において、図９に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。図１６において、図１５に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。図１７において、図１０、及び図１６に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。
【0091】
核燃料貯蔵ラック６０は、第２の実施形態の核燃料貯蔵ラック４０を構成する複数のラックセル１３に替えて、複数のラックセル６１を有すること以外は、核燃料貯蔵ラック４０と同様に構成されている。
【0092】
ラックセル６１は、Ｚ方向に配置された開口部２５Ａ〜２７Ａに挿入されている。上部支持格子２５、中部支持格子２６、及び下部支持格子２７とラックセル６１との間には、隙間２５Ｂ〜２７Ｂが形成されている。
【0093】
ラックセル６１は、ラックセル本体６３と、複数の隙間調節部６４と、を有する。ラックセル本体６３は、第２の実施形態で説明したラックセル４１と同様な構成とされている。つまり、ラックセル本体６３は、４つのラックセル片４３により構成されている。
【0094】
隙間調節部６４は、ラックセル本体６３の外周面６３ａのうち、上部支持格子２５、中部支持格子２６、及び下部支持格子２７と対向する部分に設けられている。隙間調節部６４は、中央部が肉厚とされ、中央部から下方及び上方に向かうにつれて厚さが薄くなるような構成とされている。
隙間調節部６４は、隙間２５Ｂ〜２７Ｂを狭くするための部材である。隙間調節部６４は、上部支持格子２５、中部支持格子２６、及び下部支持格子２７から離間している。
【0095】
第４の実施形態の核燃料貯蔵ラック６０によれば、ラックセル本体６３の外周面６３ａのうち、上部支持格子２５、中部支持格子２６、及び下部支持格子２７と対向する部分に隙間調節部６４を設けることで、上部支持格子２５、中部支持格子２６、及び下部支持格子２７とラックセル６１との間に形成された隙間２５Ｂ〜２７Ｂを小さくすることが可能となる。これにより、地震等が発生して、ラックセル６１と核燃料集合体８とが衝突した際、分離された複数のラックセル片が勢いよく（強い衝撃で）複数の支持格子に衝突することを抑制できる。したがって、複数のラックセル片の衝突に起因するラックセル６１の損傷を抑制することができる。
【0096】
なお、第４の実施形態では、４つのラックセル片４３で構成されたラックセル本体６３に隙間調節部６４を設けた場合を例に挙げて説明したが、例えば、図５に示すラックセル１３、及び図１３に示すラックセル５１に隙間調節部６４を設けてもよい。
【0097】
次に、図１９、及び図２０を参照して、第４の実施形態の変形例に係る核燃料貯蔵ラック７０について説明する。図１９では、核燃料貯蔵ラック７０の主要部のみ図示する。図１９において、図１４に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。図２０において、図１３及び図１９に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。
【0098】
核燃料貯蔵ラック７０は、第３の実施形態の核燃料貯蔵ラック５０を構成するラックセル５１に替えて、ラックセル７１を有すること以外は、核燃料貯蔵ラック５０と同様な構成とされている。ラックセル７１は、Ｚ方向に配置された開口部２５Ａ〜２７Ａに挿入されている。上部支持格子２５、中部支持格子２６、及び下部支持格子２７とラックセル７１との間には、隙間２５Ｂ〜２７Ｂが形成されている。
【0099】
ラックセル７１は、ラックセル本体７３と、複数の隙間調節部７４と、を有する。ラックセル本体７３は、第３の実施形態で説明した４つのラックセル片５３で構成されている。
【0100】
隙間調節部７４は、４つのラックセル片５３のうち、１つのラックセル片５３のみに設けられている。隙間調節部７４は、ラックセル片５３の外面５３ｂのうち、上部支持格子２５、中部支持格子２６、及び下部支持格子２７と対向する部分に設けられている。隙間調節部７４は、ベースプレート１６の上面１６ａから上方に離れるにつれて、厚さが厚くなる形状とされている。隙間調節部７４は、上部支持格子２５、中部支持格子２６、及び下部支持格子２７のうち、いずれか１つの支持格子と対向する傾斜面７４ａを有してもよい。
【0101】
第４の実施形態の変形例の核燃料貯蔵ラック７０によれば、ベースプレート１６の上面１６ａから上方に離れるにつれて、厚さが厚くなる形状とされ、上部支持格子２５、中部支持格子２６、及び下部支持格子２７のうちのいずれか１つと対向する傾斜面７４ａを含む隙間調節部７４を有することで、Ｚ方向に配置された開口部２５Ａ〜２７Ａに対して容易にラックセル７１を挿入することができる。
【0102】
なお、第４の実施形態の変形例では、４つのラックセル片５３のうち、１つのラックセル片５３のみに隙間調節部７４を設けた場合を例に挙げて説明したが、２つ以上のラックセル片５３に隙間調節部７４を設けてもよい。また、図６に示すラックセル１３や図１０に示すラックセル５１に、隙間調節部７４を設けてもよい。
【0103】
（第５の実施形態）図２１〜図２４を参照して、第５の実施形態の核燃料貯蔵ラック８０について説明する。
図２１において、図１０及び図１１に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。図２２において、図２１に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。
【0104】
核燃料貯蔵ラック８０は、第２の実施形態の核燃料貯蔵ラック４０を構成するラックセル４１に替えて、ラックセル８１を有すること以外は、核燃料貯蔵ラック４０と同様に構成されている。
【0105】
ラックセル８１は、Ｚ方向に配置された開口部２５Ａ〜２７Ａに挿入されている。上部支持格子２５、中部支持格子２６、及び下部支持格子２７とラックセル８１との間には、隙間２５Ｂ〜２７Ｂが形成されている。
【0106】
ラックセル８１は、４つのラックセル片４３から構成されたラックセル本体６３（図９参照）と、複数のワイヤ支持部８５と、複数のワイヤ８７と、を有する。
【0107】
ワイヤ支持部８５は、４つのラックセル片４３の外面４３ａ（ラックセル本体６３の外周面６３ａ）にそれぞれ２つ設けられている。ワイヤ支持部８５は、ラックセル片４３の外面４３ａから離間するとともに、外面４３ａに対して直交する方向に延出している。２つのワイヤ支持部８５のうち、一方のワイヤ支持部８５は、上部支持格子２５と中部支持格子２６との間に配置されており、他方のワイヤ支持部８５は、中部支持格子２６と下部支持格子２７との間に配置されている。
【0108】
ワイヤ８７は、ラックセル本体６３の外形と同様な形状とされたリング状のワイヤである。ワイヤ８７は、各ワイヤ支持部８５上に配置されている。ワイヤ８７は、ラックセル本体６３との間に隙間を介在させた状態で、ラックセル本体６３を囲んでいる。つまり、ワイヤ８７は、互いに隣り合うラックセル片４３の相対移動を許容した状態で、ラックセル本体６３の外周面６３ａを囲んでいる。
ワイヤ８７としては、例えば、金属製ワイヤを用いることができる。
【0109】
第５の実施形態の核燃料貯蔵ラック８０によれば、互いに隣り合うラックセル片４３の相対移動を許容した状態で、ラックセル本体６３の外周面６３ａを囲むワイヤ８７と、ラックセル本体６３の外周面６３ａに設けられ、ワイヤ８７を支持するワイヤ支持部８５と、を有することで、ラックセル８１と核燃料集合体８との衝突により分離された複数のラックセル片４３の状態を、ワイヤ８７の剛性により、ラックセル８１と核燃料集合体８とが衝突する前の状態に戻すことができる。
【0110】
なお、第５の実施形態では、一例として、ワイヤ８７及びワイヤ支持部８５からなる構造体をＺ方向に間隔を空けて２つ配置した場合を例に挙げて説明したが、Ｚ方向に対して、該構造体を３つ以上配置してもよい。
【0111】
このように、ワイヤ支持部８５及びワイヤ８７からなる構造体を、Ｚ方向に間隔を空けて複数配置させることで、ラックセル８１と核燃料集合体８との衝突により分離された複数のラックセル片４３の状態を、Ｚ方向に配置された複数のワイヤ８７の剛性により、ラックセル８１と核燃料集合体８とが衝突する前の状態に戻す効果を高めることができる。
【0112】
また、第５の実施形態では、ラックセル本体６３にワイヤ支持部８５及びワイヤ８７を設けた場合を例に挙げて説明したが、例えば、図５に示すラックセル１３、図１３に示すラックセル５１に、ワイヤ支持部８５及びワイヤ８７を設けてもよい。
【0113】
（第６の実施形態）図２５〜図２８を参照して、第６の実施形態の核燃料貯蔵ラック９０について説明する。
図２５において、図１０に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。図２６〜図２８において、図２５に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。
【0114】
核燃料貯蔵ラック９０は、第２の実施形態の核燃料貯蔵ラック４０を構成するラックセル４１に替えて、ラックセル９１を有すること以外は、核燃料貯蔵ラック４０と同様に構成されている。
【0115】
ラックセル９１は、Ｚ方向に配置された開口部２５Ａ〜２７Ａに挿入されている。上部支持格子２５、中部支持格子２６、及び下部支持格子２７とラックセル９１との間には、隙間２５Ｂ〜２７Ｂが形成されている。
【0116】
ラックセル９１は、ラックセル本体６３（図９参照）と、複数のばね部９４と、複数の接触部９５と、を有する。
【0117】
ばね部９４は、Ｚ方向に対して各ラックセル片４３に複数設けられている。複数のばね部９４のうち、一部のばね部９４は、上部支持格子２５と中部支持格子２６との間に設けられており、残りのばね部９４は、中部支持格子２６と下部支持格子２７との間に設けられている。複数のばね部９４の一端は、ラックセル片４３の外面４３ａ（ラックセル本体６３の外周面６３ａ）と接続されている。
【0118】
複数の接触部９５のうち、一部の接触部９５は、上部支持格子２５と中部支持格子２６との間に設けられたばね部９４の他端と接続されており、残りの接触部９５は、中部支持格子２６と下部支持格子２７との間に設けられたばね部９４の他端と接続されている。このように、ばね部９４の他端と接触部９５とを接続することで、接触部９５は、ばね部９４によりばね部９４と同じ高さに支持されている。
【0119】
接触部９５は、接続されたばね部９４の伸縮方向に変位可能な構成とされている。接触部９５は、互いに隣り合う他のラックセル９１に設けられた接触部９５と接触している。
【0120】
第６の実施形態の核燃料貯蔵ラック９０によれば、ラックセル本体６３の外周面６３ａに一端が接続されたばね部９４と、ばね部９４の他端と接続され、互いに隣り合う位置に配置された他のラックセル９１を構成する接触部９５（他のラックセル９１の外周面の一例）と接触する接触部９５と、を有することで、地震等の発生により、ラックセル９１と核燃料集合体８とが衝突して複数のラックセル片４３が分離された際、ばね部９４の弾性力により、複数のラックセル片４３の状態をラックセル９１と核燃料集合体８とが衝突する前の状態に戻すことができる。
【0121】
なお、第６の実施形態では、一例として、複数のラックセルをラックセル９１のみで構成した場合を例に挙げて説明したが、例えば、ラックセル９１とラックセル１３（図５参照）、ラックセル４１（図９及び図１０参照）、及びラックセル５１（図１２及び図１３参照）のうち少なくとも１種のラックセルとを組み合わせて複数のラックセルを構成してもよい。
【0122】
この場合、ラックセル９１と隣り合うＸ方向及びＹ方向に、ラックセル１３、ラックセル４１、及びラックセル５１のうちのいずれかのラックセルを配置させ、ラックセル９１の接触部９５とラックセル１３，４１，５１の外周面とを接触させるとよい。
【0123】
また、ラックセル６１（図１６参照）、及びラックセル７１（図１９及び図２０参照）に、上述したばね部９４及び接触部９５からなる構造体を設けてもよい。この場合、第６の実施形態の核燃料貯蔵ラック９０と同様な効果を得ることができる。
【0124】
（第７の実施形態）図２９〜図３３を参照して、第７の実施形態の核燃料貯蔵ラック１００について説明する。
図２９において、図１０に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。図３０では、説明の便宜上、複数のラックセル片１１３を二点鎖線で図示する。
図３０及び図３１において、図２９に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。図３２において、図１１及び図２９に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。図３３において、図３２に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。
【0125】
核燃料貯蔵ラック１００は、第２の実施形態の核燃料貯蔵ラック４０を構成するラックセル４１に替えて、ラックセル１０１を有すること以外は、核燃料貯蔵ラック４０と同様に構成されている。
【0126】
ラックセル１０１は、Ｚ方向に配置された開口部２５Ａ〜２７Ａに挿入されている。上部支持格子２５、中部支持格子２６、及び下部支持格子２７とラックセル１０１との間には、隙間２５Ｂ〜２７Ｂが形成されている。
【0127】
ラックセル１０１は、ラックセル本体１０２と、支持脚部１０３と、を有する。ラックセル本体１０２は、図１１に示すラックセル片４３の下端側に切欠き部１１３Ａが形成された４つのラックセル片１１３から構成されている。
核燃料貯蔵ラック１００が核燃料貯蔵ピット内に貯えられた液体に浸漬させられた状態において、切欠き部１１３Ａは、液体をラックセル本体１０２の下端部内に導く。
ラックセル本体１０２の下端部に導入された液体は、核燃料集合体８とラックセル本体１０２との隙間をラックセル本体１０２の下端部から上端部に向って移動する。
【0128】
このように、複数のラックセル片１１３の下端側に切欠き部１１３Ａを形成することで、核燃料貯蔵ピット内に貯えられ、核燃料貯蔵ピットの底部に存在する温度の低い液体を、切欠き部１１３Ａを介して、ラックセル本体１０２内に導入させることが可能になる。そして、ラックセル本体１０２の下端部から上端部に向かう方向に液体を導くことが可能となるので、ラックセル１０１内に収容された核燃料集合体８を効率良く冷却することができる。
【0129】
支持脚部１０３は、下部支持格子２７とベースプレート１６との間に配置されている。支持板１０５と、第１の位置規制部１０７と、立ち上がり部１０９と、複数の貫通部１０９Ａと、を有する。
【0130】
支持板１０５は、矩形とされた板材であり、ラックセル本体１０２の下端が載置される上面１０５ａを有する。支持板１０５のＸ方向及びＹ方向の幅は、ラックセル本体１０２のＸ方向及びＹ方向における幅よりも大きくなるように構成されている。支持板１０５の下面１０５ｂは、ベースプレート１６の上面１６ａと接触している。
支持板１０５は、ラックセル本体１０２の下端を支持するための部材である。
【0131】
第１の位置規制部１０７は、支持板１０５の上面の中央部から上方に突出している。第１の位置規制部１０７は、核燃料集合体８の下端が載置される上面１０７ａを有する。
【0132】
第１の位置規制部１０７のＸ方向及びＹ方向の幅は、第１の位置規制部１０７との間に隙間を形成可能な大きさとされている。このように、第１の位置規制部１０７のＸ方向及びＹ方向の幅を、第１の位置規制部１０７との間に隙間を形成可能な大きさにすることで、地震等が発生した際、複数のラックセル片１１３を第１の位置規制部１０７に近づく方向に変位させることができる。
【0133】
また、ラックセル本体１０２の内側に第１の位置規制部１０７を設けることで、地震等が発生した際、複数のラックセル片１１３が第１の位置規制部１０７側に大きく変位した際、複数のラックセル片１１３の内面と第１の位置規制部１０７の外面とを接触させることが可能となるので、複数のラックセル片１１３の内側への変位量を規制することができる。
【0134】
立ち上がり部１０９は、支持板１０５の外周部から上方に立ち上がり、かつラックセル本体１０２の下端側を囲むように設けられている。立ち上がり部１０９とラックセル本体１０２との間には、隙間が形成されている。支持板１０５の上面１０５ａを基準としたときの立ち上がり部１０９の高さは、第１の位置規制部１０７の高さよりも低くなるように構成されている。
【0135】
このように、支持脚部１０３が立ち上がり部１０９を有することで、ラックセル本体１０２と核燃料集合体８とが衝突した際、分離された複数のラックセル片１１３が立ち上がり部１０９よりも外側に移動することを抑制できる。
【0136】
貫通部１０９Ａは、立ち上がり部１０９をＸ方向またはＹ方向に貫通するように複数形成されている。複数の貫通部１０９Ａは、立ち上がり部１０９の周方向に配置されている。このような構成とされた貫通部１０９Ａを立ち上がり部１０９に形成することで、貫通部１０９Ａを介して、切欠き部１１３Ａに容易に液体を導くことができる。
【0137】
第７の実施形態の核燃料貯蔵ラック１００によれば、ラックセル本体１０２の内側に配置される第１の位置規制部１０７を含む支持脚部１０３を有することで、ラックセル本体１０２と核燃料集合体８とが衝突した際、分離された複数のラックセル片１１３が第１の位置規制部１０７よりも内側に移動することを抑制できる。
【0138】
また、支持脚部１０３が立ち上がり部１０９を有することで、ラックセル本体１０２と核燃料集合体８とが衝突した際、分離された複数のラックセル片１１３が立ち上がり部１０９よりも外側に移動することを抑制できる。また、立ち上がり部１０９に複数の貫通部１０９Ａを形成することで、貫通部１０９Ａを介して、ラックセル片１１３の切欠き部１１３Ａに容易に液体を導くことができる。
【0139】
なお、図５に示すラックセル１３の下端側に切欠き部を形成したラックセルと支持脚部１０３とを組み合わせて用いてもよい。また、図１３に示すラックセル５１の下端側に切欠き部を形成したラックセルと支持脚部１０３とを組み合わせて用いてもよい。
また、図１６に示すラックセル６１の下端側に切欠き部を形成したラックセルと支持脚部１０３とを組み合わせて用いてもよい。
【0140】
また、図１９に示すラックセル７１の下端側に切欠き部を形成したラックセルと支持脚部１０３とを組み合わせて用いてもよい。また、図２１に示すラックセル８１の下端側に切欠き部を形成したラックセルと支持脚部１０３とを組み合わせて用いてもよい。
さらに、図２５に示すラックセル９１の下端側に切欠き部を形成したラックセルと支持脚部１０３とを組み合わせて用いてもよい。
【0142】
核燃料貯蔵ラック１２０は、第４の実施形態の変形例に係る核燃料貯蔵ラック７０を構成するラックセル７１に替えて、ラックセル１２１を有すること以外は、核燃料貯蔵ラック７０と同様に構成されている。
【0143】
ラックセル１２１は、ラックセル７１を構成する隙間調節部７４に替えて、第２の位置規制部１２５〜１２７を有すること以外は、ラックセル７１と同様に構成されている。つまり、ラックセル１２１は、ラックセル本体７３（図１９参照）と、第２の位置規制部１２５と、を有する。
【0144】
第２の位置規制部１２５〜１２７は、ラックセル本体７３を構成する４つのラックセル片５３のうち、１つのラックセル片５３に設けられている。第２の位置規制部１２５は、上部支持格子２５の下方で、かつ上部支持格子２５の近傍に位置するラックセル片５３の外面５３ｂに設けられている。第２の位置規制部１２５の一部は、Ｚ方向において上部支持格子２５の下面と対向している。
【0145】
第２の位置規制部１２６は、中部支持格子２６の下方で、かつ中部支持格子２６の近傍に位置するラックセル片５３の外面５３ｂに設けられている。第２の位置規制部１２６の一部は、Ｚ方向において中部支持格子２６の下面と対向している。
【0146】
第２の位置規制部１２７は、下部支持格子２７の下方で、かつ下部支持格子２７の近傍に位置するラックセル片５３の外面５３ｂに設けられている。第２の位置規制部１２７の一部は、Ｚ方向において下部支持格子２７の下面と対向している。
【0147】
第８の実施形態の核燃料貯蔵ラック１２０によれば、上述した第２の位置規制部１２５〜１２７をラックセル片５３の外面５３ｂに設けることで、ラックセル１２１を上方に移動させる際、上部支持格子２５、中部支持格子２６、及び下部支持格子２７と第２の位置規制部１２５〜１２７とが当接させられる。これにより、地震等が発生した際に、ラックセル１２１がラック本体から上方に飛び出すことを抑制することができる。
【0148】
なお、第８の実施形態では、各支持格子に対してそれぞれ１つの第２の位置規制部（第２の位置規制部１２５〜１２７のうちのいずれか１つ）を設けた場合を例に挙げて説明したが、ラックセル片５３に設ける第２の位置規制部の数は、１つ以上であればよく、３つに限定されない。
【0149】
また、第８の実施形態では、１つのラックセル片５３に第２の位置規制部１２５〜１２７を設けた場合を例に挙げて説明したが、ラックセル本体７３を構成する複数のラックセル片５３に第２の位置規制部を設けてもよい。
【0151】
核燃料貯蔵ラック１３０は、第７の実施形態の核燃料貯蔵ラック１００の構成に、さらに第２の位置規制部１３１〜１３３を有すること以外は核燃料貯蔵ラック１００と同様に構成されている。
【0152】
第２の位置規制部１３１は、上部支持格子２５の上方で、かつ上部支持格子２５の近傍に位置するラックセル片１１３の外面１１３ａに設けられている。第２の位置規制部１３１の一部は、Ｚ方向において上部支持格子２５の上面と対向している。
【0153】
第２の位置規制部１３２は、中部支持格子２６の上方で、かつ中部支持格子２６の近傍に位置するラックセル片１１３の外面１１３ａに設けられている。第２の位置規制部１３２の一部は、Ｚ方向において中部支持格子２６の上面と対向している。
【0154】
第２の位置規制部１３３は、下部支持格子２７の上方で、かつ下部支持格子２７の近傍に位置するラックセル片１１３の外面１１３ａに設けられている。第２の位置規制部１３３の一部は、Ｚ方向において下部支持格子２７の上面と対向している。
【0155】
第８の実施形態の変形例に係る核燃料貯蔵ラック１３０によれば、上述した第２の位置規制部１３１〜１３３をラックセル片１１３の外面１１３ａに設けることで、ラックセル本体１０２が下方に移動することを抑制できる。
【0156】
なお、第８の実施形態の変形例では、各支持格子に対してそれぞれ１つの第２の位置規制部（第２の位置規制部１３１〜１３３のうちのいずれか１つ）を設けた場合を例に挙げて説明したが、ラックセル片１１３に設ける第２の位置規制部の数は、１つ以上であればよく、３つに限定されない。
【0157】
また、第８の実施形態の変形例では、１つのラックセル片１１３に第２の位置規制部１３１〜１３３を設けた場合を例に挙げて説明したが、ラックセル本体１０２を構成する複数のラックセル片１１３に第２の位置規制部を設けてもよい。
【0158】
さらに、第８の実施形態の変形例に係る核燃料貯蔵ラック１３０に、第８の実施形態で説明した第２の位置規制部１２５〜１２７を設けてもよい。
【0159】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【0160】
例えば、上述したラックセル１３，４１，５１，６１，７１，８１，９１，１０１，１２１の構成を組み合わせて、ラックセルを構成してもよい。また、上述したラックセル１３，４１，５１，６１，７１，８１，９１，１０１，１２１は、フリースタンディング以外の核燃料貯蔵ピットにも適用可能である。
【符号の説明】
【0161】
５…核燃料貯蔵ピット５Ａ…壁部
５Ｂ…床部
５Ｂａ…床面
６…液体
６ａ…液面
８…核燃料集合体
１０，４０，５０，６０，７０，８０，９０，１００，１２０，１３０…核燃料貯蔵ラック
１２…ラック本体
１３，４１，５１，６１，７１，８１，９１，１０１，１２１…ラックセル
１３Ａ…燃料収容空間
１６…ベースプレート
１６ａ，１０５ａ，１０７ａ…上面
１６ｂ，１０５ｂ…下面
１８…脚部
２１…フレーム
２１ａ，５３ａ…内面
２５…上部支持格子
２５Ａ〜２７Ａ…開口部
２５Ｂ〜２７Ｂ…隙間
２６…中部支持格子
２７…下部支持格子
３１…第１のラックセル片
３２…第２のラックセル片
３５，３８，４４…板状部
３６…突出部
３９…挿入溝
４３，５３，１１３…ラックセル片
４３ａ，５３ｂ，１１３ａ…外面
５３ｃ，７４ａ…傾斜面
６３，７３，１０２…ラックセル本体
６３ａ…外周面
６４，７４…隙間調節部
８５…ワイヤ支持部
８７…ワイヤ
９４…ばね部
９５…接触部
１０３…支持脚部
１０５…支持板
１０７…第１の位置規制部
１０９…立ち上がり部
１０９Ａ…貫通部
１１３Ａ…切欠き部
１２５〜１２７，１３１〜１３３…第２の位置規制部
Ｃ，Ｇ，Ｉ…領域
Ｍ１…厚さ
Ｗ１…幅