DE3131126A1

DE3131126A1 - "abschirmanordnung fuer die lagerung, insbesondere zwischenlagerung, und den transport von bestrahlten kernreaktorbrennelementen

Info

Publication number: DE3131126A1
Application number: DE19813131126
Authority: DE
Inventors: Henning Dr. 4300 Essen Baatz; Klaus Dr. 4030 Ratingen Janberg
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: 1983-02-24

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Abschirm-
anordnung für die Lagerung, insbesondere die Zwischenlagerung, und den Transport von bestrahlten Kernreaktorbrennelementen, -mit Transport- und Lagerbehälter aus Gußeisen (insbesondere sphärolithischem Gußeisen) oder Gußstahl und Einrichtung für die Neutronenabschirmung, wobei der Behältermantel außenseitig angegossene Kühlrippen aufweist. Behältermantel und Behälterboden des Transport- und Lagerbehälters sind im allgemeinen einstückig aus Gußeisen oder Gußstahl gegossen. Ein entsprechend ausgebildeter Abschirmdeckel ist in den Behältermantel eingesetzt, - zusätzliche Deckel können zugeordnet sein.
Bei der (aus der Praxis) bekannten gattungsgemäßen Abschirmanordnung übernimmt der Behältermantel vollständig die Abschirmfunktion. Er ist entsprechend dick ausgeführt. Die Einrichtung für die Neutronenabschirmung ist integraler Bestandteil des Behältermantels und besteht aus Bohrungen oder Kanälen im Behältermantel, in die Material für die Neutronenabschirmung eingebracht ist. Das macht den Behältermantel zu einem Bauteil, welches nur aufwendig gefertigt werden kann und welches darüber hinaus sehr schwer ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsyemäße Abschirmanordnung zu schaffen, bei der der Behältermantel Bohrungen oder Kanäle für die Neutronenabschirmung nicht mehr aufweist und folglich einfacher gefertigt sowie auch leichter ausgebildet werden kann, bei der aber nichtsdestoweniger alle Abschirmfunktionen erfüllt sind.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Einrichtung für die Neutronenabschirmung aus einem Zylindermantel besteht, der auf die Kühlrippen aufgesetzt ist und zusammen mit den Kühlrippen Kühlkanäle bildet, und daß der Kunststoffzylindermantel im Bereich des Transport- und Lagerbehälterbodens Kühllufteintrittsöffnungen aufweist, die die Kühlkanäle mit Kühlluft versorgen. - Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die Neutronenabschirmung auf einfache Weise mit einem Zylinder entsprechender Dicke beherrscht werden kann und verzichtet folglich auf die beschriebenen Bohrungen oder Kanäle im Behältermantel.
Der Zylindermantel kann nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung aus Kunststoff bestehen, z. B. als Kunststoffrohrabschnitt ausgeführt sein, der auf den Behältermantel bzw. auf dessen Kühlrippen gleichsam aufschiebbar und entsprechend ausgeformt ist. Grundsätzlich eignen sich als Werkstoff für einen Kunststoffzylindermantel die verschiedensten Kunststoffe. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung besteht der Kunststoffzylindermantel aus Polyäthylen. Ist die Neutronenaktivität abgeklungen, so kann der Kunststoffzylindermantel entfernt werden.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist daher dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffzylindermantel abnehmbar ist - und folglich vor Einbringen des Transport- und Lagerbehälters in die Endlagerstätte abgenommen wird.
Der Zylindermantel für die Neutronenabschirmung kann auch als Doppelmantel aus Metall oder Kunststoff ausgeführt und mit einem neutronenabschirmenden Material gefüllt sein.
Bei der erfindungsgemäßen Abschirmanordnung kann der Transport-und Lagerbehälter ein einschaliger Behälter sein, dessen Wanddicke nach der vorgegebenen Abschirmfunktion eingerichtet ist.
Zu einer besonders einfachen Ausführungsform kommt man dadurch, daß der Transport- und Lagerbehälter als Innenbehälter einer Behälteranordnung ausgeführt ist, die aus eben diesem Innenbehälter und einem metallischen Außenbehälter besteht, wobei der Innenbehälter als Abschirmbehälter für die Gammastrahlen-Restaktivität, die Behälteranordnung insgesamt für die Abschirmung der Gammastrahlen-Anfangsaktivität eingerichtet sind. Bei dieser Ausführungsform wird der Außenbehälter entfernt, sobald die Gammastrahlen-Anfangsaktivitäthinreichend abgeklungen ist und erst dann wird der Zylindermantel auf den Innenbehälter aufgesetzt, der auf diese Weise für eine Zwischenlagerung bis zum Abklingen der Neutronenaktivität eingerichtet ist und der auf diese Weise auch transportiert werden kann. Auch beim Transport zur Endlagerstätte wird man im allgemeinen den Zylindermantel aufsetzen, um ihn danach beim Einbringen des Transport und Lagerbehälters in die Endlagerstätte abzunehmen. Im Bedarfsfalle kann der Zylindermantel dort jedoch auch verbleiben.
Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß bei der erfindungsgemäßen Abschirmanordnung der Transport- und Lagerbehälter wesentlich einfacher und auch leichter gefertigt werden kann, weil die beschriebenen Bohrungen oder Kanäle für die Neutronenabschirmung im Behältermantel nicht mehr erforderlich sind.
Die Erfindung erreicht jedoch einen weiteren Effekt. Tatsächlich entstehen Kühlkanäle, in denen ein beachtlicher thermischer Auftrieb wirkt, der wiederum eine intensive Kühlung bewirkt.
Im Ergebnis wird also durch den Zylindermantel auch die Kühlung verbessert.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert.
Es zeigen in schematischer Darstellung Fig. 1 die Ansicht einer erfindungsgemäßen Abschirmanordnung für die Lagerung und den Transport von bestrahlten Kernreaktorbrennelementen, teilweise aufgebrochen bzw. geschnitten, Fig. 2 eine Draufsicht auf den Gegenstand nach Fig. 1.
Die in den Figuren dargestellte Abschirmanordnung ist für die Lagerung, insbesondere auch die Zwischenlagerung, und den Transport von bestrahlten Kernreaktorbrennelementen bestimmt. Zur Abschirmanordnung gehören ein Transport- und Lagerbehälter 1 aus Gußeisen, insbesondere sphärolithischem Gußeisen, oder Gußstahl sowie eine Einrichtung 2 für die Neutronenabschirmung.
Der Behältermantel 3 besitzt außenseitig angegossene Kühlrippen 4.
Insbesondere der aufgebrochene Teil der Fig. 1 in Verbindung mit der Fig. 2 macht deutlich, daß die Einrichtung für die Neutronenabschirmung aus einem Zylindermantel 2 besteht, der auf die Kühlrippen 4 aufgesetzt ist und zusammen mit den Kühlrippen 4 Kühlkanäle 5 bildet. Es mag sich im Ausführungsbeispiel um die Ausführung mit Kunststoff zylindermantel 2 handeln.
Der Kunststoffzylindermantel 2 besitzt im Bereich des Transport-und Lagerbehälterbodens 6 Kühllufteintrittsöffnungen 7, die die Kühlkanäle 5 mit Kühlluft versorgen. Ist am oberen Rand des Behältermantels 3 ein Wulst 8 vorgesehen, in dem die Kühlrippen 4 auslaufen, so versteht sich von selbst, daß der Kunststoffzylindermantel 2 nicht nur Kühllufteintrittsöffnungen 7, sondern im oberen Bereich auch Kühlluftaustrittsöffnungen 9 besitzt. Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist der Kunststoffzylindermantel 2 als Kunststoffrohrabschnitt ausgeführt. Ist der Transport- und Lagerbehälter 1 rund, so ist auch der Kunststoffzylindermantel 2 rund. Handelt es sich um einen Transport- und Lagerbehälter 1 mit im wesentlichen quadratischem oder rechteckigem Grundriß, bei abgerundeten Ecken, so ist der Kunststoffzylindermantel 2 diesem Grundriß selbstverständlich angepaßt. Er mag aus Polyäthylen bestehen. Jedenfalls ist im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung der Kunststoffzylindermantel 2 abnehmbar, - er wird dann im allgemeinen vor Einbringen des Transport- und Lagerbehälters 1 in die Endlagerstätte abgenommen. Der Transport- und Lagerbehälter 1 kann in der beschriebenen Weise Innenbehälter einer Behälteranordnung aus eben einem solchen Innenbehälter 1 und einem metallischen Außenbehälter sein, wobei der Innenbehälter als Abschirmbehälter für die Gammastrahlen-Restaktivität, die Abschirmbehälteranordnung für die Abschirmung der Gammastrahlen-Anfangsaktivität eingerichet sind, - und nach Abklingen der Gammastrahlen-Anfangsaktivität der Außenbehälter entfernt und der Kunststoffzylindermantel 2 aufgesetzt wird.

Claims

Abschirmanordnung für die Lagerung, insbesondere Zwischenlagerung, und den Transport von bestrthlten Kernreaktorbrennelementen Patentansprüche: r Oi Abschirmanordnung für die Lagerung, insbesondere die Zwischenlagerung, und den Transport von bestrahlten Kernreaktorbrennelementen, - mit Transport- und Lagerbehälter aus Gußeisen (insbesondere sphärolithischem Gußeisen) oder Gußstahl und Einrichtung für die Neutronenabschirmung, wobei der Behältermantel außenseitig angegossene Kühlrippen aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Einrichtung für die Neutronenabschirmung aus einem Zylindermantel (2) besteht, der auf die Kühlrippen'(4) aufgesetzt ist und zusammen mit den Kühlrippen (4) Kühlkanäle (5) bildet, und daß der Zylindermantel (2) im Bereich des Transport- und Lagerbehälterbodens (6) Kühllufteintrittsöffnungen (9) aufweist, welche die Kühlkanäle (5) mit Kühlluft versorgen.
2. Abschirmanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylindermantel (2) aus Kunststoff besteht.
3. Abschirmanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffzylindermantel (2) als Kunststoffrohrabschnitt ausgeführt ist.
4. Abschirmanordnung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffzylindermantel (2) aus Polyäthylen besteht.
5. Abschirmanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylindermantel (2) abnehmbar ist.
6. Abschirmanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylindermantel (2) als Doppelmantel ausgeführt und dieser mit einem neutronenabschirmenden Material gefüllt ist.
7. Abschirmanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Transport- und Lagerbehälter als Innenbehälter (1) einer Behälteranordnung ausgeführt ist, die aus eben diesem Innenbehälter (1) und einem metallischen Außenbehälter besteht, wobei der Innenbehälter als Abschirmbehälter für die Gammastrahlen-Restaktivität, die Behälteranordnung für die Abschirmung der Gammastrahlen-Anfangsaktivität eingerichtet sind, und der Zylindermantel (2) nach Abklingen der Gammastrahlen-Anfangsaktivität auf den aus dem Außenbehälter herausgehobenen Innenbehälter (1) aufsetzbar ist.