報告書番号

N12020

タイトル（和文）

新素材を用いた放射性物質輸送容器緩衝体の落下試験による適用性評価

タイトル（英文）

Applicability of Shock Absorber using a New Material for Radioactive Materials Transport Cask by Drop Tests

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

通常、放射性物質輸送容器の緩衝体には海外産の天然木材が主に使用されている。近年、木材は需要の増加により緩衝材に適した材種の不足や調達性、コスト面での悪化が懸念されている。そのため本研究では、木材の代替材料に要求される衝撃吸収性能、断熱性能を有する硬質発泡ウレタン（rigid polyurethane foam、以下R-PUF）に着目し、R-PUFを用いて試験体密度、変形速度、試験温度をパラメータとした圧潰特性試験による応力－ひずみ関係の材料データを取得した。さらに、R-PUFを用いた緩衝体を取り付けた輸送容器縮尺モデルによる9m落下試験、数値解析による落下試験評価を実施した。試験で得られたキャスクに発生する最大応答加速度は設計上で想定した値を下回ることを確認し、R-PUFの緩衝体への適用性を確認した。また、圧潰特性試験で取得した材料特性データを基に9m落下解析を実施した結果、落下試験で発生した加速度挙動をよく再現し、R-PUFの材料特性データの有効性を確認した。

概要 （英文）

Generally, imported wood materials have been used for shock absorber of radioactive materials transport cask. Recently, there are concerns about shortage, availability and cost increase of the woods for shock absorber because of increased demand.
In this study, rigid polyurethane foam(R-PUF) with good shock absorption and insulation performance was adopted as the alternative material of the woods. The stress-strain data of R-PUF considering density, temperature and strain rate dependence were obtained by static and dynamic compressive tests. In addition, 9m drop tests of the scale cask with R-PUF absorber were conducted. It was confirmed that the design value are conservative compared with the test results. Accordingly, applicability of R-PUF to the shock absorber was clarified. Because the numerical analysis by LS-DYNA showed the good agreement with the test results of maximum acceleration of the cask, the validity of the obtained material data was confirmed.

報告者

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