CN111279426B - 用于容纳放射性危险废物的桶的安全壳器具 - Google Patents

Abstract

一种用于在干燥空气环境中安全地运输和存储放射性危险废物的安全壳器具。该器具包括容纳放射性危险废物的单个桶、容纳该桶的密封且屏蔽的安全壳容器以及外部储器。外部储器可以是由铁制成的外部屏蔽容器(OSV)的形式，以提供进一步的屏蔽。这种外部储器适用于具有较高活性废物的桶。外部储器也可以是合成包装组件的形式，该合成包装组件增加了对大气危害的保护，但是在屏蔽方面几乎没有增加。这种外部储器适用于具有较低活性废物的桶。

Description

用于容纳放射性危险废物的桶的安全壳器具

优先权要求

本申请要求于2017年8月31日提交的临时申请第62/552,726号的优先权和权益，该临时申请通过引用以其整体并入本文。

发明领域

本公开的实施例总体上涉及安全地运输和存储容纳放射性危险废物的桶。

背景

需要一种用于小型模块化B型易裂变废物的廉价运输和存储安全壳器具(containment cask)，其能够运输和存储至少以下内容物：(a)DOE-EM遗留废物，包括美国标准的55加仑、85加仑和110加仑桶和其他类似或更小尺寸的储器(containers)中的接触式处理(CH)和远程处理(RH)TRU废物；和(b)来自加拿大原子能有限公司(AECL)的设施(facilities)的网篮构造(basket configuration)中的加拿大氘铀(CANDU)乏燃料。

任何此类安全壳器具都必须遵守美国和加拿大有关易裂变和放射性内容物运输和存储的广泛适用法规。

发明概述

提供了用于安全地运输和存储容纳放射性危险废物的桶的安全壳器具和方法的实施例。

其中一个实施例是用于在干燥空气环境中安全地运输和存储放射性危险废物的安全壳器具。该器具包括容纳放射性危险废物的单个桶、容纳该桶的密封且屏蔽的安全壳容器(containment vessel)以及外部储器。

外部储器可以采取多种形式。它可以是由铁制成的外部屏蔽容器(OSV)的形式，以提供进一步的屏蔽。这种外部储器适用于具有较高活性废物的桶。外部储器也可以是合成包装组件(overpack assembly)的形式，该合成包装组件增加了对假设的事故情况(例如，自由跌落、刺穿、以及火灾)的保护，但是在屏蔽方面几乎没有增加。这种外部储器适用于具有较低活性废物的桶。

在查阅以下附图和详细描述后，对于本领域技术人员来说，本发明的其他容器、方法、装置、特征和优点将是明显的或将变得明显。意图是，所有此类附加的系统、方法、特征和优点被包括在本说明书内，落入本发明内容的范围内，并且由所附权利要求保护。

附图简述

参考以下附图可以更好地理解本公开的许多方面。附图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在清楚地说明本公开的原理上。此外，在附图中，贯穿若干视图，类似的参考标记指示相应的部分。

图1是器具的第一实施例的透视图，其中剖面示出了外部屏蔽容器(OSV；外部储器)，该外部屏蔽容器容纳普通(common)安全壳容器(CCV)，该普通安全壳容器被设计成容纳具有放射性危险废物的单个桶。

图2是图1中的OSV的分解图。

图3是位于图1和图2中的OSV的顶端和底端处的冲击限制器(上部和/或下部)的透视图，其中剖面示出了封装硬质聚氨酯泡沫的不锈钢壳体。

图4是该器具的第二实施例的透视图，示出了容纳图1的CCV的非屏蔽的合成包装组件，该合成包装组件被设计成容纳具有放射性危险废物的单个桶。

图5是图4的器具的第二实施例的透视图，其中剖面示出了容纳图1中的CCV的外部储器(非屏蔽外包装)。

图6是图4的器具的第二实施例的剖视图。

图7是分别与第一实施例和第二实施例相关的图1和图4中的CCV的透视图。

图8是图1和图6中的CCV的分解图。

图9A至图9C是图7中的CCV的截面图，通过对每个桶使用不同尺寸的有效载荷衬里(payload liner)，来容纳不同尺寸的具有放射性危险废物的桶。

详细描述

A.安全壳器具的第一实施例

图1是由附图标记10表示的安全壳器具的第一实施例的透视图，其中剖面示出了外部屏蔽容器12(OSV；外部储器)，外部屏蔽容器12容纳普通安全壳容器(CCV)14，普通安全壳容器(CCV)14被设计成容纳具有放射性危险废物的单个不锈钢桶16(图9)，放射性危险废物包括但不限于，不合规的远程处理的超铀(RH-TRU)废物(例如RH-TRU废物包含不被废物隔离试验板(WIPP)验收标准所允许的物品，例如气雾罐，小型液体储器等)、加拿大氘铀(CANDU)废物、放射性碎片、实验乏核燃料、辐照裂变材料、核燃料碎片、高放射性废物(HLW)、大于C类的废物(GTCC)等。桶16可以是以下任何一种桶：美国标准的110加仑桶16a(图9A)、85加仑桶16b(图9B)或55加仑桶16c(图9C)。安全壳器具10的设计简单且成本低。为了处理具有较高放射性废物含量的桶，安全壳器具10的第一实施例被设计成比第二实施例具有更多的屏蔽，这将在本文后面详细描述。

CCV 14具有在顶端和底端之间延伸的长形的圆柱形主体18。CCV主体包括圆柱形侧壁25、在底端处并焊接到侧壁25上的平面底板22、在顶端处焊接到侧壁25上的具有敞开顶部的扩口螺栓凸缘(flared bolt flange)23、以及安装到扩口螺栓凸缘23的顶部并位于敞开顶部上方的圆形平面盖24。侧壁25、底板22、扩口螺栓凸缘23和盖24一起组合界定了容纳单个桶16的内部区域，并提供了CCV 14中的放射性材料的防泄漏安全壳。CCV 14是由不锈钢制成，并且是所容纳的桶16的主要屏蔽机构。当用于运输和存储时，CCV 14处于完全密封的构型。

图2是OSV 12的分解图。OSV 12具有在顶端和底端之间延伸的长形的圆柱形OSV主体26。OSV主体26包括侧壁27、在底端处与侧壁27集成的平面底板28、以及在顶端处安装到侧壁27并位于OSV 12的敞开顶部上方的圆形平面盖32。OSV主体26界定了容纳CCV 14的内部区域，CCV 14具有容纳放射性危险废物的单个桶16。OSV 12不是压力保持组件，而仅仅是保护CCV 14免受外部事件影响的结构，例如潜在的跌落、刺穿、火灾等。

OSV 12包括将外部辐射剂量率(external radiation dose rates)降低到可接受水平所需的补充屏蔽(supplemental shielding)。在优选实施例中，OSV 12的侧壁27、底板28和盖32由球墨铸铁(ductile cast iron)制成。在优选实施例中，铁制侧壁27的厚度(a)在冲击限制器56之间约为7英寸，(b)在冲击限制器56悬于OSV端部处约为6.5英寸，以及(c)在底端处约为6英寸。安全壳器具10可用于运输和存储具有RH-TRU废物和/或辐照燃料废物的桶16。此外，RH-TRU和辐照燃料废物可分别表现出不大于200瓦和1500瓦的衰变热。

在顶端处的盖32通过多个合金钢螺栓34以及钢垫圈36和弹性垫圈防风雨密封件与OSV主体26螺栓连接，以防止水侵入。对准销也用于促进OSV盖的对准和安装操作。

OSV 12包括一个或更多个排放端口38，优选包括一个排放端口，排放端口具有相应的排放端口塞42，用于启用和禁用排放。设置排放端口38以允许在存储或现场操作期间检查OSV空腔是否存在液体，并在需要时进行排放。如果现场和/或管理法规有要求，排放端口也可用于连续监控。当安全壳器具10处于存储模式时，排放端口38能够自由排放，以防止水滞留在密封的CCV 14的外部的OSV 12的内部区域中。

多个在直径上相对的提升耳轴44定位于相对的侧面上，并从OSV主体26的表面向外延伸，从而能够竖直搬运安全壳器具10并固定安全壳器具10。提升耳轴44被铸造到OSV主体中，是一种简单的提升轭设计(lift yoke design)，无需特殊设备即可操作，并符合ANSI-N14.6行业标准。提升耳轴44也可用于系紧安全壳器具10以便运输。

多个系紧凸耳46也定位成从OSV主体26的表面向外延伸，以使安全壳器具10能够被固定。作为示例，系紧凸耳46使安全壳器具10能够固定到拖车车厢。由于安全壳器具10的重量轻(例如，CCV重量在2650磅和6200磅之间，并且器具总重量在26,100磅和30,000磅之间)，每次公路运输最多可以装运3个安全壳器具10，并且系紧臂46可用于将安全壳器具10固定到拖车车厢。

OSV 12包括从OSV主体26向外延伸的多个上部冲击限制器附接凸耳52，使得上部冲击限制器56可以定位在OSV 12的顶端。OSV 12还包括从OSV主体26向外延伸的多个下部冲击限制器附接凸耳54，使得下部冲击限制器56可以定位在OSV 12的底端。在优选实施例中，上部冲击限制器和下部冲击限制器56中的每一个在构造上是相同的。

上部冲击限制器和下部冲击限制器56是对称的且可互换的。如图3所示，每个冲击限制器56在其内部具有配合在OSV 12的相应端部上的空间。每个冲击限制器56具有封装硬质聚氨酯泡沫62的不锈钢壳体58。在优选实施例中，壳体具有约0.075英寸的厚度。每个冲击限制器56包括多个附接凸耳64，这些附接凸耳64优选使用T型螺栓连接件接合并附接到与OSV 12相关联的附接凸耳54(图2)。排放管66使水能够离开底部冲击限制器56和OSV 12之间的环形间隙区域。对于顶部冲击限制器56，排放管66被盖住以防止水侵入。底部橡胶环68和多个径向橡胶条72被设计成接合OSV 12的外部。如果需要，剪切环(shear ring)74提供剪切效果(shearing effect)。其他合适类型的冲击限制器是已知的，并且可以用来代替与优选实施例相关的冲击限制器。

在优选实施例中，测量得到的安全壳器具10的直径约为74.5英寸，且垂直高度约为84.5英寸。此外，坚固的设计使得安全壳器具10能够存储在现有建筑物中或室外。

B.安全壳器具的第二实施例

现在将参考图4至图6描述由附图标记10’表示的安全壳器具的第二实施例。安全壳器具10’(第二实施例)被设计成更小且在重量方面上比安全壳器具10(第一实施例)更轻，以便在单次托运中使可以运输的安全壳器具的数量最大化。图4是安全壳器具10’的透视图。图5是第二实施例的透视图，其中剖面示出了非屏蔽的合成包装组件76(外部储器)，该非屏蔽的合成包装组件76容纳CCV 14(图1)，该CCV 14被设计为容纳具有放射性危险废物的单个桶16(图7)，例如，表现出的衰变热不超过200瓦的接触式处理的超铀(CHTRU)废物。图6是安全壳器具10’的截面图。合成包装组件76大体上提供最小的补充屏蔽，以辅助CCV 14提供的主屏蔽。

合成包装组件76具有由圆柱形盖组件78覆盖的圆柱形基座组件75。盖组件78通过多个等间距的螺栓80栓接到基座组件75，以将CCV 14固定在其内部空腔中。基座组件75和盖组件78通常由填充有硬质聚氨酯泡沫的不锈钢壳体制成。屏蔽具有灵活性。屏蔽插件可以针对不同的内容物进行优化，消除了重新包装具有不合规的TRU废物的一些桶的需求，从而减少了装运。

盖组件78具有多个提升突耳81，以便能够使用标准索具对盖组件78和装载的包装件10’进行竖直搬运。基座组件75配备有多个系紧臂82，以使合成包装组件76(和安全壳器具10’)能够固定至支撑结构83。由于包装10'和内容物的重量轻(即，CCV重量约为3100磅，而器具总重量在约6,000磅至8,200磅之间)，每次公路运输最多可以装运10个安全壳器具10'，并且系紧臂82可用于将安全壳器具10'固定到拖车车厢。

如图6所示，合成包装组件76在组装时具有在顶端和底端之间延伸的长形的圆柱形主体。在底端处具有焊接到基座组件75的主体上的平面底板83，并且在顶端处具有焊接到盖组件78的主体上的平面顶板84。

至于泡沫插件，基座组件75的侧面具有外部不锈钢壳体75b和内部不锈钢壳体75a，其中侧面泡沫85在外部不锈钢壳体75b和内部不锈钢壳体75a之间。盖组件78的侧面也具有外部不锈钢壳体78b和内部不锈钢壳体78a，其中侧面泡沫86在外部不锈钢壳体78b和内部不锈钢壳体78a之间。基座组件75的底端包括拐角泡沫87和中心泡沫87。热支架(thermal spider)也可以位于中心泡沫87中用于散热。盖组件78的顶端包括拐角泡沫88和中心泡沫89。外部壳体和内部壳体的厚度被设计成具有最佳的缓冲性能，并且在优选实施例中，分别为3/16英寸和14规格(gauge)。

就尺寸而言，在优选实施例中，测量得到的安全壳器具10’的直径约为47英寸，且垂直高度约为64.5英寸。

C.普通安全壳容器(CCV)

图7是存储在安全壳器具10、10’的第一实施例和第二实施例中的CCV 14(图1和图4中)的透视图，图8是其分解图。如图7和图8所示，CCV 14具有在顶端和底端之间延伸的长形的圆柱形主体18。CCV主体包括圆柱形侧壁18、在底端处并焊接到侧壁18上的平面底板22、在顶端处焊接到侧壁18上的具有敞开顶部的扩口螺栓凸缘23、以及安装到扩口螺栓凸缘23顶部并位于敞开顶部上方的圆形平面盖24。侧壁18、底板22、扩口螺栓凸缘和盖24一起组合界定了内部区域，该内部区域容纳单个桶16，并提供足够的屏蔽以将辐射包含在CCV14内。在优选实施例中，桶16可以具有至多390的裂变克当量(FGE；即钚239的克数)。

盖24通过多个捕获闭合螺栓(captured closure bolts)99以及相应垫圈101安装到扩口螺栓凸缘23。捕获螺栓99有助于某些有效载荷所需的远程盖(remote lid)的安装和移除操作。对准销用于促进CCV盖的对准和安装操作。多个间隔开的同心O形环102(弹性垫圈全天候密封件；内部用于密封；外部用于测试)位于CCV 14的盖24和螺栓凸缘23之间。盖24中的多个螺纹孔103使得CCV 14能够使用标准的索具(钢丝绳、钩环、旋转吊环)竖直地升高和降低。在优选实施例中，CCV 14的直径约为32.5英寸，且垂直高度约为47.38英寸。

CCV 14包括测试端口组件104，其可用于运用已知技术测试CCV 14的密封能力(排气和泄漏)。实质上，测试端口组件104用于排空CCV 14，用惰性气体(例如氦气)回填CCV14，然后检查是否泄漏。测试端口组件104具有通过多个端口盖螺栓110安装在圆形盖孔108内的端口盖106。双重O形圈112(内部用于密封；外部用于测试)被用在端口盖106和与圆形盖孔108相关联的环形底部之间。快速连接阀114安装在圆形盖孔116上方，以能够获取CCV14的内部气压。通过移除端口盖106来接近该快速连接阀114。

一个或更多个模块化补充屏蔽罩可以被添加到CCV 14，或者单独的屏蔽罩衬里(例如，稍后描述的有效载荷衬里)可以被添加到CCV 14的内部空腔。这些额外的屏蔽罩可以作为衬里添加到CCV 14中。每个屏蔽罩可以针对特定组或类型的放射性危险废物被优化。

D.有效载荷衬里

基于各种有效载荷的尺寸和屏蔽要求，有效载荷衬里可以被用在CCV空腔内以支撑CCV空腔内的内容物并提供额外的屏蔽。有效载荷衬里可以由各种材料和尺寸制成，这取决于所需屏蔽的类型和数量。

图9A、图9B和图9C是通过分别使用不同尺寸的有效载荷衬里118a、118b和118c分别容纳不同尺寸的桶16a、16b和16c的CCV 14的截面图，这些桶具有放射性危险废物。具体地，图9A示出了美国标准的110加仑的桶16a。图9B示出了美国标准的85加仑的桶16b。图9C示出了美国标准的55加仑的桶16c。

参考图9A，有效载荷衬里118a具有圆形平台122a，桶16a搁置在该平台上。具有圆柱形的内部区域的圆柱形下部部分124a将平台122a支撑在CCV 14的底板22上方。

参考图9B，有效载荷衬里118b具有长形的主体，该主体具有带有圆柱形的内部区域的顶部部分126b、带有圆柱形的内部区域的下部部分124b、以及位于顶部部分126b和下部部分124b之间并将顶部部分126b和下部部分124b分开的圆形平面平台122b。圆柱形的下部部分124b将平台122b支撑在CCV 14的底板22上方。桶16b被容纳在CCV 14的顶部和衬里118b的平台122b之间在顶部部分126b的内部区域中。顶部部分126b还被设计成使单个桶16b沿着在CCV 14的顶端和底端之间延伸的竖直轴线大致在CCV 14内居中。

参考图9C，有效载荷衬里118c具有长形的主体，该主体具有带有圆柱形的内部区域的顶部部分126c、带有圆柱形的内部区域的下部部分124c、以及位于顶部部分126c和下部部分124c之间并将顶部部分126c和下部部分124c分开的圆形平面平台122c。圆柱形的下部部分124c将平台122c支撑在CCV 14的底部部分22上方。桶16c被容纳在CCV 14的顶部和衬里118c的平台122c之间在顶部部分126c的内部区域中。顶部部分126c还被设计成沿着在CCV 14的顶端和底端之间延伸的竖直轴线将单个桶16c大体上置于CCV 14内的中心。

有效载荷衬里118可以由各种不同的材料制成。在一些实施例中，有效载荷衬里118可以包括补充屏蔽，以辅助使放射性危险废物容纳在桶16内。其中在一个实施例中，有效载荷衬里118由不锈钢制成，不锈钢本身就是屏蔽材料。其中在另一个实施例中，有效载荷衬里118由聚氨酯泡沫制成，聚氨酯泡沫不屏蔽但吸收中子。

E.变更和修改

应当强调的是，本发明的上述实施例，特别是任何“优选的”实施例，仅是实施方式的可能的非限制性示例，仅被阐述以清楚理解本发明的原理。可以对本发明的上述实施例作出许多变更和修改，而实质上不背离本发明的精神和原理。所有的这样的修改和变更意图在此被包括在本公开内容和本发明的范围内。

作为一个例子，安全壳器具10和10’可以容纳不同于所描述的尺寸的桶。

作为另一个例子，不同于冲击限制器56的冲击限制器可以与OSV 12结合使用。

本申请还涉及以下内容：

1)一种用于安全地运输和存储放射性危险废物的安全壳器具，所述器具包括：

单个桶，其容纳所述放射性危险废物；

安全壳容器，其具有在顶端和底端之间延伸的长形的圆柱形主体，所述主体具有长形的圆柱形侧壁、圆形平面底板和圆形平面盖，所述圆形平面底板在所述底端处被安装到所述侧壁，所述盖在所述顶端处被安装到所述侧壁，其中，所述主体界定容纳所述单个桶的内部区域，并且提供屏蔽以抑制从所述单个桶发出的辐射；以及

外部储器，其具有在所述外部储器的顶端和底端之间延伸的长形的圆柱形主体，所述外部储器的所述主体具有长形的圆柱形侧壁、圆形平面底板和圆形平面盖，所述外部储器的所述圆形平面底板在所述外部储器的所述底端处被安装到所述外部储器的所述侧壁，所述外部储器的所述圆形平面盖在所述外部储器的所述顶端处被安装到所述外部储器的所述侧壁，其中，所述外部储器的所述主体界定了容纳所述安全壳容器的内部区域，所述安全壳容器具有容纳所述放射性危险废物的所述单个桶。

2)根据1)所述的器具，其中，所述外部储器是外部屏蔽容器，所述外部屏蔽容器包括补充屏蔽，以降低来自所述单个桶内的所述放射性危险废物的外部剂量率。

3)根据2)所述的器具，其中，所述安全壳容器由不锈钢制成，并且所述外部储器由球墨铸铁制成。

4)根据3)所述的器具，其中，所述外部储器包括一个或更多个排放口，使得所述外部储器能够自由排放以防止水的滞留。

5)根据2)所述的器具，还包括分别位于所述外部储器的所述顶端和所述底端处的上冲击限制器和下冲击限制器，所述上冲击限制器和所述下冲击限制器各自包括封装硬质聚氨酯泡沫的不锈钢壳体。

6)根据2)所述的器具，还包括从所述外部储器的所述主体向外延伸的多个耳轴，以能够竖直搬运所述器具和固定所述器具。

7)根据1)所述的器具，还包括：

在所述安全壳容器内的有效载荷衬里，所述衬里具有长形的主体，所述长形的主体具有带有圆柱形内部区域的顶部部分、带有圆柱形内部区域的下部部分，以及位于所述顶部部分和所述下部部分之间并将所述顶部部分和所述下部部分分开的平面平台；

其中，所述单个桶被容纳在所述安全壳容器的顶部与所述衬里的所述平台之间在所述顶部部分的所述内部区域中；并且

其中，所述顶部部分使所述单个桶沿着在所述安全壳容器的所述顶端和所述底端之间延伸的竖直轴线大致在所述安全壳容器内居中。

8)根据7)所述的器具，其中，所述衬里还包括补充屏蔽，以降低来自所述单个桶内的所述放射性危险废物的外部剂量率。

9)根据1)所述的器具，其中，所述外部储器是合成包装组件，所述合成包装组件包括不锈钢的、被间隔开的内部壳体和外部壳体，在所述合成包装组件的顶部、底部和侧面处的所述内部壳体和所述外部壳体之间有聚氨酯泡沫。

10)根据1)所述的器具，其中，所述单个桶是以下标准尺寸中的一种：110加仑、85加仑以及55加仑。

11)根据1)所述的器具，其中，所述安全壳容器还包括：

多个螺栓，其将所述安全壳容器的所述盖附接到所述安全壳容器的所述主体；和

在所述安全壳容器的所述盖和所述主体之间的多个间隔开的同心O形环。

12)根据1)所述的器具，其中，所述安全壳容器还包括用于测试通风特性和泄漏特性的测试端口。

13)根据1)所述的器具，其中，所述安全壳容器的所述主体在所述安全壳容器的所述顶端处包括螺栓凸缘，所述螺栓凸缘从所述安全壳容器的所述侧壁向外张开，所述安全壳容器的所述盖在所述安全壳容器的所述顶端处安装到所述螺栓凸缘。

14)一种用于在干燥空气环境中安全地运输和存储放射性危险废物的安全壳器具，所述器具包括：

安全壳容器，其具有在顶端和底端之间延伸的长形的圆柱形主体，所述主体具有长形的圆柱形侧壁、圆形平面底板和圆形平面盖，所述圆形平面底板在所述底端处安装到所述侧壁，所述圆形平面盖在所述顶端处安装到所述侧壁，其中，所述主体界定内部区域，所述内部区域具有接纳并且容纳单个桶的尺寸和形状，所述单个桶容纳所述放射性危险废物，并且所述主体提供屏蔽以抑制从所述单个桶发出的辐射；以及

外部储器，其具有在所述外部储器的顶端和底端之间延伸的长形的圆柱形主体，所述外部储器的所述主体具有长形的圆柱形侧壁、圆形平面底板和圆形平面盖，所述外部储器的所述圆形平面底板在所述外部储器的所述底端处被安装到所述外部储器的所述侧壁，所述外部储器的所述圆形平面盖在所述外部储器的所述顶端处被安装到所述外部储器的所述侧壁，其中，所述外部储器的所述主体界定了容纳所述安全壳容器的内部区域，所述安全壳容器具有容纳所述放射性危险废物的所述单个桶。

15)根据14)所述的器具，其中，所述器具包括在所述安全壳容器的所述内部区域中的所述单个桶。

16)根据14)所述的器具，其中，所述外部储器包括：

补充屏蔽，以进一步抑制从所述单个桶发出的辐射；和

分别位于所述外部储器的所述顶端和所述底端处的上冲击限制器和下冲击限制器。

17)根据14)所述的器具，还包括：

在所述安全壳容器内的有效载荷衬里，所述衬里具有长形的主体，所述长形的主体具有带有圆柱形内部区域的顶部部分、带有圆柱形内部区域的下部部分，以及在所述顶部部分和所述下部部分之间并将所述顶部部分和所述下部部分分开的平面平台；

其中，所述单个桶被容纳在所述安全壳容器的顶部和所述衬里的所述平台之间在所述顶部部分的所述内部区域中；并且

其中，所述顶部部分使所述单个桶沿着在所述安全壳容器的所述顶端和所述底端之间延伸的竖直轴线大致在所述安全壳容器内居中。

18)根据17)所述的器具，其中，所述衬里还包括补充屏蔽，以辅助使所述放射性危险废物容纳在所述单个桶内。

19)根据16)所述的器具，其中，所述安全壳容器的所述主体是由不锈钢制成，并且所述外部储器的所述主体是由铁制成。

Claims (19)

1.一种用于安全地运输和存储放射性危险废物的安全壳器具，所述器具包括：

单个桶，其容纳所述放射性危险废物；

安全壳容器，其具有在顶端和底端之间延伸的长形的圆柱形主体，所述主体具有长形的圆柱形侧壁、圆形平面底板和圆形平面盖，所述圆形平面底板在所述底端处被安装到所述侧壁，所述盖在所述顶端处被安装到所述侧壁，其中，所述主体界定容纳所述单个桶的内部区域，并且提供屏蔽以抑制从所述单个桶发出的辐射；

外部储器，其具有在所述外部储器的顶端和底端之间延伸的长形的圆柱形主体，所述外部储器的所述主体具有长形的圆柱形侧壁、圆形平面底板和圆形平面盖，所述外部储器的所述圆形平面底板在所述外部储器的所述底端处被安装到所述外部储器的所述侧壁，所述外部储器的所述圆形平面盖在所述外部储器的所述顶端处被安装到所述外部储器的所述侧壁，其中，所述外部储器的所述主体界定了容纳所述安全壳容器的内部区域，所述安全壳容器具有容纳所述放射性危险废物的所述单个桶；以及

有效载荷衬里，其位于所述安全壳容器内，所述衬里具有长形的主体，所述长形的主体具有带有圆柱形内部区域的顶部部分、带有圆柱形内部区域的下部部分，以及位于所述顶部部分和所述下部部分之间并将所述顶部部分和所述下部部分分开的平面平台。

2.根据权利要求1所述的器具，其中，所述外部储器是外部屏蔽容器，所述外部屏蔽容器包括补充屏蔽，以降低来自所述单个桶内的所述放射性危险废物的外部剂量率。

3.根据权利要求2所述的器具，其中，所述安全壳容器由不锈钢制成，并且所述外部储器由球墨铸铁制成。

4.根据权利要求3所述的器具，其中，所述外部储器包括一个或更多个排放口，使得所述外部储器能够自由排放以防止水的滞留。

5.根据权利要求2所述的器具，还包括分别位于所述外部储器的所述顶端和所述底端处的上冲击限制器和下冲击限制器，所述上冲击限制器和所述下冲击限制器各自包括封装硬质聚氨酯泡沫的不锈钢壳体。

6.根据权利要求2所述的器具，还包括从所述外部储器的所述主体向外延伸的多个耳轴，以能够竖直搬运所述器具和固定所述器具。

7.根据权利要求1所述的器具，

其中，所述单个桶被容纳在所述安全壳容器的顶部与所述衬里的所述平台之间在所述顶部部分的所述内部区域中；并且

其中，所述顶部部分使所述单个桶沿着在所述安全壳容器的所述顶端和所述底端之间延伸的竖直轴线大致在所述安全壳容器内居中。

8.根据权利要求1所述的器具，其中，所述衬里还包括补充屏蔽，以降低来自所述单个桶内的所述放射性危险废物的外部剂量率。

9.根据权利要求1所述的器具，其中，所述外部储器是合成包装组件，所述合成包装组件包括不锈钢的、被间隔开的内部壳体和外部壳体，在所述合成包装组件的顶部、底部和侧面处的所述内部壳体和所述外部壳体之间有聚氨酯泡沫。

10.根据权利要求1所述的器具，其中，所述单个桶是以下标准尺寸中的一种：110加仑、85加仑以及55加仑。

11.根据权利要求1所述的器具，其中，所述安全壳容器还包括：

多个螺栓，其将所述安全壳容器的所述盖附接到所述安全壳容器的所述主体；和

在所述安全壳容器的所述盖和所述主体之间的多个间隔开的同心O形环。

12.根据权利要求1所述的器具，其中，所述安全壳容器还包括用于测试通风特性和泄漏特性的测试端口。

13.根据权利要求1所述的器具，其中，所述安全壳容器的所述主体在所述安全壳容器的所述顶端处包括螺栓凸缘，所述螺栓凸缘从所述安全壳容器的所述侧壁向外张开，所述安全壳容器的所述盖在所述安全壳容器的所述顶端处安装到所述螺栓凸缘。

14.一种用于在干燥空气环境中安全地运输和存储放射性危险废物的安全壳器具，所述器具包括：

安全壳容器，其具有在顶端和底端之间延伸的长形的圆柱形主体，所述主体具有长形的圆柱形侧壁、圆形平面底板和圆形平面盖，所述圆形平面底板在所述底端处安装到所述侧壁，所述圆形平面盖在所述顶端处安装到所述侧壁，其中，所述主体界定内部区域，所述内部区域具有接纳并且容纳单个桶的尺寸和形状，所述单个桶容纳所述放射性危险废物，并且所述主体提供屏蔽以抑制从所述单个桶发出的辐射；

外部储器，其具有在所述外部储器的顶端和底端之间延伸的长形的圆柱形主体，所述外部储器的所述主体具有长形的圆柱形侧壁、圆形平面底板和圆形平面盖，所述外部储器的所述圆形平面底板在所述外部储器的所述底端处被安装到所述外部储器的所述侧壁，所述外部储器的所述圆形平面盖在所述外部储器的所述顶端处被安装到所述外部储器的所述侧壁，其中，所述外部储器的所述主体界定了容纳所述安全壳容器的内部区域，所述安全壳容器具有容纳所述放射性危险废物的所述单个桶；以及

有效载荷衬里，其位于所述安全壳容器内，所述衬里具有长形的主体，所述长形的主体具有带有圆柱形内部区域的顶部部分、带有圆柱形内部区域的下部部分，以及位于所述顶部部分和所述下部部分之间并将所述顶部部分和所述下部部分分开的平面平台。

15.根据权利要求14所述的器具，其中，所述器具包括在所述安全壳容器的所述内部区域中的所述单个桶。

16.根据权利要求14所述的器具，其中，所述外部储器包括：

补充屏蔽，以进一步抑制从所述单个桶发出的辐射；和

分别位于所述外部储器的所述顶端和所述底端处的上冲击限制器和下冲击限制器。

17.根据权利要求14所述的器具，

其中，所述单个桶被容纳在所述安全壳容器的顶部和所述衬里的所述平台之间在所述顶部部分的所述内部区域中；并且

其中，所述顶部部分使所述单个桶沿着在所述安全壳容器的所述顶端和所述底端之间延伸的竖直轴线大致在所述安全壳容器内居中。

18.根据权利要求14所述的器具，其中，所述衬里还包括补充屏蔽，以辅助使所述放射性危险废物容纳在所述单个桶内。

19.根据权利要求16所述的器具，其中，所述安全壳容器的所述主体是由不锈钢制成，并且所述外部储器的所述主体是由铁制成。

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