DE19835802C1 - Verfahren und Beladevorrichtung zum Beladen eines Transportbehälters mit mindestens einem Brennelement - Google Patents

Abstract

Bei dem Verfahren und der Beladevorrichtung wird auf den Transportbehälter (16) in einem mit sauberem Wasser (W) gefüllten Behälterbecken (2) eines Kernkraftwerks ein Beladerohr (20) aufgesetzt. Dieses wird mit seiner seitlichen schlitzförmigen Öffnung (22) über einen Schacht oder Kanal (34) zu einem Lagerbecken (4) hin, in dem sich Brennelemente (12) befinden, abgedichtet. Danach wird eine Schleuse (10) zwischen Lagerbecken (4) und Behälterbecken (2) geöffnet. Über die seitliche Öffnung (22) werden die Brennelemente (12) aus dem Lagerbecken (4) in den Transportbehälter (16) transportiert. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß die Außenflächen des Transportbehälters (16) mit dem verschmutzten Lagerwasser (LW) des Lagerbeckens (4) nicht in Kontakt kommen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Belade­ vorrichtung zum Beladen eines Transportbehälters mit minde­ stens einem Brennelement aus einem mit Lagerwasser gefüllten Lagerbecken.

Beim Betrieb einer kerntechnischen Anlage werden Brennele­ mente, die nicht mehr zur Leistungserzeugung im Kernreaktor ange­ ordnet sind, in der Regel in einem mit Lagerwasser gefüllten Lagerbecken gelagert. Insbesondere werden abgebrannte Brenn­ elemente im Lagerbecken aufbewahrt. Mit Hilfe des Lagerwas­ sers wird die von den Brennelementen erzeugte Restwärme abge­ führt. Da das Lagerwasser in direktem Kontakt mit den Brenn­ elementen steht, ist es radioaktiv belastet. Zur Reinigung des Lagerwassers ist in der Regel ein Lagerwasser-Reinigungs­ system vorgesehen.

Die abgebrannten Brennelemente werden von Zeit zu Zeit, bei­ spielsweise wenn die Lagerkapazität im Lagerbecken erschöpft ist, mittels eines Transportbehälters aus der kerntechnischen Anlage abtransportiert. Zum Beladen des Transportbehälters ist oftmals ein Behälterbecken vorgesehen, das mit dem Lager­ becken verbunden ist. Beim Beladen des Transportbehälters mit Brennelementen wird der Transportbehälter zunächst in das Be­ hälterbecken gestellt; dann werden die Brennelemente jeweils mittels einer Handhabungseinrichtung aus dem Lagerbecken an­ gehoben, zum Transportbehälter gefahren und in diesen abge­ senkt. Aus sicherheitstechnischen Gründen wird der komplette Beladevorgang im Wasser durchgeführt; d. h. das Brennelement und der Transportbehälter sind stets vollständig von Wasser überdeckt. Der Transportbehälter ist also bei einem solchen Beladevorgang vollständig vom radioaktiv belasteten, d. h. kontaminierten Lagerwasser aus dem Lagerbecken umgeben.

Zwar ist aus dem Artikel "Informationen zu Brennelement- Transporten" von Eberhard Wild, atw - Internationale Zeit­ schrift für Kernenergie, Heft 7, 1998, Seiten 464-466, ein Kontaminationsschutz bekannt. Dieser schützt jedoch lediglich die Mantelaußenfläche des Transportbehälters vor Kontakt mit dem Lagerwasser. Die Stirnflächen und andere kritische Flä­ chen, wie z. B. die Tragzapfen, die zur Handhabung des Trans­ portbehälters vorgesehen sind, bleiben ungeschützt.

Vor dem Abtransport des Transportbehälters muß daher dessen Außenfläche, insbesondere müssen die ungeschützten kritischen Flächen, durch ein aufwendiges Reinigungssystem dekontami­ niert werden, um eine Belastung der Umwelt mit radioaktiven Substanzen beim Transport zu verhindern. Eine vollständige Dekontamination ist dabei allerdings nur schwer zu erreichen.

Aus der DE 27 06 042 A1 ist eine Anordnung zum Beladen eines Transportbehälters mit Brennelementen bekannt. Bei dieser ist vorgesehen, daß ein Einsatzkorb zusammen mit dem Behälterbo­ den in das Lagerbecken abgesenkt wird. Der eigentliche Behäl­ ter bleibt oberhalb des Wasserspiegels, so daß dessen Außen­ fläche nicht mit kontaminiertem Wasser benetzt werden kann. Die Brennelemente werden in den Einsatzkorb eingefügt, und anschließend wird der Einsatzkorb in den Behälter hochgezo­ gen. Allerdings kommt bei diesem Vorgehen der Behälterboden, auf dem der Einsatzkorb angeordnet ist, mit dem kontaminier­ ten Wasser in Kontakt und muß gereinigt werden.

Allgemein sind zur Handhabung und zum Transport von radioak­ tiven Gegenständen Schleusvorrichtungen bekannt, um ein Aus­ treten von Radioaktivität in die Umwelt beim Beladen eines Transportbehälters zu vermeiden. Ein Beispiel für eine Schleusvorrichtung ist in der FR 25 60 710 A1 beschrieben. Diese Schleusvorrichtung eignet sich jedoch nur für Schleus­ vorgänge ohne Wasserkontakt. Sie ist daher für die Handhabung von Brennelementen ungeeignet, da diese während des Belade­ vorgangs vollständig unter Wasser sein müssen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Beladevorrichtung zum Beladen eines Trans­ portbehälters anzugeben, bei denen gewährleistet ist, daß beim Transport des Transportbehälters keine radioaktiven Sub­ stanzen von der Außenfläche in die Umwelt gelangen.

Die erstgenannte Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch ein Verfahren zum Beladen eines Transportbehälters mit mindestens einem Brennelement aus einem mit Lagerwasser ge­ füllten Lagerbecken, bei dem

• - der Transportbehälter in ein Behälterbecken gebracht wird, das mit sauberem Wasser gefüllt und durch eine Schleuse vom Lagerbecken getrennt ist,
• - auf dem Transportbehälter ein Beladerohr mit einer seitli­ chen Öffnung angebracht wird,
• - die Schleuse im Bereich der seitlichen Öffnung geöffnet wird,
• - der Transportbehälter mit dem Brennelement aus dem Lager­ becken durch Transport durch die seitliche Öffnung bestückt wird,
• - die Schleuse wieder geschlossen wird und
• - das Wasser im Behälterbecken gegebenenfalls gereinigt oder ausgetauscht wird.

Der Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß das Lager­ wasser lediglich über die seitliche öffnung in das Beladerohr und von dort in das Innere des Transportbehälters gelangen kann. Es wird also verhindert, daß das kontaminierte Lager­ wasser in das Behälterbecken gelangen kann. Insbesondere wird dadurch wirksam vermieden, daß die Außenfläche des Transport­ behälters mit dem radioaktiv kontaminierten Lagerwasser in Berührung kommt.

Bevorzugt wird bei dem Verfahren vor dem Öffnen der Schleuse die seitliche Öffnung zum Lagerbecken hin abgedichtet, um ei­ nen Leckagestrom zwischen Beladerohr und Behälterbecken zu vermeiden.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn an der seitlichen Öffnung ein Schacht oder Kanal angeordnet ist, durch den das Brenn­ element bevorzugt in vertikaler Ausrichtung transportiert werden kann. Der Kanal ist insbesondere U-förmig ausgebildet und wird zum Lagerbecken hin abgedichtet, bevor die Schleuse geöffnet wird. Der Kanal ist bevorzugt am Beladerohr befe­ stigt, insbesondere verschweißt.

Vor dem Öffnen der Schleuse wird das Beladerohr zweckdienli­ cherweise zum Transportbehälter hin abgedichtet, um einen Austritt von Wasser, insbesondere Lagerwasser, in das Behäl­ terbecken zu vermeiden.

Zum Abdichten des Beladerohrs zum Transportbehälter hin und insbesondere zum Abdichten der seitlichen Öffnung oder des Kanals zum Lagerbecken hin wird vorteilhafterweise ein Dich­ tungselement verwendet, welches mit einem Fluid befüllbar, insbesondere aufblasbar ist. Ein solches Dichtungselement paßt sich in einfacher Weise der abzudichtenden Geometrie an. Durch das Aufblasen oder durch das Befüllen mit einem Fluid, beispielsweise Wasser, wird ein besonders einfaches und si­ cheres Abdichten erzielt. Dies gilt insbesondere auch dann, wenn die Spaltmaße der abzudichtenden Spalte variieren. Ein aufblasbares Dichtungselement erlaubt daher vergleichsweise große Fertigungstoleranzen.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn das Beladerohr beim An­ bringen auf den Transportbehälter in dessen Beladeöffnung eingreift, so daß auch die an der Beladeöffnung gelegene Stirnseite des Transportbehälters frei vom Lagerwasser bleibt und mit diesem nicht in Kontakt kommt.

Der Transportbehälter wird vorteilhafterweise nach dem Be­ stücken mit der gewünschten Anzahl von Brennelementen mit ei­ nem Deckel verschlossen. Dies findet bevorzugt noch im Behäl­ terbecken statt. Hierzu wird beispielsweise zunächst mit ei­ nem provisorischen Deckel die Beladeöffnung des Transportbe­ hälters verschlossen. Bei angebrachtem Deckel ist das kontaminierte Lagerwasser in dem Transportbehälter einge­ schlossen; es kann aus diesem nicht mehr nach außen gelangen. Bevorzugt wird der Transportbehälter mit einem System aus mehreren Deckeln verschlossen, die insbesondere nach der Ent­ nahme des Transportbehälters aus dem Behälterbecken ange­ bracht werden.

Das Wasser im Behälterbecken, speziell im Beladerohr, wird insbesondere nach Aufbringen des Deckels ausgetauscht oder gereinigt. Das Wasser kann in diesem Fall von den Brennele­ menten im Transportbehälter nicht verschmutzt werden. Sobald das Wasser sauber ist, wird der Transportbehälter nach Ent­ fernen des Beladerohrs oder zusammen mit diesem aus dem Be­ hälterbecken entnommen.

Es ist besonders zweckdienlich, wenn die Schleuse während des normalen Lagerbetriebs geschlossen ist, also dann, wenn ge­ rade kein Transportbehälter mit Brennelementen beladen wird. Die Schleuse wird bevorzugt nur für den Beladevorgang geöff­ net. Dadurch wird erreicht, daß sich im Behälterbecken während des Normalbetriebs ausschließlich sauberes Wasser befindet, insbeson­ dere deionisiertes Wasser. Eine radioaktive Verschmutzung des Behälterbeckens tritt daher nicht auf, und die Notwendig­ keit einer Reinigung des Behälterbeckens entfällt. Selbst beim Beladevorgang nach dem Öffnen der Schleuse wird das Be­ hälterbecken nicht verschmutzt, da das Lagerwasser aus­ schließlich über das Beladerohr in das Innere des Transport­ behälters gelangt. Beim Beladevorgang wird also nur derjenige Teilraum des Behälterbeckens mit Lagerwasser verschmutzt, der von dem Beladerohr und dem Innenraum des Transportbehälters umfaßt ist.

Das Verfahren ist nicht auf das Beladen beschränkt; es ist gleichermaßen auf ein Entladen von Brennelementen aus einem Transportbehälter in ein Lagerbecken anwendbar. Dies stellt lediglich eine kinematische Umkehr der einzelnen Verfahrens­ schritte dar. Die zugrundeliegende erfinderische Idee ist die gleiche.

Die zweitgenannte Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine Beladevorrichtung zum Beladen eines Transportbe­ hälters mit mindestens einem Brennelement aus einem mit La­ gerwasser gefüllten Lagerbecken, bei der das Lagerbecken über eine Schleuse mit einem Behälterbecken zur Aufnahme des Transportbehälters verbunden ist, wobei ein Beladerohr vorge­ sehen ist, welches auf dem Transportbehälter anbringbar ist und eine seitliche Öffnung aufweist, durch die das Brennele­ ment transportierbar ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Beladevorrichtung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Die im Hinblick auf das Verfahren aufgeführten bevorzugten Ausführungsformen gelten sinngemäß auch für die Beladevorrichtung.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Lagerbecken mit dane­ ben angeordnetem Behälterbecken, in dem ein Trans­ portbehälter mit darauf angebrachtem Beladerohr an­ geordnet ist,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung eines Längsschnitts im Bereich der Beladeöffnung des Transportbehälters entlang der Linie II-II von Fig. 3 und

Fig. 3 eine Aufsicht auf einen horizontalen Schnitt ent­ lang der Linie III-III von Fig. 1.

Gemäß Fig. 1 und 3 weisen ein Behälterbecken 2 und ein La­ gerbecken 4 eines Kernkraftwerks eine gemeinsame Boden­ platte 6 auf. Das Behälterbecken 2 ist zum Lagerbecken 4 hin im unteren Bereich von einer fest mit der Bodenplatte 6 ver­ bundenen Seitenwand 8 getrennt. Bodenplatte 6 und Seiten­ wand 8 bestehen bevorzugt aus Beton. Die Seitenwand 8 trägt eine Schiebewand oder Schleuse 10, mit der eine Durchlaßöff­ nung 11 zwischen dem Behälterbecken 2 und dem Lagerbecken 4 verschlossen werden kann. Die Schleuse 10 ist im normalen La­ gerbetrieb bevorzugt geschlossen. Mit einem Doppelpfeil 9 ist die vertikale Verschiebbarkeit der Schleuse 10 durch eine (nicht gezeigte) Manipulatoreinrichtung angedeutet.

Im Lagerbecken 4 werden Brennelemente 12 gelagert, von denen lediglich drei schematisch dargestellt sind. Die Brennele­ mente 12 sind insbesondere abgebrannte Brennelemente aus dem Kernreaktor. Zur Abführung der von den Brennelementen 12 er­ zeugten Restwärme und zur Gewährleistung einer unterkriti­ schen Neutronenflußdichte im Lagerbecken 4 ist das Lagerbec­ ken 4 bis zu einer Füllstandshöhe 14 mit Lagerwasser LW ange­ füllt. Die Brennelemente 12 werden vollständig vom Lagerwas­ ser LW überdeckt.

Das Behälterbecken 2 ist zur Aufnahme eines Transportbehäl­ ters 16 vorgesehen, mit dem die Brennelemente 12 transpor­ tiert werden können. Es ist mit sauberem Wasser W, bevorzugt ebenfalls bis zur Füllstandshöhe 14, gefüllt. Das Wasser W befindet sich insbesondere auch beim normalen Lagerbetrieb im Behälterbecken 2, d. h. wenn die Schleuse 10 geschlossen ist und der Transportbehälter 16 nicht beladen wird. Der auf dem Boden senkrecht stehende Transportbehälter 16 ist also von sauberem Wasser W umgeben. Auch sein Innenraum 17 ist mit sauberem Wasser W gefüllt.

In der Regel ist der Transportbehälter 16 zur Aufnahme von mehreren Brennelementen 12 ausgelegt. In Fig. 1 ist nur ein einziges Brennelement 12 im Innenraum 17 eingezeichnet. Beim Transport des Transportbehälters 16 muß sichergestellt sein, daß keine radioaktiven Substanzen in die Umwelt gelangen kön­ nen, daß die Umwelt also möglichst wenig mit radioaktiver Strahlung belastet wird. Der Transportbehälter 16 besitzt hierzu in der Regel eine dicke Absorberwand 18.

Der Transportbehälter 16 weist zudem an seiner Außenseite oftmals Kühlrippen auf, um die von den in seinem Innenraum 17 befindlichen Brennelementen 12 erzeugte Wärme nach außen ab­ zuführen.

Bei herkömmlichen Beladevorgängen kommt die Außenfläche des Transportbehälters 16 mit verschmutztem Lagerwasser LW in Kontakt; sie muß - wie eingangs erläutert - vor dem Trans­ port aufwendig gereinigt werden. Die Reinigung gestaltet sich aufgrund der stark zerklüfteten Oberfläche schwierig.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß eine Belastung der Umwelt durch radioaktive Substanzen ausgeschlossen werden kann, wenn die Außenwand des Transportbehälters 16 nicht mit solchen Substanzen verunreinigt wird, d. h. wenn sie a priori nicht in Kontakt mit dem Lagerwasser LW kommt. Um dies zu er­ reichen, ist ein Beladerohr 20 vorgesehen, das im Behälter­ becken 2 auf den Transportbehälter 16 mittels einer (nicht gezeigten) Manipulatoreinrichtung vertikal und konzentrisch aufgesetzt wird.

Das Beladerohr 20 ist in etwa zylinderförmig ausgestaltet. Es weist gemäß Fig. 3 an seiner zur Schleuse 10 hin orientier­ ten Seite eine seitliche Öffnung 22 auf, an der ein vertika­ ler Schacht oder Kanal 34 angebracht ist. Der Kanal 34 reicht bis zur Öffnung 11 in der Seitenwand 8 und schließt mit die­ ser dicht ab. Die Öffnung 22 ist insbesondere als ein längli­ cher Schlitz ausgestaltet, der bis zum oberen offenen Ende des Beladerohrs 20 reicht. Die seitliche Öffnung 22 ist dem­ nach schlitzförmig ausgebildet.

Zur Abdichtung des Kanals 34 und somit des Beladerohrs 20 ge­ genüber dem Lagerbecken 4 ist bevorzugt ein Dichtungsele­ ment 24 vorgesehen. Eine besonders gute Abdichtung wird er­ reicht, wenn das Dichtungselement 24 aufblasbar ist und bei­ spielsweise als ein aufblasbarer Schlauch ausgeführt ist. Das Dichtungselement 24 kann hierbei beispielsweise mit Luft oder auch mit einer Flüssigkeit befüllt oder "aufgeblasen" werden. Aufgrund der schlitzartigen Ausbildung der seitlichen Öff­ nung 22 ist das Dichtungselement 24 bevorzugt U-förmig ausge­ bildet. Beim Öffnen der Schleuse 10 vermischt sich das Lager­ wasser LW nur mit dem im Innenraum 17 und im Beladerohr 20 befindlichen Wasser W. Das Lagerwasser LW kann nicht in den etwa ringförmigen Außenraum 23 außerhalb des Beladerohrs 20 im Behälterbecken 2 gelangen.

Das Beladerohr 20 weist an seinem unteren Ende zum Transport­ behälter 16 hin ein zylindrisches Ende oder einen insbeson­ dere ringförmigen Fuß 26 auf. Das Beladerohr 20 wird beim An­ bringen auf dem Transportbehälter 16 mit seinem unteren Ende 26 in dessen Beladeöffnung 28 eingeführt. Das untere Ende 26 besitzt einen geringeren Durchmesser als die Belade­ öffnung 28 und ist mittels einer insbesondere ringförmigen Dichtung 30 (vgl. Fig. 2) zu einer seitlichen Dichtfläche des Transportbehälters 16 im Bereich der Beladeöffnung 28 ab­ gedichtet. Die Dichtung 30 kann ebenso wie das Dichtungsele­ ment 24 aufblasbar ausgebildet sein. Mit ihr wird sicherge­ stellt, daß kein verschmutztes Lagerwasser LW aus dem Innen­ raum 17 in den Außenraum 23 gelangt.

Im Inneren des Beladerohrs 20 ist, wie der Fig. 2 zu entneh­ men ist, zusätzlich eine Schürze 32 vorgesehen, die von der Schleuse 10 zu der Beladeöffnung 28 reicht und zur letzteren insbesondere schräg abfällt. Sie ist bevorzugt nach Art einer Rutsche ausgebildet. Kontaminierte Schmutzpartikel, die beim Transport von Brennelementen 12 herunterfallen, gelangen wegen der Schürze 32 in den Trans­ portbehälter 16. Entweder geschieht dies aufgrund der Neigung der Schürze 32 automatisch, oder die Schmutzpartikel werden durch ein einfaches Spülen in den Transportbehälter 16 beför­ dert.

Der Beladevorgang des Transportbehälters 16 zeichnet sich da­ durch aus, daß dieser zunächst in das mit reinem Wasser W ge­ füllte Behälterbecken 2 eingesetzt wird. Die Beladeöffnung 28 des Transportbehälters 16 ist dabei unverschlossen, so daß das Wasser W in seinen Innenraum 17 gelangt. Anschließend wird auf den Transportbehälter 16 das Beladerohr 20 aufge­ setzt. Bereits mit dem Aufsetzen wird das Beladerohr 20 ge­ genüber dem Transportbehälter 16 abgedichtet. Alternativ kann es auch erst nach dem Aufsetzen abgedichtet werden, bei­ spielsweise durch Aufblasen der Dichtung 30. Als nächstes er­ folgt die Abdichtung der seitlichen Öffnung 22, insbesondere des Kanals 34, zum Lagerbecken 4 hin mit Hilfe des Dichtungs­ elements 24.

Erst nach diesen Abdichtvorgängen wird die Schleuse 10 geöff­ net, so daß das kontaminierte Lagerwasser LW in das Innere des Beladerohrs 20 und damit in den Innenraum 17 des Trans­ portbehälters 16 gelangt. Es vermischt sich dort mit dem sau­ beren Wasser W. Mit Hilfe einer nicht näher dargestellten He­ bevorrichtung wird nun ein Brennelement 12 aus dem Lagerbec­ ken 4 angehoben, über die nach oben offene seitliche Öff­ nung 22 in das Beladerohr 20 in vertikaler Ausrichtung trans­ portiert und in den Transportbehälter 16 abgesenkt. Das Brennelement 12 befindet sich bei diesem Beladevorgang voll­ ständig unter Wasser.

Ein solcher Beladevorgang wird solange wiederholt, bis der Transportbehälter 16 mit der vorgesehenen Anzahl von Brenn­ elementen 12 bestückt ist. In der Regel wird dann die Belade­ öffnung 28 mit einem gestrichelt dargestellten Deckel 29 (vgl. Fig. 2) verschlossen, so daß das verschmutzte Lager­ wasser LW aus dem Transportbehälter 16 nicht mehr austreten kann. Nach dem Schließen der Schleuse 10 wird das Lagerwas­ ser LW aus dem Bereich des Behälterbeckens 2, insbesondere aus dem Belade­ rohr 20, entfernt und durch sauberes Wasser W ersetzt. Hierzu ist an dem Beladerohr 20 ein Anschluß 33 (vgl. Fig. 1) vorgesehen, über den das Beladerohr 20 mit einem Lagerwasser- Reinigungssystem 36 verbunden ist. Sobald das Wasser im Bela­ derohr 20 gereinigt ist, kann das Beladerohr 20 entnommen werden. Eine Kontamination der Außenfläche des Transportbe­ hälters 16 kann nicht auftreten. Die Reinigung des Wassers im Beladerohr 20 ist nicht unbedingt erforderlich, wenn das La­ gerwasser LW nur wenig kontaminiert ist. Nunmehr wird der be­ ladene Transportbehälter 16 aus dem Behälterbecken 2 gehoben und gegebenenfalls für den Transport vorbereitet, insbeson­ dere mit einem Deckelsystem zusätzlich verschlossen. Der Transportbehälter 16 kann auch zusammen mit dem Beladerohr 20 aus dem Behälterbecken 2 entnommen werden.

Aus Fig. 2 ist zu erkennen, daß die Absorberwand 18 des Transportbehälters 16 zu der Beladeöffnung 28 nach innen hin stufenförmig ausgebildet ist. Das Beladerohr 20 sitzt mit seinem unteren Ende 26 auf der obersten Stufe auf, steckt also mit einem Teilbereich im Transportbehälter 16. Die In­ nenwand des Beladerohrs 20 schließt dabei vorteilhafterweise plan mit der zweiten Stufe ab. Damit wird verhindert, daß sich eine Kante oder ein Hohlraum bildet, in dem sich Lager­ wasser LW ansammeln kann. Das Beladerohr 20 wird zum Trans­ portbehälter 16 über die Dichtung 30, beispielsweise eine Gummidichtung, abgedichtet. Das Beladerohr 20 weist in einer besonders bevorzugten Ausführung einen Schacht oder Kanal 34 auf, mit dem es mit der Seitenwand 8 des Lagerbeckens 4 ver­ bünden ist. Der Kanal 34 ist insbesondere U-förmig ausgebil­ det und verläuft am Rand der seitlichen Öffnung 22 entlang.

Der Kanal 34 weist an seinem Ende ein etwa senkrecht verlau­ fendes Abstützelement 35 auf, mit dem er auf einem Absatz der Seitenwand 8 abgestützt wird. Zwischen dem Absatz und dem Ab­ stützelement 35 verläuft das Dichtungselement 24, mit dem der Kanal 34 zur Seitenwand 8 abgedichtet ist.

Aus Fig. 3 ist weiterhin zu entnehmen, daß das Beladerohr 20 einen im wesentlichen kreisrunden Querschnitt hat, also im wesentlichen zylinderförmig ausgebildet ist. Lediglich von seiner seitlichen Öffnung 22 aus erstreckt sich der Kanal 34 bis zur gemeinsamen Seitenwand 8 des Behälterbeckens 2 und des Brennelement-Lagerbeckens 4. Das Behälterbecken 2 hat eine polygonförmige Querschnittsfläche und ist insbesondere als Achteck ausgebildet.

Die Schleuse 10 ist in einer Aussparung in der Seitenwand 8 angeordnet. Sie verschließt bedarfsgerecht die Durchlaßöff­ nung 11 zwischen Lagerbecken 4 und Behälterbecken 2.

Gemäß Fig. 3 weist die kreisrunde Querschnittsfläche des Be­ laderohrs 20 einen geringeren Durchmesser als der Transport­ behälter 16 auf. Es ist zu diesem Transportbehälter 16 kon­ zentrisch angeordnet. Das Beladerohr 20 überlappt lediglich mit seinem Kanal 34 den äußeren Rand des Transportbehäl­ ters 16.

An der Außenseite des Transportbehälters 16 sind zwei sich gegenüberliegende Henkel oder Tragevorrichtungen 38 angeord­ net, mit denen der Transportbehälter 16 durch die erwähnte Manipulatoreinrichtung angehoben werden kann. Die Tragevor­ richtungen 38 sind jeweils als sich nach oben erstreckende vertikale Stangen ausgebildet, die an ihrem oberen Ende mit einer Quertraverse miteinander verbunden sind. Die Tragevor­ richtungen 38 umfassen Tragzapfen, die am Transportbehäl­ ter 16 befestigt sind. An den Tragzapfen greifen die Stangen zur Handhabung des Transportbehälters 16 an. Beim Transport beispielsweise mit einem LKW werden die Stangen abmontiert; die Tragzapfen bleiben jedoch am Transportbehälter 16 befe­ stigt.

Ein wesentlicher Vorteil der speziellen Ausgestaltung des Be­ laderohrs 20 besteht darin, daß die Tragevorrichtungen 38, obwohl sie sich in der Regel bis über die Füllstandshöhe 14 hinaus erstrecken, nicht mit dem Lagerwasser LW in Kontakt kommen können. Die Tragzapfen der Tragevorrichtungen 38 bil­ den ein Teil des Transportbehälters 16 und kommen beim Trans­ port in der Regel mit der Umwelt in Kontakt. Da aufgrund der konstruktiven Ausgestaltung und den beschriebenen Verfahrens­ schritten ausgeschlossen ist, daß sie mit Lagerwasser LW be­ netzt werden, scheiden die Tragzapfen als Träger für radioak­ tive Schmutzpartikel aus.

Der wesentliche Vorteil beim Verfahren und bei der Vorrich­ tung liegt darin, daß beim Beladevorgang des Transportbehäl­ ters 16 seine gesamte Außenfläche, die mit der Umwelt in Kon­ takt kommen kann, frei von Verschmutzungen durch das Lager­ wasser LW oder durch radioaktive Schmutzpartikel bleibt. Ent­ scheidend ist hierfür, daß die Brennelemente 12 mit Hilfe der gezeigten Schleusenvorrichtung in vertikaler Positionierung in den Transportbehälter 16 geschleust werden. Diese Schleu­ senvorrichtung umfaßt im wesentlichen die Schleuse 10 und das Beladerohr 20, das vor dem Öffnen der Schleuse 10 zu der Sei­ tenwand 8 und zum Transportbehälter 16 hin abgedichtet wird. Aufgrund der Schleusenvorrichtung gelangt das Lagerwasser LW lediglich in den Innenraum 17 des Transportbehälters 16, nicht aber an die Außenfläche des Transportbehälters 16.

Claims (17)

1. Verfahren zum Beladen eines Transportbehälters (16) mit mindestens einem Brennelement (12) aus einem mit Lagerwas­ ser (LW) gefüllten Lagerbecken (4), bei dem

• 1. der Transportbehälter (16) in ein Behälterbecken (2) ge­ bracht wird, das mit sauberem Wasser (W) gefüllt und durch eine Schleuse (10) vom Lagerbecken (4) getrennt ist,
• 2. auf dem Transportbehälter (16) ein Beladerohr (20) mit ei­ ner seitlichen Öffnung (22) angebracht wird,
• 3. die Schleuse (10) im Bereich der seitlichen Öffnung (22) geöffnet wird,
• 4. der Transportbehälter (16) mit dem Brennelement (12) aus dem Lagerbecken (4) durch Transport durch die seitliche Öffnung (22) bestückt wird,
• 5. die Schleuse (10) wieder geschlossen wird, und
• 6. das Wasser im Beladerohr (20) gegebenenfalls gereinigt oder ausgetauscht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem vor dem Öffnen der Schleuse (10) die seitliche Öff­ nung (22) zum Lagerbecken (4) hin abgedichtet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem an der seitlichen Öffnung (22) ein Kanal (34) ange­ bracht ist, durch den das Brennelement (12) hindurchtranspor­ tiert wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Beladerohr (20) zum Transportbehälter (16) vor dem Öffnen der Schleuse (10) abgedichtet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 4, bei dem zum Abdichten ein Dichtungselement (24, 30) mit einem Fluid befüllt, insbesondere aufgeblasen wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Beladerohr (20) beim Anbringen auf dem Transport­ behälter (16) in dessen Beladeöffnung (28) einfährt.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Transportbehälter (16) nach dem Bestücken mit dem Brennelement (12) mit einem Deckel (29) verschlossen wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Schleuse (10) während des normalen Lagerbetriebs geschlossen ist und nur zum Beladen geöffnet wird.

9. Beladevorrichtung zum Beladen eines Transportbehäl­ ters (16) mit mindestens einem Brennelement (12) aus einem mit Lagerwasser (LW) gefüllten Lagerbecken (4), bei der das Lagerbecken (4) über eine Schleuse (10) mit einem Behälter­ becken (2) zur Aufnahme des Transportbehälters (16) verbunden ist, wobei ein Beladerohr (20) vorgesehen ist, welches auf dem Transportbehälter (16) anbringbar ist und eine seitliche Öffnung (22) aufweist, durch die das Brennelement (12) trans­ portierbar ist.

10. Beladevorrichtung nach Anspruch 9, bei der an der seitlichen Öffnung (22) ein Kanal (34) ange­ bracht ist, der sich bis zum Lagerbecken (4) erstreckt.

11. Beladevorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, bei der zwischen Lagerbecken (4) und seitlicher Öffnung (22) oder zwischen Lagerbecken (4) und Kanal (34) ein Dichtungs­ element (24) vorgesehen ist.

12. Beladevorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei der eine Dichtung (3) zwischen Beladerohr (20) und Transportbehälter (16) vorgesehen ist.

13. Beladevorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, bei der die Dichtung (30) und/oder das Dichtungselement (24) mit einem Fluid befüllbar, insbesondere aufblasbar sind/ist.

14. Beladevorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, bei der das Beladerohr (20) einen Fuß (26) aufweist, dessen Außendurchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser der Be­ ladeöffnung (28) des Transportbehälters (16).

15. Beladevorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, bei der eine Schürze (32) vorgesehen ist, die von der Schleuse (10) zum Transportbehälter (16) hin insbesondere fallend verläuft.

16. Beladevorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, bei der das Beladerohr (20) einen Anschluß (34) für ein La­ gerwasser-Reinigungssystem (36) aufweist.

17. Beladevorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die seitli­ che Öffnung (22) schlitzförmig ausgebildet und nach oben of­ fen ist, so daß das Brennelement (12) in vertikaler Positio­ nierung durch die Öffnung (22) transportierbar ist.