CN108369830A - 用于存储和/或运输核燃料组件的包括具有不同功能的架层的框架设备 - Google Patents

用于存储和/或运输核燃料组件的包括具有不同功能的架层的框架设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于存储和/或运输核燃料组件的框架设备，包括用于中子吸收和热传导的第一架层(Ei‑1，Ei+1)和用于机械强度的第二架层(E2i)，该第二架层被布置成与第一架层交替，每个第一架层(Ei‑1，Ei+1)包括具有交错的凹口(6a，6b)的第一组件和第二组件，该第一组件和第二组件由包括硼的铝合金制成，并且每个第二架层(Ei)包括沿堆叠方向(8)堆叠的第一结构件和第二结构件(7a，7b)，每个结构件由一种或多种没有中子吸收元素的材料制成，所述结构件(7a，7b)在其沿堆叠方向(8)相对的边缘上没有凹口。

Description

用于存储和/或运输核燃料组件的包括具有不同功能的架层 的框架设备
技术领域
本发明涉及运输和/或存储核燃料组件的领域，该核燃料组件优选地为其中的燃料已被辐照的使用过的组件。
背景技术
这种也被称为存储“篮筐”或“框架”的设备包括多个相邻的壳体，每个壳体能够接纳核燃料组件。
旨在被置容在封装部(emballage)的腔中的该存储设备被设计成能够同时满足三个基本功能，这三个基本功能将在下文简要地阐述。
首先是对由燃料组件释放的热量的热传递功能。通常，使用铝或铝的合金，因为它具有合适的导热性。
第二个功能涉及中子吸收，和当存储设备装载有燃料组件时对保持存储设备的亚临界度的担心。该存储设备是通过使用中子吸收材料(诸如硼)制成的。另外，通过例如在界定出存储设备的壳体的间隔件内部提供可能被填充水的空间也可以确保亚临界度。
最后，第三个基本功能涉及设备的机械强度。需要指出的是，该设备的整体机械强度必须符合运输/临时存储核材料的法规安全要求，尤其是在所谓的“自由跌落”测试方面。
根据现有技术，已知通过下述方式来形成篮筐：对使用堆叠的和交错的带凹口的结构性组件制成的架层(étages)进行叠置。这些组件使用相同的铝基材料制成，该铝基材料包括很高的硼密度以满足中子吸收功能。
但是，这种硼材料价格昂贵，因此在大量使用该硼材料时会造成十足的缺陷。这是在该设计类型中的情况，考虑到为了满足热功能，有必要提供相当大的厚度来“传输”热流。作为说明性的目的，以这种方式设计的篮筐可能需要高达3吨至5吨的包括硼的铝合金。
就此而言，应当指出，这种设计存在一个矛盾在于：合金中硼含量越高，热功能越退化。因此，主要是当这种折衷方案必须将在整体质量和成本方面的常规要求也考虑在内时，很难产生令人满意的折衷方案来适当地满足这些热吸收功能和热传递功能。实际上，硼材料材质的带凹口组件的厚度增加似乎是降低这些组件中的硼含量并因此降低这些组件的成本的明显的理论解决方案。然而，这严重地不利于整个篮筐质量，从而没有显著地降低必需的硼含量以满足亚临界标准。为了从材料成本的角度将硼含量降低到令人满意的值，必须提供超大尺寸的厚度，这不符合封装操作要求。
此外，关于对篮筐的所有堆叠的和交错的带凹口组件提供相同的硼铝合金的这种设计，随时间推移去验证机械强度可能被发现证实起来是复杂的。
发明内容
因此，本发明的目的是至少部分地克服上文所提到涉及现有技术的实施例的缺点。
为此，本发明的目的是提供一种用于运输和/或存储核燃料组件的存储设备，所述设备包括多个相邻的壳体，每个壳体用于接纳核燃料组件，该设备包括沿着与壳体的纵向轴线平行的堆叠方向进行堆叠的多个架层，该壳体完全地或部分地由所述架层界定。
根据本发明，存储设备包括
用于中子吸收和热传导的第一架层(E1，Ei-1，Ei+1)和用于机械强度的第二架层(E2，Ei)，该第二架层与第一架层沿着所述堆叠方向交替地布置，
每个第一架层(E1，Ei-1，Ei+1)包括至少一个沿着与堆叠方向正交的第一方向延伸的带凹口组件和至少一个沿着与第一方向以及堆叠方向正交的第二方向延伸的第二带凹口组件，第一组件和第二组件是交错的并且各自包括至少一个包括硼的铝合金材质的元件，
每个第二架层(E2，Ei)包括至少一个沿着第一方向延伸的第一结构件和至少一个沿着第二方向延伸的第二结构件，第一结构件和第二结构件沿着堆叠方向被堆叠并且每个结构件由一种或多种没有中子吸收元素的材料制成，第一结构件和第二结构件各自在其沿着堆叠方向相对的边缘上没有凹口，并且每个结构件具有有一高度的横截面，该高度沿着整个该结构件大致是固定不变的。
并且，对于第一架层Ei-1和第一架层Ei+1被布置在其两侧的第二架层Ei中的至少一个，第二架层Ei的第一结构件搁置在第一架层Ei-1的第一带凹口组件的边缘上并穿过该第一架层Ei-1的第二带凹口组件的凹口，而第一架层Ei+1的第二带凹口组件的边缘搁置在第二架层Ei的第二结构件上，该第二结构件穿过该第一架层Ei+1的第一带凹口组件的凹口。
本发明的非凡之处在于它设置了满足特定和不同功能的交替架层，尤其是使得能够更容易随时间推移验证机械强度。事实上，这通过第二架层的结构来确保，第二架层的结构的唯一目的是尤其在侧向自由下落的情况下确保存储设备的机械强度。中子保护或热传递功能与形成第二架层的这些结构件没有关联。进一步地，由于这些结构件上没有凹口，所以这些结构件提供了特别高的机械强度，同时具有有限的高度。第二架层的结构件的这种减小的高度使得能够增加形成第一架层的带凹口组件的高度，这改善了中子吸收功能和热传递功能。
最后，应注意的是，尽管在第二架层的结构件上没有凹口，但是第二架层的结构件通过与形成相邻的第一架层的组件的凹口配合而完美地结合在叠组中。这有助于获得结构化的叠组并提供提高的机械强度。
本发明还提供了以下被单独采用或组合采用的可选特征中的至少一个。
第一组件和第二组件在其沿着堆叠方向相对的边缘中的每个边缘上具有凹口。由于该布置，凹口之间的剩余截面大致定中心在交错的组件的高度上。这允许更好的机械强度。然而，在不脱离本发明的范围的情况下，只有相对的边缘中的一个边缘设置有凹口。
交替的第一结构件和第一带凹口组件形成第一壳体分隔间隔件，在第一壳体分隔间隔件的两侧至少界定出两个壳体，并且，交替的第二结构件和第二带凹口组件形成第二壳体分隔间隔件，在第二壳体分隔间隔件的两侧至少界定出两个壳体，第一分隔间隔件和第二分隔间隔件彼此正交。
进一步地，每个第一间隔件和每个第二间隔件优选地具有大致固定不变的厚度，这使得能够实现第二架层的结构件与燃料组件之间的直接接触。这尤其是在侧向自由下落的情况下提供了对横向应变的更好传递。
每个第一架层在第一带凹口组件和第二带凹口组件之间的交错区域之外具有沿着堆叠方向的第一平均高度H1，每个第二架层在第一结构件和第二结构件之间的交叉区域之外具有沿着堆叠方向的第二平均高度H2，并且第一平均高度和第二平均高度满足条件0.1<H2/H1<0.35。如上文所述论述的，普遍存在的带凹口组件使得中子吸收功能和热传递功能够被适当地满足。
而且，第一高度H1优选地高于100mm。这个高度值有利地限制了要叠置的架层的数量，因此有助于制造方法。
为了增强中子吸收功能，第一带凹口组件和第二带凹口组件的所述铝合金元件中的至少一些中的硼含量高于25mg/cm3。然而，具有高的硼含量的元件的存在不会对存储设备的总成本不利，因为这些元件不在壳体分隔间隔件的整个高度上延伸，而是在第一架层内延伸。
每个第一结构件和每个第二结构件优选地由钢制成。
每个第二架层在第一结构件和第二结构件之间的交叉区域处包括连接销，该连接销至少部分地穿过第一结构件和第二结构件。该布置提高了存储设备的机械强度，虽然在不脱离本发明的范围的情况下，两个交叉的结构件之间的单个支撑件可能是足够的。
优选地，第一结构件和第二结构件各自具有正方形截面或矩形截面。
进一步地，第一结构件和第二结构件各自具有有均匀宽度或非均匀宽度的截面，该宽度对应于分隔间隔件的厚度。
可选地，沿着堆叠方向延伸的水孔穿过第一结构件和第二结构件中的每一个。
交错的第一带凹口组件和第二带凹口组件各自被制成为一体件，或者利用多个部件制成，该多个部件被组装至彼此并且优选地在其之间界定出空的空间以用于水膜的流通。
这些第一结构件和第二结构件各自被制成为一体件，或者利用组装至彼此的多个部件制成。
存储设备还包括布置在堆叠的第一架层和第二架层的外围处的外围壁，所述外围壁界定出壳体中的一些壳体的一部分。
最后，存储设备被构造成使得在组装构型下，沿着堆叠方向的间隙被设置在架层的组成元件之间的交叉/交错区域处。这能够有助于这些组成元件之间的在其交叉/交错区域之外的接触。
本发明的另一个目的是一种用于存储和/或运输核燃料组件的封装部，该封装部包括腔，如上文所述的存储设备被置容在该腔中。
本发明的一个目的还在于一种封装装置(colis)，该封装装置包括这种封装部和被布置在该封装部的存储设备的壳体中的燃料组件。
本发明的进一步的优点和特征将出现在下文的详细非限制性描述中。
附图说明
本说明将参照附图作出，在附图中：
-图1为根据本发明的用于存储和/或运输核燃料组件的存储设备的没有细节的透视图；
-图2为沿着图1的横向平面P截取的局部横截面视图；
-图3a和图3b为根据本发明的第一优选实施例所示的组装时的存储设备的一部分的透视图；
-图4a和图4b为详细示出了图3a和图3b中所示的存储设备的组成元件之间的配合的透视图；
-图5、图6a和图6b示出了根据替代实施例的存储设备；
-图7为根据本发明的第二优选实施例的存储设备的横截面视图；
-图8a和图8b为详细示出了图7中所示的存储设备的组成元件之间的配合的透视图；
-图9为关于根据替代实施例所示的存储设备的与图8a的视图类似的视图；
-图10为根据本发明的第三优选实施例的存储设备的一部分的透视图；
-图11为详细示出了图10中所示的存储设备的组成元件之间的配合的透视图；
-图12为图10和图11中所示的存储设备的用于机械强度的第二架层的局部透视图；以及
-图13为形成存储设备的第一架层的带凹口组件中的一个的横截面视图。
具体实施方式
参照图1和图2，示出了存储设备1，该存储设备被设置成放置在用于运输和/或临时存储经辐照的核燃料组件(未示出)的封装部(未示出)的腔中。通常，当封装部接纳存储设备1并且该封装部装载有经辐照的燃料组件时，所有的这些元件形成封装装置，这也是本发明的目的。
如在图1和图2中可看到的，存储设备1包括多个相邻的平行设置的壳体2，壳体各自沿着纵向轴线4延伸。壳体2每个都能够接纳至少一个方形截面的燃料组件，并且优选地为单独一个。壳体的数量被设置在四到二十四之间，例如，如图1中的十二个壳体。
壳体2因此被设置为彼此并置。壳体通过多个分隔间隔件9、11制成，该分隔间隔件与轴线4平行并且还与封装部的穿过封装部底部和封装部的盖子的纵向轴线平行。使用沿着堆叠方向8进行堆叠的不同元件6a、6b、7a、7b形成间隔件9、11，该堆叠方向优选地与壳体2的纵向轴线4平行。按照惯例，在下文的描述中，假定“高度”的概念将与堆叠方向8相关联。
间隔件9、11彼此平行且彼此垂直地布置。更确切地说，间隔件9、11由第一架层E1和第二架层E2形成，该第一架层和第二架层沿着堆叠方向8交替堆叠。因此，每个架层大致对应于设备1的轴向部段。
第一架层E1具有中子吸收功能和热传导功能。第一架层各自包括第一带凹口组件6a，该第一带凹口组件在沿着与堆叠方向8正交的第一方向10的同一平面内平行地延伸。该第一架层还包括第二带凹口组件6b，该第二带凹口组件在按照与第一方向10以及堆叠方向8正交的第二方向12的同一平面内平行地延伸。第一带凹口组件6a和第二带凹口组件6b在它们的凹口处垂直地交错，这将在下文中详细描述。由于这些凹口之间的配合，在设备1的组装状态下，第一带凹口组件6a、第二带凹口组件6b位于与轴线4正交的同一平面中。在此，这些组件6a、6b对应于由包括硼的铝合金制成的实心梁，其中硼含量可以高于25mg/cm3。
此外，通过使用在沿着第一方向10的同一平面内平行地延伸的第一结构件7a和在沿着第二方向12的同一平面内平行地延伸的第二结构7b，第二架层E2具有机械强度功能。第一结构件7a和第二结构件7b沿着堆叠方向8堆叠。第一结构件和第二结构件可以直接彼此叠置，或者可以在第一结构件和第二结构件的交叉区域处提供小的间隙，这将在下文进行描述。第一结构件和第二结构件优选地由钢制成，或者由任何其他类似的、不含中子吸收元素的材料制成。关于中子吸收元素，它意在表示对于热中子具有高于100靶恩(barns)的有效截面的元素。举例说明，这些材料是不含硼、钆、铪、镉、铟等的材料。
当元件6a、6b、7a、7b按照由这些附图标记指定的顺序沿着方向8堆叠时，由此产生的间隔件9、11一起界定出壳体2，每个壳体具有大致方形或矩形形状的横截面。当然，壳体2可以具有任何其他形式，以使得能够保持具有不同形状(例如六边形形状)的燃料组件。
优选地，组件6a、6b、7a、7b中的每一个在两个外围间隔件14之间延伸，这些组件中的每一个紧固到该外围间隔件，这些外围间隔件14使得能够从侧面关闭形成篮筐芯部的架层E1、E2的叠组。
举例说明并且如所示出的，这些外围间隔件14的数量可以是四个，每个外围间隔件可以在设备1的整个高度上延伸，并且部分地界定出该设备1的外围壳体2。
另一方面，如从上文可以清楚地显示的，间隔件9、11有助于在其两侧界定出多个壳体2。通过交替地堆叠第一带凹口组件6a和第一结构件7a来获得每个被称为第一间隔件的间隔件9，而通过交替地堆叠第二带凹口组件6b和第二结构件7b来获得每个被称为第二间隔件的间隔件11。在它们各自的叠组中，元件6a、6b、7a、7b通过优选地总是具有相同的定向而被堆叠。
在此，由于为组成间隔件的元件6a、6b、7a、7b采用了相同的宽度，所以每个间隔件9、11具有大致固定的厚度Ep。这使得能够具有大致为平面的内表面以界定出壳体2，燃料组件可以被布置成基于平面的支撑而抵靠该表面。
现在参照图3a到图4b，根据本发明的第一优选的实施例，将详细描述篮筐的第一架层和第二架层的每一个的设计以及相邻架层的配合。为此，在这些图中，示出了某个被标记为Ei的第二架层，以及分别位于第二架层Ei的两侧的两个相邻的第一架层Ei-1和Ei+1。为了清楚描述起见，在下文中将使用与在图中出现的设备的定向有关的术语“上部”和“下部”。
首先，应当指出，为了实现高机械强度，架层Ei的每个第一结构件7a和每个第二结构件7b在其下部和上部相对的边缘上没有凹口，这些结构件7a、7b中的每一个结构件的横截面的高度沿着所考虑的结构件全部是大致固定的。就这一点而言，这些梁状结构件的横截面优选为正方形或矩形，该截面的宽度沿着梁状结构件全部是均匀的且对应于相关的分隔间隔件9、11的厚度Ep。梁7a、7b是实心的并且各自被制成为钢的一体件。然而，如图3a中所示的，在第一结构件7a和第二结构件7b之间的交叉区域处，这些结构件可以被钻有盲孔或通孔20。两个相向的孔20容纳连接销19，该连接销能够确保篮筐的同一第二架层的这两个梁7a、7b之间的机械连接。因此，销19在侧向自由下落(即，在该自由下落期间，篮框沿着与壳体的轴线4正交的方向移动)的情况下实现了剪切销的功能。然而，在不脱离本发明的范围的情况下，单个支撑件可以被保留在这两个梁7a、7b之间。图5中示出了使用连接销19的这种方案的更详细视图。该图对应于根据图6a和图6b中所示的替代实施例的存储设备，但图中示出的销插入原理仍然适用于图4a和图4b中所示的模式。
仍然参照图3a到图4b，应当指出，在该优选的实施例中，每个第一组件6a和每个第二组件6b在其相对的两个下部边缘和上部边缘上具有凹口。更确切地说，每个第一组件6a在其下部边缘6a′上具有凹口24′，而每个第一组件在其上部边缘6a″上还具有凹口24″。通过相同的方式，每个第二组件6b在其下部边缘6b′上具有凹口22′，而每个第二组件在其上部边缘6b″上还具有凹口22″。
为了限制制造成本，元件6a和元件6b具有相同的截面(高度和厚度)，并且凹口24′、24″与凹口22″、22′分别且大致具有相同的高度。元件6a和元件6b也大致相同。
对于每个第一架层Ei-1、Ei+1，凹口22′和24″可以两两相配合，使得它们各自的底部彼此接触，但是沿着方向8的小间隙仍然是优选的方案。由于在两个梁6a、6b之间以及在凹口22′、24″的延伸过梁的第一平均高度H1的至少30％(并且至多为45％)的高度处进行嵌套的这种交错，这些梁6a、6b之间沿着方向8的覆盖范围优选地对应于梁高度的多于60％，这使得能够认为这些梁大致被布置在篮筐的同一横向平面中。就这一点而言，应当说明的是，在这些梁6a、6b之间的交错区域之外，这些梁各自具有优选地高于100mm的第一平均高度H1。该高度远高于结构件7a、7b的在该结构件的交叉区域之外的第二平均高度H2，因为这些高度的尺寸被设定成满足条件0.1<H2/H1<0.35。
如之前所说明的，在梁6a、6b之间的交错区域中，在凹口22′、24″的底部处具有小的安装间隙是优选的。在凹口24′的底部和结构件7b的上部边缘之间、结构件7b的下部边缘和结构件7a的上部边缘之间、凹口22″的底部和结构件7a的下部边缘之间也是如此。这种布置使得能够有利于在交错/交叉区域之外的元件6a、6b、7a、7b之间的接触，并且因此确保了非常稳定的安装，在更高的元件长度上实现支撑。通过这样做，还避免了超静定结构。要指出的是，该特征也适用于本发明的其他优选实施例。
在通过凹口22′和凹口24″的配合获得的篮筐的组装构型中，架层Ei-1的梁6a、6b被嵌套，使得上部边缘6a″与凹口22″的底部大致连续。因此，第二架层Ei的第一结构件7a在该第一结构件的下部边缘处被搁置在第一架层Ei-1的第一带凹口组件6a的上部边缘6a″上。该第一结构件7a还穿过该第一架层Ei-1的第二组件6b的凹口22″，使得该第一结构件的上部边缘与该第一架层Ei-1的第二组件6b的上部边缘6b″大致处于同一平面内。这使得第二架层Ei的第二结构件7b能够通过该第二结构件的下部边缘被搁置在第一架层Ei-1的第二组件6b的上部边缘6b″上。
另外，第一架层Ei+1的第二带凹口组件6b的下部边缘6b'搁置在该第二结构件7b上。该第二结构件还穿过第一架层Ei+1的第一组件6a的凹口24'，使得第二结构件的下部边缘与该第一架层Ei+1的第一组件6a的下部边缘6a'大致在同一平面中。这使得第一架层Ei+1的该第一组件6a能够通过第一组件的下部边缘6a'被搁置在第二架层的Ei的第一结构件7a的上部边缘上。因此，第一架层Ei+1的第一组件6a以与第一架层Ei-1的第一组件6a相同的方式被布置和定向在叠组中，并且之后对于参与沿着方向8逐渐形成交替的第一架层和第二架层的所有其他元件6b、7a、7b也是一样的。
图5、图6a和图6b示出了上文所述的第一模式的替代实施例。此外，在附图中，具有相同附图标记的元件对应于相同或相似的元件。在该替代方案中，关于之前描述的构造的唯一改变在于第一带凹口组件6a和第二带凹口组件6b的设计，该第一带凹口组件和第二带凹口组件仅在其相对的边缘中的一个边缘上具有凹口。事实上，对于第一组件6a，仅在第一组件的下部边缘6a′上保留凹口24′，但第一组件的上部边缘6a″保持没有凹口。通过相同的方式，对于第二组件6b，仅在第二组件的上部边缘6b″上保留凹口22′，但第二组件的下部边缘6b'保持没有凹口。在凹口22″、24′彼此配合使得它们各自的底部彼此接触或沿着方向8具有小间隙的组装状态下，这些凹口22″、24′的末端部分各自留有自由空间，使得第一结构件7a和第二结构件7b分别穿过该自由空间。因此，凹口22″、24′中的该自由空间的高度与穿过该自由空间的这些结构件7a、7b的高度大致相同。
在这种特殊情况下，交替地形成第一架层和第二架层通过沿方向8堆叠元件6a、7a、7b、6b来实现。
图7至图8b示出了第二实施例，在该第二实施例中，分隔间隔件9、11的一些部分包括第一壁和第二壁，在第一壁和第二壁之间界定出可能充有水的空间，该空间使得能够围绕一个或多个壳体实现水膜(lame d'eau)。第一壁利用带凹口元件6a、6b制成。再次，第二模式与第一模式具有许多相似之处，如此使得在附图中，具有相同附图标记的元件对应于相同或相似的元件。
在该第二优选的实施例中，中心壳体2完全被水膜间隔部包围，而外围壳体相反没有这种膜。为此，第一结构件7a和第二结构件7b具有有不均匀宽度的横截面，该第一结构件和第二结构件在其限定出中心壳体2的部分处具有加厚部分40。如在图8a中可见的，每个加厚部分40的与中心壳体相对的侧表面被设置成接纳用于关闭水膜间隔部的板41(为了清楚起见，图8a中仅部分地示出了四个中的两个板41，但是这些板在图7中全部示出，并且在图8b中全部被移除)。
这些关闭板41因此构成水膜间隔部的第二壁，其中这些关闭板没有凹口并且具有与其部分地界定出的外围壳体的宽度大致相等的宽度。该第二壁利用多个彼此邻接并且沿方向8堆叠的板制成，但是具有大致等于间隔件高度的长度的单个板也是合适的。
关于元件6a、6b，关闭板41由包括中子吸收元素的材料制成，优选地，由铝基合金制成。
在此的每个加厚部分40由单独的构件构成，该单独的构件固定到实质上形成结构件7a、7b的梁，优选地利用螺钉连接来进行附接。从在叠组中直接相邻的带凹口组件6a、6b侧向偏移的水孔42穿过第二部分，以允许水穿过孔并且沿着整个间隔件进行流通。因此，沿着间隔件，水在第一架层处在组件6a、6b与关闭板41之间穿过，而水在第二架层处穿过水孔42。
另外，由于水孔42的侧向偏移，每个梁保持着令人满意的工作截面，其易于实现适当的机械强度。每个梁还具有支撑凸耳44，在该支撑凸耳处，连接销20被布置在结构件7a、7b之间。这些凸耳44优选地分别布置在加厚部分40的端部处、布置在梁的相对于加厚部分的另一侧。
在图9中所示的替代实施例中(图9中没有示出关闭板41)，每个结构件7a、7b被制成一体件，即设置有一个或多个水孔42的加厚部分40与梁的其余部分一体制成，由于该加厚部分40和支撑凸耳44的存在，梁的截面始终具有不均匀变化的宽度。
参照图10至图13，示出了第三优选的实施例，该第三优选的实施例与之前的实施例的不同之处在于，该第三优选的实施例的带凹口组件6a、6b不是实心的，而是每个带凹口组件由组装至彼此的多个部件制成，该多个部件在其之间界定出空的空间50，以使水膜穿过。为了确保水膜的流通，孔42也穿过用于机械强度的结构件7a、7b，如在图12中更好地看到的。
在该第三优选的实施例中，边缘6a′、6a″、6b′和6b″设置有与结合第一优选的实施例描述的凹口相同类型的凹口24′、24″、22′、22″。因此，通过设置在每个组件6a、6b的组成元件上的彼此相向的切口来一起形成这些凹口。
更准确地说，参照图13，以在组件的凹口外部通过的平面中的截面的形式示出了组件6a中的一个。当然，组件6b具有相同或类似的设计。
组件6a通常由两个平行的半组件构成，这两个平行的半组件通过附接装置52彼此连接，该附接装置穿过将这些半组件分开并且位于空的空间50中的间隔件54。
每个半组件包括大致为平面的外壁56并且由不含中子吸收元素的铝合金制成。在这些外壁56中制成切口，以形成凹口24′、24″、22′、22″。另外，每个半组件包括具有较小厚度的大致为平面的内壁58，该内壁压靠在该内壁的相关的壁56的内表面上。壁58由包括中子吸收元素的材料制成，该材料例如为包括碳化硼(B4C)的合金、优选为铝基合金。界定出空的空间50的彼此相向的内壁58具有没有凹口的大致固定不变的截面。
当然，本领域技术人员可以对刚刚仅通过非限制性示例的方式描述的存储设备1进行各种修改。

Claims (18)

1.一种用于运输和/或存储核燃料组件的存储设备(1)，所述设备包括多个相邻的壳体(2)，每个壳体用于接纳核燃料组件，所述设备包括沿着与所述壳体的纵向轴线(4)平行的堆叠方向(8)堆叠的多个架层(E1，E2)，所述壳体完全地或部分地由所述架层界定，
其特征在于，所述存储设备包括
用于中子吸收和热传导的第一架层(E1，Ei-1，Ei+1)和用于机械强度的第二架层(E2，Ei)，所述第二架层与所述第一架层沿着所述堆叠方向(8)交替地布置，
每个第一架层(E1，Ei-1，Ei+1)包括至少一个沿着与所述堆叠方向(8)正交的第一方向(10)延伸的带凹口组件(6a)和至少一个沿着与所述第一方向(10)以及所述堆叠方向(8)正交的第二方向(12)延伸的第二带凹口组件(6b)，第一组件和第二组件是交错的并且各自包括至少一个包括硼的铝合金材质的元件，
每个第二架层(E2，Ei)包括至少一个沿着所述第一方向(10)延伸的第一结构件(7a)和至少一个沿着所述第二方向(12)延伸的第二结构件(7b)，所述第一结构件和所述第二结构件沿着所述堆叠方向(8)被堆叠并且每个结构件由一种或多种没有中子吸收元素的材料制成，所述第一结构件和所述第二结构件各自在其沿着所述堆叠方向相对的边缘上没有凹口，并且每个结构件具有有一高度的横截面，所述高度沿着整个该结构件大致是固定不变的，
以及，对于第一架层(Ei-1)和第一架层(Ei+1)被布置在两侧的所述第二架层(Ei)中的至少一个，所述第二架层(Ei)的第一结构件(7a)搁置在第一架层(Ei-1)的第一带凹口组件(6a)的边缘(6a″)上并穿过该第一架层(Ei-1)的第二带凹口组件(6b)的凹口(22″)，而第一架层(Ei+1)的第二带凹口组件(6b)的边缘(6b′)搁置在所述第二架层(Ei)的第二结构件(7b)上，该第二结构件穿过该第一架层(Ei+1)的第一带凹口组件(6a)的凹口(24′)。
2.根据权利要求1所述的存储设备，其特征在于，所述第一组件和所述第二组件(6a，6b)在其沿着所述堆叠方向(8)相对的边缘中的每个边缘上具有凹口。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的存储设备，其特征在于，交替的第一结构件(7a)和第一带凹口组件(6a)形成第一壳体分隔间隔件(9)，在所述第一壳体分隔间隔件的两侧至少界定出两个壳体(2)，以及，交替的第二结构件(7b)和第二带凹口组件(6b)形成第二壳体分隔间隔件(11)，在所述第二壳体分隔间隔件的两侧至少界定出两个壳体(2)，第一分隔间隔件和第二分隔间隔件彼此正交。
4.根据权利要求3所述的存储设备，其特征在于，每个第一间隔件和每个第二间隔件(9，11)具有大致固定不变的厚度(Ep)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的存储设备，其特征在于，每个第一架层(E1，Ei-1，Ei+1)在所述第一带凹口组件和所述第二带凹口组件(6a，6b)之间的交错区域之外具有沿着所述堆叠方向(8)的第一平均高度(H1)，以及，每个第二架层(E2，Ei)在所述第一结构件和所述第二结构件(7a，7b)之间的交叉区域之外具有沿着所述堆叠方向(8)的第二平均高度(H2)，以及，所述第一平均高度和所述第二平均高度(H1，H2)满足条件0.1<H2/H1<0.35。
6.根据前述权利要求中任一项所述的存储设备，其特征在于，第一高度(H1)高于100mm。
7.根据前述权利要求中任一项所述的存储设备，其特征在于，所述第一带凹口组件和所述第二带凹口组件(6a，6b)的所述铝合金材质的元件中的至少一些元件中的硼含量高于25mg/cm3。
8.根据前述权利要求中任一项所述的存储设备，其特征在于，每个第一结构件和每个第二结构件(7a，7b)由钢制成。
9.根据前述权利要求中任一项所述的存储设备，其特征在于，每个第二架层(E2，Ei)在所述第一结构件和所述第二结构件(7a，7b)之间的交叉区域处包括连接销(20)，该连接销至少部分地穿过所述第一结构件和所述第二结构件。
10.根据前述权利要求中任一项所述的存储设备，其特征在于，所述第一结构件和所述第二结构件(7a，7b)各自具有正方形截面或矩形截面。
11.根据前述权利要求中任一项所述的存储设备，其特征在于，所述第一结构件和所述第二结构件(7a，7b)各自具有有均匀宽度或不均匀宽度的截面。
12.根据前述权利要求中任一项所述的存储设备，其特征在于，沿着所述堆叠方向(8)延伸的水孔(42)穿过所述第一结构件和所述第二结构件(7a，7b)中的每一个。
13.根据前述权利要求中任一项所述的存储设备，其特征在于，所述第一结构件和所述第二结构件(7a，7b)各自被制成为一体件，或者利用组装至彼此的多个部件制成。
14.根据前述权利要求中任一项所述的存储设备，其特征在于，交错的所述第一带凹口组件和所述第二带凹口组件(6a，6b)各自被制成为一体件，或者利用多个部件(56，58)制成，所述多个部件被组装至彼此并且优选地在其之间界定出空的空间(50)。
15.根据前述权利要求中任一项所述的存储设备，其特征在于，所述存储设备还包括布置在堆叠的所述第一架层和第二架层的外围处的外围壁(14)，所述外围壁界定出所述壳体中的一些壳体的一部分。
16.根据前述权利要求中任一项所述的存储设备，其特征在于，所述存储设备被构造成使得在组装构型中，沿着所述堆叠方向(8)的间隙被设置在元件(6a，6b，7a，7b)之间的交叉/交错区域处。
17.一种用于存储和/或运输核燃料组件的封装部，所述封装部包括腔，根据前述权利要求中任一项所述的存储设备(1)被置容在所述腔中。
18.一种封装装置，所述封装装置包括根据权利要求17所述的封装部和布置在该封装部的存储设备的壳体中的燃料组件。
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