DE3342641A1

DE3342641A1 - Anordnung fuer den transport und fuer die lagerung von brennstaeben bestrahlter brennelemente

Info

Publication number: DE3342641A1
Application number: DE19833342641
Authority: DE
Inventors: Henning Dr. Baatz; Dieter 4300 Essen Rittscher
Original assignee: GNS Gesellschaft fuer Nuklearservice mbH
Current assignee: GNS Gesellschaft fuer Nuklearservice mbH
Priority date: 1982-06-18
Filing date: 1983-11-25
Publication date: 1985-06-13

Description

Die Erfindung nach dem Hauptpatent geht aus von einer Anordnung
für den Transport und für die Lagerung von Brennstäben bestrahlter Brennelemente von Kernreaktoren mit Hilfe eines Abschirmtransport-und Lagerbehälters aus Gußeisen, insbesondere aus sphärolithischem Gußeisen, oder aus Gußstahl, wobei der Lagerbehälter eine für die Aufnahme einer Mehrzahl von Brennelementen eingerichtete Aufnahmekammer und die Aufnahmekammer einen Einsatzkorb mit Aufnahmeschächten für jeweils ein Brennelement aufweist. Im Rahmen dieser Maßnahmen werden die Brennstäbe nicht im demontierten Zustand, sondern vielmehr in Form der Brennelemente, in die Aufnahmeschächte des Einsatzkorbes und damit in die Aufnahmekammer eingeführt. In einem Abschirmtransport- und Lagerbehälter kann aber nur eine bestimmte Anzahl von Brennelementen untergebracht werden, - und damit ist im Rahmen dieser Maßnahmen im Ergebnis auch die Anzahl der unterbringbaren Brennstäbe beschränkt. Im allgemeinen können z. B.
nur 16 bestrahlte Brennelemente untergebracht werden. Der Erfindung nach dem Hauptpatent liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, in einem solchen Abschirmtransport- und Lagerbehälter eine wesentlich größere Anzahl von bestrahlten Brennstäben unterzubringen. Dazu werden die aus den Brennelementen ausgebauten Brennstäbe zwar in dichtester Packung in die Aufnahmeschächte eines in die Aufnahmekammer eingesetzten Einsatzgitters eingebracht, wobei die Aufnahmeschächte geometrisch etwa den Brennelementen entsprechen, aus denen die Brennstäbe ausgebaut sind, jedoch werden die Brennstäbe in Büchsen eingesetzt, die den Aufnahmeschächten angepaßt sind, und die gefüllten Büchsen werden in die Aufnahmeschächte eines in die Aufnahmekammer eingesetzten Einsatzkorbes eingeführt. Der Einsatzkorb ist zu einem Einsatzgitter reduziert.
Der vorliegenden Erfindung liegt ebenfalls die vorstehend angegebene Aufgabe und darüber hinaus die Aufgabe zugrunde, die Anordnung weiter zu vereinfachen und eine noch größere Anzahl von Brennelementen in dem vorgegebenen Abschirmtransport- und Lagerbehälter der gattungsgemäßen Anordnung unterzubringen.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Brennelemente in die Aufnahmeschächte unmittelbar eingesetzt sind. Eine zusätzliche Büchse, die in die Aufnahmeschächte der Einsatzgitter eingesetzt wird, ist erfindungsgemäß also nicht mehr erforderlich. Das beruht auf der Erkenntnis, daß auch bei Verzicht auf eine solche Büchse die Ableitung der Restwärme aus dem Brennstoff gegeben und sogar verbessert ist und keinerlei thermische oder radioaktive Probleme auftreten. Zwar ist auch bei der erfindungsgemßen Maßnahme die Konvektion praktisch vollständig unterdrückt, die Konduktion des Wärmeüberganges wird jedoch verbessert, da eine Übertragung von Stab zu Stab und auch auf die Wände des Einsatzgitters erfolgt. Untersucht man die Temperaturverhältnisse, so stellt man fest, daß der heißeste Brennstab in einer solchen "konsolidierten" Konfiguration mit mehr als doppelter Stabszahl und mehr als doppelter Leistung im Vergleich zum entsprechenden Brennelement etwa die gleiche Höchsttemperatur. Die Höchsttemperatur als begrenzender Wert bei der Trockenlagerung im Behälter erlaubt durchaus die Beladung eines Behälters mit mehr als der doppelten Menge an Brennstäben und damit an Brennstoff.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße Anordnung, Fig. 2 einen Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand nach Fig. 1 und Fig. 3 den vergrößerten Ausschnitt B aus dem Gegenstand nach Fig. 2.
Die in den Figuren dargestellte Anordnung dient für den Transport und für die Lagerung von Brennstäben bestrahlter Brennelemente von Kernreaktoren mit Hilfe eines Abschirmtransport- und Lagerbehälters aus Gußeisen, insbesondere aus sphärolithischem Gußeisen, oder aus Stahl. Man entnimmt zunächst aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 1 und 2, daß der Lagerbehälter 1 eine für die Aufnahme einer Mehrzahl von Brennelementen eingerichtete Aufnahmekammer 2 aufweist und daß die Aufnahmekammer 2 einen Einsatzkorb 3 mit Aufnahmeschächten 4 für jeweils ein Brennelement besitzt. Nimmt man die Fig. 3 hinzu, so erkennt man, daß aus Brennelementen demontierte Brennstäbe 5 in dichtester Packung in die Aufnahmeschächte 4 eingesetzt sind. Diese Aufnahmeschächte 4 entsprechen geometrisch etwa einem Brennelement, welches bekanntlich aus einer Vielzahl von Brennstäben 5 besteht. Nicht die Brennelemente, sondern vielmehr die Brennstäbe 5 sind unmittelbar in die Aufnahmeschächte 4 eines in die Aufnahmekammer 2 eingesetzten Einsatzkorbes 3 eingeführt. Der Einsatzkorb 3 ist aber nicht ein komplizierter Borstahlkorb, wie er im Rahmen der bekannten Maßnahmen erforderlich ist, er ist vielmehr zu einem Einsatzgitter 3 reduziert. Er mag aus Edelstahl oder austenitischem Manganstahl bestehen und kann borfrei ausgeführt sein. Die Aufnahmeschächte 4 besitzen einen Durchmesser, der größer ist als der der Brennelemente, für die der Abschirmtransport- und Lagerbehälter 1 grundsätzlich eingerichtet ist. Die die Aufnahmeschächte 4 begrenzenden Einsatzgitterelemente 3 besitzen eine entsprechende reduzierte Dicke, - so daß im Ergebnis eine wesentlich größere Anzahl von Brennstäben 5 in dem Abschirmtransport- und Lagerbehälter 1 untergebracht werden kann, als im Rahmen der bekannten Maßnahmen.

Claims

"Anordnung für den Transport und für die Lagerung von Brennstäben bestrahlter Brennelemente" Zusatz zu Patent . . . (Patentanmeldung P 32 22 822.8) Patentanspruch: Anordnung für den Transport und für die Lagerung von Brennstäben bestrahlter Brennelemente von Kernreaktoren mit Hilfe eines Abschirmtransport- und Lagerbehälters aus Gußeisen, insbesondere aus sphärolithischem Gußeisen, oder aus Gußstahl, wobei der Lagerbehälter eine für die Aufnahme einer Mehrzahl von Brennelementen eingerichtete Aufnahmekammer und die Aufnahmekammer einen Einsatzkorb mit Aufnahmeschächten für jeweils ein Brennelement aufweist, wobei ferner nach dem Hauptpatent die aus den Brennelementen ausgebauten Brennstäbe in dichtester Packung in die Aufnahmeschächte eines in die Aufnahmekammer eingesetzten Einsatzgitters eingesetzt sind, wobei die Aufnahmeschächte geometrisch etwa einem der Brennelemente entsprechen, aus denen die Brennstäbe ausgebaut sind, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Brennstäbe (5) in die Aufnahmeschächte (4) unmittelbar eingesetzt sind.