DE3131125C2

DE3131125C2 - Abschirmtransport- und/oder Abschirmlagerbehälter für bestrahlte Kernreaktorbr ennelemente

Info

Publication number: DE3131125C2
Application number: DE19813131125
Authority: DE
Inventors: Henning Dr. 4300 Essen Baatz; Klaus Dr. 4030 Ratingen Janberg; Dieter 4300 Essen Rittscher
Original assignee: GNS Gesellschaft fuer Nuklearservice mbH
Current assignee: GNS Gesellschaft fuer Nuklearservice mbH
Priority date: 1981-08-06
Filing date: 1981-08-06
Publication date: 1987-11-12
Also published as: DE3131125A1; FR2511176B1; FR2511176A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Abschirmtransport- und/oder Abschirmlagerbehälter für bestrahlte Kernreaktorbrennelemente mit Behältermantel, Behälterboden und Abschirmdeckelsystem. Der Behältermantel sowie der Behälterboden sind einstückig aus Gußeisen oder Gußstahl gegossen. Der Behältermantel weist angegossene und ggf. unterbrochene Kühlrippen auf. Im Bereich der mittleren Mantelhöhe besitzt der Behältermantel eine größere Wanddicke, die nach außen hin vorspringt und einen umlaufenden Abschirmwulst bildet. Die Anordnung ist jedoch so getroffen, daß die Kühlrippen im Bereich des Abschirmwulstes eine reduzierte Rippenhöhe aufweisen sowie mit ihren Rücken glatt durchlaufen und nicht nach außen hin vorspringen. Auf die Kühlrippen kann im Bereich des Abschirmwulstes ein Neutronenabschirmmantel zusätzlich aufgesetzt sein.

Description

ein Behältermantel 1,
cm Behälterboden 2 und
h^ri this Abschirmdeckelsystem 3

mit mehreren Deckeln. Der Behältermantel 1 sovsie der Behälterboden 2 mögen einstückig aus Gußeisen, /.. B.

sphäroiithischem Gußeisen gegossen sein. Der Behältermantel 1 besitzt angegossene Kühlrippen 4, die als einheitliche Rippen durchlaufen. Die Kühlrippen 4 könnten aber auch Unterbrechungen aufweisen.

Der Behältermanlei 1 besitzt im Bereich der mittleren MaiHelhöhe eine größere Wanddicke, die nach außen hin vorspringt und folglich einen umlaufenden Abschirmwulst 5 bildet Die Kühlrippen 4 sind im Bereich des Abschirmwulstes 5 mit einer reduzierten Rippenhöhe versehen, so daß sie mit ihren Rücken 6 glatt durchlaufen und gegenüber dem übrigen Bereich nicht nach außen vorspringen. Angedeutet wurde in der Fig. 1. daß man auf die Kühlrippen 4 im Bereich des Abschirniwulstes 5 einen Neutronenabschirmmantel 7, der beispielsweise aus Kunststoff besteht, zusätzlich aufsetzen kann.

Man erreicht auf diese Weise, daß der Absehirmtranspori- und/oder Abschirmlagerbehälter Kemrcaktorbrennelemente aufnehmen kann, die über «hre Länge mit unterschiedlicher Intensität radioaktive Strahlung freisetzen, nämlich in ihrem mittleren Bereich stärker radioaktiv sind als im Bereich der Enden. Dabei erfolgt aber nicht nur eine ausreichende Abschirmung der Radioaktivität, sondern darüber hinaus auch eine ausreichende Kühlwirkung, weil gerade im Bereich des Abschirmwulstes 5 Kaminwirkung und Vcnturieffekt wirksam werden und den Wärmeübergang verbessern, so daß die Kühlwirkung ausreicht, obwohl die Kühlrippen 4 in diesem Bereich eine geringere Höhe aufweisen.

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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Abschirmtransport- und/oder Abschirmlagerbehälter für bestrahlte Kernreaktorbrennelemente mit

einem Behältermanlei,
einem Behälterboden und
einem Abschirmdeckclsystem,

wobei der Behältermantel sowie der Behälterboden einstückig aus Gußeisen oder Gußstahl gegossen sind und der Behältermantel angegossene, gegebenenfalls unterbrochene Kühlrippen aufweisi, dadurch gekennzeichnet, daß der Behältermantel (1) im Bereich der mittleren Manielhöhs eine größere Wanddicke besitzt als in den an Behälterboden (2) und Abschirmdeckelsystem (3) anschließenden Bereichen und dementsprechend einen nach außen gerichteten umlaufenden Abschirmwulst (5) aufweist und daß die Kühlrippen (4) im Bereich des Abschirmwulstes (5) eine reduzierte Rippenhöhe aufweisen sowie mit ihren Rücken (6) glatt durchlaufen.

2. Abschirmtransport- und/oder Abschirmlagerbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Kühlrippen (4) im Bereich des Abschirmwulstes (5) ein Neutronenabschirmmantel (7) zusätzlich aufgesetzt ist.

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf einen Abschirmtransport- und/oder Abschirmlagerbehälter für bestrahlte Kernreaktorbrennelementc mit

einem Behältermantel,
einem Behälterboden und
einem Abschirmdeckelsystem,

wobei der Behältermantel sowie der Behälterboden einstückig aus Gußeisen, insbesondere sphärolithischem Gußeisen, oder Gußstahl gegossen sind und der Behältermantel angegossene, gegebenenfalls unterbrochene Kühlrippen aufweist.

Die bekannten Abschirmtranspori- und/oder Abschirmlagerbehälter der beschriebenen Gattung (vgl. z. B. DE-OS 29 05 094) haben sich an sich bewährt. Sie besitzen (bis auf einen oberen Randwulst und einen ähnlichen Wulst im Bodenbereich) überall gleiche Wanddikke, die ihrerseits auf die abzuschirmende radioaktive Strahlung eingerichtet ist. Die Kühlrippen stellen sicher, daß eine ausreichende Kühlung erfolgt und über die gesamte Höhe des Behältermantels eine ausreichende homogene Temperaturverteilung sichergestellt ist. In Abschirmtransport- und/oder Abschirmlagerbchältern sind aber auch bestrahlte Kernreaktorbrcnnclemcnte unterzubringen, die über ihre Länge mit unterschiedlicher Intensität radioaktive Strahlung freisetzen, nämlich in ihrem mittleren Bereich stärker radioaktiv sind als im Bereich der F.nden. Das hängt mit den bestrahlten Kcrnreaktorbrennelcmenten zusammen. /. H. mil tier Verteilung des Neutronenflusses in einem Reaktorkern. Kxtrem ist dieses ausgebildet beim Kcrnreaktorbrennelcnient. welches in einem Kernreaktor vom Typ »Schneller Brüter« gearbeitet hat. bei welchem Kernrcaklorbrennelement nur ein kurzer Teil von ca. einem Meter Länge während der Bestrahlung zur Spaltproduktbildung angeregt wird, während die gesamte Länge eines solchen Kernreaktorbrennelemcntes etwa 5 Meter beträgt. Der stark bestrahlte und daher stark radioaktive Bereicn liegt im Bereich der Mitte eines solchen Kernreaktorbrennelementes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Abschirmtransport- und/oder Abschirmlagcrbchälter so weiter auszubilden, daß er ohne wesentliche Zunahme seines Gewichtes und ohne Vergrößerung seiner Abmessungen auch zur Aufnahme von bestrahlten Kernreaktorbrennelementen geeignet ist, die über ihre Länge mit unterschiedlicher Intensität radioaktive Strahlung freisetzen und insbesondere im Bereich ihrer Mitte stark strahlen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Behältermaniel im Bereich der mittleren Mantelhöhe eine größere Wanddicke besitzt als in den an Behälterboden und Behälterdeckel anschließenden Bereichen und dementsprechend einen nach außen gerichteten umlaufenden Abschirmwulst aufweist und daß die Kühlrippen im Bereich des Abschirmwulstes eine reduzierte Rippenhöhe aufweisen sowie mit ihren Rücken glatt durchlaufen.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß zur Aufnahme der genannten Brennelemente eine größere Dicke des gesamten Behältermantels nicht erforderlich ist. Es reicht die Verdickung im mittleren Bereich aus. Überraschenderweise ist es zur Sicherung einer ausrei-

jo chcnden Kühlung nicht erforderlich, die Kühlrippen im Bereich des Abschirmwulstes entsprechend nach außen vorspringen zu lassen. Insbesondere im aufgestellten Zustand erfolgt auch im Bereich des Abschirmwulstes eine ausreichende Kühlung durch Kaminwirkung, die durch den Venturieffekt verstärkt wird. Damit dieser Venturieffekt nicht gestört wird, empfiehlt es sich, den Abschirmwulst aus dem Mantel ohne Stufe mit allmählichem, gleichsam stromlinienförmigem Übergang herauswachsen zu lassen. Um in dem genannten Bereich eine ausreichende Neutronenabschirmung zu verwirklichen, empfiehlt die Erfindung, daß auf die Kühlrippen im Bereich des Abschirinwulstcs ein Neutronenabschirmmantel zusätzlich aufgesetzt ist. Dabei kann es sich um einen einfachen Kunststoffmantel, beispielswcise in Form eines angepaßten Rohrabschnittes handeln. Auch wenn dieser Neutronenabschirmmantel vorgesehen ist, erfolgt eine ausreichende Kühlung durch Kaminwirkung und Venturieffekt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ledig-

5i) lieh ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt in schemalischer Darstellung

F i g. I einen Axialschnitt durch einen Abschirmtransport- und/oder Abschirmlagerbehälter mit den Merkmalen der Erfindung,

F i g. 2 teilweise im Schnitt eine Draufsicht auf den Gegenstand nach Fig. 1.

Der in den Figuren dargestellte Abschirmtransportund/odcr Abschirmlagerbehälter ist für die Aufnahme

ho bestrahlter Kernreaktorbrennelementc bestimmt. Zum grundsätzlichen Aufbau gehören