FR2961005A1

FR2961005A1 - PACKAGING FOR THE TRANSPORT AND / OR STORAGE OF RADIOACTIVE MATERIALS, INCLUDING IMPROVED THERMAL CONDUCTION MEANS

Info

Publication number: FR2961005A1
Application number: FR1054299A
Authority: FR
Inventors: Sebastien Momon; Herve Issard; Gilles Bonnet
Original assignee: TN International SA
Current assignee: TN International SA
Priority date: 2010-06-02
Filing date: 2010-06-02
Publication date: 2011-12-09
Anticipated expiration: 2030-06-02
Also published as: KR20130080448A; CN103026421A; KR101811401B1; FR2961005B1; US20130206361A1; JP2013533958A; JP5889287B2; EP2577678A1; EP2577678B2; ES2479716T3; EP2577678B1; WO2011151325A1

Abstract

L'invention se rapporte à un emballage (2) pour le transport et/ou entreposage de matières radioactives, comprenant un corps latéral (10) définissant une cavité (6) de logement des matières radioactives s'étendant selon un axe longitudinal (8), le corps (10) comportant une paroi intérieure (20) ainsi qu'une paroi extérieure (22) définissant entre elles un espace (14) s'étendant autour de l'axe (8), cet espace logeant des moyens de protection radiologique (18) ainsi que des moyens de conduction thermique (16). Selon l'invention, les moyens de conduction thermique comprennent une pluralité d'éléments de conduction thermique (31) définissant chacun intérieurement un creux (32) s'étendant en longueur dans une direction de conduction (36) allant de la paroi intérieure (20) vers la paroi extérieure (22).The invention relates to a package (2) for transporting and / or storing radioactive materials, comprising a lateral body (10) defining a cavity (6) for accommodating radioactive materials extending along a longitudinal axis (8). , the body (10) having an inner wall (20) and an outer wall (22) defining between them a space (14) extending around the axis (8), this space accommodating radiological protection means (18) as well as thermal conduction means (16). According to the invention, the thermal conduction means comprise a plurality of thermal conduction elements (31) each defining internally a recess (32) extending in length in a conduction direction (36) from the inner wall (20). ) to the outer wall (22).

Description

EMBALLAGE POUR LE TRANSPORT ET/OU ENTREPOSAGE DE MATIERES RADIOACTIVES, COMPRENANT DES MOYENS DE CONDUCTION THERMIQUE AMELIORES DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE La présente invention se rapporte au domaine des emballages pour le transport et/ou 10 entreposage de matières radioactives, de préférence du type assemblages de combustible nucléaire irradiés. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Classiquement, pour assurer le transport et/ou l'entreposage de matières radioactives, il est 15 utilisé des dispositifs de rangement, également appelés « paniers » ou « râteliers » de rangement. Ces dispositifs de rangement, habituellement de forme cylindrique et de section sensiblement circulaire ou polygonale, sont aptes à recevoir les matières 20 radioactives. Le dispositif de rangement est destiné à être logé dans la cavité d'un emballage afin de former conjointement avec celui-ci un conteneur pour le transport et/ou entreposage de matières radioactives, dans lequel elles sont parfaitement confinées. 25 La cavité précitée est généralement définie par un corps latéral s'étendant selon un axe longitudinal de l'emballage, ainsi que par un fond et un couvercle d'emballage agencés aux extrémités opposées du corps, selon la direction de l'axe 30 longitudinal. Le corps latéral comprend une paroi5 2 intérieure et une paroi extérieure, prenant généralement la forme de deux viroles métalliques concentriques formant conjointement un espace annulaire à l'intérieur duquel sont logés des moyens de conduction thermique, ainsi que des moyens de protection radiologique, en particulier pour former une barrière contre les neutrons émis par la matière radioactive logée dans la cavité. Les moyens de conduction thermique permettent de conduire la chaleur dégagée par les matières radioactives vers l'extérieur du conteneur, afin d'éviter tout risque de surchauffe susceptible de provoquer une dégradation de ces matières, une altération des propriétés mécaniques des matériaux constitutifs de l'emballage, ou encore une élévation de pression anormale dans la cavité. Les moyens de conduction thermique ont fait l'objet de nombreux développements, qui ont conduit à diverses réalisations. L'une des plus couramment employée réside dans la mise en place d'ailettes / nervures dans l'espace annulaire, entre les deux viroles. Ces ailettes, qui s'étendent en longueur selon la direction de l'axe longitudinal de l'emballage, permettent ainsi de conduire la chaleur de la virole intérieure vers la virole extérieure. Par ailleurs, dans cette réalisation, il est classiquement interposé des blocs de protection radiologique entre les ailettes. Bien qu'elle soit largement répandue, cette solution à ailettes de conduction thermique peut s'avérer problématique en ce qu'elle est susceptible de 3 générer des points chauds sur la virole extérieure du corps latéral de l'emballage, au niveau des jonctions avec ces mêmes ailettes. Une autre solution, connue notamment du document EP 1 355 320, permet de répondre partiellement à ce problème d'homogénéité de transfert de chaleur, en employant des structures en nid d'abeilles. Néanmoins, l'agencement proposé dans ce document fournit une capacité de conduction thermique perfectible. En outre, elle requiert l'utilisation d'ailettes de conduction thermique, en combinaison avec les structures en nid d'abeilles, ce qui complexifie la conception de l'emballage. EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention a donc pour but de remédier au moins partiellement aux inconvénients mentionnés ci-dessus, relatifs aux réalisations de l'art antérieur. Pour ce faire, l'invention a pour objet un emballage pour le transport et/ou entreposage de matières radioactives, ledit emballage comprenant un corps latéral définissant une cavité de logement desdites matières radioactives s'étendant selon un axe longitudinal de l'emballage, le corps comportant une paroi intérieure ainsi qu'une paroi extérieure définissant entre elles un espace s'étendant autour dudit axe longitudinal, ledit espace logeant des moyens de protection radiologique ainsi que des moyens de conduction thermique. Selon l'invention, lesdits moyens de conduction thermique comprennent une pluralité d'éléments de conduction thermique définissant chacun intérieurement un creux s'étendant en longueur dans une 4 direction de conduction allant de la paroi intérieure vers la paroi extérieure. L'orientation particulière des creux, ainsi que l'orientation des éléments de conduction thermique qui en découle, permettent de conférer une meilleure capacité de conduction thermique, en particulier par rapport à la solution de structures en nid d'abeilles décrite dans le document EP 1 355 320, dans laquelle les creux formés par les cellules de nid d'abeilles sont orientés parallèlement aux parois et à l'axe longitudinal de l'emballage. En effet, grâce à ces orientations spécifiques à la présente invention, le chemin de conduction thermique défini par les éléments de conduction est raccourci par rapport à celui rencontré dans les structures en nid d'abeilles du document EP 1 355 320, car il rejoint de manière plus directe les deux parois du corps latéral. En outre, le chemin de conduction thermique entre les deux parois ne souffre pas d'interruptions multiples du type de celles rencontrées dans les structures en nid d'abeilles du document EP 1 355 320, résultant de la superposition des feuilles métalliques formant conjointement les cellules de nid d'abeilles. Par ailleurs, la solution apportée par la présente invention permet facilement, en répartissant convenablement et en quantité les éléments de conduction thermique, d'éviter l'apparition de points chauds sur la paroi extérieure du corps latéral. Enfin, l'invention offrant un excellent transfert de chaleur, elle ne requiert plus l'emploi d'ailettes de conduction thermique du type de celles rencontrées dans l'art antérieur. Sa conception s'en trouve ainsi simplifiée. De préférence, au moins certains desdits éléments de conduction thermique s'étendent chacun 5 selon une direction sensiblement radiale du corps latéral d'emballage, qui constitue en effet la direction selon laquelle le chemin est le plus direct pour relier les deux parois du corps latéral. A cet égard, la direction radiale doit être comprise comme étant la direction interceptant localement, de manière orthogonale, chacune des deux parois du corps latéral. Néanmoins, l'invention n'est pas limitée à une telle direction de conduction, celle-ci pouvant par exemple être inclinée par rapport à un plan radial et/ou par rapport à un plan transversal. De préférence, au moins certains desdits éléments de conduction thermique présentent chacun une forme sensiblement cylindrique. Cependant, la forme cylindrique pourrait être remplacée par une forme s'agrandissant en allant de la paroi intérieure à la paroi extérieure, en particulier pour prendre en compte la différence des diamètres moyens entre ces parois. Dans un tel cas, la géométrie de la section de l'élément reste préférentiellement identique, seule la grandeur de cette section étant alors évolutive. A titre d'exemples indicatifs, la section de l'élément de conduction thermique peut être circulaire ou polygonale, comme carrée ou hexagonale. De préférence, au moins certains desdits éléments de conduction thermique s'étendent chacun d'un seul tenant selon une longueur sensiblement égale à la 6 distance séparant les parois intérieure et extérieure, selon la direction de conduction. Cela offre un chemin de conduction thermique ininterrompu entre les deux parois, qui est propice à une bonne évacuation de chaleur. Cependant, au moins certains des éléments de conduction thermique pourraient être tronçonnés selon la direction de conduction, c'est-à-dire réalisés en plusieurs tronçons agencés bout-à-bout. Cela présente un intérêt particulier lorsque les éléments de conduction thermique sont intimement liés à un matériau de protection radiologique, par exemple de manière à former des blocs, comme cela est préférentiellement le cas dans l'invention. En effet, lorsqu'il est nécessaire de remplacer une partie seulement des moyens de conduction thermique et/ou des moyens de protection radiologique, le tronçonnage mentionné ci-dessus permet de remplacer des blocs de plus petites dimensions, souvent mieux adaptés à la taille des défauts, et réduisant ainsi les pertes de matériaux occasionnées lors de ces opérations de remplacement. De préférence, lesdits éléments de conduction thermique forment ensemble un réseau de creux qui, en section selon au moins un plan parallèle à l'axe longitudinal et traversant ce réseau, présente au moins une zone dont la densité de creux présente une valeur supérieure ou égale à 100 creux/m2. Une densité minimale aussi élevée, qui est de préférence rencontrée dans l'ensemble des moyens de conduction thermique, permet d'obtenir une excellente homogénéité dans la conduction de chaleur. Il est indiqué par ailleurs que 7 cette densité peut être évolutive au sein des moyens de conduction thermique. En outre, les parois des éléments de conduction thermique délimitant les creux peuvent être de faible épaisseur, propice à une diminution du risque de fuite radiologique. De préférence, l'épaisseur moyenne des parois des éléments de conduction thermique, délimitant les creux, est comprise entre 0,02 et 0,5 mm. The present invention relates to the field of packaging for the transport and / or storage of radioactive materials, preferably of the type of fuel assemblies. BACKGROUND OF THE INVENTION nuclear irradiated. PRIOR ART Conventionally, for the transport and / or storage of radioactive materials, storage devices are used, also called "baskets" or "racks" for storage. These storage devices, usually of cylindrical shape and of substantially circular or polygonal section, are able to receive the radioactive materials. The storage device is intended to be housed in the cavity of a package in order to form together therewith a container for the transport and / or storage of radioactive materials, in which they are perfectly confined. The aforesaid cavity is generally defined by a lateral body extending along a longitudinal axis of the package, as well as by a bottom and a package cover arranged at opposite ends of the body, in the direction of the longitudinal axis. . The lateral body comprises an inner wall and an outer wall, generally taking the form of two concentric metallic shells together forming an annular space inside which are housed thermal conduction means, as well as means of radiological protection, in particular to form a barrier against neutrons emitted by the radioactive material housed in the cavity. The thermal conduction means make it possible to conduct the heat released by the radioactive materials towards the outside of the container, in order to avoid any risk of overheating which may cause degradation of these materials, an alteration of the mechanical properties of the constituent materials of the packaging, or an abnormal pressure rise in the cavity. Thermal conduction means have been the subject of many developments, which have led to various achievements. One of the most commonly used resides in the placement of fins / ribs in the annular space between the two ferrules. These fins, which extend in length in the direction of the longitudinal axis of the package, thus allow to conduct the heat of the inner shell to the outer shell. Furthermore, in this embodiment, it is classically interposed radiological protection blocks between the fins. Although widely used, this heat conduction fin solution may be problematic in that it is capable of generating hot spots on the outer shell of the side body of the package, at the junctions with these same fins. Another solution, known in particular from EP 1 355 320, makes it possible to partially answer this homogeneity problem of heat transfer by using honeycomb structures. Nevertheless, the arrangement proposed in this document provides a perfectible thermal conduction capacity. In addition, it requires the use of thermal conduction fins, in combination with the honeycomb structures, which complicates the design of the package. DISCLOSURE OF THE INVENTION The object of the invention is therefore to remedy at least partially the disadvantages mentioned above, relating to the embodiments of the prior art. To do this, the subject of the invention is a packaging for transporting and / or storing radioactive materials, said packaging comprising a lateral body defining a cavity for accommodating said radioactive materials extending along a longitudinal axis of the package, the body having an inner wall and an outer wall defining therebetween a space extending about said longitudinal axis, said space housing radiological protection means as well as thermal conduction means. According to the invention, said thermal conduction means comprise a plurality of thermal conduction elements each defining internally a hollow extending in length in a direction of conduction from the inner wall to the outer wall. The particular orientation of the hollows, as well as the orientation of the heat conduction elements which results therefrom, make it possible to confer a better heat conduction capacity, in particular with respect to the solution of honeycomb structures described in the EP document. No. 1,355,320, wherein the recesses formed by the honeycomb cells are oriented parallel to the walls and to the longitudinal axis of the package. Indeed, thanks to these orientations specific to the present invention, the thermal conduction path defined by the conduction elements is shortened compared to that encountered in the honeycomb structures of EP 1 355 320, because it joins the more directly the two walls of the lateral body. In addition, the thermal conduction path between the two walls does not suffer from multiple interruptions of the type encountered in the honeycomb structures of EP 1 355 320, resulting from the superposition of the metal sheets jointly forming the cells. honeycomb. Furthermore, the solution provided by the present invention easily, by appropriately distributing and in quantity the thermal conduction elements, to avoid the appearance of hot spots on the outer wall of the lateral body. Finally, since the invention offers excellent heat transfer, it no longer requires the use of thermal conduction fins of the type of those encountered in the prior art. Its design is thus simplified. Preferably, at least some of said heat conduction elements each extend in a substantially radial direction of the package side body, which is indeed the direction in which the path is most direct to connect the two side body walls. . In this respect, the radial direction must be understood as being the direction intercepting each of the two walls of the lateral body orthogonally locally. Nevertheless, the invention is not limited to such a direction of conduction, it may for example be inclined relative to a radial plane and / or relative to a transverse plane. Preferably, at least some of said heat conduction elements each have a substantially cylindrical shape. However, the cylindrical shape could be replaced by a widening shape going from the inner wall to the outer wall, in particular to take into account the difference in average diameters between these walls. In such a case, the geometry of the section of the element remains preferably identical, only the magnitude of this section then being scalable. As indicative examples, the section of the thermal conduction element may be circular or polygonal, such as square or hexagonal. Preferably, at least some of said thermal conduction elements each extend in a single piece along a length substantially equal to the distance separating the inner and outer walls, in the direction of conduction. This provides an uninterrupted thermal conduction path between the two walls, which is conducive to good heat dissipation. However, at least some of the heat conduction elements could be cut in the direction of conduction, that is to say made in several sections arranged end-to-end. This is of particular interest when the heat conduction elements are closely related to a radiological protection material, for example so as to form blocks, as is preferentially the case in the invention. Indeed, when it is necessary to replace only a portion of the thermal conduction means and / or radiological protection means, the bucking mentioned above makes it possible to replace blocks of smaller dimensions, often better adapted to the size of the cells. defects, and thus reducing the material losses caused during these replacement operations. Preferably, said thermal conduction elements together form an array of recesses which, in section along at least one plane parallel to the longitudinal axis and traversing this network, has at least one zone whose hollow density has a value greater than or equal to at 100 hollows / m2. Such a low minimum density, which is preferably found in all heat conduction means, makes it possible to obtain excellent homogeneity in the heat conduction. It is further indicated that this density can be scalable within the thermal conduction means. In addition, the walls of the heat conduction elements defining the hollows may be thin, conducive to a reduction in the risk of radiological leakage. Preferably, the average thickness of the walls of the heat conduction elements delimiting the hollows is between 0.02 and 0.5 mm.

De préférence, les creux présentent chacun, en section orthogonale à la direction de conduction, une largeur maximale comprise entre 2 et 25 mm, cette largeur maximale correspondant naturellement au diamètre dans le cas particulier d'une section circulaire. Egalement, le rapport entre la longueur du creux selon la direction de conduction, et sa largeur maximale, est préférentiellement compris entre 3 et 100. Preferably, the recesses each have, in section orthogonal to the direction of conduction, a maximum width of between 2 and 25 mm, this maximum width naturally corresponding to the diameter in the particular case of a circular section. Also, the ratio between the length of the hollow in the direction of conduction, and its maximum width, is preferably between 3 and 100.

La valeur de haute densité mentionnée ci-dessus peut être atteinte en prévoyant qu'au moins certains desdits éléments de conduction thermique sont réalisés à l'aide d'une ou plusieurs structures en nid d'abeilles, chaque cellule de nid d'abeilles formant ledit creux d'un élément de conduction thermique. Ici, les cellules peuvent être de toute forme, par exemple polygonale, comme carrée ou hexagonale. De plus, elles peuvent être cylindriques ou de forme s'agrandissant en allant de la paroi intérieure à la paroi extérieure, comme évoqué ci-dessus. L'avantage d'une telle utilisation réside dans le fait que les structures en 8 nid d'abeilles sont largement répandues dans le commerce, sous des formes très diverses. De plus, il est précisé que la grande densité de cellules offerte par les structures en nid d'abeilles est obtenue grâce aux parois délimitant chacune plusieurs cellules. Cet aspect assure par ailleurs un excellent rapport entre la capacité de conduction de chaleur de la structure en nid d'abeilles, et la masse de cette structure. En raisonnant à masse de structure équivalente, ce rapport est encore amélioré lorsque la structure comprend des cellules de faible section, traduisant une densité de cellules élevée, et dont les parois sont de faible épaisseur. Pour ce qui précède, il est précisé qu'une structure en nid d'abeilles doit être comprise comme une structure formée à l'aide d'un empilement de feuilles/feuillards formant les cellules, la direction d'empilement étant orthogonale à la direction longitudinale de ces cellules. The high density value mentioned above can be achieved by providing that at least some of said thermal conduction elements are made using one or more honeycomb structures, each honeycomb cell forming said hollow of a thermal conduction element. Here, the cells can be of any shape, for example polygonal, as square or hexagonal. In addition, they may be cylindrical or of enlarged shape going from the inner wall to the outer wall, as mentioned above. The advantage of such use is that honeycomb structures are widely distributed commercially in a wide variety of forms. In addition, it is specified that the high density of cells offered by the honeycomb structures is obtained thanks to the walls each delimiting several cells. This aspect also ensures an excellent ratio between the heat conducting capacity of the honeycomb structure and the mass of this structure. By reasoning mass equivalent structure, this ratio is further improved when the structure comprises cells of small section, reflecting a high density of cells, and whose walls are thin. For the above, it is specified that a honeycomb structure must be understood as a structure formed using a stack of sheets / strips forming the cells, the stacking direction being orthogonal to the direction longitudinal of these cells.

Avec cette solution utilisant des structures en nid d'abeilles, il est préférentiellement fait en sorte que chaque structure soit équipée de perçages faisant communiquer les cellules entre elles. Cela permet de faciliter l'introduction d'un matériau de protection radiologique dans les cellules lorsque ce matériau est introduit par coulée, en particulier lorsque la coulée s'effectue directement entre les deux parois du corps latéral d'emballage, avec la structure en nid d'abeilles déjà en place dans l'espace inter- parois. De préférence, les perçages s'effectuent selon la direction d'empilement des feuilles de la structure 9 en nid d'abeilles. Leur nombre est retenu en fonction de différents paramètres, comme la viscosité du matériau coulé. Alternativement ou simultanément à la solution de structures en nid d'abeilles, il peut être prévu qu'au moins certains desdits éléments de conduction thermique sont réalisés à l'aide d'éléments indépendants, espacés les uns des autres, ces éléments prenant alors préférentiellement chacun la forme d'un tube, cylindrique ou évasé vers la paroi extérieure du corps latéral, et de section de forme quelconque. Selon une solution encore différente, combinable avec les précédentes, les éléments de conduction thermique indépendants peuvent être placés au contact les uns des autres, et éventuellement fixés entre eux. Cela conduit à une configuration se rapprochant d'une structure en nid d'abeilles. De préférence, au moins une partie des éléments de conduction thermique, et de préférence chacun d'eux, ont un creux rempli au moins partiellement d'un matériau de protection radiologique, et de préférence entièrement rempli par ce matériau. D'une manière générale, il est indiqué que le creux défini par chaque élément de conduction thermique n'est pas nécessairement fermé en section selon un plan orthogonal à la direction de conduction, même si le caractère fermé du creux représente une solution préférée. En outre, le creux s'étend préférentiellement de manière continue tout le long de son élément de conduction thermique associé, selon la direction de conduction, en restant ouvert à ses deux 10 extrémités opposées considérées selon cette même direction de conduction. Enfin, le corps latéral de l'emballage présente de préférence une forme classique cylindrique, par exemple de section circulaire ou polygonale. Dans tous les cas, les parois intérieure et extérieure adoptant cette même forme sont généralement dénommées viroles, et sont concentriques, centrées sur ledit axe longitudinal autour duquel se trouve l'espace inter- viroles. L'invention concerne également un conteneur pour le transport et/ou entreposage de matières radioactives, comprenant un emballage tel que décrit ci-dessus. With this solution using honeycomb structures, it is preferably made so that each structure is equipped with holes making the cells communicate with each other. This facilitates the introduction of a radiological protection material into the cells when this material is introduced by casting, in particular when the casting takes place directly between the two walls of the lateral packaging body, with the nest structure of bees already in place in the inter-wall space. Preferably, the holes are made in the stacking direction of the sheets of the structure 9 honeycomb. Their number is chosen according to various parameters, such as the viscosity of the cast material. Alternatively or simultaneously with the solution of honeycomb structures, it can be provided that at least some of said thermal conduction elements are made using independent elements, spaced from each other, these elements then taking preferentially each in the form of a tube, cylindrical or flared towards the outer wall of the lateral body, and section of any shape. According to a still different solution, combinable with the previous ones, the independent thermal conduction elements can be placed in contact with each other, and possibly fixed together. This leads to a configuration approximating a honeycomb structure. Preferably, at least a portion of the heat conducting elements, and preferably each of them, have a hollow filled at least partially with a radiological protection material, and preferably entirely filled with this material. In general, it is indicated that the hollow defined by each heat conduction element is not necessarily closed in section along a plane orthogonal to the direction of conduction, even if the closed character of the hollow represents a preferred solution. In addition, the hollow preferably extends continuously along its associated thermal conduction element, in the direction of conduction, remaining open at its two opposite ends considered according to the same direction of conduction. Finally, the lateral body of the package preferably has a conventional cylindrical shape, for example of circular or polygonal section. In all cases, the inner and outer walls adopting this same shape are generally called ferrules, and are concentric, centered on said longitudinal axis around which the inter-ring space is located. The invention also relates to a container for the transport and / or storage of radioactive materials, comprising a package as described above.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description détaillée non limitative ci-dessous. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS Cette description sera faite au regard des 20 dessins annexés parmi lesquels ; - la figure 1 représente une vue en coupe transversale d'un conteneur pour le transport et/ou entreposage d'assemblages de combustible nucléaire, selon un mode de réalisation préféré de l'invention ; 25 - la figure 2 représente une vue partielle en coupe prise le long de la ligne II-II de la figure 1 ; - la figure 3 représente une vue similaire à celle montrée sur la figure 2, avec les moyens de 30 conduction thermique se présentant sous une forme alternative de réalisation ; et 11 - la figure 4 représente une vue partielle en perspective d'un bloc formant une partie des moyens de conduction thermique et des moyens de protection radiologique, destiné à être agencé dans l'espace inter-viroles du corps latéral d'emballage. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS Tout d'abord en référence à la figure 1, on voit un conteneur 1 pour le transport et/ou l'entreposage d'assemblages de combustible nucléaire. Other advantages and features of the invention will become apparent in the detailed non-limiting description below. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS This description will be made with reference to the accompanying drawings of which; - Figure 1 shows a cross-sectional view of a container for the transport and / or storage of nuclear fuel assemblies, according to a preferred embodiment of the invention; Figure 2 shows a partial sectional view taken along the line II-II of Figure 1; FIG. 3 represents a view similar to that shown in FIG. 2, with the thermal conduction means being in an alternative form of embodiment; and FIG. 4 represents a partial perspective view of a block forming part of the thermal conduction means and radiological protection means intended to be arranged in the inter-ring space of the lateral packaging body. DETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS Firstly with reference to FIG. 1, there is seen a container 1 for transporting and / or storing nuclear fuel assemblies.

Le conteneur 1 comprend globalement un emballage 2 objet de la présente invention, à l'intérieur duquel se trouve un dispositif de rangement 4, également dénommé panier de rangement. Le dispositif 4 est prévu pour être placé dans une cavité de logement 6 de l'emballage 2, comme le montre schématiquement la figure 1 sur laquelle il est également possible d'apercevoir l'axe longitudinal 8 de cet emballage, confondu avec les axes longitudinaux du dispositif de rangement et de la cavité de logement. The container 1 generally comprises a packaging 2 object of the present invention, inside which there is a storage device 4, also called storage basket. The device 4 is intended to be placed in a housing cavity 6 of the package 2, as shown schematically in FIG. 1, in which it is also possible to see the longitudinal axis 8 of this package, coinciding with the longitudinal axes. storage device and the housing cavity.

Dans toute la description, le terme « longitudinal » doit être compris comme parallèle à l'axe longitudinal 8 et à la direction longitudinale de l'emballage. Le conteneur 1 et le dispositif 4 formant des logements de réception des assemblages de combustible, sont ici montrés dans une position horizontale/couchée habituellement adoptée durant le transport des assemblages, différente de la position verticale de chargement/déchargement des assemblages de combustible. 12 De façon générale, l'emballage 2 dispose essentiellement d'un fond (non représenté) sur lequel le dispositif 4 est destiné à reposer en position verticale, d'un couvercle (non représenté) agencé à l'autre extrémité longitudinale de l'emballage, et d'un corps latéral 10 s'étendant autour et selon l'axe longitudinal 8, c'est-à-dire selon la direction longitudinale du conteneur 1. C'est ce corps latéral 10 qui définit la cavité de logement 6, à l'aide d'une surface intérieure latérale 12 de forme sensiblement cylindrique et de section circulaire, et d'axe confondu avec l'axe 8. Le fond de l'emballage, qui définit le fond de la cavité 6 ouverte au niveau du couvercle, peut être réalisé d'une seule pièce avec une partie du corps latéral 10, sans sortir du cadre de l'invention. Toujours en référence à la figure 1, on peut apercevoir de façon détaillée la conception du corps latéral 10, qui présente tout d'abord deux parois / viroles métalliques concentriques formant conjointement un espace annulaire 14 centré sur l'axe longitudinal 8 de l'emballage. Il s'agit en effet d'une virole intérieure 20 centrée sur l'axe 8, et d'une virole extérieure 22 également centrée sur l'axe 8. Throughout the description, the term "longitudinal" should be understood as parallel to the longitudinal axis 8 and the longitudinal direction of the package. The container 1 and the device 4 forming receiving housings of the fuel assemblies are here shown in a horizontal / lying position usually adopted during the transport of the assemblies, different from the vertical position of loading / unloading of the fuel assemblies. In general, the package 2 essentially has a bottom (not shown) on which the device 4 is intended to rest in a vertical position, a cover (not shown) arranged at the other longitudinal end of the packaging, and a lateral body 10 extending around and along the longitudinal axis 8, that is to say in the longitudinal direction of the container 1. It is this lateral body 10 which defines the housing cavity 6 , using a lateral inner surface 12 of substantially cylindrical shape and of circular section, and of axis coincident with the axis 8. The bottom of the package, which defines the bottom of the cavity 6 open at the level of the lid, can be made in one piece with a portion of the lateral body 10, without departing from the scope of the invention. Still with reference to FIG. 1, the design of the lateral body 10, which firstly has two concentric metal walls / ferrules jointly forming an annular space 14 centered on the longitudinal axis 8 of the package, can be seen in detail. . It is indeed an inner shell 20 centered on the axis 8, and an outer shell 22 also centered on the axis 8.

L'espace annulaire 14 est comblé par des moyens de conduction thermique 16, ainsi que par des moyens de protection radiologique 18 essentiellement conçus pour former une barrière contre les neutrons émis par les assemblages de combustible logés dans le dispositif de rangement 4. Ainsi, ces éléments sont logés entre la virole intérieure 20 dont la surface 13 intérieure correspond à la surface intérieure latérale 12 de la cavité 6, et la virole extérieure 22. Le dispositif de protection radiologique 18 est réalisé à l'aide d'un matériau connu en soi, tel qu'un matériau composite à matrice polymère, et plus précisément dont la matrice est une résine, de préférence fortement hydrogénée, par exemple du type résine vinylester. Ce matériau de protection neutronique est également connu sous l'appellation de « béton de résine ». Il peut par ailleurs incorporer des additifs destinés à rendre le matériau composite autoextinguible. Les moyens de conduction thermique 16 sont par exemple réalisés dans un alliage présentant de bonnes caractéristiques de conduction thermique, du type alliage d'aluminium ou de cuivre. Il peut aussi s'agir d'un matériau en céramique ou à base de carbone, tel que le carbure de silicium. The annular space 14 is filled by thermal conduction means 16, as well as radiological protection means 18 essentially designed to form a barrier against neutrons emitted by the fuel assemblies housed in the storage device 4. Thus, these elements are housed between the inner shell 20 whose inner surface 13 corresponds to the inner lateral surface 12 of the cavity 6, and the outer shell 22. The radiological protection device 18 is produced using a material known per se. , such as a polymer matrix composite material, and more precisely whose matrix is a resin, preferably highly hydrogenated, for example of the vinylester resin type. This neutron protection material is also known as "resin concrete". It can also incorporate additives to make the composite material self-extinguishing. The thermal conduction means 16 are for example made of an alloy having good heat conduction characteristics, of the aluminum alloy or copper type. It can also be a ceramic or carbon-based material, such as silicon carbide.

Par ailleurs, du bore peut être prévu dans les moyens de protection radiologique et/ou les moyens de conduction thermique, afin de renforcer la fonction protection neutronique. Dans le mode de réalisation montré sur les figures 1 et 2, les moyens de protection radiologique 18 prennent la forme d'un bloc unique de matériau coulé entre les deux viroles 20, 22, pénétrant au sein des moyens de conduction thermique 16, comme cela sera détaillé ci-après. Furthermore, boron may be provided in the radiological protection means and / or the thermal conduction means, in order to reinforce the neutron protection function. In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the radiological protection means 18 take the form of a single block of material poured between the two ferrules 20, 22, penetrating inside the thermal conduction means 16, like this will be detailed below.

Tout d'abord, les moyens de conduction thermique sont ici formés à l'aide de plusieurs 14 structures en nid d'abeilles 30, qui sont placées circonférentiellement les unes à côté des autres, dans l'espace inter-viroles 14. Chaque structure 30 présente par exemple une forme de secteur angulaire d'anneau, s'étendant selon un angle compris de préférence entre 5 et 60°. Chaque structure 30 s'étend également sur toute la longueur de l'espace 14 selon la direction de l'axe 8, ainsi que sur sensiblement toute la longueur radiale de cet espace, ou bien peut alternativement être tronçonnée selon l'une et/ou l'autre de ces deux directions. Chaque structure 30 forme des éléments de conduction thermique 31 définissant chacun intérieurement un creux 32 correspondant à une cellule / alvéole de la structure. Ainsi, du fait de la conception du type en « nid d'abeilles », les parois de creux / cellules 34 formant les éléments 31 permettent de définir chacune plusieurs creux / cellules 32. L'une des particularités de l'invention réside dans le fait que les creux 32 s'étendent chacun en longueur selon une direction de conduction 36 allant de la virole intérieure 20 vers la virole extérieure 22, cette direction correspondant à l'axe longitudinal de la cellule de nid d'abeilles concernée. Comme cela est montré sur la figure 1, cette direction 36 est préférentiellement radiale ou sensiblement radiale. A cet égard, sur la structure en nid d'abeilles 30 la plus à gauche sur la figure 1, les éléments de conduction 31 sont sensiblement cylindriques et parallèles entre eux, tout comme les creux 32 qu'ils définissent. Les directions de conduction 36 sont ici 15 très proches de la direction radiale, donc qualifiées de sensiblement radiales, même si elles peuvent être inclinées de quelques degrés par rapport à cette même direction radiale. Dans cette configuration, plusieurs creux 32 peuvent néanmoins présenter une direction de conduction 36 correspondant précisément à la direction radiale du corps 10, c'est-à-dire interceptant orthogonalement l'axe 8. En revanche, sur la structure en nid d'abeilles 30 la plus à droite sur la figure 1, les éléments de conduction 31 ne sont plus cylindriques, mais présentent chacun une forme s'agrandissant en allant de la virole intérieure 20 à la virole extérieure 22, en particulier pour prendre en compte la différence de diamètres entre ces deux viroles. La géométrie de la section de chaque élément 31 reste préférentiellement identique, seule la grandeur de cette section étant alors grandissante en allant vers la virole extérieure 22. Ici, la direction de conduction 36 de chacun des éléments 31 correspond à la direction radiale du corps 10, en interceptant orthogonalement l'axe 8. Comme évoqué ci-dessus, les éléments de conduction thermique 31 et les creux 32 qu'ils définissent s'étendent chacun sur une longueur sensiblement identique à la distance séparant les deux viroles, selon la direction de conduction 36 de l'élément 31 concerné. A titre indicatif, il est noté que seul un jeu de montage est préférentiellement retenu, afin de permettre l'introduction des structures 30 dans l'espace inter-viroles 14. 16 Dans le mode de réalisation préféré décrit et représenté sur les figures 1 et 2, les structures en nid d'abeilles 30 définissent des éléments de conduction thermique 31 de section hexagonale, même si toute autre forme pourrait être envisagée, sans sortir du cadre de l'invention. Cette forme hexagonale est réalisée de manière classique, à l'aide d'un empilement de feuilles/feuillards gaufrés 40 formant les creux / cellules 32, la direction d'empilement 42 de ces feuilles étant orthogonale à la direction longitudinale 36 des cellules. Chaque creux 32, considéré en section orthogonale à la direction de conduction 36 comme cela est le cas sur la figure 2, présente une largeur maximale « 1 » comprise entre 2 et 25 mm. En outre, les parois des éléments de conduction thermique 31 délimitant les creux 32 sont de faible épaisseur, par exemple d'épaisseur moyenne comprise entre 0,02 et 0,5 mm. Ici, certaines parties des parois sont formées par une feuille unique 40, tandis que d'autres parties sont formées par la superposition de deux feuilles 40. Ainsi, l'épaisseur moyenne mentionnée ci-dessus est définie comme correspondant à environ 1,5 fois l'épaisseur des feuilles superposées 40 constituant les structures en nid d'abeilles 30. Egalement, le rapport entre la longueur « L » de chaque creux 32 selon sa direction de conduction 36, et sa largeur maximale « 1 » mentionnée ci-dessus, est préférentiellement compris entre 3 et 100. Ici, la longueur « L » est préférentiellement comprise entre 75 et 200 mm. 17 L'avantage de l'utilisation de structures en nid d'abeilles 30 réside dans la forte densité d'éléments de conduction 31 et de creux 32 qu'elle est capable de procurer. En effet, les éléments de conduction thermique 31 forment ensemble un réseau de creux 32 qui, en section selon au moins un plan parallèle à l'axe 8 et traversant ce réseau, présente au moins une zone dont la densité de creux 32 présente une valeur supérieure ou égale à 100 creux/m2. La figure 2 montre une telle section prise selon le plan de la ligne II-II montrée sur la figure 1. Bien entendu, dans une même zone des moyens 16, il peut exister plusieurs plans de section dans lesquels cette valeur de densité est observée. Par ailleurs, il est de préférence fait en sorte que cette valeur minimale de densité soit rencontrée dans toutes les zones des moyens de conduction 16, même si elle peut être évolutive au sein de ces mêmes moyens 16. Dans le mode de réalisation préféré décrit, le matériau de protection radiologique 18 remplit de préférence entièrement les creux 32 des structures en nids d'abeilles 30. Etant donné que la coulée de ce matériau s'effectue directement dans l'espace inter-viroles 14, avec les structures 30 déjà en place dans l'emballage se trouvant en position verticale, il est prévu de réaliser des perçages 46 dans les feuilles 40 afin de faire communiquer les creux 32 entre eux. Lors de la coulée par gravité du matériau 18, celui-ci peut alors emprunter les perçages 46 afin de se répartir au mieux dans chacun des creux 32 des structures 30. Les perçages 46 sont ici réalisés selon la direction 18 d'empilement 42 des feuilles 40, comme en témoigne la figure 2. Leur nombre est retenu en fonction de différents paramètres, comme la viscosité du matériau coulé. First of all, the thermal conduction means are here formed using several honeycomb structures 30, which are placed circumferentially next to one another in the inter-ring space 14. Each structure 30 has for example a form of annular ring sector, extending at an angle preferably between 5 and 60 °. Each structure 30 also extends over the entire length of the space 14 along the direction of the axis 8, as well as over substantially the entire radial length of this space, or may alternatively be cut according to the one and / or the other of these two directions. Each structure 30 forms heat conduction elements 31 each defining a cavity 32 corresponding to a cell / cell of the structure. Thus, because of the design of the "honeycomb" type, the hollow walls / cells 34 forming the elements 31 make it possible to define each several cavities / cells 32. One of the particularities of the invention lies in the that the recesses 32 each extend in length in a direction of conduction 36 from the inner shell 20 to the outer shell 22, this direction corresponding to the longitudinal axis of the honeycomb cell concerned. As shown in Figure 1, this direction 36 is preferably radial or substantially radial. In this respect, on the leftmost honeycomb structure in FIG. 1, the conduction elements 31 are substantially cylindrical and parallel to each other, as are the recesses 32 that they define. The conduction directions 36 are here very close to the radial direction, thus qualified as substantially radial, even though they may be inclined by a few degrees with respect to this same radial direction. In this configuration, several recesses 32 may nevertheless have a conduction direction 36 corresponding precisely to the radial direction of the body 10, that is to say orthogonally intercepting the axis 8. On the other hand, on the honeycomb structure 30 on the right in FIG. 1, the conduction elements 31 are no longer cylindrical, but each have a widening shape going from the inner ferrule 20 to the outer ferrule 22, in particular to take into account the difference in diameters between these two ferrules. The geometry of the section of each element 31 remains preferably identical, only the magnitude of this section then being increasing towards the outer shell 22. Here, the conduction direction 36 of each of the elements 31 corresponds to the radial direction of the body 10 by orthogonally intercepting the axis 8. As mentioned above, the heat conduction elements 31 and the recesses 32 which they define each extend over a length substantially identical to the distance separating the two ferrules, in the direction of conduction 36 of the element 31 concerned. As an indication, it is noted that only a mounting set is preferably retained, in order to allow the insertion of the structures 30 into the inter-shell space 14. In the preferred embodiment described and shown in FIGS. 2, the honeycomb structures 30 define heat conducting elements 31 of hexagonal section, even if any other form could be envisaged, without departing from the scope of the invention. This hexagonal shape is conventionally produced by means of a stack of embossed sheets / strips 40 forming the hollows / cells 32, the stacking direction 42 of these sheets being orthogonal to the longitudinal direction 36 of the cells. Each recess 32, considered in section orthogonal to the conduction direction 36 as is the case in Figure 2, has a maximum width "1" of between 2 and 25 mm. In addition, the walls of the heat conduction elements 31 delimiting the recesses 32 are of small thickness, for example of average thickness between 0.02 and 0.5 mm. Here, some parts of the walls are formed by a single sheet 40, while other parts are formed by the superposition of two sheets 40. Thus, the average thickness mentioned above is defined as corresponding to about 1.5 times the thickness of the superimposed sheets 40 constituting the honeycomb structures 30. Also, the ratio between the length "L" of each recess 32 in its direction of conduction 36, and its maximum width "1" mentioned above, is preferably between 3 and 100. Here, the length "L" is preferably between 75 and 200 mm. The advantage of using honeycomb structures lies in the high density of conduction elements 31 and recesses 32 that it is able to provide. Indeed, the heat conduction elements 31 together form a network of recesses 32 which, in section along at least one plane parallel to the axis 8 and passing through this network, has at least one zone whose cavity density 32 has a value greater than or equal to 100 hollows / m2. FIG. 2 shows such a section taken along the plane of the line II-II shown in FIG. 1. Of course, in the same area of the means 16, there may be several section planes in which this density value is observed. Furthermore, it is preferably made sure that this minimum density value is met in all areas of the conduction means 16, even if it can be scalable within these same means 16. In the preferred embodiment described, the radiological protection material 18 preferably completely fills the recesses 32 of the honeycomb structures 30. Since the casting of this material takes place directly in the inter-shell space 14, with the structures 30 already in place in the package being in the vertical position, it is intended to make holes 46 in the sheets 40 in order to communicate the recesses 32 between them. During the gravitational casting of the material 18, the latter can then borrow the holes 46 in order to distribute the best in each of the recesses 32 of the structures 30. The holes 46 are here made in the stacking direction 18 of the sheets 42 40, as shown in Figure 2. Their number is retained according to different parameters, such as the viscosity of the cast material.

Selon une alternative de réalisation montrée sur la figure 3, les éléments de conduction thermique ne sont plus réalisés par des structures en nid d'abeilles, mais par des éléments indépendants 31 espacés les uns des autres. Ils ont donc chacun, contrairement au mode de réalisation précédent, une paroi qui leur est propre, c'est-à-dire qui n'est pas partagée avec d'autres éléments 31. Il peut s'agir de tubes, par exemple de section circulaire, comme cela a été représenté sur la figure 3. Alternativement, les éléments peuvent prendre une forme s'agrandissant en allant de la paroi intérieure à la paroi extérieure, telle qu'une forme tronconique. La géométrie de la section de l'élément reste alors ici préférentiellement identique, seule la grandeur de cette section étant évolutive. Leur forme, leur dimension et leur disposition dans l'espace inter-viroles 14 sont identiques ou similaires à celles décrites pour la solution à structures en nid d'abeilles. Par ailleurs, ces tubes 31 définissant intérieurement les creux 32 peuvent également être dotés de perçages, afin d'être plus facilement remplis du matériau de protection neutronique 18. Enfin, en référence à la figure 4, il est montré un bloc 100 en forme de secteur angulaire de virole, destiné à être introduit dans l'espace inter- 19 virole 14. Cette solution, également envisagée pour la présente invention, contraste donc avec la solution précédente en ce qu'elle consiste à réaliser plusieurs secteurs de virole 100 en dehors de l'espace 14, avant de les introduire dans ce même espace, afin qu'ils soient agencés circonférentiellement les uns à côté des autres. Chaque bloc 100 intègre le matériau de protection neutronique 18 ainsi qu'une pluralité d'éléments de conduction thermique 31, remplis par ce matériau qui définit la quasi-totalité de la surface périphérique du bloc. Néanmoins, il est prévu que les extrémités des éléments de conduction 31 restent apparentes au niveau des deux surfaces concentriques 110, 112 du bloc, respectivement destinées à être en regard / contact des surfaces des viroles 20, 22 délimitant l'espace 14. Cela permet d'établir un meilleur transfert thermique entre les viroles 20, 22 et les éléments de conduction thermique du bloc 100. Il est noté que si les éléments de conduction thermique du bloc 100 sont ici du type de ceux montrés sur la figure 3, ils pourraient néanmoins adopter toute forme conforme à la présente invention, en particulier celle montrée sur les figures 1 et 2. According to an alternative embodiment shown in Figure 3, the thermal conduction elements are no longer made by honeycomb structures, but by independent elements 31 spaced from each other. They therefore each have, unlike the previous embodiment, a wall of their own, that is to say that is not shared with other elements 31. It may be tubes, for example of circular section, as has been shown in Figure 3. Alternatively, the elements can take a form enlarging going from the inner wall to the outer wall, such as a frustoconical shape. The geometry of the section of the element then remains preferentially identical here, only the magnitude of this section being scalable. Their shape, their size and their arrangement in the inter-shell space 14 are identical or similar to those described for the solution with honeycomb structures. Furthermore, these tubes 31 internally defining the recesses 32 may also be provided with holes, in order to be more easily filled with the neutron protection material 18. Finally, with reference to FIG. 4, a block 100 in the form of a angular sector of ferrule, intended to be introduced into the interplanar space 14. This solution, also envisaged for the present invention, therefore contrasts with the previous solution in that it consists in making several sectors of ferrule 100 outside of space 14, before introducing them into this same space, so that they are arranged circumferentially next to each other. Each block 100 integrates the neutron protection material 18 and a plurality of heat conduction elements 31, filled with this material which defines the quasi-totality of the peripheral surface of the block. Nevertheless, it is expected that the ends of the conduction elements 31 remain visible at the two concentric surfaces 110, 112 of the block, respectively intended to be facing / contacting the surfaces of the rings 20, 22 delimiting the space 14. This allows to establish a better heat transfer between the ferrules 20, 22 and the thermal conduction elements of the block 100. It is noted that if the thermal conduction elements of the block 100 are here of the type of those shown in FIG. nevertheless adopt any form according to the present invention, in particular that shown in Figures 1 and 2.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme du métier à l'invention qui vient d'être décrite, uniquement à titre d'exemples non limitatifs.30 Of course, various modifications may be made by those skilled in the art to the invention which has just been described, solely as non-limiting examples.

Claims

REVENDICATIONS1. Packaging (2) for the transport and / or storage of radioactive materials, said package comprising a lateral body (10) defining a cavity (6) for accommodating said radioactive materials extending along a longitudinal axis (8) of the package, the body (10) having an inner wall (20) and an outer wall (22) defining therebetween a space (14) extending about said longitudinal axis, said space accommodating radiological protection means (18) as well as thermal conduction means (16), characterized in that said thermal conduction means comprise a plurality of thermal conduction elements (31) each defining a hollow (32) extending lengthwise in a direction of conduction (36). ) from the inner wall (20) to the outer wall (22).

2. Packaging according to claim 1, characterized in that at least some of said heat conduction elements (31) each extend in a substantially radial direction of the lateral packaging body.

3. Packaging according to claim 1 or claim 2, characterized in that at least some of said heat conduction elements (31) each have a substantially cylindrical shape. 21

4. Packaging according to any one of the preceding claims, characterized in that at least some of said heat conduction elements (31) each extend in one piece along a length substantially equal to the distance between the inner walls and outside, according to the direction of conduction (36).

5. Package according to any one of the preceding claims, characterized in that said heat conduction elements (31) together form a hollow network (32) which, in section along at least one plane parallel to the longitudinal axis (8). ) and passing through this network, has at least one zone whose hollow density has a value greater than or equal to 100 hollows / m2.

6. Packaging according to any one of the preceding claims, characterized in that at least some of said thermal conduction elements (31) are made using one or more honeycomb structures (30), each honeycomb cell forming said hollow (32) of a thermal conduction element.

7. Packaging according to claim 6, characterized in that each honeycomb structure is equipped with holes (46) communicating the cells (32) between them.

8. Packaging according to any one of the preceding claims, characterized in that at least some of said heat conduction elements (31) are made using independent elements, spaced apart from each other.

9. Packaging according to any one of the preceding claims, characterized in that at least a portion of the heat conduction elements (31) has its recess (32) filled at least partially with a radiological protection material.

Container (1) for the transport and / or storage of radioactive material comprising a package (2) according to any one of the preceding claims.