EP0043096B1 - Vorrichtung für die Aufnahme radioaktiver Stoffe - Google Patents
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- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F5/00—Transportable or portable shielded containers
- G21F5/005—Containers for solid radioactive wastes, e.g. for ultimate disposal
- G21F5/008—Containers for fuel elements
Definitions
- the invention relates to a device that can be used as an insert for transport and / or storage containers, for storage configurations, as well as for handling, transport and / or storage of radioactive substances, in particular for receiving irradiated fuel or absorber rods, consisting of a box-shaped container cuboid shape, the outer dimensions of which correspond to the respective main dimensions of a fuel assembly.
- Fuel elements for water-cooled reactors consist of a large number of fuel rods, which are brought into a certain grid with spaces by so-called spacer grids for the passage of the coolant. When the fuel elements are burned out, they are first stored on the reactor and then transported away, be it to a processing plant or for further storage in appropriate storage facilities.
- the rods resulting from the disassembly are expediently combined into easily manageable units, an elongated sleeve being normally used.
- Tins are known in which individual rods are stored after their removal from the fuel assembly and then transported. These cans are loaded and closed from the front and have a cylindrical shape. However, they are not suitable for being loaded without additional devices with a view to a maximum packing density.
- the container has a lockable lid on one long side, which is arranged with its movement, operating and closure elements within the container contour.
- the container (1) with a lid (2) attached on one long side there are fuel rods (7) made of irradiated fuel elements, arranged in a dense packing without additional web grids.
- the length of the cover (2) corresponds to the length of the bars.
- the outer dimensions of the box-shaped container (1) with a cuboid shape correspond to the main outer dimensions of a fuel assembly. Therefore, the container (1) can also be conveniently used in transport and / or storage containers designed for these fuel elements in terms of radiation and heat supply.
- a horizontal loading of the container (1) with rods is thus possible, and an almost ideal packing density can be achieved by horizontally inserting the slim, flexible rods (7).
- the lid (2) is closed remotely after loading with the aid of a linkage (4). Remote control is required, as the loading normally has to take place in a water basin at a depth of several meters.
- the container (1) has the essential external dimensions of a fuel assembly, so that the existing load suspension devices for fuel assemblies can be used, as can the existing storage racks.
- end faces (12) of the container have a square cross section, and also if there are shaped bodies (5, 6) on the end faces which correspond to the foot and head pieces of fuel elements.
- the cover (2) moves in hinges (3) and is locked by a linkage (4).
- the rod is actuated at one end of the container by inserting a clawed tool (10) into a centering opening (11) and axially moving the rod (4) by means of a rotary movement.
- Fig. 11 shows the container (1) with the lid locked (2), Fig. 111 with the lid open.
- a rod taper (13) of the rod (4) axially displaceable in brackets (9) releases a correspondingly shaped locking part (8) fastened to the cover (2), which is locked in the locked state by the untapered rod diameter.
- Other lid closures are also possible.
- the container (1) can also be sealed against the cover (2) with sealing elements. Lid (2), hinges (3) as well as all movement, operating and locking elements are arranged within the container contour.
- the centering opening (11) can be used to lift the container (1).
- Stainless steel optionally with aluminum lining, can be used particularly advantageously as the material for the container (1).
- the container (1) is also excellently suited for holding solidified radioactive waste in a dense packing, in particular also for blocks made of glazed waste.
- the container can also be provided with stiffeners to increase the strength.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, verwendbar als Einsatz für Transport- und/oder Lagerbehälter, für Lagerkonfigurationen, sowie zur Handhabung, zum Transport und/oder Lagerung von radioaktiven Stoffen, insbesondere für die Aufnahme von bestrahlten Brennstoff- oder Absorberstäben, bestehend aus einem kastenförmigen Behälter quaderförmiger Form, dessen äußere Abmessungen den jeweiligen Hauptabmessungen eines Brennelementes entsprechen.
- Brennstoffelemente für wassergekühlte Reaktoren bestehen aus einer Vielzahl von Brennstoffstäben, die durch sogenannte Abstandsgitter in ein bestimmtes Raster mit Zwischenräumen zwecks Durchtritt des Kühlmittels gebracht sind. Wenn die Brennstoffelemente ausgebrannt sind, werden sie zunächst am Reaktor gelagert und anschließend abtransportiert, sei es zu einer Aufarbeitungsanlage oder zur weiteren Lagerung in entsprechenden Lagereinrichtungen.
- Da im abgebrannten Zustand eine regelmäßige Anordnung der Brennstoffstäbe mit bestimmten Abständen nicht mehr erforderlich ist, besteht die Möglichkeit, die Elemente zu zerlegen und die Stäbe zwecks Platzersparnis dichter zu packen.
- Eine vergleichbare Situation liegt bei den Absorberelementen vor, die ebenfalls während ihres Einsatzes aus mehreren Teilen in definierten Abständen bestehen, während nach der Entfernung aus dem Reaktorkern die Stäbe nach Zerlegung des Elementes dichter gepackt werden können.
- Die bei der Zerlegung anfallenden Stäbe faßt man zweckmäßigerweise zu leicht hantierbaren Einheiten zusammen, wobei normalerweise eine längliche Büchse verwendet wird.
- Es sind Büchsen bekannt, in denen einzelne Stäbe nach ihrer Entnahme aus dem Brennelement gelagert und anschließend transportiert werden. Diese Büchsen werden von der Stirnseite beladen und verschlossen und weisen eine zylindrische Form auf. Sie sind allerdings nicht dafür geeignet, ohne Zusatzeinrichtungen im Hinblick auf eine maximale Packungsdichte beladen zu werden.
- Für Absorberstäbe ist auch bereits vorgeschlagen worden, zur Erzielung einer hohen Packungsdichte in stirnseitig beladenen kastenförmigen Büchsen quaderartiger Form Stegraster zu verwenden (DE-U-7 903 719), um die aufgrund der hohen Flexibilität der langen schlanken Stäbe zu erwartende unregelmäßige Anordnung zu vermeiden. Hierbei wird zwar die Packungsdichte gegenüber einer ungeregelten Anordnung verbessert, aber noch keine optimale Platzausnutzung erzielt; ferner sind solche Stegraster aufwendig in der Fertigung. Die Handhabung ist zusätzlich durch den großen Platzbedarf sehr ungünstig. Auch können diese Büchsen nicht ohne weiteres in für Brennelemente ausgelegte Transportbehälter eingebracht werden.
- Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung, verwendbar als Einsatz für Transport- und/oder Lagerbehälter, für Lagerkonfigurationen, sowie zur Handhabung, zum Transport und/oder zur Lagerung von radioaktiven Stoffen, insbesondere für die Aufnahme von bestrahlten Brennstoff- oder Absorberstäben, zu schaffen, mit der eine Befüllung ohne zusätzliche Stegraster und ohne großen Platzbedarf möglich ist, die in für Brennelemente ausgelegte Transportbehälter optimal einbringbar ist und die sich auch zu Lagerkonfigurationen einfach anordnen läßt.
- Die Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Behälter auf einer Längsseite einen verriegelbaren Deckel aufweist, der mit seinen Bewegungs-, Bedienungs- und Verschlußelementen innerhalb der Behälterkontur angeordnet ist.
- In den Abbildungen bis IV ist die Erfindung schematisch in beispielhafter Ausgestaltung näher erläutert.
- Im Behälter (1) mit auf einer Längsseite angebrachtem Deckel (2) befinden sich Brennstäbe (7) aus bestrahlten Brennelementen, in dichter Packung ohne zusätzliche Stegraster angeordnet. Die Länge des Deckels (2) entspricht der Länge der Stäbe. Die äußeren Abmessungen des kastenförmigen Behälters (1) mit quaderartiger Form entsprechen jeweils den äußeren Hauptabmessungen eines Brennelementes. Daher ist der Behälter (1) auch bequem in für diese Brennelemente strahlungs- und wärmezufuhrmäßig ausgelegte Transport- und/oder Lagerbehälter einsetzbar.
- Es ist somit eine liegende Beladung des Behälters (1) mit Stäben möglich, und durch das horizontale Einsetzen der schlanken flexiblen Stäbe (7) läßt sich eine fast ideale Packungsdichte erzielen. Der Deckel (2) wird nach Beladung mit Hilfe eines Gestänges (4) fernbedienbar verschlossen. Fernbedienung ist erforderlich, da die Beladung normalerweise in einem Wasserbecken in mehreren Metern Tiefe erfolgen muß. Auch zum Zwecke einer guten Handhabung weist der Behälter (1) die wesentlichen äußeren Abmessungen eines Brennelementes auf, so daß die existierenden Lastaufnahmeeinrichtungen für Brennelemente benutzt werden können, ebenso die vorhandenen Lagergestellen.
- Es ist besonders günstig, wenn die Stirnseiten (12) des Behälters einen quadratischen Querschnitt aufweisen, ebenso, wenn sich an den Stirnseiten Formkörper (5, 6) befinden, die den Fuß- und Kopfstücken von Brennelementen entsprechen.
- Folgende Tabelle gibt beispielhaft Außenabmessungen des neuerungsgemäßen Behälters an:
- Die Zentrieröffnung (11) kann zum Heben des Behälters (1) benutzt werden.
- Es ist jedoch besonders günstig, an den Stirnseiten innerhalb der Behälterkontur ein- oder beiderseitig zusätzliche Traglemente, beispielsweise Haken oder Ösen, anzubringen, ebenso weitere Hilfsvorrichtungen, z. B. zur Kontrolle des Behälterinneren.
- Bei weitgehend radioaktiv abgeklungenem Material, mit nur noch geringer Abwärme, insbesondere bei weitgehend abgeklungenen wiederaufzuarbeitenden Brennstäben, ist es besonders vorteilhaft, die Behälter (1) in geeigneten Räumlichkeiten direkt neben- und übereinander zu stellen bzw. zu stapeln, wobei die Verwendung von geeignetem Transport- und Lagerplatten, gegebenenfalls mit Luftschlitzen zur Abfuhr von restlicher Abwärme nach dem Luftlagerprinzip, besonders günstig ist.
- Als Material für den Behälter (1) ist rostfreier Stahl, gegebenenfalls mit Aluminium-Auskleidung, besonders vorteilhaft verwendbar.
- Neben bestrahlten Brennstoff- und Absorberstäben ist der Behälter (1) auch hervorragend zur Aufnahme von verfestigtem radioaktivem Abfall in dichter Packung, insbesondere auch für Blöcke aus verglasten Abfall, geeignet.
- Im Bedarfsfall kann der Behälter auch mit Aussteifungen zur Erhöhung der Festigkeit versehen sein.
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