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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024014105
(43)【公開日】2024-02-01
(54)【発明の名称】金属キャスク用バスケット
(51)【国際特許分類】
G21C 19/32 20060101AFI20240125BHJP
【ＦＩ】
G21C19/32 040
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022116699
(22)【出願日】2022-07-21
(71)【出願人】
【識別番号】507250427
【氏名又は名称】日立ＧＥニュークリア・エナジー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001807
【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 貴也
(57)【要約】
【課題】材料費の低廉化を達成でき、金属キャスクの製品価格を低く抑える金属キャスク用バスケットを提供する。
【解決手段】一の方向に向けて互いに平行に揃えられた複数のバスケットプレート２１からなる第一バスケットプレート群２１Ａと、一の方向と直交する方向に向けて互いに平行に揃えられた複数のバスケットプレート２１からなる第二バスケットプレート群２１Ｂとを備え、これらが軸方向に交互に積層配置してなる積層体にて構成されている。積層体は、ボロンが添加されたボロン添加鋼板により形成されたバスケットプレート２１と、ボロンが添加されていないボロン無添加鋼板により形成されたバスケットプレート２１とからなる。
【選択図】図１
【解決手段】一の方向に向けて互いに平行に揃えられた複数のバスケットプレート２１からなる第一バスケットプレート群２１Ａと、一の方向と直交する方向に向けて互いに平行に揃えられた複数のバスケットプレート２１からなる第二バスケットプレート群２１Ｂとを備え、これらが軸方向に交互に積層配置してなる積層体にて構成されている。積層体は、ボロンが添加されたボロン添加鋼板により形成されたバスケットプレート２１と、ボロンが添加されていないボロン無添加鋼板により形成されたバスケットプレート２１とからなる。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
使用済燃料を貯蔵もしくは輸送するための円筒状の金属キャスクの胴本体内に設けられ、複数の前記使用済燃料を収納する格子状の複数の区画部を形成する金属キャスク用バスケットであって、
一の方向に向けて互いに平行に揃えられた複数のバスケットプレートからなる第一バスケットプレート群と、
前記一の方向と直交する方向に向けて互いに平行に揃えられた複数のバスケットプレートからなる第二バスケットプレート群と、を備え、
前記第一バスケットプレート群と前記第二バスケットプレート群とを軸方向に交互に積層配置してなる積層体にて構成されており、
前記積層体は、ボロンが添加されたボロン添加鋼板により形成された前記バスケットプレートと、ボロンが添加されていないボロン無添加鋼板により形成された前記バスケットプレートとからなることを特徴とする金属キャスク用バスケット。
一の方向に向けて互いに平行に揃えられた複数のバスケットプレートからなる第一バスケットプレート群と、
前記一の方向と直交する方向に向けて互いに平行に揃えられた複数のバスケットプレートからなる第二バスケットプレート群と、を備え、
前記第一バスケットプレート群と前記第二バスケットプレート群とを軸方向に交互に積層配置してなる積層体にて構成されており、
前記積層体は、ボロンが添加されたボロン添加鋼板により形成された前記バスケットプレートと、ボロンが添加されていないボロン無添加鋼板により形成された前記バスケットプレートとからなることを特徴とする金属キャスク用バスケット。
【請求項2】
請求項１に記載の金属キャスク用バスケットにおいて、
前記複数のバスケットプレートのうち金属キャスクの軸心から径方向外側に最も離れた位置に配置される前記バスケットプレートは、前記ボロン無添加鋼板からなることを特徴とする金属キャスク用バスケット。
前記複数のバスケットプレートのうち金属キャスクの軸心から径方向外側に最も離れた位置に配置される前記バスケットプレートは、前記ボロン無添加鋼板からなることを特徴とする金属キャスク用バスケット。
【請求項3】
請求項１に記載の金属キャスク用バスケットにおいて、
前記ボロン添加鋼板は、前記第一バスケットプレート群及び前記第二バスケットプレート群毎に、ボロン添加率が異なっていることを特徴とする金属キャスク用バスケット。
前記ボロン添加鋼板は、前記第一バスケットプレート群及び前記第二バスケットプレート群毎に、ボロン添加率が異なっていることを特徴とする金属キャスク用バスケット。
【請求項4】
請求項１に記載の金属キャスク用バスケットにおいて、
前記使用済燃料は燃料が詰め込まれている燃料有効部と前記燃料有効部に該当しない非燃料有効部とを備えており、
前記燃料有効部に対応する位置に配置される、前記第一バスケットプレート群及び前記第二バスケットプレート群の前記複数のバスケットプレートは、前記ボロン添加鋼板からなり、
前記非燃料有効部に対応する位置に配置される、前記第一バスケットプレート群及び前記第二バスケットプレート群の前記複数のバスケットプレートは、前記ボロン無添加鋼板からなることを特徴とする金属キャスク用バスケット。
前記使用済燃料は燃料が詰め込まれている燃料有効部と前記燃料有効部に該当しない非燃料有効部とを備えており、
前記燃料有効部に対応する位置に配置される、前記第一バスケットプレート群及び前記第二バスケットプレート群の前記複数のバスケットプレートは、前記ボロン添加鋼板からなり、
前記非燃料有効部に対応する位置に配置される、前記第一バスケットプレート群及び前記第二バスケットプレート群の前記複数のバスケットプレートは、前記ボロン無添加鋼板からなることを特徴とする金属キャスク用バスケット。
【請求項5】
請求項４に記載の金属キャスク用バスケットにおいて、
前記燃料有効部と前記非燃料有効部との境界部に対応する位置に配置される、前記第一バスケットプレート群及び前記第二バスケットプレート群の前記複数のバスケットプレートを備え、
当該複数のバスケットプレートは、前記燃料有効部に対応する位置に配置される前記複数のバスケットプレートに比べて、ボロン添加率が小さいボロン添加鋼板からなることを特徴とする金属キャスク用バスケット。
前記燃料有効部と前記非燃料有効部との境界部に対応する位置に配置される、前記第一バスケットプレート群及び前記第二バスケットプレート群の前記複数のバスケットプレートを備え、
当該複数のバスケットプレートは、前記燃料有効部に対応する位置に配置される前記複数のバスケットプレートに比べて、ボロン添加率が小さいボロン添加鋼板からなることを特徴とする金属キャスク用バスケット。
【請求項6】
請求項１に記載の金属キャスク用バスケットにおいて、
前記使用済燃料は燃料が詰め込まれている燃料有効部と前記燃料有効部に該当しない非燃料有効部とを備えており、
前記燃料有効部と前記非燃料有効部との境界部に対応するように、前記第一バスケットプレート群と前記第二バスケットプレート群との積層境界が設定されていることを特徴とする金属キャスク用バスケット。
前記使用済燃料は燃料が詰め込まれている燃料有効部と前記燃料有効部に該当しない非燃料有効部とを備えており、
前記燃料有効部と前記非燃料有効部との境界部に対応するように、前記第一バスケットプレート群と前記第二バスケットプレート群との積層境界が設定されていることを特徴とする金属キャスク用バスケット。
【請求項7】
請求項６に記載の金属キャスク用バスケットにおいて、
前記燃料有効部に対応する位置に配置される、前記第一バスケットプレート群及び前記第二バスケットプレート群の前記複数のバスケットプレートは、前記ボロン添加鋼板からなり、
前記非燃料有効部に対応する位置に配置される、前記第一バスケットプレート群及び前記第二バスケットプレート群の前記複数のバスケットプレートは、前記ボロン無添加鋼板からなることを特徴とする金属キャスク用バスケット。
前記燃料有効部に対応する位置に配置される、前記第一バスケットプレート群及び前記第二バスケットプレート群の前記複数のバスケットプレートは、前記ボロン添加鋼板からなり、
前記非燃料有効部に対応する位置に配置される、前記第一バスケットプレート群及び前記第二バスケットプレート群の前記複数のバスケットプレートは、前記ボロン無添加鋼板からなることを特徴とする金属キャスク用バスケット。
【請求項8】
請求項７に記載の金属キャスク用バスケットにおいて、
前記燃料有効部に対応する位置に配置される前記ボロン添加鋼板からなる前記複数のバスケットプレートは、前記第一バスケットプレート群及び前記第二バスケットプレート群毎に、ボロン添加率が異なっていることを特徴とする金属キャスク用バスケット。
前記燃料有効部に対応する位置に配置される前記ボロン添加鋼板からなる前記複数のバスケットプレートは、前記第一バスケットプレート群及び前記第二バスケットプレート群毎に、ボロン添加率が異なっていることを特徴とする金属キャスク用バスケット。
【請求項9】
請求項７に記載の金属キャスク用バスケットにおいて、
前記燃料有効部に対応する位置に配置される、前記第一バスケットプレート群及び前記第二バスケットプレート群の前記複数のバスケットプレートのうち、前記境界部に隣接する前記複数のバスケットプレートは、それ以外の前記燃料有効部に対応する位置に配置される前記複数のバスケットプレートに比べて、ボロン添加率が小さいボロン添加鋼板からなることを特徴とする金属キャスク用バスケット。
前記燃料有効部に対応する位置に配置される、前記第一バスケットプレート群及び前記第二バスケットプレート群の前記複数のバスケットプレートのうち、前記境界部に隣接する前記複数のバスケットプレートは、それ以外の前記燃料有効部に対応する位置に配置される前記複数のバスケットプレートに比べて、ボロン添加率が小さいボロン添加鋼板からなることを特徴とする金属キャスク用バスケット。
【請求項10】
請求項７に記載の金属キャスク用バスケットにおいて、
前記燃料有効部に対応する位置に配置される前記第一バスケットプレート群及び前記第二バスケットプレート群の前記複数のバスケットプレートのうち、金属キャスクの軸心から径方向外側に最も離れた位置に配置される前記バスケットプレートは、前記ボロン無添加鋼板からなることを特徴とする金属キャスク用バスケット。
前記燃料有効部に対応する位置に配置される前記第一バスケットプレート群及び前記第二バスケットプレート群の前記複数のバスケットプレートのうち、金属キャスクの軸心から径方向外側に最も離れた位置に配置される前記バスケットプレートは、前記ボロン無添加鋼板からなることを特徴とする金属キャスク用バスケット。
【請求項11】
請求項１に記載の金属キャスク用バスケットにおいて、
前記ボロン添加鋼板にはボロンが添加されていることを表す刻印が付されていることを特徴とする金属キャスク用バスケット。
前記ボロン添加鋼板にはボロンが添加されていることを表す刻印が付されていることを特徴とする金属キャスク用バスケット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、中性子吸収材の使用率を低減できる金属キャスク用バスケットに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、原子力発電所の敷地内もしくは敷地外にて使用済燃料を安定保管する方法として金属キャスクを用いた保管方法が知られている。金属キャスクは、使用済燃料の集合体を収納するためのバスケットを胴本体の内部に備えている。
バスケットは、格子状の複数の区画部を備えており、使用済燃料の集合体を１体毎に仕切りつつ収納するように構成されている。
従来、胴本体にバスケットを固定する構造として、特許文献１に開示されたものが知られている。特許文献１の金属キャスクでは、胴本体の内面に複数の溝を形成し、各溝にバスケットを構成しているバスケットプレートの端部を差し込むことによりバスケットを胴本体に固定している。特許文献１のバスケットプレートは、中性子吸収材としてのボロンを含有する同一のボロン添加鋼板で形成している。
バスケットは、格子状の複数の区画部を備えており、使用済燃料の集合体を１体毎に仕切りつつ収納するように構成されている。
従来、胴本体にバスケットを固定する構造として、特許文献１に開示されたものが知られている。特許文献１の金属キャスクでは、胴本体の内面に複数の溝を形成し、各溝にバスケットを構成しているバスケットプレートの端部を差し込むことによりバスケットを胴本体に固定している。特許文献１のバスケットプレートは、中性子吸収材としてのボロンを含有する同一のボロン添加鋼板で形成している。
【0003】
一方、ボロン添加鋼板により形成したバスケットプレートと、ボロンが添加されていないボロン無添加鋼板により形成されたバスケットプレートとを組み合わせてバスケットを構成したものも知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００７－１７１１３５号公報
【特許文献2】特開２００７－２１２３８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
一般に、ボロンは、資源として希少であり、かつボロン添加鋼板は特殊材料であるため、材料入手性が低く、価格も高い。特許文献２の金属キャスク用バスケットでは、ボロンが添加されていないボロン無添加鋼板を一部に使用しているが、バスケットを構成しているバスケットプレートが胴本体の軸方向の全体に延在する大型形状であるため、ボロン無添加鋼板の使用箇所が限定されるおそれがあり、その結果、材料費が高価になるおそれがあった。
【0006】
本発明は、前記した課題を解決し、材料費の低廉化を達成でき、金属キャスクの製品価格を低く抑えることができる金属キャスク用バスケットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記課題を解決するために、本発明の金属キャスク用バスケットは、使用済燃料を貯蔵もしくは輸送するための円筒状の金属キャスクの胴本体内に設けられ、複数の前記使用済燃料を収納する格子状の複数の区画部を形成する金属キャスク用バスケットであって、一の方向に向けて互いに平行に揃えられた複数のバスケットプレートからなる第一バスケットプレート群と、前記一の方向と直交する方向に向けて互いに平行に揃えられた複数のバスケットプレートからなる第二バスケットプレート群と、を備え、前記第一バスケットプレート群と前記第二バスケットプレート群とを軸方向に交互に積層配置してなる積層体にて構成されており、前記積層体は、ボロンが添加されたボロン添加鋼板により形成された前記バスケットプレートと、ボロンが添加されていないボロン無添加鋼板により形成された前記バスケットプレートとからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明に係る金属キャスク用バスケットによれば、材料費の低廉化を達成でき、金属キャスクの製品価格を低く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の第１実施形態に係る金属キャスク用バスケットが適用される胴本体及びバスケットを示した模式横断面図である。
【図3】本発明の第１実施形態に係る金属キャスク用バスケットが適用される胴本体及びバスケットの構成の一部を示した分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施形態について、適宜図面を参照して詳細に説明する。各実施形態において同一の部分には同一の符号を付し重複する説明は省略する。各実施形態の説明において、「軸心方向」と記載した場合には円筒形状の金属キャスクの中心軸に平行な方向を表すものとし、「径方向」と記載した場合には前記の軸心方向に垂直な方向を表すものとする。なお、図２，図４～図７において、紙面に直交する側のバスケットプレートの断面は、スリットに係合する部分の部分断面にて表している。
【0011】
（第１実施形態）
図１に示すように、金属キャスク１０は、使用済燃料の集合体１１（以下、「燃料集合体１１」という。図４参照）の貯蔵あるいは輸送に使用されるものである。金属キャスク１０は、胴本体（内筒）１２の内側に、燃料集合体１１を装荷するための横断面格子状の区画部１３が複数設けられた金属キャスク用バスケット２０（以下、単に「バスケット２０」と言うことがある）を備えている。
図１に示すように、金属キャスク１０は、使用済燃料の集合体１１（以下、「燃料集合体１１」という。図４参照）の貯蔵あるいは輸送に使用されるものである。金属キャスク１０は、胴本体（内筒）１２の内側に、燃料集合体１１を装荷するための横断面格子状の区画部１３が複数設けられた金属キャスク用バスケット２０（以下、単に「バスケット２０」と言うことがある）を備えている。
【0012】
胴本体１２は、燃料集合体１１から発生する放射線（γ線）を遮蔽する機能を有している。胴本体１２は、例えば、炭素鋼製の有底円筒状の容器である。胴本体１２の外周部には図示しない中性子遮蔽材が充填されている。胴本体１２の内面には、図３に示すように、胴本体１２の軸心Ｏ１方向（図２参照）に延在する複数の溝１５（図３参照）が形成されている。複数の溝１５は、バスケット２０を構成しているバスケットプレート２１の差し込み溝として機能する。
なお、胴本体１２の上部開口は、不図示の複数の蓋部材により塞がれる。
なお、胴本体１２の上部開口は、不図示の複数の蓋部材により塞がれる。
【0013】
次に、バスケット２０について説明する。バスケット２０は、臨界防止機能及び遮蔽機能を備えている。バスケット２０は、図２，図３に示すように、板状のバスケットプレート２１を複数直交させて格子状に組み付けることで、燃料集合体１１を１体ごとに収納する複数の区画部１３（図１参照）を形成している。各区画部１３は、横断面視で（胴本体１２の軸心Ｏ１方向から見て）四角筒状の開口を備えており、燃料集合体１１を収納可能な大きさを備えている。
【0014】
バスケット２０は、図３に示すように、第一バスケットプレート群２１Ａ及び第二バスケットプレート群２１Ｂを備えており、これらが胴本体１２の軸心Ｏ１方向に交互に積層配置してなる積層体（積層構造）にて構成されている。図１～図３に示すように、第一バスケットプレート群２１Ａは、一の方向（図１の紙面上において縦方向）に向けて互いに平行に揃えられた複数のバスケットプレート２１（本実施形態では１０枚、符号２１ａ～２１ｊで図示）からなる。第二バスケットプレート群２１Ｂは、一の方向と直交する方向（図１の紙面上において横方向）に向けて互いに平行に揃えられた複数のバスケットプレート２１（本実施形態では１０枚、符号２１ｋ～２１ｔで図示）からなる。なお、以下では、バスケットプレート２１ａ～２１ｊ，２１ｋ～２１ｔを、（１つ１つを））単にバスケットプレート２１と言うことがある。
【0015】
第一バスケットプレート群２１Ａと第二バスケットプレート群２１Ｂとは、図２，図３に示すように、軸心Ｏ１方向に対向するバスケットプレート２１の交差部分に形成された切込み溝２３同士を係合することで格子状に組立てられている。以下では、積層される第一バスケットプレート群２１Ａの各群を、図２に示すように、胴本体１２の軸心Ｏ１方向の下側（底面側）から軸心Ｏ１方向の上側（開口側）への積層配列順で奇数番のＡ１群～Ａ９群と称し、積層される第二バスケットプレート群２１Ｂの各群を、同じく底面側から開口側への積層配列順で偶数番のＢ２群～Ｂ８群と称する。
【0016】
第一バスケットプレート群２１Ａのうち軸心Ｏ１方向の最上部に配置されるＡ９群のバスケットプレート２１ａ～２１ｊ（図２では符号２１ｆのものだけ図示、以下同様）は、Ａ３群～Ａ７群のバスケットプレート２１ａ～２１ｊに比べて約１／２の高さ寸法を有している。また、第一バスケットプレート群２１Ａのうち軸心Ｏ１方向の最下部に配置されるＡ１群のバスケットプレート２１ａ～２１ｊは、Ａ３群～Ａ７群のバスケットプレート２１ａ～２１ｊに比べて幾分小さい高さ寸法を有している。
【0017】
一方、第二バスケットプレート群２１Ｂのうち、Ｂ４群～Ｂ８群のバスケットプレート２１ｋ～２１ｔ（図２では符号２１ｐのものだけ図示、以下同様）は、第一バスケットプレート群２１ＡのＡ３群～Ａ７群のバスケットプレート２１ａ～２１ｊと同様の高さ寸法を有している。また、第二バスケットプレート群２１Ｂのうち、軸心Ｏ１方向の最下部に配置されるＢ２群のバスケットプレート２１ｋ～２１ｔは、Ｂ４群～Ｂ８群のバスケットプレート２１ｋ～２１ｔに比べて幾分大きい高さ寸法を有している。
なお、第一バスケットプレート群２１Ａ及び第二バスケットプレート群２１Ｂにおいて、各バスケットプレート２１ａ～２１ｊ，２１ｋ～２１ｔの高さ寸法は、群毎に適宜変更して設定することができる。
なお、第一バスケットプレート群２１Ａ及び第二バスケットプレート群２１Ｂにおいて、各バスケットプレート２１ａ～２１ｊ，２１ｋ～２１ｔの高さ寸法は、群毎に適宜変更して設定することができる。
【0018】
各バスケットプレート２１は、矩形状を呈しており、長手方向に等間隔で係合のための複数の切込み溝２３（図２，図３参照）を備えている。各切込み溝２３の間隔は、収納する燃料集合体１１の横断面の幅に対応している。また、各切込み溝２３の深さは、軸心Ｏ１方向に各群のバスケットプレート２１同士が隙間なく積み重ねられるように適宜の寸法、例えば、各バスケットプレート２１の高さ寸法の約１／２～１／４の大きさに設定されている。
【0019】
本実施形態のバスケットプレート２１は、ボロン（中性子吸収材として吸収能力の高いホウ素）を含有するステンレス鋼板からなるボロン添加鋼板により形成されるものと、ボロンを含有しないステンレス鋼板からなるボロン無添加鋼板により形成されるものとが、二種類備わる。つまり、バスケット２０を構成している積層体は、ボロン添加鋼板からなるバスケットプレート２１と、ボロン無添加鋼板からなるバスケットプレート２１とからなる。ボロン添加鋼板におけるボロンの添加量は、数質量％程度であることが好ましい。
本実施形態では、図１に示すように、ボロン無添加鋼板からなるバスケットプレート２１を、各第一バスケットプレート群２１Ａ及び各第二バスケットプレート群２１Ｂにおいて、胴本体１２の軸心Ｏ１から径方向外側に最も離れた位置に配置されるバスケットプレート２１ａ，２１ｊ，２１ｋ，２１ｔに対して適用している。そして、これ以外のバスケットプレート２１を、ボロン添加鋼板からなるバスケットプレート２１としている。
すなわち、バスケット２０の臨界防止機能及び遮蔽機能に影響を及ぼし難い位置に配置されるバスケットプレート２１ａ，２１ｊ，２１ｋ，２１ｔを、ボロン無添加鋼板から形成することで、材料費の低廉化を達成している。
なお、ボロン無添加鋼板は、ステンレス鋼板で形成することに限られることはなく、種々の材料にて形成することができる。
ここで、ボロン添加鋼板には、ボロンが添加されていることを表す刻印が付されている。なお、ボロン無添加鋼板には、刻印が付されておらず、ボロン添加鋼板に対して目視による区別が可能となっている。
本実施形態では、図１に示すように、ボロン無添加鋼板からなるバスケットプレート２１を、各第一バスケットプレート群２１Ａ及び各第二バスケットプレート群２１Ｂにおいて、胴本体１２の軸心Ｏ１から径方向外側に最も離れた位置に配置されるバスケットプレート２１ａ，２１ｊ，２１ｋ，２１ｔに対して適用している。そして、これ以外のバスケットプレート２１を、ボロン添加鋼板からなるバスケットプレート２１としている。
すなわち、バスケット２０の臨界防止機能及び遮蔽機能に影響を及ぼし難い位置に配置されるバスケットプレート２１ａ，２１ｊ，２１ｋ，２１ｔを、ボロン無添加鋼板から形成することで、材料費の低廉化を達成している。
なお、ボロン無添加鋼板は、ステンレス鋼板で形成することに限られることはなく、種々の材料にて形成することができる。
ここで、ボロン添加鋼板には、ボロンが添加されていることを表す刻印が付されている。なお、ボロン無添加鋼板には、刻印が付されておらず、ボロン添加鋼板に対して目視による区別が可能となっている。
【0020】
胴本体１２にバスケット２０を組み立てる場合には、胴本体１２の溝１５（図３参照）に沿ってＡ１群のバスケットプレート２１を胴本体１２の内面に挿入する。その後、Ｂ２群、Ａ３群、Ｂ４群～Ａ９群の順に各バスケットプレート２１を挿入しつつ各切込み溝２３同士を係合させる。これにより、各群のそれぞれのバスケットプレート２１が軸心Ｏ１方向に積み重ねられ、胴本体１２内にバスケット２０が組み立てられる。
【0021】
以上説明した本実施形態の金属キャスク用バスケット２０によれば、ボロン無添加鋼板により形成されたバスケットプレート２１ａ，２１ｊ，２１ｋ，２１ｔを備えているので、全体をボロン添加鋼板からなるバスケットプレート２１で構成した場合に比べて、材料費の低廉化を達成できる。これにより、金属キャスク１０の製品価格を低く抑えることができる。
【0022】
また、ボロン無添加鋼板により形成されたバスケットプレート２１ａ，２１ｊ，２１ｋ，２１ｔは、胴本体１２の軸心Ｏ１から径方向外側に最も離れた位置に配置されているので、バスケット２０の臨界防止機能及び遮蔽機能を好適に維持できる。
【0023】
また、ボロン添加鋼板に刻印が付され、ボロン無添加鋼板には、刻印が付されていないので、バスケット２０を組み立てる際にこれらを目視確認しながら適所にバスケットプレート２１を組み付けることができる。したがって、誤組み付けを未然に防止でき、組み付け性に優れる。
【0024】
（第２実施形態）
図４を参照して第２実施形態の金属キャスク用バスケットについて説明する。図４は、本発明の第２実施形態に係る金属キャスク用バスケットが適用される胴本体及びバスケットを示した図であり、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面に相当する模式縦断面図である。本実施形態の金属キャスク用バスケット２０が前記第１実施形態と異なるところは、燃料集合体１１の構成に対応させてボロン無添加鋼板によるバスケットプレート２１を配置した点にあり、その他の構成に変わりはない。
図４を参照して第２実施形態の金属キャスク用バスケットについて説明する。図４は、本発明の第２実施形態に係る金属キャスク用バスケットが適用される胴本体及びバスケットを示した図であり、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面に相当する模式縦断面図である。本実施形態の金属キャスク用バスケット２０が前記第１実施形態と異なるところは、燃料集合体１１の構成に対応させてボロン無添加鋼板によるバスケットプレート２１を配置した点にあり、その他の構成に変わりはない。
【0025】
図４に示すように、燃料集合体１１は、燃料が詰め込まれた領域となる燃料有効部１１ａと、燃料有効部１１ａの上下部分に位置し、燃料有効部１１ａに該当しない非燃料有効部１１ｂ，１１ｂとを備えている。図中符号ＢＯを付した線は、燃料有効部１１ａと非燃料有効部１１ｂとの境界部を示している。
【0026】
本実施形態では、ボロン無添加鋼板からなるバスケットプレート２１を、上部側の非燃料有効部１１ｂに対応して配置される、Ａ７群，Ａ９群のバスケットプレート２１ａ～２１ｊ（図１，２参照、図４では符号２１ｆのものだけ図示、以下同様）、及びＢ８群のバスケットプレート２１ｋ～２１ｔ（図１，２参照、図４では符号２１ｐのものだけ図示、以下同様）に適用している。図４ではＡ７群，Ａ９群及びＢ８群が明確となるように、濃いドット模様を付している。
なお、その他のＡ１群～Ａ５群、及びＢ２群～Ｂ６群に配置される各バスケットプレート２１は、バスケットプレート２１ａ，２１ｊ，２１ｋ，２１ｔ（ボロン無添加鋼板）を除いてボロン添加鋼板からなる。
なお、その他のＡ１群～Ａ５群、及びＢ２群～Ｂ６群に配置される各バスケットプレート２１は、バスケットプレート２１ａ，２１ｊ，２１ｋ，２１ｔ（ボロン無添加鋼板）を除いてボロン添加鋼板からなる。
【0027】
なお、Ｂ６群の各バスケットプレート２１は、上部側の非燃料有効部１１ｂと燃料有効部１１ａとの境界部ＢＯを跨る状態に配置されるプレートであるため、臨界防止機能及び遮蔽機能を考慮してボロン添加鋼板としている。なお、このように境界部ＢＯを跨る場合であっても、遮蔽機能が担保できる場合には、跨る部分の各バスケットプレート２１をボロン無添加鋼板とすることも可能である。
【0028】
以上説明した本実施形態の金属キャスク用バスケット２０によれば、燃料集合体１１の上部側の非燃料有効部１１ｂに対応して配置される各バスケットプレート２１がボロン無添加鋼板からなるので、材料費の低廉化を達成できる。これにより、金属キャスク１０の製品価格を低く抑えることができる。
【0029】
また、燃料集合体１１の上部側の非燃料有効部１１ｂにボロン無添加鋼板により形成されたバスケットプレート２１が配置されているので、バスケット２０の臨界防止機能及び遮蔽機能を好適に維持できる。
【0030】
（第３実施形態）
図５を参照して第３実施形態の金属キャスク用バスケットについて説明する。図５は、本発明の第３実施形態に係る金属キャスク用バスケットが適用される胴本体及びバスケットを示した図であり、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面に相当する模式縦断面図である。本実施形態の金属キャスク用バスケット２０が前記第２実施形態と異なるところは、燃料集合体１１の構成に併せて、ボロン添加率が異なるボロン添加鋼板により形成されたバスケットプレート２１（以下、「添加率が異なるバスケットプレート２１」という）を配置した点にあり、その他の構成に変わりはない。図５では添加率が異なるバスケットプレート２１が配置される群に薄いドット模様を付している。
図５を参照して第３実施形態の金属キャスク用バスケットについて説明する。図５は、本発明の第３実施形態に係る金属キャスク用バスケットが適用される胴本体及びバスケットを示した図であり、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面に相当する模式縦断面図である。本実施形態の金属キャスク用バスケット２０が前記第２実施形態と異なるところは、燃料集合体１１の構成に併せて、ボロン添加率が異なるボロン添加鋼板により形成されたバスケットプレート２１（以下、「添加率が異なるバスケットプレート２１」という）を配置した点にあり、その他の構成に変わりはない。図５では添加率が異なるバスケットプレート２１が配置される群に薄いドット模様を付している。
【0031】
図５に示すように、添加率が異なるバスケットプレート２１は、バスケット２０の上部側において、燃料集合体１１の燃料有効部１１ａと非燃料有効部１１ｂとの境界部ＢＯを跨る位置に配置されるＢ６群のバスケットプレート２１ｋ～２１ｔ（図１，２参照、図５では符号２１ｐのものだけ図示、以下同様）に適用している。また、添加率が異なるバスケットプレート２１は、バスケット２０の下部側において、燃料有効部１１ａと非燃料有効部１１ｂとの境界部ＢＯを跨る位置に配置されるＡ１群のバスケットプレート２１ａ～２１ｊ（図１，２参照、図５では符号２１ｆのものだけ図示、以下同様）に適用している。つまり、添加率が異なるバスケットプレート２１は、燃料集合体１１の燃料有効部１１ａと非燃料有効部１１ｂとの境界部ＢＯ及び境界部ＢＯの近傍となる領域（中性子線量当量率が比較的小さい領域）にのみ配置されている。
【0032】
添加率が異なるバスケットプレート２１は、燃料有効部１１ａにおけるそれ以外のボロン添加鋼板からなるバスケットプレート２１よりもボロンの添加率を小さく（ボロンの添加量を少なく）設定している。添加率が異なるバスケットプレート２１には、ボロン添加鋼板に付された刻印と異なる刻印が付されており、組み付け時の目視による区別が可能となっている。
【0033】
以上説明した本実施形態の金属キャスク用バスケット２０によれば、燃料集合体１１の上部側の非燃料有効部１１ｂに対応して配置される各バスケットプレート２１が、ボロン無添加鋼板からなり、加えて、上部側及び下部側の境界部ＢＯを跨る位置に配置されるＢ６群，Ａ１群の各バスケットプレート２１が、添加率が異なる（小さい）ボロン添加鋼板からなる。したがって、上部側及び下部側の境界部ＢＯ近傍における、中性子線量当量率が比較的小さい領域において遮蔽機能を好適に図りつつ、臨界防止機能を維持しながら、材料費の低廉化を達成できる。これにより、金属キャスク１０の製品価格をより低く抑えることができる。
【0034】
（第４実施形態）
図６を参照して第４実施形態の金属キャスク用バスケットについて説明する。図６は、本発明の第４実施形態に係る金属キャスク用バスケットが適用される胴本体及びバスケットを示した図であり、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面に相当する模式縦断面図である。本実施形態の金属キャスク用バスケット２０が前記第１～第３実施形態と異なるところは、燃料集合体１１の境界部ＢＯに対応するように、第一バスケットプレート群２１Ａと第二バスケットプレート群２１Ｂとの積層境界を設定した点にあり、その他の構成に変わりはない。図６ではボロン無添加鋼板からなるバスケットプレート２１が配置される群に濃いドット模様を付している。
図６を参照して第４実施形態の金属キャスク用バスケットについて説明する。図６は、本発明の第４実施形態に係る金属キャスク用バスケットが適用される胴本体及びバスケットを示した図であり、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面に相当する模式縦断面図である。本実施形態の金属キャスク用バスケット２０が前記第１～第３実施形態と異なるところは、燃料集合体１１の境界部ＢＯに対応するように、第一バスケットプレート群２１Ａと第二バスケットプレート群２１Ｂとの積層境界を設定した点にあり、その他の構成に変わりはない。図６ではボロン無添加鋼板からなるバスケットプレート２１が配置される群に濃いドット模様を付している。
【0035】
図６に示すように、第一バスケットプレート群２１Ａは、燃料集合体１１の燃料有効部１１ａに対応するＡ３ａ群，Ａ３群～Ａ７ａ群のバスケットプレート２１ａ～２１ｊ（図１，２参照、図６では符号２１ｆのものだけ図示、以下同様）を備えている。また、第一バスケットプレート群２１Ａは、燃料集合体１１の下部側の非燃料有効部１１ｂに対応するＡ１ａ群のバスケットプレート２１ａ～２１ｊ（図１，２参照、図６では符号２１ｆのものだけ図示、以下同様）を備えている。さらに、第一バスケットプレート群２１Ａは、燃料集合体１１の上部側の非燃料有効部１１ｂに対応するＡ９ａ群，Ａ１１ａ群のバスケットプレート２１ａ～２１ｊ（図１，２参照、図６では符号２１ｆのものだけ図示、以下同様）を備えている。
【0036】
一方、第二バスケットプレート群２１Ｂは、燃料集合体１１の燃料有効部１１ａに対応するＢ４ｂ群～Ｂ６群のバスケットプレート２１ｋ～２１ｔ（図１，２参照）、図６では符号２１ｐのものだけ図示、以下同様）を備えている。また、第二バスケットプレート群２１Ｂは、燃料集合体１１の下部側の非燃料有効部１１ｂに対応するＢ２ｂ群のバスケットプレート２１ｋ～２１ｔ（図１，２参照、図６では符号２１ｐのものだけ図示、以下同様）を備えている。さらに、第二バスケットプレート群２１Ｂは、燃料集合体１１の上部側の非燃料有効部１１ｂに対応するＢ８ｂ群のバスケットプレート２１ｋ～２１ｔ（図１，２参照）、図６では符号２１ｐのものだけ図示、以下同様）を備えている。
【0037】
燃料集合体１１の燃料有効部１１ａに対応するＡ３ａ群及びＡ７ａ群のバスケットプレート２１ａ～２１ｊは、Ａ３群～Ａ５群のバスケットプレート２１ａ～２１ｊに比べて約１／２の高さ寸法を有している。なお、燃料有効部１１ａに対応するＢ４ｂ群～Ｂ６群のバスケットプレート２１ｋ～２１ｔは、Ａ３群～Ａ５群のバスケットプレート２１と同様のものを用いている。
【0038】
これに対して、燃料集合体１１の非燃料有効部１１ｂに対応するＡ１ａ群，Ａ９ａ群，Ａ１１ａ群，Ｂ２ｂ群及びＢ８ｂ群のバスケットプレート２１は、非燃料有効部１１ｂの領域に対応する高さ寸法となるように設定されている。このように構成することにより、第一バスケットプレート群２１Ａと第二バスケットプレート群２１Ｂとの積層境界と境界部ＢＯとを合致させている。
【0039】
本実施形態では、ボロン無添加鋼板からなるバスケットプレート２１を、上部側の非燃料有効部１１ｂに対応して配置される、Ａ９ａ群，Ａ１１ａ群に配置されるバスケットプレート２１ａ～２１ｊ、及びＢ８ｂ群に配置されるバスケットプレート２１ｋ～２１ｔに適用している。また、ボロン無添加鋼板からなるバスケットプレート２１を、下部側の非燃料有効部１１ｂに対応して配置される、Ａ１ａ群に配置されるバスケットプレート２１ａ～２１ｊ、及びＢ２ｂ群に配置されるバスケットプレート２１ｋ～２１ｔに適用している。図６ではこれらのＡ９ａ群，Ａ１１ａ群，Ｂ８ｂ群，Ａ１ａ群及びＢ２ｂ群が明確となるように濃いドット模様を付している。なお、その他のＡ３ａ群～Ａ７ａ群、及びＢ４ｂ群～Ｂ６群に配置される各バスケットプレート２１は、バスケットプレート２１ａ，２１ｊ，２１ｋ，２１ｔ（ボロン無添加鋼板）を除いてボロン添加鋼板からなる。
【0040】
以上説明した本実施形態の金属キャスク用バスケット２０によれば、第一バスケットプレート群２１Ａと第二バスケットプレート群２１Ｂとの積層境界と境界部ＢＯとを合致させているので、ボロン無添加鋼板及びボロン添加鋼板からなるバスケットプレート２１を効率よく配置することができる。これにより、材料費の低廉化を達成でき、金属キャスク１０の製品価格を低く抑えることができる。
【0041】
また、燃料集合体１１の上部側及び下部側の非燃料有効部１１ｂにボロン無添加鋼板からなるバスケットプレート２１が配置されているので、バスケット２０の臨界防止機能及び遮蔽機能を好適に維持できる。
【0042】
（第５実施形態）
図７を参照して第５実施形態の金属キャスク用バスケットについて説明する。図７は、本発明の第５実施形態に係る金属キャスク用バスケットが適用される胴本体及びバスケットを示した図であり、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面に相当する模式縦断面図である。本実施形態の金属キャスク用バスケット２０が前記第４実施形態と異なるところは、添加率が異なるバスケットプレート２１を配置した点にあり、その他の構成に変わりはない。図７では添加率が異なるバスケットプレート２１が配置される群に薄いドット模様を付している。
図７を参照して第５実施形態の金属キャスク用バスケットについて説明する。図７は、本発明の第５実施形態に係る金属キャスク用バスケットが適用される胴本体及びバスケットを示した図であり、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面に相当する模式縦断面図である。本実施形態の金属キャスク用バスケット２０が前記第４実施形態と異なるところは、添加率が異なるバスケットプレート２１を配置した点にあり、その他の構成に変わりはない。図７では添加率が異なるバスケットプレート２１が配置される群に薄いドット模様を付している。
【0043】
図７に示すように、添加率が異なるバスケットプレート２１は、燃料集合体１１の境界部ＢＯに隣接する燃料有効部１１ａに配置されるＡ３ａ群，Ａ７ａ群のバスケットプレート２１ａ～２１ｊ（図１，２参照、図７では符号２１ｆのものだけ図示、以下同様）に適用している。つまり、添加率が異なるバスケットプレート２１は、燃料集合体１１の境界部ＢＯの近傍となる領域（中性子線量当量率が比較的小さい領域）に配置されている。
【0044】
添加率が異なるバスケットプレート２１は、燃料有効部１１ａにおけるそれ以外のボロン添加鋼板からなるバスケットプレート２１よりもボロンの添加率を小さく（ボロンの添加量を少なく）設定している。添加率が異なるバスケットプレート２１には、ボロン添加鋼板に付された刻印と異なる刻印が付されており、組み付け時の目視による区別が可能となっている。
【0045】
以上説明した本実施形態の金属キャスク用バスケット２０によれば、燃料集合体１１の非燃料有効部１１ｂに対応して配置される各バスケットプレート２１が、ボロン無添加鋼板からなり、加えて、境界部ＢＯに隣接するＡ３ａ群，Ａ７ａ群の各バスケットプレート２１が、添加率が異なる（小さい）ボロン添加鋼板からなる。したがって、境界部ＢＯの近傍における、中性子線量当量率が比較的小さい領域において遮蔽機能を好適に図りつつ、臨界防止機能を維持しながら、材料費の低廉化を達成できる。これにより、金属キャスク１０の製品価格をより低く抑えることができる。
なお、遮蔽機能が担保できる場合には、境界部ＢＯに隣接するＢ４ｂ群やＢ６群のバスケットプレート２１を添加率が異なるボロン添加鋼板に設定することも可能である。
なお、遮蔽機能が担保できる場合には、境界部ＢＯに隣接するＢ４ｂ群やＢ６群のバスケットプレート２１を添加率が異なるボロン添加鋼板に設定することも可能である。
【0046】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前記実施形態に限られず、各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。
例えば、前記第１，第２，第４実施形態では、ボロン添加鋼板からなるバスケットプレート２１を１種類用いたものを示したが、これに限られることはなく、群毎に異なる添加率のバスケットプレート２１を１種類または複数種類用いてもよい。また、前記第３，第５実施形態では、添加率が異なるバスケットプレート２１を配置した群を設けたが、これに加えて、群毎に添加率の異なるバスケットプレート２１を１種類または複数種類用いてもよい。これらの場合、収納する燃料集合体１１の中性子線量当量率に対応させて添加率の異なるバスケットプレート２１を配置することが好ましい。
このように構成することによって、遮蔽機能を好適に図りつつ、臨界防止機能を維持しながら、材料費の低廉化をより好適に達成することができる。
例えば、前記第１，第２，第４実施形態では、ボロン添加鋼板からなるバスケットプレート２１を１種類用いたものを示したが、これに限られることはなく、群毎に異なる添加率のバスケットプレート２１を１種類または複数種類用いてもよい。また、前記第３，第５実施形態では、添加率が異なるバスケットプレート２１を配置した群を設けたが、これに加えて、群毎に添加率の異なるバスケットプレート２１を１種類または複数種類用いてもよい。これらの場合、収納する燃料集合体１１の中性子線量当量率に対応させて添加率の異なるバスケットプレート２１を配置することが好ましい。
このように構成することによって、遮蔽機能を好適に図りつつ、臨界防止機能を維持しながら、材料費の低廉化をより好適に達成することができる。
【0047】
また、前記第２～第５実施形態において、バスケットプレート２１ａ，２１ｊ，２１ｋ，２１ｔは、ボロン無添加鋼板からなるものを用いたが、これに限られることはなく、ボロン添加鋼板や添加率の異なるバスケットプレート２１を用いてもよい。
【0048】
また、各実施形態において、各群のバスケットプレート２１の設置枚数や高さ寸法等は、適宜設定することができる。
【符号の説明】
【0049】
１０ 金属キャスク
１１ 燃料集合体（使用済燃料の集合体）
１１ａ 燃料有効部
１１ｂ 非燃料有効部
１２ 胴本体
１３ 区画部
２０ 金属キャスク用バスケット（バスケット、積層体）
２１ バスケットプレート
２１Ａ 第一バスケットプレート群
２１Ｂ 第二バスケットプレート群
ＢＯ 境界部
Ｏ１ 軸心
１１ 燃料集合体（使用済燃料の集合体）
１１ａ 燃料有効部
１１ｂ 非燃料有効部
１２ 胴本体
１３ 区画部
２０ 金属キャスク用バスケット（バスケット、積層体）
２１ バスケットプレート
２１Ａ 第一バスケットプレート群
２１Ｂ 第二バスケットプレート群
ＢＯ 境界部
Ｏ１ 軸心
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】