DE8008766U1 - Einsatzkorb fuer radioaktives material in transport- und/oder lagerbehaeltern - Google Patents
Einsatzkorb fuer radioaktives material in transport- und/oder lagerbehaelternInfo
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Description
80 147 KT
TRANSNUKLEAR GmbH 6450 Hanau 11
Einsatzkorb für radioaktives Material, in Transport- und/oder Lagerbehältern
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein in einem Transport- und/oder Lagerbehälter befindlicher herausnehmbarer
Einsatzkorb mit Schächten für radioaktives Material, insbesondere zur Aufnahme von abgebrannten
Brennelementen aus Kernreaktoren.
Bei Transport- und/oder Lagerbehältern ist normalerweise ein Einsatzkorb erforderlich, um gleichzeitig
mehrere abgebrannte Brennelemente aus Kernreaktoren während des Transports oder auch während der Lagerung
in einem vorgegebenen Abstand zueinander in dem Behälter unterzubringen. Deshalb sind -die jeweiligen
notwendigen Brennelementpositionen als entsprechende Schächte ausgebildet, in die die Brennelemente eingebracht
werden. Der Schachtquerschnitt richtet sich in Form und Abmessung nach den einzubringenden Brennelementtypen
. Außerdem müssen die Brennelemente mühelos fernbedient herein- und herausgebracht werden
können. Der Einsatzkorb muß ausreichend stabil sein, damit er den mechanischen und thermischen Belastungen
während des Transports standhält. Er muß außerdem so konstruiert sein, daß die zu befördernden Brennelemente
während des Transports und der Handhabung nicht beschädigt werden.
Solche Einsatzkörbe sind normalerweise als reines Stahlgestell oder als massiver Block aus Nichteisenmetall
ausgeführt. Die Schächte der massiven Blöcke sind maschinell hergestellt. Sie sind gegebenenfalls
mit Stahl ausgekleidet.
Stahlgestelle sind als Einsatzkörbe geeignet, wenn sich in dem Transport- und/oder Lagerbehälter eine
entsprechende Flüssigkeit befindet, die die von den Brennelementen erzeugte Restwärme an die Behälterwand
ab leitet. Die Stahlgestelle können aus Borstahl bestehen, wobei Bor als Neutronenabsorber
dient.
Die mit Schächten versehenen massiven Nichteisenkonstruktionen eignen sich als Einsatzkörbe, da sie
die erzeugte Restwärme infolge guter Wärmeleitung ohne Hilfsmedium an die Behälterwand abzuleiten vermögen.
Sie bestehen vorzugsweise aus Aluminium oder Kupfer bzw. deren Legierungen. Diesen Legierungen
kann ebenfalls Bor oder Kadmium als Neutronenabsorber zugegeben werden.
Die bisherigen bekannten Einsatzkörbe haben eine . |
Reihe von Nachteilen. Sie weisen ein hohes Gewicht |
auf, da sie wegen der erforderlichen Wärmeleitfähigkeit überwiegend metallisch aufgebaut sind.
Teilweise ist, insbesondere bei speziellen Stahlgestellen, eine beim Unfall nachteilige Wasserkühlung
erforderlich. Die Neutronenabschirmung erfolgt nur zu einem geringen Teil durch die
Körbe, die Hauptabschirmwirkung wird durch einen besonderen Neutronenschutz am Abschirmtransportbzw.
Lagerbehälter sichergestellt. Bei Unfällen,
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z.B. auch Feuer, kann dieser Neutronenschutz am Abschirmbehälter jedoch zerstört werden.
Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen in einem Transport- und/oder Lagerbehälter
befindlichen herausnehmbaren Einsatzkorb mit Schächten für radioaktives Material, insbesondere
zur Aufnahme von abgebrannten Brennelementen aus Kernreaktoren zu schaffen, der ein geringes Gewicht,
eine wirksame Neutronenabschirmung und eine ausreichende Wärmeleitfähigkeit aufweist
sowie als eigenständiger Zwischen- bzw. Endlagerbehälter verwendbar ist.
Die Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Matrix des Einsatzkorbes überwiegend aus
Graphit besteht.
Die Erfindung ist in den schematischen Abbildungen I bis V beispielhaft erläutert, wobei Abbildung I
eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Einsatzkorbes und Abbildung II die entsprechende Draufsicht
darstellen. Abbildung III zeigt den Aufbau des Einsatzkorbes aus erfindungsgemäßen Bausteinen,
mit und ohne Metallscheiben, Abbildung IV die topfförmige Ausgestaltung der Metallscheiben sowie eine
Zugankeranordnung, und Abbildung V KühlkanJile im Einsatzkorb.
In einem Abschirmbehälter (1) mit einem Abschirmdeckel
(2) und einem Außendeckel (3) befindet sich ein herausnehmbarer Einsatzkorb (4), der Schächte
(6) zur Aufnahme von radioaktivem Material, insbesondere zur Aufnahme von abgebrannten Brennelementen
enthält. Die Matrix (5) des Einsatz-
korbes (4) besteht aus Graphit, einem leichten und unter normalen Bedingungen schwer brennbarem Material
mit guten Wärmeleitungseigenschaften und hervorragenden Neutronenmoderierungsqualitäten. Der Graphit
der Graphitmatrix (5) ist vorzugsweise verdichtet/ beispielsweise durch Pressen oder andere bekannte
Verfahren, und anschließend gegebenenfalls durch Drehen, Fräsen und Bohren bearbeitet. Es hat sich
dabei als besonders vorteilhaft erwiesen, daß die Schächte (6) und/oder die äußere Oberfläche des
Einsatzkorbes (4) metallische neutronenabsorbierende Auskleidungen (7, 10) aufweisen. Diese Auskleidungen'
können Rohre mit entsprechenden Querschnittsprofilen (23, 24) sein bzw. ein Korbbehälter (10), der mit
einer Abdeckung (21) versehen ist. Die Abdeckung (21) enthält Öffnungen (25), durch die das radioaktive
Material in die Schächte (6) eingeführt werden kann. Der erfindungsgemäße Einsatzkorb (4) ist mit einem
Deckel (11) verschlossen. Die Verwendung von Borstahl als Auskleidung (7) der Schächte (6), des
Korbbehälters (10) und der Abdeckung (21) ist besonders günstig, ebenso das Hinzumischen von Borkarbid
zum Matrixgraphit (5) . Dadurch werden der n-Einfang verbessert und die Kritikalitätssicherheit vergrößert·.
Vorteilhafterweise ist die Graphitmatrix (5) aus entsprechend geformten Bausteinen (8, 14, 15, 16, 22)
aufgebaut, wobei sich eine scheibenförmige Bausteinform (8) als besonders günstig herausgestellt
hat.
Zur Stabilisierung und zur weiteren Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit ist es besonders vorteilhaft,
zwischen die Graphitscheiben (8) Metallscheiben (9) anzuordnen. Dabei können die Metallscheiben (9)
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ebenfalls aus neutronenabsorbierendem Material gefertigt werden. Eine besonders vorteilhafte Abwandlung
ist die Ausgestaltung der Metallscheiben (9) als Topfform (12), in der die graphitischen Bausteine
(8, 14, 15, 16, 22) allseitig geschützt sind.
In besonderen Fällen kann auf den Korbbehälter (10) verzichtet werden. Dann besteht der Einsatzkorb (4)
aus einer kräftigen Bodenplatte (26), auf der die Auskleidungen (7) für die Schächte (6) befestigt
sind, z.B. als Rohre angeschweißt oder geschraubt, aus den graphitischen Bausteinen (8, 14, 15, 16, 22)
und aus den Metallscheiben (9), alles durch Zuganker (19) und Befestigungselemente (20) miteinander verbunden
.
Der erfindungsgemäße Einsatzkorb (4) ist hervorragend geeignet, für sich allein als Lagerkorb in
Zwischen- und Endlagern zur Aufbewahrung radioaktiver Stoffe verwendet zu werden. Dabei ist es
besonders.vorteilhaft, durch das graphitische
Matrixmaterial (5) Kühlkanäle (17), vorzugsweise mit neutronenabsorbierenden Metallrohren (18) ausgekleidet,
zu führen. Wird der erfindungsgemäße Einsatzkorb (4) auf eine entsprechende Unterkonstruktion
in einem luftgekühlten Zwischenlager gestellt, so streicht die Kühlluft auf Grund der
sich einstellenden Thermik durch die Kühlkanäle (17) und führt die durch den radioaktiven Zerfall entstehende
Abwärme ab.
Oil · ·
Der Eins&tzkorb (4) besitzt fallweise an den Zugankern
(19), am Korbbehälter (10) und am Korbdeckel (11) Einrichtungen, wie Haken oder ösen,
zum Hantieren mittels Kran oder ähnlichen Hebevorrichtungen.
Gegebenenfalls kann der Spalt (13) zwischen dem erfindungsgemäßen
Korb (4) und dem Abschirmbehälter (1) mit Graphit- oder Metallpulver ausgefüllt werden, ebenso das verbleibende Restvolumen in
den durch die radioaktiven Brennelemente besetzten Schächten (6).
Der erfindungsgemäße Einsatzkorb (4) hat ferner den Vorteil, daß er schnell aufbaubar ist, z.B. durch
Auffädeln gelochter Graphit-Scheiben (8) und Me-tallscheiben (9) auf die Auskleidungsrohre
(23, 24) der Schächte (6) bzw. auch auf die Rohre (18) der Kühlkanäle (17) und gegebenenfalls auf
den Zuganker (20).
Weiterhin bewirken die beschriebenen Ausgestaltungen des Einsatzkorbes (4) entweder mit dem Korbbehälter
(10) oder mit den als Topfform (12) geformten Metallscheiben (9), daß auch bei einem
Unfall kein Graphit-Matrixmaterial ohne weiteres verlorengeht.
Für die Graphit-Matrix (5) kann billiger Graphit mit Verunreinigungen verwendet werden. Der Verunreinigungsgehalt
verbessert sogar noch die neutronenabsorbierenden Eigenschaften des Einsatzkorbes
.
Claims (12)
1. In einem Transport- und/oder Lagerbehälter befindlicher
herausnehmbarer Einsatzkorb mit Schächten für radioaktives Material, insbesondere zur Aufnahme
abgebrannter Brennelemente aus Kernreaktoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrix (5) des
Einsatzkorbes (4) überwiegend aus Graphit besteht.
2. Einsatzkorb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schächte (6) und/oder die äußeren Einsatzkorboberflächen neutronenabsorbierende metallische
Auskleidungen (7, 10) aufweisen.
3. Einsatzkorb nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn-
zeichnet, daß die metallischen Auskleidungen (7, 10) aus Borstahl bestehen.
4. Einsatzkorb nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß dem Graphit der Matrix (5) neutronen-
si · absorbierendes Material hinzugemischt ist.
5. Einsatzkorb nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das der Graphitmatrix (5) zuzumischende neutronenabsorbierende Material Borkarbid ist.
6. Einsatzkorb nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Graphitmatrix (5) aus mehreren Bausteinen (8, 14, 15, 16, 22) besteht.
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7. Einsatzkorb nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bausteine aus Scheiben (8) bestehen.
8. Einsatzkorb nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß sich zwischen den Scheiben (8) Metallscheiben (9) befinden.
9. Einsatzkorb nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Metallscheiben (9) als Topfform (12) ausgestaltet sind»
10. Einsatzkorb nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß er aus einer Bodenplatte (21) mit an ihr befestigten metallischen Auskleidungen (7),
graphitischen Bausteinen (8, 14, 15, 16, 22) und Metallscheiben (9) besteht, die durch Zuganker (19)
und Befestigungselemente (20) verbunden sind.
11. Einsatzkorb nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Graphit-Matrix (5) Kühlkanäle (17) enthält.
12. Einsatzkorb nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kühlkanäle (17) mit einer metallischen Auskleidung (18) versehen sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19808008766U DE8008766U1 (de) | 1980-03-29 | 1980-03-29 | Einsatzkorb fuer radioaktives material in transport- und/oder lagerbehaeltern |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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DE8008766U1 true DE8008766U1 (de) | 1984-07-19 |
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ID=6714293
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DE19808008766U Expired DE8008766U1 (de) | 1980-03-29 | 1980-03-29 | Einsatzkorb fuer radioaktives material in transport- und/oder lagerbehaeltern |
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DE (1) | DE8008766U1 (de) |
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1980
- 1980-03-29 DE DE19808008766U patent/DE8008766U1/de not_active Expired
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