ES2673615T3 - Método para preparar un recipiente cargado de elementos radiactivos húmedos para el almacenamiento en seco - Google Patents

Método para preparar un recipiente cargado de elementos radiactivos húmedos para el almacenamiento en seco Download PDF

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Abstract

Método para preparar un contenedor que tiene una cavidad cargada con elementos radiactivos húmedos para el almacenamiento en seco, comprendiendo el método: a) colocar los elementos de combustible nuclear gastado radiactivos húmedos en una cavidad de un contenedor a través de una parte superior abierta del contenedor; b) colocar una tapa en la parte superior abierta del contenedor para cerrar el contenedor; c) proporcionar un sistema de circulación de gas que comprende un módulo de condensación, un módulo desecante y un módulo circulador de gas; d) conectar el sistema de circulación de gas al contenedor para formar una trayectoria de ciclo cerrado sellada herméticamente que incluye la cavidad; e) llenar la trayectoria de ciclo cerrado sellada herméticamente con un gas inerte no reactivo de un depósito que contiene gas inerte no reactivo presurizado; f) hacer circular el gas no reactivo a través de la trayectoria de ciclo cerrado sellada herméticamente hasta que el módulo de condensación ya no elimine cantidades sustanciales de agua del gas no reactivo circulante, en el que el módulo desecante está aislado de la trayectoria de ciclo cerrado sellada herméticamente durante la etapa f); y g) añadir el módulo desecante a la trayectoria de ciclo cerrado sellada herméticamente y continuar haciendo circular el gas no reactivo a través de la trayectoria de ciclo cerrado sellada herméticamente, deshumidificando el módulo desecante el gas no reactivo circulante; h) desconectar el sistema de circulación de gas del contenedor y sellar el contenedor para su almacenamiento.

Description

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DESCRIPCION
Método para preparar un recipiente cargado de elementos radiactivos húmedos para el almacenamiento en seco Campo de la invención
La presente invención se refiere en general a sistemas y métodos para preparar un recipiente cargado de elementos radiactivos húmedos, tales como un contenedor multiusos o un cofre térmicamente conductor, para el almacenamiento en seco, y específicamente a un sistema de ciclo cerrado y a un método para secar un contenedor multiusos para el almacenamiento en seco utilizando un flujo de gas forzado.
Antecedentes de la invención
En la operación de reactores nucleares, los tubos huecos de zircaloy llenos de uranio enriquecido, conocidos como conjuntos de combustible, se queman dentro del núcleo del reactor nuclear. Es habitual extraer estos conjuntos de combustible del reactor después de que su energía haya disminuido hasta un nivel predeterminado. Tras la disminución y la posterior extracción, este combustible nuclear gastado ("SNF", por sus siglas en inglés, spent nuclear fuel) sigue siendo altamente radiactivo y produce un calor considerable, lo que exige que se tenga mucho cuidado en su posterior envasado, transporte y almacenamiento. Específicamente, el SNF emite neutrones y fotones gamma extremadamente peligrosos. Es imperativo que estos neutrones y fotones gamma estén contenidos en todo momento después de la extracción del núcleo del reactor.
En el vaciado de combustible de un reactor nuclear, un lugar común para extraer el SNF del reactor y colocar el SNF bajo el agua, es el que generalmente se conoce como piscina o estanque de almacenamiento de combustible gastado. El agua de la piscina facilita el enfriamiento del SNF y proporciona un blindaje contra la radiación adecuado. El SNF se almacena en la piscina durante un período de tiempo lo suficientemente largo como para permitir la disminución del calor y de la radiación a un nivel lo suficientemente bajo como para permitir que el SNF se transporte con seguridad. Sin embargo, debido a la seguridad, al espacio y a las preocupaciones económicas, usar únicamente la piscina no es satisfactorio cuando el SNF necesita almacenarse durante un período de tiempo considerable. Por lo tanto, cuando se requiere un almacenamiento del SNF a largo plazo, una práctica común en la industria nuclear es almacenar el SNF en un estado seco después de un breve período de almacenamiento en la piscina de combustible gastado, es decir, almacenar el SNF en una atmósfera de gas inerte seco encerrada dentro de una estructura que proporciona un blindaje contra la radiación adecuado. Una estructura típica que se utiliza para almacenar SNF durante largos períodos de tiempo en estado seco es un cofre de almacenamiento.
Los cofres de almacenamiento tienen una cavidad adaptada para recibir un contenedor de SNF y están diseñados para ser estructuras grandes y pesadas hechas de acero, plomo, hormigón y un material hidrogenado ambientalmente adecuado. Sin embargo, debido a que el enfoque en el diseño de un cofre de almacenamiento es proporcionar un blindaje contra la radiación adecuado para el almacenamiento a largo plazo del SNF, el tamaño y el peso (si se consideran) a menudo son consideraciones secundarias. Como resultado, el peso y el tamaño de los cofres de almacenamiento a menudo causan problemas asociados con el levantamiento y la manipulación. Por lo general, los cofres de almacenamiento pesan más de 100 toneladas y tienen una altura superior a 15 pies. Un problema común asociado con los cofres de almacenamiento es que son demasiado pesados para ser levantados por la mayoría de las grúas de las plantas de energía nuclear. Otro problema común es que los cofres de almacenamiento generalmente son demasiado grandes para colocarlos en las piscinas de combustible gastado. Por lo tanto, para almacenar SNF en un cofre de almacenamiento después de que se enfríe en la piscina, el SNF se transfiere a un cofre, se extrae de la piscina, se coloca en un área de almacenamiento, se deshidrata, se seca y se transporta a una instalación de almacenamiento. Se necesita un blindaje contra la radiación adecuado en todos los pasos de este procedimiento de transferencia.
Como resultado de la necesidad del SNF de extraerse de la piscina de combustible gastado y del transporte adicional a un cofre de almacenamiento, normalmente se sumerge un contenedor abierto en la piscina de combustible gastado. Las barras de SNF se colocan directamente en el contenedor abierto mientras se sumerge en el agua. Sin embargo, incluso después del sellado, el contenedor por sí solo no proporciona una contención adecuada de la radiación del SNF. Un contenedor cargado no puede extraerse ni transportarse de la piscina de combustible gastado sin blindaje adicional contra la radiación. Por lo tanto, es necesario un aparato que proporcione blindaje adicional contra la radiación durante el transporte del SNF. Este blindaje adicional contra la radiación se logra colocando los contenedores cargados de sNf en grandes recipientes cilíndricos llamados cofres de transferencia mientras todavía están dentro de la piscina. De forma similar a los cofres de almacenamiento, los cofres de transferencia tienen una cavidad adaptada para recibir el contenedor de SNF y están diseñados para proteger el entorno de la radiación emitida por el SNF en su interior.
En instalaciones que utilizan cofres de transferencia para transportar contenedores cargados, primero se coloca un contenedor vacío en la cavidad de un cofre de transferencia abierto. El contenedor y el cofre de transferencia se sumergen en la piscina de combustible gastado. Antes de almacenar el cofre, el sNf se extrae del reactor y se coloca en estanterías de almacenamiento húmedo dispuestas en el fondo de las piscinas de combustible gastado.
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Para el almacenamiento en seco, el SNF se transfiere en el contenedor sumergido que está inundado de agua y dentro del cofre de transferencia. A continuación, se ajusta la tapa del contenedor cargado, encerrando el SNF y el agua de la piscina en su interior. Posteriormente, el contenedor cargado y el cofre de transferencia se extraen de la piscina mediante una grúa y se depositan en un área de almacenamiento para preparar el contenedor cargado de SNF para su almacenamiento en seco a largo plazo. Para que un contenedor cargado de SNF se prepare adecuadamente para el almacenamiento en seco, la Comisión de Reglamentación Nuclear de Estados Unidos ("NRC", por sus siglas en inglés, United States Nuclear Regulatory Commission) exige que el SNF y el interior del contenedor se sequen adecuadamente antes de sellar el contenedor y de transferirlo al cofre de almacenamiento. Específicamente, las regulaciones de la N.R.C. exigen que la presión de vapor ("vP") dentro del contenedor sea inferior a 3 Torr (1 Torr=1 mm Hg) antes de que el contenedor se rellene con un material inerte y se selle. La presión de vapor es la presión del vapor sobre un líquido en equilibrio, en la que el equilibrio se define como la condición en la que un número igual de moléculas se transforman de la fase líquida a la fase gaseosa ya que hay moléculas que se transforman de fase gaseosa a fase líquida. La exigencia de una vP baja de 3 Torr o menos garantiza que exista una cantidad de humedad suficientemente baja en el interior del contenedor y en el SNF, de modo que el SNF esté suficientemente seco para el almacenamiento a largo plazo.
Actualmente, las instalaciones nucleares cumplen con el requisito de una vP de 3 Torr o menos de la N.R.C. al realizar un proceso de secado al vacío. Al realizar este proceso, el agua a granel que está dentro del contenedor primero se vacía del contenedor. Una vez que se vacía la mayor parte del agua líquida, se acopla un sistema de vacío al contenedor y se activa para crear una condición de presión subatmosférica dentro del contenedor. La condición subatmosférica dentro del contenedor facilita la evaporación del agua líquida restante al tiempo que el vacío ayuda a eliminar el vapor de agua. La vP dentro del contenedor se mide colocando instrumentos de medición apropiados, tales como medidores de vacío, en el contenedor y tomando medidas directas de los contenidos gaseosos presentes en el mismo. Si es necesario, este procedimiento de vacío se repite hasta que se obtenga una vP de 3 Torr o menos. Una vez que se alcanza una vP aceptable, el contenedor se rellena con un gas inerte y se sella. El cofre de transferencia (con el contenedor dentro) se transporta entonces a una posición por encima de un cofre de almacenamiento y el contenedor cargado de SNF se baja al almacenamiento bajo para un almacenamiento a largo plazo.
Los métodos actuales para satisfacer el requisito de una vP de 3 Torr o menos de la N.R.C. son potencialmente peligrosos, requieren mucho tiempo, son propensos a errores, someten las barras de SNF a altas temperaturas y son costosos. En primer lugar, la naturaleza intrusiva de la medición directa de la vP es peligrosa porque el contenedor contiene un SNF altamente radiactivo. Cada vez que el contenedor debe abrirse físicamente, existe el peligro de exponer el entorno y el personal de trabajo a la radiación. Además, la creación prolongada de condiciones subatmosféricas en el contenedor puede causar problemas complicados en el equipo. Finalmente, las duraciones operativas para el secado al vacío son inaceptablemente largas ya que son bastante comunes los tiempos de secado al vacío del orden de días. La operación de vacío es propensa a la congelación de la línea y a la formación de hielo dentro del contenedor lo que puede dar lecturas falsas a los instrumentos. La disminución de la presión del contenedor causa una pérdida progresiva del medio de transferencia de calor (el gas que llena los huecos y los espacios abiertos en los contenedores) dando lugar a una elevación sustancial de la temperatura de las barras de SNF que producen calor.
Una de las principales desventajas de los sistemas y métodos de secado al vacío existentes es que la vaina del SNF se calienta a temperaturas inaceptables que pueden comprometer la integridad de la vaina del combustible. Para que el agua líquida se elimine del contenedor de SNF usando el proceso de secado al vacío existente, el contenedor debe mantenerse a un nivel de vacío bajo durante un período prolongado mientras el agua líquida se evapora. El período de tiempo prolongado cuando el combustible está rodeado por un vacío cercano impide la eliminación del calor residual del propio combustible.
Recientemente, el cesionario de la presente solicitud, Holtec International, Inc., ha desarrollado métodos, aparatos y sistemas nuevos y mejorados para preparar contenedores de combustible nuclear gastado para el almacenamiento en seco utilizando deshidratación por gas forzado ("FGD", por sus siglas en inglés, forced gas dehydration). Estas invenciones se describen y se divulgan completamente en la patente de Estados Unidos 7.210.247, emitida el 1 de mayo de 2007, Krishna Singh y en la publicación de solicitud de patente de Estados Unidos 2006/0272175A1, publicada el 7 de diciembre de 2006, Krishna Singh.
Se ha descubierto que los métodos, aparatos y sistemas de secado FGD divulgados en la patente de Estados Unidos 7.210.247 y en la publicación de solicitud de patente de Estados Unidos 2006/0272175A1 pueden mejorarse y/o simplificarse de una manera novedosa y no obvia. Haciendo referencia a la figura 3, las tecnologías FGD divulgadas en las referencias mencionadas anteriormente consisten en un módulo condensador refrigerado por aire o líquido, un módulo de secado por congelación, un módulo circulador y un módulo precalentador para hacer circular continuamente un gas inerte a través de un contenedor de combustible nuclear gastado ("SNF") para eliminar la humedad del líquido y para deshumidificar el gas que finalmente se sella dentro del contenedor para su transporte y almacenamiento. Estos sistemas funcionan para eliminar primero la humedad del líquido en el contenedor y después para deshumidificar la corriente de gas circulante antes de sellar el contenedor de SNF. El sistema FGD usa un sistema de refrigerante a baja temperatura e intercambiador de calor para enfriar la corriente de gas circulante hasta
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el punto en que el vapor de agua se congela en la superficie del intercambiador de calor. La congelación del vapor de agua sobre la superficie del intercambiador actúa para deshumidificar la corriente de gas circulante. Se propone que la siguiente modificación pueda utilizarse como alternativa al módulo de secado por congelación.
Sumario de la invención
Por lo tanto, un objetivo de la presente invención es proporcionar un método y un sistema para secar un contenedor cargado de un residuo radiactivo de alta actividad ("HlW", por sus siglas en inglés, high level radioactive waste), tal como el SNF.
Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un método y un sistema utilizados en el método para secar un contenedor cargado de HLW sin acceder físicamente al contenido del contenedor para asegurar que se haya alcanzado un nivel de sequedad aceptable dentro del contenedor.
Otro objetivo más de la presente invención es proporcionar un método y un sistema utilizados en el método para secar un contenedor cargado de HLW sin someter el interior del contenedor a condiciones subatmosféricas prolongadas.
Un objetivo adicional de la presente invención es proporcionar un método y un sistema utilizados en el método para preparar un contenedor cargado de SNF para el almacenamiento en seco que es fácil de implementar y/o eficiente en términos de tiempo.
Un objetivo adicional más de la presente invención es proporcionar un método y un sistema utilizados en el método para preparar un contenedor cargado de HLW para el almacenamiento en seco de una manera más económica y segura.
En un aspecto, la invención es un método como se define en la reivindicación 1.
En otro aspecto, la invención puede ser un sistema utilizado en el método para preparar un contenedor que tiene una cavidad cargada con elementos radiactivos para el almacenamiento en seco, comprendiendo el aparato: un sistema de circulación de gas que comprende una fuente de un módulo condensador, un módulo desecante, un módulo circulador de gas; el sistema de circulación de gas adaptado para formar una trayectoria de ciclo cerrado herméticamente sellada cuando está conectado de forma operativa a la cavidad del contenedor que se va a preparar para el almacenamiento en seco; y medios para añadir y eliminar el módulo desecante como parte de la trayectoria de ciclo cerrado herméticamente sellada.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es un diagrama esquemático de un sistema FGD de la técnica anterior.
La figura 2 es una vista en perspectiva de una realización de un contenedor multiusos ("MPC", por sus siglas en inglés, multi-purpose canister) de la técnica anterior que puede utilizarse junto con la presente invención, que se muestra parcialmente en sección y vacío.
La figura 3 es una vista en perspectiva de un cofre de transferencia de la técnica anterior parcialmente en sección con el MPC de la figura 2 sellado y colocado en el cofre de transferencia.
La figura 4 es un diagrama esquemático de un sistema FGD de acuerdo con una realización de la presente invención que utiliza un módulo desecante para deshumidificar la corriente de gas circulante.
La figura 5 es un diagrama esquemático de un sistema FGD que no es parte de la presente invención que utiliza un módulo de vacío para deshumidificar el MPC.
Descripción detallada de los dibujos
La presente invención es una mejora con respecto a los métodos, aparatos y sistemas de secado divulgados en la patente de Estados Unidos. 7.210.247 y en la publicación de solicitud de patente de Estados Unidos 2006/0272175A1. Se proponen las siguientes mejoras para los sistemas de secado FGD para uso en contenedores de secado diseñados para el almacenamiento en seco de residuos radiactivos de alta actividad, tales como los MPC cargados con SNF.
La figura 1 ilustra un contenedor 20 adecuado para su uso con la presente invención. La presente invención no está limitada a geometrías, estructuras o dimensiones específicas del contenedor y es aplicable a cualquier tipo de recipiente cerrado utilizado para transportar, almacenar o contener elementos radiactivos.
El contenedor 20 comprende una placa inferior 22 y una pared cilíndrica 24 que forma una cavidad 21. Como se usa en el presente documento, al extremo 25 del contenedor 20 que está más cerca de la placa inferior 22 se le denominará parte inferior del contenedor 20 mientras que al extremo 26 del contenedor 20 que está más alejado de la placa inferior 22 se le denominará parte superior del contenedor 20. La cavidad 21 tiene una rejilla alveolar 23 situada en la misma. La rejilla alveolar 23 comprende una pluralidad de cajas rectangulares adaptadas
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para recibir barras de combustible nuclear gastado ("SNF"). La invención no está limitada por la presencia de la rejilla alveolar.
El contenedor 20 comprende además un tubo de drenaje con la parte inferior abierta (no ilustrado) ubicado en o cerca de la parte inferior del contenedor 20 que proporciona un paso sellable desde el exterior del contenedor 20 al interior de la cavidad 21. Si se desea, la abertura de drenaje puede ubicarse en la placa inferior 22 o cerca de la parte inferior de la pared del contenedor. El tubo de drenaje puede abrirse o sellarse herméticamente con tapones convencionales, válvulas de drenaje o procedimientos de soldadura.
Como se ilustra en la figura 2, el contenedor 20 está vacío (es decir, la cavidad 21 no tiene barras de SNF colocadas en la rejilla alveolar 23) y la parte superior 26 del contenedor 20 está abierta. Al utilizar el contenedor 20 para transportar y almacenar barras de SNF, el contenedor 20 se coloca dentro de un cofre de transferencia 10 (figura 2) mientras el contenedor 20 está abierto y vacío El cofre de transferencia 10 abierto, que contiene el contenedor 20 abierto, se sumerge a continuación en una piscina de combustible gastado que hace que el volumen de la cavidad 21 se llene de agua Las barras de SNF que se extraen del reactor nuclear se mueven debajo del agua de la piscina de combustible gastado y se colocan dentro de la cavidad 21 del contenedor 20.
Preferentemente, se coloca un solo lote de barras de SNF en cada caja rectangular de la rejilla alveolar 23. Una vez que la cavidad 21 está completamente cargada de las barras de SNF, la tapa 27 del contenedor (figura 3) se coloca encima del contenedor 20. La tapa 27 del contenedor tiene una pluralidad de orificios de tapa 28 sellables que forman un paso hacia la cavidad 21 desde el exterior del contenedor 20, cuando está abierto. A continuación, el cofre de transferencia 10 (que tiene el contenedor cargado 20 en su interior) se eleva de la piscina de combustible gastado mediante una grúa y se coloca verticalmente en un área de almacenamiento (como se muestra en la figura 3) para que el contenedor 20 pueda prepararse adecuadamente para el almacenamiento en seco. Esta preparación para el almacenamiento en seco incluye secar el interior del contenedor 20 y sellar la tapa 27 al mismo.
Haciendo referencia ahora a la figura 3 exclusivamente, cuando en el área de almacenamiento, el contenedor 20 (que contiene las barras de SNF y el agua de la piscina) está dentro del cofre de transferencia 10. Tanto el contenedor 20 como el cofre de transferencia 10 están en posición vertical. Una vez en el área de almacenamiento, el tubo de drenaje unido a la tapa 27 del contenedor (no ilustrada) con una abertura inferior en o cerca de la parte inferior 25 del contenedor 20 se utiliza para expulsar el agua a granel que queda atrapada en la cavidad 21 del contenedor 20 utilizando un gas de purga (generalmente helio o nitrógeno). A pesar de vaciar el agua a granel de la cavidad 21, la humedad residual permanece en la cavidad 21 y en las barras de SNF. Sin embargo, antes de que el contenedor 20 pueda sellarse permanentemente y transportarse a un cofre de almacenamiento para el almacenamiento en seco a largo plazo o para el transporte, debe asegurarse que esa cavidad 21 y las barras de SNF contenidas en la misma se sequen adecuadamente.
Debido a que una presión de vapor ("vP") baja dentro de un recipiente indica que hay un bajo nivel de humedad, la Comisión de Reglamentación Nuclear de Estados Unidos ("NRC") requiere cumplir con la especificación de una presión de vapor ("vP") de 3 Torr o menos dentro de la cavidad 21 de los cofres que contienen hLw.
La figura 4 es un esquema de una realización de un sistema FGD 300 capaz de secar la cavidad 21 a niveles de la NRC aceptables sin la necesidad de medir intrusivamente la vP resultante dentro de la cavidad 21. Una vez que el cofre de transferencia 10, que contiene el contenedor 20, se coloca en el área de almacenamiento y se vacía el agua a granel de la cavidad 21, el sistema de secado 300 se conecta a la entrada 28 y a la salida 29 del contenedor 20 para formar un sistema de ciclo cerrado. El ciclo cerrado puede incluir o no el módulo desecante 370, dependiendo del estado de las válvulas de tres vías 421,422. La línea de suministro de gas 325 está conectada de manera fluida a la entrada 28 del contenedor 20 mientras que la línea de escape de gas 326 está conectada de manera fluida a la salida 29 del contenedor 20. La entrada 28 y la salida 29 del contenedor son meros orificios en el contenedor 20. Si se desea, pueden incorporarse conexiones de puerto, sellos y/o válvulas adecuadas en la entrada y en la salida 28, 29.
El sistema de secado 300 generalmente comprende un depósito de gas no reactivo 310, un módulo circulador de gas 320, una pluralidad de válvulas de dos vías 321-323, una pluralidad de válvulas de tres vías 421-422, un higrómetro de temperatura del punto de rocío 330, un módulo de condensación 340, un módulo precalentador 380, un módulo desecante 370 y un sistema de control 350, que incluye un microprocesador 351 programado adecuadamente, un medio de memoria 352 de ordenador, un temporizador 353y una alarma 370. Aunque la realización ilustrada del sistema de secado 300 está automatizada a través del sistema de control 350, ni el método ni el sistema de la presente invención son tan limitados. Si se desea, las funciones llevadas a cabo por el sistema de control 350 puede llevarse a cabo de forma manual y/u omitirse en algunos casos.
El depósito de helio 320, el módulo precalentador 380, el módulo circulador de gas 320, el contenedor 20, el higrómetro 330, el módulo de condensación 340y el módulo desecante 370 están conectados de manera fluida de forma que un gas no reactivo, como el helio, puede fluir a través del sistema de secado 300 sin escapar al entorno externo. Todas las líneas de gas que conectan el componente mencionado anteriormente pueden estar formadas por tubos o tuberías adecuadas. La tubería y los tubos pueden construirse con conductos flexibles o no flexibles. Los
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conductos pueden formarse de cualquier material adecuado, tal como metales, aleaciones, plásticos, caucho, etc. Todas las conexiones herméticas pueden formarse mediante el uso de conexiones roscadas, sellos, abrazaderas anulares y/o juntas.
El depósito de gas helio 310 se utiliza para almacenar gas helio presurizado y para suministrar gas helio al ciclo para su circulación abriendo la válvula 323. Aunque que el gas helio es el gas no reactivo preferido para utilizar en la presente invención, puede utilizarse cualquier gas no reactivo junto con el sistema 300 y el funcionamiento del mismo. Por ejemplo, otros gases no reactivos adecuados incluyen, sin limitación, nitrógeno, dióxido de carbono, gases de hidrocarburos ligeros tales como metano o cualquier gas inerte, incluyendo, pero sin limitarse a, gases nobles (helio, argón, neón, radón, criptón y xenón).
Cuando la válvula 323 se abre, el depósito de helio llena el ciclo cerrado con helio. El circulador de gas 320 está operativamente acoplado a la línea de suministro de gas 325. La posición del circulador de gas 320 en el ciclo puede variarse como se desee. Cuando se activa, el circulador de gas 320, que puede ser un soplador, fuerza el gas helio a través del ciclo cerrado (que incluye el contenedor 20) al caudal deseado. Aunque se ilustra un único circulador de gas 320 como incorporado en el sistema de secado 300, la invención no está tan limitada y puede utilizarse cualquier cantidad de circuladores o bombas. El número exacto de bombas se determinará caso por caso, teniendo en cuenta factores tales como los requisitos de caudal, caídas de presión en el sistema, tamaño del sistema y/o número de componentes del sistema. La dirección del flujo de gas helio a través del sistema 300 está indicada por las flechas en las líneas de fluido.
Las válvulas 321, 322 están acopladas operativamente a la línea de suministro de gas 325 y a la línea de escape de gas 326 respectivamente. Las válvulas 321, 322 se utilizan para controlar el flujo a la cavidad 2l del contenedor 20. Específicamente, las válvulas 321, 322 pueden utilizarse para aislar el contenedor 20 del resto del bucle cuando se desee, tal como durante la conexión y la desconexión. Todas las válvulas utilizadas en el presente documento pueden ser válvulas de caudal ajustable o válvulas simples de encendido/apagado. En otras realizaciones de la invención, pueden utilizarse controladores del caudal másico. Al igual que con los circuladores, puede incorporarse cualquier número de válvulas en todo el sistema 300 como se desee. Solamente se han ilustrado las válvulas consideradas importantes para los principios de la presente invención. Además, la invención no está limitada por ninguna colocación específica de la(s) válvula(s) o bomba(s) a lo largo del circuito de flujo de ciclo cerrado, siempre que puedan llevarse a cabo los métodos reivindicados.
El higrómetro de temperatura del punto de rocío 330 está acoplado operativamente a la línea de escape de gas 326 de manera que puede medirse la temperatura del punto de rocío del gas helio que sale de la cavidad del contenedor 20. Los medios adecuados para la medición de la temperatura del punto de rocío incluyen dispositivos de detección directa de la humedad, tales como higrómetros, y otros medios, tales como cromatografía de gases o espectroscopía de masas. En algunas realizaciones, el higrómetro 330 preferentemente incluye una señal digital. El higrómetro de temperatura del punto de rocío 330 mide repetidamente la temperatura del punto de rocío del gas helio que sale de la cavidad 21. No existe un requisito en cuanto a la tasa de muestreo para mediciones repetitivas. Por ejemplo, el higrómetro de temperatura del punto de rocío 330 puede medir la temperatura del punto de rocío del gas helio varias veces por segundo o solo una vez cada pocos minutos. En algunas realizaciones, los intervalos de tiempo entre mediciones repetitivas serán tan pequeños que las mediciones parecerán ser esencialmente de naturaleza continua (es decir, en tiempo real). Los intervalos de tiempo se determinarán en base al diseño caso por caso, teniendo en cuenta factores tales como los requisitos de funcionalidad del sistema y el caudal del gas helio.
La entrada 342 del módulo condensador 340 está acoplada a la línea de escape de gas 326 mientras que la salida 343 está acoplada de manera fluida a la línea de recirculación 345. El módulo condensador 340 se proporciona para deshumectar adecuadamente el gas helio húmedo que sale de la cavidad 21 del contenedor 20 durante el paso de eliminación de líquidos (Fase I) de secado del contenedor 20. El gas helio que sale del módulo condensador 340 puede recircularse nuevamente al contenedor 20 después de pasar por el módulo precalentador 380 para que pueda absorber más humedad. El módulo condensador 340 está conectado a través del drenaje 341 a un acumulador de humedad. El acumulador de humedad puede monitorizarse para determinar cuándo se completa la Fase 1 y el sistema 300 está listo para el secado de la Fase II (el secado de la Fase II es la deshumectación de la corriente de gas circulante antes de sellar el contenedor de SNF). Al monitorizar el acumulador de humedad, se detecta el final de la Fase I al no acumularse más humedad/líquido en el depósito del acumulador de humedad, se completa el secado de la Fase I. Alternativamente, puede utilizarse el higrómetro 330 para determinar cuándo se completa la Fase 1. Cuando se utiliza el higrómetro 330, el higrómetro 330 detecta el final de la Fase I obteniendo una medición constante del punto de rocío.
El módulo desecante 370 es un recipiente o recipientes a presión que contienen un material desecante de un solo uso o regenerativo. Los materiales desecantes candidatos incluyen gel de sílice, alúmina activada, tamiz molecular y materiales similares de tipo higroscópico que adsorberían o absorberían el vapor de agua de la corriente de gas. Durante el secado de la Fase 1, el módulo desecante 370 sale de la corriente de gas circulante cerrando las válvulas 421, 422 para que la línea de entrada 371 y la línea de salida 372 del módulo desecante 370 estén selladas de la línea de recirculación 345. Esto evita sobrecargar los materiales desecantes con agua. Después de que el agua líquida se ha extraído del contenedor 20 y se ha eliminado del gas circulante mediante el módulo
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condensador 340 (es decir, se completa el secado de la Fase I), la corriente de gas circulante se encaminará a través del módulo de desecante 370 abriendo las válvulas 421, 422 para que las líneas de entrada y salida 421, 422 estén en comunicación fluida con la línea de recirculación 345. El módulo desecante 370 deshumidifica la corriente de gas circulante a la densidad de masa apropiada antes de sellar el contenedor, completando el secado de la Fase II.
El módulo desecante 370 puede dimensionarse para deshumidificar uno o más contenedores de SNF antes de que el desecante deba ser eliminado o regenerado. El agua puede extraerse del desecante a través de un proceso regenerativo, que consiste en calentar el material desecante a una temperatura conocida y en pasar un gas seco como aire, nitrógeno u otro gas inerte sobre el lecho desecante. El desecante también puede secarse según sea necesario mediante calentamiento, exposición a los rayos UV u otro proceso de secado convencional y posteriormente reutilizarlo.
El sistema de secado 300 comprende además un sistema de automatización 350. Esto es opcional El sistema de automatización 350 comprende una CPU 351, un medio de memoria 352 de ordenador, un temporizador 353y una alarma 370. La CPU 351 es un controlador lógico programable basado en un microprocesador adecuado, un ordenador personal o similar. El medio de memoria 352 de ordenador puede ser un disco duro que comprende suficiente memoria para almacenar todos los códigos informáticos necesarios, los algoritmos y los datos necesarios para la operación y el funcionamiento del sistema de secado 300, tales como tiempo predeterminado, la temperatura del punto de rocío predeterminada, caudales, y similares. El temporizador 353 es un mecanismo de temporización de ordenador digitalizado o interno convencional. La alarma 370 puede ser una sirena, una luz, un LED, un módulo de visualización, un altavoz u otro dispositivo capaz de generar estímulos sonoros y/o visuales. Aunque se ilustra y se describe una alarma 370, puede utilizarse cualquier instrumentación, dispositivo o aparato que informe a un operario que el sistema de secado 300 ha completado un proceso de secado. Por ejemplo, una pantalla de ordenador puede indicar simplemente que el contenedor está seco a través de texto o de imágenes.
La CPU 351 incluye varios puertos de entrada/salida utilizados para proporcionar conexiones a los diversos componentes del sistema de secado 300 que necesitan controlarse y/o comunicarse. La CPU 351 está acoplada de forma operativa a estos componentes a través de cables eléctricos, líneas de fibra óptica, cables coaxiales u otras líneas de transmisión de datos. También puede utilizarse la comunicación inalámbrica. Estas conexiones están indicadas mediante las líneas de puntos de la figura 4. La CPU 351 puede comunicarse con cualquiera y con todos los diversos componentes del sistema de secado 300 a los que está conectada de forma operativa para controlar el sistema de secado 300, tal como para: (1) activar o desactivar el circulador de gas 320; (2) abrir, cerrar y/o ajustar las válvulas 321-323, 421-422; (3) activar o desactivar el módulo condensador 340 y el precalentador 380; y (4) activar o desactivar la alarma 370.
La CPU 351 (y/o la memoria 352) también está programada con los algoritmos apropiados para recibir señales de datos del higrómetro de punto de rocío 330, para analizar las señales de datos entrantes, para comparar los valores representados por las señales de datos entrantes con los valores e intervalos almacenados, y para rastrear el tiempo en el que los valores representados por las señales de datos entrantes están en o por debajo de los valores almacenados. El tipo de CPU utilizado depende de las necesidades exactas del sistema en el que está incorporado.
Ahora se describirá un método para preparar un MPC 20 cargado de SNF húmedo de acuerdo con una realización de la presente invención que se ilustra. El método se describirá en relación con el sistema de secado 300 de la figura 4 para facilitar la descripción y la comprensión. Sin embargo, el método no está limitado a ninguna estructura o sistema específico, y puede llevarse a cabo por otros sistemas y/o aparatos.
Un cofre 10 que contiene el contenedor 20 cargado de SNF se coloca en un área de almacenamiento después de extraerse de la piscina/estanque de refrigeración. Como se ha analizado anteriormente, en este momento, la cavidad 21 del contenedor 20 está llena de agua de la piscina. El agua a granel se vacía de la cavidad 21 del contenedor 20 a través de un drenaje adecuadamente situado.
A pesar de que el agua a granel se vacía de la cavidad 21 del contenedor 20, el interior de la cavidad 21 y el SNF todavía soportan humedad y necesitan una deshumectación adicional para el almacenamiento en seco a largo plazo. Para secar más la cavidad 21 y el SNF, se utiliza el sistema de secado 300. El contenedor 20 permanece en el cofre 10 durante la operación de secado. La línea de suministro de gas 325 está acoplada de manera fluida a la entrada 28 del contenedor 20 mientras que la línea de escape de gas 326 está acoplada de manera fluida a la salida 29 del contenedor 20. Como resultado, se forma un circuito de fluido de ciclo cerrado en el que la cavidad 21 del contenedor 20 forma una porción del circuito de fluido cuando las válvulas 321, 322 están abiertas. En este momento, las válvulas 421,422 están en una posición que sella las líneas de entrada y salida 371, 372 de la línea 345, eliminando así el módulo desecante 370 del circuito de fluido principal. La válvula 323 también está cerrada en este momento para evitar la liberación desperdiciada de helio.
Una vez que el sistema de secado 300 está correctamente conectado al contenedor 20, el operario activa el sistema de secado 300. El sistema de secado 300 puede activarse manualmente encendiendo el equipo o de forma automatizada mediante la CPU 351. Cuando se activa de forma automatizada, un operario activará el sistema de
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secado 300 introduciendo un comando de activación del sistema en un dispositivo de entrada de usuario (no ilustrado), tal como un teclado, un ordenador, un interruptor, un botón o similar, que está acoplado de forma operativa a la CPU 351. Al recibir la señal de activación del sistema asociada desde el dispositivo de entrada de usuario, la CPU 351 envía las señales de activación apropiadas a los componentes del sistema 300.
Las válvulas 321,322 se abren primero. Después se abre la válvula 323, liberando así helio presurizado del depósito de helio 30 que inunda el circuito de fluido de ciclo cerrado (que incluye la línea de suministro de gas 325, el módulo precalentador 380, el contenedor 20, la línea de escape de gas 326, el módulo de condensación 340 y la línea de recirculación 345). El módulo desecante 370 no es parte del circuito de fluido de ciclo cerrado en este momento. Sin embargo, en una realización alternativa, el módulo desecante 370 puede ser parte del circuito de fluido de ciclo cerrado en este momento para evitar una caída de presión posterior cuando se añade al circuito después del secado de la Fase I. En este escenario, el módulo desecante 370 se eliminaría del circuito después de que se haya llenado con helio y antes de continuar con la circulación de gas para el secado de la Fase I.
Una vez que el circuito de ciclo cerrado deseado se llena con helio, la válvula 323 se cierra. El circulador de gas 320 se activa entonces, junto con el módulo precalentador 280 y el módulo condensador 340, haciendo circular de este modo el gas helio a través del circuito de fluido. Como resultado, comienza el secado de la Fase I. El precalentador 380 calienta el helio antes de que entre en el contenedor 20 y el módulo condensador 340 extrae la humedad del helio que sale del contenedor 20.
El caudal del gas helio a través del sistema de secado 300 se controla mediante el circulador de gas 320 o mediante una válvula de caudal En una realización de la presente invención, la CPU 351 hace fluir gas helio a través del contenedor 20 a un caudal de aproximadamente 400 lb/h. Sin embargo, la invención no es tan limitada y pueden utilizarse otros caudales. El caudal exacto que se utilizará en cualquier operación de secado particular se determinará en base al diseño caso por caso, considerando factores tales como el volumen abierto de la cavidad del contenedor, el nivel de sequedad objetivo dentro de la cavidad del contenedor, el contenido inicial de humedad dentro de la cavidad del contenedor, el contenido de humedad del gas helio mantenido dentro del depósito, el número deseado de renovaciones de volumen por hora para el contenedor, etc.
Al activarse, el gas helio seco fluye en la cavidad 21 húmeda del contenedor 20 a través de la entrada 28. Al entrar a la cavidad 21, el gas helio seco absorbe el agua del SNF y de las superficies internas de la cavidad 21 en forma de vapor de agua. El gas helio cargado de humedad sale de la cavidad 21 a través de la salida 29. Si el secado de la Fase I se está monitorizando con el higrómetro 330, el gas helio húmedo que sale de la cavidad 21 se mide repetidamente mediante el higrómetro 330. A medida que el higrómetro 330 mide la temperatura del punto de rocío del gas helio mojado, genera señales de datos indicativas de los valores de temperatura del punto de rocío medidos y transmite estas señales de datos a la CPU 351. Alternativamente, si el secado de la Fase I se está monitorizando a través de un acumulador acoplado al condensador, el higrómetro no es necesario en este momento y puede apagarse.
A medida que el gas helio mojado sale del contenedor 20 entra al módulo condensador 340, que se ha activado mediante la CPU 351. El gas helio mojado que sale del contenedor 20 se deshumecta dentro del condensador 340 antes de ser recirculado nuevamente al precalentador 380 a través de la línea 345. El agua líquida condensada del gas helio dentro del módulo condensador 340 drena a través de la línea 341 y en un acumulador de humedad en el que se monitoriza para detectar el final del secado de la Fase I.
El flujo de helio a través del circuito continúa hasta que el condensador 340 no condense más líquido (que se detecta porque no se acumula más líquido en el acumulador de humedad o por una lectura de estado permanente en el higrómetro 330), se determina que el secado en Fase I está completo.
En este momento, las válvulas 421, 422 están abiertas para que las líneas de entrada y salida 371, 372 estén en comunicación fluida con la línea 345, añadiendo así el módulo desecante al ciclo/circuito. Esto inicia el secado de la Fase II, la deshumidificación de la corriente de gas helio circulante antes de sellar el contenedor de SNF. Una vez que el módulo desecante 370 se ha añadido al ciclo de circulación de gas, el helio continúa circulando como en la Fase I. Sin embargo, el higrómetro 330 ahora se activa (si no está activo antes) para determinar el final del secado de la Fase II.
Durante la Fase II, el higrómetro 330 mide repetidamente el punto de rocío del gas helio húmedo que sale de la cavidad 21. A medida que el higrómetro 330 mide la temperatura del punto de rocío del gas helio mojado, genera señales de datos indicativas de los valores de temperatura del punto de rocío medidos y transmite estas señales de datos a la CPU 351. Al recibir las señales de datos indicativas de los valores de temperatura del punto de rocío medidos, la CPU 351 compara los valores medidos con un valor de temperatura del punto de rocío predeterminada que está almacenado en el medio de memoria 352. La temperatura del punto de rocío predeterminada se selecciona para indicar que el interior de la cavidad 21 y el SNF están suficientemente secos para el almacenamiento a largo plazo. En una realización, la temperatura del punto de rocío predeterminada se selecciona de manera que corresponda a una presión de vapor en la cavidad 21 que es indicativa de un nivel aceptable de sequedad, como por ejemplo 3 Torr o menos. En dichas realizaciones, la temperatura del punto de rocío predeterminada puede
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seleccionarse utilizando correlaciones experimentales o simuladas.
Una realización a modo de ejemplo de cómo se selecciona la temperatura del punto de rocío predeterminada se describe en la publicación de solicitud de Estados Unidos. 2006/0272175A1, publicada el 7 de diciembre de 2006 por Krishna P. Singh.
Después de que la CPU 351 compara la temperatura del punto de rocío medida con la temperatura del punto de rocío predeterminada, la CPU 351 determina si la temperatura del punto de rocío medida es menor o igual a la temperatura del punto de rocío predeterminada. Esta comparación se realiza para cada señal recibida por la CPU 351.
Si se determina que la temperatura del punto de rocío medida del gas helio mojado que sale del contenedor está por encima de la temperatura del punto de rocío predeterminada, la CPU 351 continuará determinando si el temporizador 353 se ha activado. Si el temporizador 353 está activado, la CPU 351 desactiva el temporizador 353 y vuelve a recibir señales de datos para su análisis. Si el temporizador 353 no está activado, la CPU 351 vuelve a recibir datos. De cualquier manera, si se determina que la temperatura del punto de rocío medida del gas helio mojado que sale del contenedor está por encima de la temperatura del punto de rocío predeterminada, el sistema de secado 300 continúa haciendo circular el gas helio seco dentro y a través de la cavidad 21 del contenedor 20, continuando con el secado de la Fase II.
Sin embargo, si se determina que la temperatura del punto de rocío medida del gas helio mojado que sale del contenedor está a o por debajo de la temperatura de punto de rocío predeterminada, la CPU 351activará/iniciará el temporizador 353. El temporizador 470 está programado para ejecutarse durante un tiempo predeterminado. La selección y el fin del tiempo predeterminado se analizarán con mayor detalle a continuación.
Una vez que se activa el temporizador, la CPU 351 procede a determinar si el temporizador 353 ha expirado (es decir, si ha transcurrido el tiempo predeterminado) sin recibir una señal de datos indicativa de una temperatura del punto de rocío medida por encima de la temperatura del punto de rocío predeterminada. Si esta respuesta es NO, la CPU 351 vuelve al principio y al sistema de secado 300 continúa haciendo circular gas helio a través de la cavidad 21 del contenedor 20 y repite las operaciones de las etapas analizadas anteriormente hasta que expire el tiempo predeterminado. En otras palabras, el proceso de secado continúa hasta que la temperatura del punto de rocío medida del gas helio mojado que sale del contenedor cae por debajo de (o se iguala a) la temperatura del punto de rocío predeterminada, y permanece así durante el tiempo predeterminado (sin subir posteriormente por encima de la temperatura del punto de rocío predeterminada).
Al requerir que la temperatura del punto de rocío medida del gas helio mojado que sale del contenedor no solo alcance, sino que permanezca a o por debajo de la temperatura del punto de rocío predeterminada durante el tiempo predeterminado, se asegura que la cavidad 21 y el SNF en su interior estén lo suficientemente secos dentro de un factor de seguridad aceptable. Esto, junto con los medios para seleccionar el tiempo predeterminado, se describe completamente en la publicación de solicitud de Estados Unidos 2006/0272175A1, publicada el 7 de diciembre de 2006 por Krishna P. Singh.
Una vez que expira el tiempo predeterminado, y la temperatura del punto de rocío medida permanece a o por debajo de la temperatura del punto de rocío predeterminada durante todo el tiempo predeterminado, la CPU 351 genera señales de apagado que se transmiten al sistema 300. Al recibir las señales de apagado, el circulador 320 se desactiva y el flujo de gas helio a través del sistema de secado se detiene. Las válvulas 321,322 se cierran.
La CPU 351 genera y transmite una señal de activación a la alarma 370. Al recibir la señal de activación, la alarma 370 se activa. Dependiendo del tipo de dispositivo que se utilice como alarma 370, la respuesta de la alarma 370 a la señal de activación puede variar mucho. Sin embargo, se prefiere que la respuesta de la alarma 370 sea algún tipo de estímulo visual o sonoro que informará al operario de que el contenedor 20 está seco. Por ejemplo, la activación de la alarma 370 puede generar un sonido, mostrar una representación visual en la pantalla de un ordenador, iluminar un LED u otra fuente de luz, etc.
Al ser informado por la alarma 370 de que la cavidad 21 del contenedor 20 y el SNF están suficientemente secos, el operario desconecta el sistema de secado del contenedor 20 y sella el contenedor 20 para su almacenamiento.
Haciendo referencia ahora a la figura 5, se divulga un sistema FGD 500 que no es parte de la presente invención. El sistema de secado FGD 500 es similar al sistema de secado FGD 100 analizado anteriormente tanto en estructura como en funcionamiento. Para evitar la redundancia, solo se analizarán aquellos aspectos del sistema FGD 500 (y su funcionamiento) que difieren del sistema FGD 100.
El sistema FGD 500 esencialmente sustituye el módulo desecante 370 del sistema FGD 100 con un módulo de vacío 400, que puede ser una bomba de vacío convencional. El módulo de vacío 400 está aguas abajo de la válvula 321 y aguas arriba del contenedor 20. El módulo de vacío 400 está acoplado de forma operativa al circuito de fluido y se conecta y se desconecta a través de la válvula 423.
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Cuando se utiliza el sistema FGD 500, el secado de la Fase I del contenedor 200 se realiza de una manera esencialmente idéntica a la descrita anteriormente para el sistema FGD 100, en el que el módulo de vacío está aislado del ciclo de circulación de gas en lugar de del módulo desecante.
Mientras que el sistema FGD 500 utiliza presión de vacío para realizar el secado de la Fase II, evita que la vaina del SNF se caliente a temperaturas inaceptables que pueden comprometer la integridad de la vaina del combustible. En los sistemas de vacío de la técnica anterior, para que el agua líquida se elimine del contenedor de SNF, el contenedor debe mantenerse a un nivel de vacío bajo durante un período prolongado mientras que el agua líquida se evapora. El período de tiempo prolongado cuando el combustible está rodeado por un vacío cercano impide la eliminación del calor residual del propio combustible. Sin embargo, en el sistema FGD 500 (y en su método) el tiempo en que el contenedor 20 está sometido a presión de vacío es muy corto en comparación con los métodos convencionales.
El sistema FGD 500 pasa por el secado de la Fase 1 hasta que se elimina toda el agua líquida como se ha analizado anteriormente. El gas helio circulante mantiene los conjuntos de SNF a una temperatura relativamente baja durante este proceso. El higrómetro 330 del sistema FGD 500 es puramente opcional ya que solo se utiliza para determinar la finalización del secado de la Fase I. No se utiliza en la operación de la Fase II.
Una vez que se completa la Fase I con el sistema FGD 500, las válvulas 321, 322 se cierran. La válvula 423 se abre y el módulo de vacío 400 se activa, creando así una condición subatmosférica dentro de la cavidad 21. El módulo de vacío 400 preferentemente evacua la cavidad 21 y mantiene la cavidad 21 a menos de 3 Torr durante 30 minutos para verificar el secado de la cavidad. Una vez que se completa el tiempo, la cavidad se rellena con un gas inerte mediante la manipulación adecuada de las válvulas. Como no hay agua líquida residual en el contenedor 20 después de la Fase I, la cavidad 21 del contenedor se evacua rápidamente (en 30 minutos o menos) a un nivel de presión de vapor por debajo de 3 Torr sin preocuparse por el exceso de vapor de agua que inunda el sistema de vacío. Por lo tanto, el tiempo a vacío bajo puede mantenerse durante un período de menos de 2 horas y, por lo tanto, se evitan temperaturas inaceptablemente elevadas de la vaina del combustible.
Específicamente, en algunas realizaciones, el método de secado de la invención puede llevarse a cabo manualmente. En una realización de este tipo, las bombas y todos los demás equipos se activarán/controlarán manualmente. El operario puede observar visualmente las lecturas del higrómetro y del acumulador y las operaciones de la secuencia de tiempo pueden realizarse manualmente.

Claims (12)

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    REIVINDICACIONES
    1. Método para preparar un contenedor que tiene una cavidad cargada con elementos radiactivos húmedos para el almacenamiento en seco, comprendiendo el método:
    a) colocar los elementos de combustible nuclear gastado radiactivos húmedos en una cavidad de un contenedor a través de una parte superior abierta del contenedor;
    b) colocar una tapa en la parte superior abierta del contenedor para cerrar el contenedor;
    c) proporcionar un sistema de circulación de gas que comprende un módulo de condensación, un módulo desecante y un módulo circulador de gas;
    d) conectar el sistema de circulación de gas al contenedor para formar una trayectoria de ciclo cerrado sellada herméticamente que incluye la cavidad;
    e) llenar la trayectoria de ciclo cerrado sellada herméticamente con un gas inerte no reactivo de un depósito que contiene gas inerte no reactivo presurizado;
    f) hacer circular el gas no reactivo a través de la trayectoria de ciclo cerrado sellada herméticamente hasta que el módulo de condensación ya no elimine cantidades sustanciales de agua del gas no reactivo circulante, en el que el módulo desecante está aislado de la trayectoria de ciclo cerrado sellada herméticamente durante la etapa f); y
    g) añadir el módulo desecante a la trayectoria de ciclo cerrado sellada herméticamente y continuar haciendo circular el gas no reactivo a través de la trayectoria de ciclo cerrado sellada herméticamente, deshumidificando el módulo desecante el gas no reactivo circulante;
    h) desconectar el sistema de circulación de gas del contenedor y sellar el contenedor para su almacenamiento.
  2. 2. Método de acuerdo con la reivindicación 1 que comprende además:
    continuar la etapa g) hasta que se logre una presión de vapor deseada en la cavidad del contenedor.
  3. 3. Método de acuerdo con la reivindicación 1 que comprende además:
    i) medir repetidamente la temperatura del punto de rocío del gas no reactivo circulante cuando sale de la cavidad durante la etapa g); e
    j) interrumpir el flujo de gas no reactivo y sellar la cavidad, cuando la temperatura del punto de rocío medida del gas circulante no reactivo que sale de la cavidad está a o por debajo de una temperatura del punto de rocío predeterminada durante un tiempo predeterminado.
  4. 4. Método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que se determina que el módulo de condensación ya no elimina cantidades sustanciales de agua del gas no reactivo circulante monitorizando un acumulador de humedad.
  5. 5. Método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que se determina que el módulo de condensación ya no elimina cantidades sustanciales de agua midiendo la temperatura del punto de rocío del gas no reactivo circulante que sale de la cavidad durante la etapa f).
  6. 6. Método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la adición del módulo desecante a la trayectoria de ciclo cerrado herméticamente sellada en la etapa g) se consigue manipulando dos válvulas de tres vías.
  7. 7. Sistema utilizado en el método de la reivindicación 1 para preparar un contenedor que tiene una cavidad cargada con elementos radiactivos para el almacenamiento en seco, comprendiendo el sistema:
    un sistema de circulación de gas que comprende una fuente de un módulo condensador, un módulo desecante, un módulo circulador de gas;
    el sistema de circulación de gas adaptado para formar una trayectoria de ciclo cerrado sellada herméticamente cuando está conectado de forma operativa a la cavidad del contenedor a preparar para el almacenamiento en seco; y
    medios para añadir y extraer el módulo desecante como parte de la trayectoria de ciclo cerrado herméticamente sellada.
  8. 8. Sistema de acuerdo con la reivindicación 7, en el que el medio para añadir y extraer el módulo desecante comprende dos válvulas de tres vías.
  9. 9. Sistema de acuerdo con la reivindicación 7, que comprende además medios de medición de la temperatura del punto de rocío situados aguas arriba del módulo de condensación y aguas abajo de la cavidad.
  10. 10. Sistema de acuerdo con la reivindicación 9 que comprende además:
    un controlador acoplado de forma operativa a los medios de medición de la temperatura del punto de rocío; en el que los medios de medición de la temperatura del punto de rocío están adaptados para crear señales indicativas de la temperatura del punto de rocío medida del gas no reactivo y para transmitir las señales al
    controlador; y
    en el que el controlador está adaptado para analizar las señales y al determinar que las señales indican que la temperatura del punto de rocío medida está a o por debajo de una temperatura del punto de rocío predeterminada durante un tiempo predeterminado, el controlador se adapta adicionalmente para i) detener el 5 flujo de gas reactivo a través de la cavidad; y/o ii) activar un medio para indicar que la cavidad está seca.
  11. 11. Sistema de acuerdo con la reivindicación 7, que comprende además un depósito de gas no reactivo presurizado acoplado de manera fluida al sistema de circulación de gas, una válvula situada entre el depósito de gas no reactivo y el sistema de circulación de gas.
    10
  12. 12. Sistema de acuerdo con la reivindicación 7 que comprende además un controlador acoplado de forma operativa a los medios para añadir y extraer el módulo desecante, el controlador adaptado para añadir el módulo desecante como parte de la trayectoria de ciclo cerrado sellada herméticamente al determinar que el módulo de condensación ya no está eliminando cantidades sustanciales de agua durante la operación.
    15
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