FR3081253A1 - Emballage pour le transport ou le stockage de matiere nucleaire - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un emballage pour transporter ou stocker de la matière nucléaire comprenant une virole s'étendant selon la direction longitudinale dudit emballage, dont la surface latérale intérieure délimite une cavité interne, et constituée d'une matrice thermiquement conductrice dans laquelle sont incorporés des éléments de protection neutronique s'étendant selon la direction longitudinale ; - lesdits éléments étant distribués de manière à former au moins deux couronnes discontinues d'éléments ; - lesdites couronnes discontinues étant espacées radialement entre elles, et comprenant un même nombre d'éléments ; - lesdits éléments d'une même couronne discontinue présentant des sections équivalentes ; - deux éléments adjacents d'une même couronne présentant entre eux une même distance orthoradiale, supérieure ou égale à 7 cm ; - le décalage orthoradial entre le barycentre d'un premier élément d'une première couronne discontinue et le milieu de la distance orthoradiale entre les deux seconds éléments d'une seconde couronne discontinue les plus proches orthoradialement dudit premier élément étant compris entre 0 et la moitié de ladite distance orthoradiale, les première et seconde couronnes discontinues étant adjacentes.
Description
EMBALLAGE POUR LE TRANSPORT OU LE STOCKAGE DE MATIERE NUCLEAIRE
DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION
L'invention concerne un emballage de transport pour transporter et/ou stocker des assemblages combustibles nucléaires, des crayons ou des aiguilles de combustibles, des tronçons de crayons ou d’aiguilles de combustibles, ou plus généralement du combustible nucléaire, ou encore des objets contenant de la matière nucléaire qui ne sont pas du combustible nucléaire.
ETAT DE LA TECHNIQUE
Les problématiques liées à la sûreté et aux transports de matières radioactives sont notamment exposées dans les documents « La sûreté des transports de matières radioactives >>, par B. Lenail, Revue Générale Nucléaire n ° 1 2005 ; « Conception, fabrication et essais des emballages pour le transport des matières radioactives >>, par B. C. Bernardo, AIEA Bulletin Vol. 21, n ° 6 ou encore dans le documentEP0752151.
Les emballages de transport doivent être agréés par les autorités compétentes (françaises, britanniques, japonaises...) et répondre aux critères imposés par la réglementation de l’Agence internationale de l'énergie atomique (AIEA) pour les emballages de Type B. Pour obtenir leur homologation, ils doivent notamment garantir :
- des flux d’émission neutronique limités à l’extérieur de l’emballage,
- un risque de criticité nul,
- une température de peau limitée,
- une température de gaine de combustible acceptable vis-à-vis des critères de tenue mécanique desdites gaines, en conditions normales de transport (ci-après « CNT ») et en conditions accidentelles de transport (ci-après « CAT »).
Les CAT couvrent la chute, et/ou l’incendie, et/ou l’immersion.
Il est à noter que le combustible nucléaire, qu’il soit neuf ou usé, émet des neutrons et des photons susceptibles d’induire un niveau d’irradiation significatif en-dehors de l’emballage.
En général, les assemblages combustibles sont véhiculés à sec dans des emballages contenant jusqu'à 12 assemblages (ou plus). Ce type d’emballages, utilisé depuis plus de 40 ans, repose sur le principe des performances intrinsèques au colis (double barrière d’étanchéité, tenue au feu..) doivent empêcher tout rejet de radioactivité à l’extérieur de l’emballage.
Comme illustré en figure 1, de l'extérieur vers l'intérieur, un emballage de transport 1 de l’état de la technique comporte en général sur sa grande longueur (c'est-à-dire selon son axe longitudinal Z1) :
- une couche externe 4 de protection biologique, qui peut être traversée par des ailettes 3 de refroidissement ; la couche externe 4 peut contenir par exemple un matériau neutrophage comme une résine ou un mortier ;
- au moins une virole 5 de maintien, dont les fonctions principales sont d’assurer le maintien mécanique de l’emballage et de transférer la chaleur de l’intérieur vers l’extérieur de l’emballage ; il peut y avoir plusieurs viroles et/ou plusieurs couches formant une virole ; la virole 5 est entourée par la couche externe 4 de protection biologique ;
- une cavité interne 2 apte à recevoir un panier 6 de rangement, et délimitée radialement par la virole 5.
Une virole est définie comme étant un cylindre creux, délimité par une surface cylindrique intérieure 5a et une surface cylindrique extérieure 5b.
La cavité interne 2 est généralement définie par la surface intérieure de la virole 5 s'étendant selon l’axe longitudinal Z1 de l'emballage, ainsi que par un fond et un couvercle d'emballage agencés aux extrémités opposées de la virole selon l'axe longitudinal.
La couche externe 4 comprend un matériau de protection neutronique. Un tel matériau sera également nommé « matériau neutrophage >> ou « absorbant neutronique >> dans la présente description. Cela peut être une résine ou un mortier.
Un panier de rangement 6 (que l'on appelle également « panier >> ou « panier de transport ») a pour fonction de caler les objets contenant de la matière nucléaire, en vue du stockage et/ou du transport d’assemblages combustibles. Cela permet d’assurer à la fois la tenue mécanique des objets, notamment lors de la manutention et/ou le transport, de protéger ainsi la matière nucléaire, et de maîtriser le risque de criticité nucléaire (en cloisonnant notamment la matière dans différentes alvéoles).
Un panier de rangement 6 est souvent adapté pour du combustible irradié, mais peut être utilisé pour du combustible neuf, ou pour d’autres objets contenant de la matière nucléaire. Un panier peut être utilisé en milieu sec ou en milieu humide, par exemple lors du stockage des combustibles en piscine ou lors de leur introduction dans les emballages de transport.
Les objets contenant de la matière nucléaire peuvent être un ou plusieurs assemblages combustible 7, des crayons ou des aiguilles de combustibles, des tronçons de crayons ou d’aiguilles de combustibles, plus généralement du combustible nucléaire, ou encore des objets contenant de la matière nucléaire et qui ne sont pas des combustibles nucléaires.
Pour simplifier la rédaction et la lecture de la présente description, il pourra être fait mention d’un assemblage, étant entendu qu’il peut s’agir d’un autre objet qu’un assemblage.
Un panier de rangement 6 est habituellement de forme cylindrique et de section sensiblement circulaire.
Il comporte une ou plusieurs alvéoles contigües 6a en général de grande longueur, dans lesquelles peut être introduits les objets contenant de la matière nucléaire.
Une alvéole 6a présente une forme sensiblement cylindrique qui s’étend dans la direction longitudinale Z1 de l’emballage, et présente une section de type circulaire, carrée, rectangulaire, ou hexagonale.
Lorsque le panier de rangement 6 est introduit dans la cavité interne 2 de l’emballage de transport, il fait partie de l’emballage.
Le panier 6 et la cavité 2 sont ensuite refermés à l’aide d’un système de fermeture 8. Sur la figure 1, le système de fermeture 8 comprend un premier bouchon fixé par une bride, le tout étant refermé par un second bouchon de manière à assurer une protection biologique et une étanchéité de l’emballage une fois celui-ci refermé.
Un tel emballage peut aussi être utilisé pour le transport, mais aussi pour le stockage de matière nucléaire. On parlera donc plus généralement d’un « emballage » ou d’un « emballage pour le transport et/ou le stockage de matière nucléaire ».
Lorsqu’il est utilisé pour le transport, l’emballage 1 comprend en outre un ou des capots amortisseurs de choc 9 de manière à conserver le confinement de la matière nucléaire dans la cavité 2, même en cas de chute. Les capots amortisseurs sont généralement constitués de blocs de bois assemblés, dont les fibres sont orientées dans un sens donné.
L'empilement de différentes pièces de différents matériaux est une solution apportée pour répondre aux différentes fonctions d'un emballage pour le transport et/ou le stockage de matière nucléaire (protection biologique, tenue aux chocs, tenue aux feux, tenue à la pression de l’eau en immersion ...).
D’une part, cet empilement nécessite au moins un jeu entre les différentes pièces, jeu nécessaire notamment pour introduire les pièces les unes dans les autres, et pour gérer les différences de comportement mécanique des différents matériaux, notamment les différences de dilatation. Un inconvénient est que ce jeu peut générer un isolant thermique, qui limite la dissipation thermique entre les pièces, notamment depuis l’intérieur (les combustibles dans les assemblages constituant la partie la plus chaude) vers l’extérieur de l’emballage.
D’autre part, la couche externe 4 de protection neutronique est constituée d’un matériau neutrophage (résine ou mortier neutrophage) qui conduit très mal la chaleur. Par exemple, la conductivité thermique d’un mortier couramment utilisé peut être 46 fois moindre que celle d’un acier et 390 fois moindre que celle du cuivre. La virole de maintien 5 est en un matériau thermiquement conducteur, généralement un acier. Elle est recouverte de ladite couche externe 4. De manière à augmenter le pouvoir de conduction de la chaleur à travers la couche externe 4, des ailettes 3 traversent ladite couche et viennent en contact avec la virole de maintien 5. Elles traversent donc le matériau neutrophage. Les ailettes 3 sont généralement en cuivre. Le nombre d’ailettes est limité car elles augmentent le flux neutronique vers l’extérieur de l’emballage de transport. Les fonctions du matériau neutrophage et des ailettes sont donc en contradiction.
Comme le montre la figure 2 qui illustre la relation entre performance en radioprotection (axe x) et performance thermique (axe y), on se déplace sur une courbe de Pareto dans laquelle il n’est pas possible d’améliorer les performances de radioprotection sans dégrader celles de la thermique, et réciproquement. Ces deux fonctions contradictoires font que la plage de fonctionnement reste limitée pour un emballage.
En CNT, la couche externe de protection neutronique agit comme un calorifuge qui limite le flux thermique vers l’extérieur de l’emballage. Ceci a pour conséquence qu’une part de la chaleur produite par les objets contenant de la matière nucléaire transportés ou stockés reste confinée à l’intérieur de l’emballage. Une conséquence directe est un échauffement non désiré des objets contenant de la matière nucléaire, le nombre d’ailettes dissipatrices étant limité pour des raisons de protection biologique.
En CAT, un incendie à l’extérieur de l’emballage induit un flux de chaleur de l’extérieur vers l’intérieur. Le matériau neutrophage ayant une faible conductivité thermique, il conduit peu la chaleur vers l’intérieur de l’emballage. Mais les ailettes en cuivre qui sont ajoutées transmettent bien mieux la chaleur vers la virole et la cavité interne de l’emballage. Cela pose un problème car, après l’ailette de cuivre, il n’y a plus de barrière thermique jusqu’au centre de l’emballage. Ainsi, le matériau neutrophage isole la matière nucléaire de l’incendie ; mais la chaleur peut y pénétrer en grande quantité durant une phase d’incendie en CAT par les ailettes de cuivre.
Dans l’état de la technique, différentes configurations ont été conçues pour la couche externe 4 de protection neutronique.
Ainsi, par exemple, le modèle d’utilité RU133963 divulgue un récipient pour stocker ou transporter du combustible nucléaire comprenant une coque externe (outer shell 1) qui entoure une coque interne (inner shell 2), les deux coques étant disposées concentriquement. La paroi extérieure de la coque interne, qui est disposée en vis-à-vis de la coque externe, comprend sur toute sa hauteur des rainures et des protubérances. Les rainures sont agencées en opposition de phase par rapport aux protubérances. La cavité formée par les rainures et située entre la coque externe et la coque interne est remplie d’un matériau de protection neutronique. Il y a également une couche de matériau de protection neutronique au fond du récipient et dans le couvercle d'étanchéité dudit récipient ; des cavités y sont en effet également prévues pour être remplies avec un matériau de protection neutronique : ces cavités supplémentaires sont visualisables en coupe (fig. 1) et en vue du dessus (fig. 2).
Ainsi, sur la hauteur du récipient, il n’y a qu’une rangée d’absorbant neutronique, avec un risque de fuite neutronique au niveau des protubérances, où il n’y a pas de matériau neutrophage.
En outre, l’absorbant neutronique est disposé entre les deux coques, nécessitant d’avoir un jeu minimum entre ces deux pièces, ce qui induit un risque d’isolement thermique et de fuite neutronique.
D’autres documents présentent d’autres configurations pour loger des matériaux de protection neutronique au sein d’un récipient de stockage et/ou de transport de combustible nucléaire, mais ceux-ci sont toujours positionnés à l’extérieur d’une virole ou dans un corps comprenant plusieurs viroles (RU122200; RU109314; RU123207; FR2439461 ; KR101303085; RU2510721).
D’une part, cela nécessite d’avoir un jeu minimum entre la virole et la couche de protection neutronique, avec un risque d’isolement thermique.
D’autre part, le matériau neutrophage peut être en contact avec l’environnement extérieur, avec le risque d’être dégradé, notamment dans le cas d’un incendie provenant de l’extérieur.
Enfin, la multiplication de couches ne favorise pas la compacité du récipient de stockage, et a au contraire plutôt tendance à ajouter du volume et du poids à l’ensemble.
Qui plus est, les éléments qui comprennent les matériaux de protection neutronique sont souvent en contact les uns aux autres, notamment dans les deux derniers brevets cités ci-dessus. Dans ce cas, on traite le risque de fuite neutronique, mais pas le risque thermique. Inversement, si les éléments de protection neutronique sont trop éloignés les uns des autres, on dégrade la protection neutronique. On se retrouve encore dans la contradiction indiquée en lien avec la figure 2.
L’invention vise à surmonter les inconvénients précités de l’art antérieur.
Plus particulièrement elle vise à disposer d’un emballage pour le transport ou le stockage de matière nucléaire qui permette d’améliorer les performances de radioprotection sans dégrader celles de la thermique (à la fois pour la chaleur provenant de l’extérieur que pour la chaleur provenant de l’intérieur de l’emballage), et réciproquement, et ce, tout en favorisant la compacité de l’emballage et le gain en poids.
EXPOSE DE L’INVENTION
Un objet de l’invention permettant d’atteindre ce but est un emballage pour le transport ou le stockage de matière nucléaire comprenant une virole de maintien s'étendant selon la direction longitudinale dudit emballage et dont la surface latérale intérieure délimite une cavité interne apte à recevoir de la matière nucléaire, caractérisé en ce que la virole de maintien est constituée d’une matrice en un matériau thermiquement conducteur dans laquelle sont incorporés des éléments de protection neutronique s’étendant selon la direction longitudinale de l’emballage ;
- lesdits éléments de protection neutronique étant distribués de manière discontinue, de manière à former au moins deux couronnes discontinues d’éléments de protection neutronique ;
- deux couronnes discontinues étant espacées radialement entre elles ;
- toutes les couronnes discontinues comprenant un même nombre d’éléments de protection neutronique ;
- les éléments de protection neutronique d’une même couronne discontinue présentant des sections équivalentes ;
- deux éléments adjacents de protection neutronique d’une même couronne présentant entre eux une même distance orthoradiale, ladite distance orthoradiale étant supérieure ou égale à 7 cm ;
- le décalage orthoradial entre le barycentre d’un premier élément d’une première couronne discontinue et le milieu de la distance orthoradiale entre les deux seconds éléments d’une seconde couronne discontinue orthoradialement les plus proches dudit premier élément étant compris entre zéro et la moitié de la distance orthoradiale, les première et seconde couronnes discontinues étant adjacentes.
De préférence, les éléments de protection neutronique sont disposés de manière à aligner sur une même ligne radiale le milieu du plus grand côté (ou plus grande longueur) des premiers éléments neutrophages d’une première couronne avec le milieu de la distance entre deux seconds éléments neutrophages d’une seconde couronne.
Le principe de l’invention est d’intégrer des matériaux de protection neutronique sous forme d’éléments insérés dans la virole, et ce, de manière à former au moins deux couronnes discontinues disposées entre la surface latérale intérieure et la surface latérale extérieure de la virole.
Du fait que deux éléments de protection neutronique adjacents d’une même couronne présentent entre eux une même distance orthoradiale, lesdits éléments d’une même couronne discontinue sont angulairement uniformément répartis le long de la circonférence de ladite couronne discontinue. Cela permet d’avoir une uniformité du transfert de chaleur sans accumulation de chaleur, donc sans risque de créer un point chaud.
La virole ne comprend pas de couche de matériau neutrophage sur sa surface latérale extérieure.
La matrice conductrice de la virole a pour fonctions principales de contenir les éléments de protection neutronique, d’assurer le maintien mécanique de l’emballage et de transférer la chaleur de l’intérieur vers l’extérieur de l’emballage.
La virole selon l’invention permet d’améliorer les performances thermiques et mécaniques d’un emballage dans les différentes situations, que ce soit en conditions normales de transport (« CNT ») qu’en conditions accidentelles de transport (« CAT ») :
Les performances thermiques sont améliorées :
- Les éléments de protection neutronique sont disposés de manière discontinue, c'est-à-dire qu’ils ne sont pas en contact les uns avec les autres, autant au niveau d’une même couronne (décalage orthoradial), qu’entre deux couronnes (décalage radial) : en CNT, la chaleur issue de la matière nucléaire peut donc être évacuée entre les éléments, c'est-à-dire par la matrice de la virole qui est thermiquement conductrice. En d’autres termes, lesdits éléments n’ont plus l’effet de calorifugeage qu’ils ont lorsqu’ils sont en couches continues. Les matériaux neutroniques créent notamment des puits de chaleur au niveau de la couronne discontinue la plus excentrée c'est-àdire la couronne la plus proche de la surface latérale extérieure de la virole.
- En CAT, en cas de chaleur en cas d’incendie provenant de l’extérieur, d’une part, les puits de chaleurs créés au niveau de la couronne discontinue la plus excentrée en CNT permettent de retarder la diffusion de la chaleur vers l’intérieur et d’autre part, les éléments de protection neutronique étant disposés en quinconce entre deux couronnes discontinues adjacentes (décalage radial et orthoradial), cela permet de bloquer l’entrée du flux de chaleur provenant de l’extérieur, le tout ayant pour effet de ralentir la progression d’une onde de chaleur provenant de l’extérieur de l’emballage par création de points chauds localisés en périphérie externe de la virole en cas d’incendie.
Les performances thermiques sont améliorées :
- En supprimant au moins une couche, ainsi que les ailettes, on améliore la compacité de l’emballage et cela peut donc permettre de diminuer son poids, selon les configurations.
- Toutes les couronnes discontinues d’éléments de protection neutronique et en particulier la couronne discontinue la plus excentrée est insérée dans la matrice de la virole : il n’y a donc pas de contact physique entre les matériaux de protection neutronique et l’environnement extérieur de l’emballage, et notamment l’incendie. Cela permet notamment d’éviter la dégradation rapide des matériaux de protection neutronique, particulièrement par attaque thermique. En outre, cela limite le risque d’attaque chimique des matériaux de protection neutronique.
Ainsi, la virole selon l’invention répond à plusieurs fonctions et/ou contraintes de fonctionnement, comme indiqué dans le tableau 1 ci-dessous :
| FONCTION | CNT | CAT |
| Radioprotection | x | x |
| Extraction de la chaleur interne | x | |
| Transfert du flux de chaleur de l’intérieur vers l’extérieur | x | |
| Création de points froids en périphérie | x | |
| Création de points chauds en périphérie en cas de flux de chaleur extérieur | x | |
| Blocage d’un flux de chaleur provenant de l’extérieur | x | |
| Tenue mécanique | x | x |
Tableau 1 : fonctions remplies par la virole selon l’invention en CNT (conditions normales de transport) et en CAT (conditions accidentelles de transport).
La virole selon l’invention, en disposant différemment la protection neutronique d’un emballage, donne plus de souplesse à l’optimisation dudit emballage (par exemple pour la conception dudit emballage en fonction du contenu à transporter).
Selon un mode de réalisation préféré, les éléments de protection neutronique forment une première couronne discontinue de premiers éléments de protection neutronique et une seconde couronne discontinue de seconds éléments de protection neutronique. Ladite seconde couronne discontinue est adjacente à la première couronne discontinue. En d’autres termes, les éléments de protection neutronique ne forment que deux couronnes discontinues.
On définit la première couronne comme étant la plus proche du centre de l’emballage par rapport à la seconde couronne.
Selon un mode de réalisation, l’emballage comprend au moins trois couronnes discontinues d’éléments de protection neutronique.
De manière préférée, le décalage orthoradial entre le barycentre d’un (i-1)eme élément d’une (i-1)eme couronne discontinue et le barycentre d’un (i+1)eme élément d’une (i+1)eme couronne discontinue le plus proche orthoradialement dudit (i-1)eme élément est nul. En d’autres termes, lesdits barycentres sont sur une même ligne radiale.
Les couronnes discontinues i-1 et i+1 présentent ainsi une homothétie entre elles selon la direction radiale.
La couronne discontinue i, qui est entre les couronnes i-1 et i+1, présente un décalage orthoradial comme défini selon l’invention.
On définit la (i-1)eme couronne comme étant plus proche du centre de l’emballage par rapport à la ieme couronne, elle-même la plus proche du centre par rapport à la (i+1)eme couronne.
Lorsqu’il y a 3 couronnes, i=2.
Deux couronnes discontinues adjacentes sont séparées entre elles par une distance radiale.
La distance radiale entre deux couronnes adjacentes se définit comme étant la plus petite distance radiale entre un premier élément d’une première couronne et un second élément d’une seconde couronne adjacente à la première couronne, le second élément étant le (ou un des deux) élément(s) le(s) plus proche(s) orthoradialement du premier élément.
Une distance radiale minimale peut être notamment requise. Une telle distance radiale minimale peut être définie en fonction du poids de l’emballage chargé et/ou de la compacité recherchée.
De préférence, la distance radiale entre deux couronnes discontinues adjacentes, et en particulier entre la couronne la plus excentrée par rapport au centre de l’emballage et la couronne adjacente, est comprise entre 2 et 60 cm, avec par exemple un optimum à 4,8 cm.
Lorsque deux couronnes discontinues sont trop proches, cela amoindrit la matrice conductrice dont une des fonctions est la tenue mécanique de l’emballage. Ceci engendre un affaiblissement de la virole et par conséquent de l’emballage. Etablir une distance radiale minimum entre deux couronnes adjacentes permet donc d’améliorer la tenue mécanique de l’emballage.
A l’inverse, lorsque deux couronnes discontinues sont trop éloignées entre elles, notamment pour une épaisseur radiale de virole donnée, la géométrie fait que les éléments de protection neutronique de la couronne la plus proche du centre de l’emballage risquent d’être trop proches de la matière nucléaire et ainsi dépasser la température maximale d’usage de la résine en CNT.
Les éléments de protection neutronique ne doivent pas disposés au plus proche des assemblages, contrairement à ce qu’il faudrait faire pour satisfaire la fonction de radioprotection.
Selon un mode de réalisation, la distance radiale minimale entre les éléments de protection neutronique et la surface latérale intérieure de la virole est supérieure ou égale à 4 cm.
La distance radiale entre un élément de protection neutronique et la surface latérale intérieure de la virole se définit comme étant la plus petite distance, dans la direction radiale, entre la surface dudit élément la plus proche radialement du centre de l’emballage et la surface latérale intérieure de la virole.
Selon un mode de réalisation, la distance radiale minimale entre les éléments de protection neutronique et la surface latérale intérieure de la virole est déterminée en fonction de la température maximale d’usage de l’absorbant neutronique.
Par exemple, les éléments de protection neutronique de la couronne la plus proche du centre de l’emballage peuvent être disposés le long d’une circonférence correspondant à un isotherme égal ou inférieur à la température maximale d’usage de l’absorbant neutronique.
En d’autres termes, les éléments de protection neutronique sont préférentiellement disposés à une distance radiale suffisamment importante de la surface latérale intérieure de la virole, ou du centre de l’emballage, pour que la température du matériau neutrophage soit compatible avec ses conditions d’usage en CNT. A titre d’exemple, le matériau neutrophage n’admet en général pas de températures de fonctionnement au-delà de 160°C qui est une température d’usage courante (vore moins pour certaines compositions de matériau neutrophage).
Si le fait de disposer les éléments de protection neutronique en couronnes discontinues permet d’éviter que le matériau neutrophage, qui se comporte comme un isolant thermique, retienne la chaleur évacuée par la matière nucléaire, il faut en outre assurer que le matériau neutrophage reste efficace, notamment lorsque la matière nucléaire est sous forme d'assemblages dont la puissance résiduelle est de l’ordre de 0,5 à 6kW, et par exemple de 4kW. Il est dans ce cas avantageux de respecter une distance radiale minimale entre les éléments de protection neutronique (notamment, de manière logique, les éléments les plus proches du centre de l’emballage) et la surface latérale intérieure de la virole, pour protéger le matériau neutrophage.
Selon un mode de réalisation, la distance radiale minimale entre les éléments de protection neutronique et la surface latérale extérieure de la virole est supérieure ou égale à 4 cm
La distance radiale entre un élément de protection neutronique et la surface latérale extérieure de la virole se définit comme étant la plus petite distance, dans la direction radiale, entre la surface dudit élément la plus éloignée radialement du centre de l’emballage et la surface latérale extérieure de la virole.
L’épaisseur radiale totale d’un élément de protection neutronique est de préférence comprise entre 5 et 40 cm. Cette épaisseur peut être modifiée selon les objets contenant la matière nucléaire à disposer dans l’emballage. Elle peut également être variable selon l’élément de protection neutronique.
Selon un mode de réalisation, la virole est une couronne cylindrique circulaire de même axe de révolution que l’axe longitudinal de l’emballage.
Selon un mode de réalisation, une couronne discontinue est une couronne cylindrique circulaire discontinue de même axe de révolution que l’axe longitudinal de l’emballage.
Dans les deux modes précédents, cela permet d’avoir une épaisseur radiale d’absorbant neutronique sensiblement constante orthoradialement (c'est-à-dire le long de la circonférence de ladite couronne discontinue).
Selon un mode de réalisation, le secteur angulaire des éléments de protection neutronique d’une couronne discontinue représentant entre 60 et 90% du secteur angulaire de ladite couronne, de préférence entre 60 et 80%, encore plus préférentiellement entre 60 et 70%.
Selon un mode de réalisation, une couronne discontinue comprend au moins trois éléments de protection neutronique.
Plus largement, pour un élément neutrophage présentant une dimension orthoradiale (ou longueur) donnée, le nombre maximal d’éléments sur une couronne discontinue est calculé en considérant une distance orthoradiale minimale à respecter entre deux éléments de la même couronne discontinue. Cette distance orthoradiale minimale est supérieure ou égale à 7 cm.
Le nombre d’éléments d’une couronne discontinue doit en effet être optimisé.
Si le nombre est trop grand, la dimension orthoradiale (ou longueur) de chaque élément est trop faible. Chaque couronne discontinue se comporte alors comme une couche de matériau neutrophage traversée par des ailettes. En d’autres termes, les éléments de matériau neutrophage ne sont alors pas assez longs pour créer des zones tampon, en CAT et leur angle solide devient trop faible pour assurer une protection neutronique efficace.
Si le nombre est trop petit, la dimension orthoradiale (ou longueur) de chaque élément est trop importante et un élément de protection neutronique peut alors induire un effet de calorifugeage, surtout si la distance orthoradiale entre les éléments n’est pas suffisamment importante pour évacuer la chaleur, en CNT.
La dimension orthoradiale (ou longueur) d’un élément de protection neutronique peut être choisie en fonction de l’écartement entre la surface latérale extérieure de la virole et la couronne discontinue la plus excentrée.
Les éléments de protection neutronique d’une même couronne discontinue présentent des sections équivalentes.
Selon un mode de réalisation, les éléments de protection neutronique d’au moins deux couronnes discontinues distinctes présentent également des sections équivalentes.
Les sections des éléments de protection neutronique sont choisies de manière à laisser passer le flux thermique depuis l’intérieur de l’emballage, de bloquer la fuite de neutrons depuis l’intérieur vers l’extérieur, et de bloquer le flux thermique entrant en conditions accidentelles (CAT). Deux formes en particuliers sont intéressantes.
Selon un mode de réalisation, tout ou partie des éléments de protection neutronique présentent une section de forme trapézoïdale. La plus petite base du trapèze est orientée vers le centre de l’emballage. Selon un mode de réalisation particulier, tout ou partie des éléments de protection neutronique présentent une section de forme rectangulaire.
Selon un mode de réalisation alternatif ou complémentaire, tout ou partie des éléments de protection neutronique présentent une section de forme triangulaire dont une pointe est orientée vers la surface latérale intérieure de la virole.
La forme triangulaire ainsi configurée (pouvant aussi être nommée « forme triangulaire inversée ») permet de laisser passer le flux thermique sortant en CNT et de bloquer le flux de chaleur liée à l’incendie des CAT.
La forme trapézoïdale avec la petite base orientée vers le centre de l’emballage, et encore davantage la forme triangulaire avec une pointe orientée vers le centre de l’emballage, permettent en outre de concentrer le matériau neutrophage au plus loin de la matière nucléaire, réduisant de ce fait le risque d’isolation par le matériau neutrophage et le risque de dégradation thermique dudit matériau.
Selon un mode de réalisation, tout ou partie des éléments de protection neutronique comprend des moyens pour conduire la chaleur.
Cela permet notamment de renforcer le transfert de chaleur depuis l’intérieur de l’emballage vers l’extérieur, par exemple dans le cas où le nombre d’éléments dans une couronne est trop faible (et/ou la longueur desdits éléments trop importante).
Selon un mode de réalisation, les éléments d’une première couronne discontinue et les éléments d’une seconde couronne discontinue comprennent des matériaux neutrophages différents.
Cela permet d’optimiser les performances à la fois neutrophages et thermiques desdits matériaux. Par exemple, un matériau de type résine peut être disposé dans la zone qui ne risque pas de s’échauffer trop fortement lors des incendies (la plus loin de la surface latérale extérieure de la virole) et un autre matériau de type mortier peut être disposé dans la zone où réchauffement qui risque de se produire lors d’un l’incendie peut être élevé (la plus proche de la surface latérale extérieure de la virole).
DESCRIPTION DES FIGURES
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention, et des différents modes de réalisation apparaîtront à l’aide de la description qui suit, donnée à titre illustratif et non limitatif, faite en regard des figures annexées parmi lesquelles :
la figure 1 illustre un emballage connu de l’état de la technique ;
la figure 2 illustre la relation entre performance en radioprotection (axe x) et performance thermique (axe y), pour un emballage de l’état de la technique ;
les figures 3A et 3B illustrent un premier mode de réalisation de l’invention suivant deux vues différentes ;
la figure 4 illustre une virole selon le premier mode de réalisation, indiquant un rayon intérieur limite pour une première couronne discontinue ;
les figures 5A et 5B illustrent un second mode de réalisation de l’invention, les éléments de protection neutronique présentant une section en trapèze, et des éléments de protection neutronique étant traversés par au moins un fil conducteur de la chaleur ;
la figure 6 illustre un troisième mode de réalisation de l’invention, les éléments de protection neutronique présentant une section triangulaire ;
la figure 7 illustre la relation entre performance en radioprotection (axe x) et performance thermique (axe y), pour un emballage selon l’invention ;
les figures 8A et 8B montrent la performance thermique de l’emballage selon l’invention en CAT et en CNT ;
la figure 9 montre la performance thermique de l’emballage selon l’invention par rapport à d’autres emballages connus ;
la figure 10 illustre un exemple de disposition des éléments de protection de deux couronnes discontinues.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
Les figures 1 et 2 ont été décrites en introduction de la présente demande et ne seront pas reprises ici.
Dans l’ensemble de la description, le terme « longitudinal >> doit être compris comme parallèle à l’axe de l’emballage, c'est-à-dire selon la direction longitudinale dudit emballage. Les termes «radialement», « radial » doivent être compris comme étant selon un axe radial dans un plan transversal à l’axe longitudinal de l’emballage. Le terme « orthoradial » doit donc être compris comme étant selon un axe perpendiculaire à un axe radial dans un plan transversal à l’axe longitudinal de l’emballage.
Une « section » est définie comme étant la surface d’un objet, en l’occurrence d’un élément de protection neutronique selon l’invention, vue dans un plan transversal.
Dans la description également, un « élément de protection neutronique » peut aussi être nommé « élément ». De même, une « couronne discontinue » peut aussi être nommée « couronne ».
Les éléments de protection neutronique d’une première (respectivement d’une seconde, d’une ieme) couronne discontinue pourront être nommés premiers (respectivement seconds, iemes) éléments.
L’emballage est montré en figure 1 dans une position horizontale, habituellement adoptée durant le transport mais il peut être dans une position verticale, habituellement adoptée durant le chargement et le déchargement, ou dans toute autre position.
Pour de mêmes pièces, les mêmes références peuvent être prises dans les différentes figures, notamment les références des pièces d’un emballage 1, qui comporte, dans la direction longitudinale Z1 :
- une virole 5 de maintien en acier ;
- une cavité interne 2 apte à recevoir un panier 6 de rangement, et délimitée par la surface latérale intérieure 5a de la virole 5.
Les figures 3A et 3B illustrent un premier mode de réalisation de l’invention suivant deux vues différentes. La virole 5 peut être confondue avec le corps d’un emballage pour le stockage ou le transport de matière nucléaire.
La virole 5 comprend une surface latérale intérieure 5a, une surface latérale extérieure 5b, une matrice 50 disposée entre lesdites surfaces latérales intérieure et extérieure.
La matrice 50 est thermiquement conductrice. La matrice 50 comprend généralement un matériau métallique, par exemple un acier.
Au sein de ladite matrice, sont insérés des éléments 510, 511, 512, 520, 521,522 de protection neutronique. En d’autres termes, la matrice 50 est évidée et les évidements sont comblés par des éléments de protection neutronique. Des premiers éléments 510, 511, 512 forment une première couronne discontinue 51 (plus proche de la surface latérale intérieure 5a de la virole). Des seconds éléments 520, 521, 522 forment une seconde couronne discontinue 52 (plus proche de la surface latérale extérieure 5b de la virole).
La matrice 50 et les éléments 510, 511, 512, 520, 521, 522 de protection neutronique s’étendent selon la direction longitudinale Z1 de l’emballage. Ils peuvent présentent une longueur comparable à celle d’un emballage ou à la partie utile dudit emballage.
Dans l’exemple représenté, la virole 5 est une couronne cylindrique circulaire. Deux couronnes discontinues 51, 52 sont représentées. Elles forment des couronnes cylindriques circulaires discontinues. Comme indiqué plus avant, les couronnes discontinues comprennent selon la direction orthoradiale plusieurs éléments de protection neutronique (sous forme de segments) séparés entre eux par un espace orthoradial (également appelée dans la présente description par « distance orthoradiale) rempli par la matrice conductrice 50. La virole et les couronnes discontinues sont concentriques. Les éléments d’une même couronne discontinue sont angulairement uniformément répartis le long de la circonférence de ladite couronne discontinue.
Selon l’exemple représenté, chaque couronne discontinue comprend 20 éléments de protection neutronique présentant des sections équivalentes, dans ce cas de forme trapézoïdale.
La distance radiale entre les deux couronnes discontinues 51, 52 peut être supérieure à 2 cm.
La distance radiale minimale entre les premiers éléments 510, 511, 512 et la surface latérale intérieure 5a de la virole peut être supérieure ou égale à 4 cm.
De même, la distance radiale minimale entre les premiers éléments 510, 511, 512 et la surface latérale extérieure 5b de la virole peut être également supérieure ou égale à 4 cm.
Les premiers et seconds éléments de protection neutronique sont en décalage selon la direction orthoradiale. Selon l’exemple représenté, le décalage entre un premier élément de la première couronne et le (ou les) second(s) élément(s) de la seconde couronne le(s) plus proche(s) orthoradialement dudit premier élément est de préférence inférieur à 15 mm pour des éléments dont la grande base est comprise entre 10 et 20 cm.
La figure 4 illustre une virole 5 dans un emballage 1, la virole 5 étant configurée selon le premier mode de réalisation. En outre, la figure indique un rayon intérieur limite 500 (par rapport à l’axe longitudinal Z1 d’un emballage, ou par rapport au centre 1c vu selon une coupe transversale audit axe longitudinal) pour la couronne discontinue la plus proche du centre de l’emballage (dans le cas illustré, la première couronne discontinue 51).
Ce rayon intérieur limite 500 représente la limite en deçà de laquelle la température du matériau neutrophage risque d’être trop importante.
Ce rayon intérieur limite correspond de préférence supérieure à un isotherme égal ou inférieur à la température maximale d’usage de l’absorbant neutronique, ledit isotherme étant situé entre la surface latérale intérieure et la surface latérale extérieure de la virole.
Dans cette figure, est illustré un panier de rangement 6 mis en place dans la cavité interne 2 d’un emballage 1. Le panier de rangement 6 comprend une alvéole configurée pour recevoir un assemblage 7 de forme hexagonale.
Alternativement à un assemblage, il peut s’agir d’un ou de plusieurs crayons ou aiguilles non nécessairement disposés dans un assemblage, des tronçons de crayons ou d’aiguilles de combustibles, ou plus généralement du combustible nucléaire, ou encore des objets contenant de la matière nucléaire qui ne sont pas des combustibles nucléaires. Plus généralement, la matière nucléaire est conditionnée dans un contenant.
Les figures 5A et 5B illustrent un second mode de réalisation de l’invention.
Les éléments de protection neutronique 511, 520, 521 présentent une section de forme trapézoïdale. La grande base du trapèze présente par exemple une longueur comprise entre 10 à 20 cm. La petite base du trapèze est par exemple strictement inférieure à 20 cm, voire tendre vers 0. Lorsque la plus petite base est égale à 0, un élément devient triangulaire (illustré en figure 6).
La plus petite base du trapèze est orientée vers le centre de l’emballage, ce qui permet de concentrer le matériau neutrophage (qui, pour rappel, est aussi isolant), au plus loin de la matière nucléaire. Cela permet également de le protéger thermiquement, notamment lorsque la matière nucléaire possède une puissance thermique non négligeable.
En outre, au moins un élément 511 est traversé par des fils thermiquement conducteurs, par exemple des fils de cuivre ou d’un autre matériau conducteur. Dans cet exemple, seule la couronne la plus proche du centre de l’emballage est munie de tels fils thermiquement conducteurs.
Cela a pour effet de d’extraire plus efficacement la chaleur de la zone la plus chaude en CNT. Cela permet de ne pas avoir d’accumulation de chaleur (et donc d’échauffement).
Cela permet ainsi de favoriser l’évacuation de la chaleur de l’emballage vers l’extérieur en CNT tout en gardant une longueur et/ou une épaisseur de matériaux neutrophages importante. Pour rester performant en situation d’incendie lors des CAT, les fils conducteurs doivent suivent le schéma illustré, c'est-à-dire qu’elles ne doivent pas traverser un élément selon un axe sensiblement radial. En effet, cela créerait une ligne de fuite identique à celle d’une ailette, ce cas étant celui que l’invention a pour objectif d’éviter.
La figure 6 illustre un troisième mode particulier de réalisation de l’invention. Les éléments de protection neutronique présentent une section de forme triangulaire, dont une pointe est orientée vers le centre de l’emballage. Cela peut être la pointe de plus petit angle.
La forme triangulaire ainsi inversée permet de laisser passer le flux thermique sortant en CNT (fine flèche) et de bloquer le flux de chaleur liée à l’incendie des CAT (grosse flèche).
La figure 7 illustre la relation entre performance en radioprotection (axe x) et performance thermique (axe y), pour un emballage selon l’invention. On observe que, par rapport à la courbe de la figure 2, la virole selon l’invention permet d’étendre le domaine dans lequel on satisfait à la fois aux contraintes thermique et de radioprotection : ce domaine élargi correspond à la zone D ajoutée par rapport à la figure 2.
Les zones A, B, C et D de la figure 7 sont explicitées plus après dans la présente description, en relation avec la figure 9.
L’invention donne ainsi plus de souplesse à l’optimisation d’un emballage (par exemple lors de la conception d’un emballage, notamment en fonction du contenu qu’il sera amené à transporter).
La figure 8A montre que les performances thermiques en CNT sont atteintes et la figure 8B montre que les performances thermiques en CAT sont également atteintes.
En CNT, on observe une zone froide à l’extérieur de la couronne discontinue la plus excentrée, indiquée par une fine flèche. On observe aussi un gradient de température entre le centre et la périphérie de l’emballage. Un flux thermique de l’intérieur vers l’extérieur de l’emballage a donc bien lieu.
En CAT, on observe une zone chaude, indiquée par une grosse flèche qui est confinée à l’extérieur de la couronne discontinue la plus excentrée et qui n’atteint pas la couronne adjacente. L’intérieur de l’emballage est donc ainsi protégé contre les conséquences d’un incendie provenant de l’extérieur.
La figure 9 montre l’évolution de la température maximale en fonction du temps dans les assemblages de 4kW disposés dans un emballage, à raison de 6 assemblages de 4 kW par emballage, en fonction de la configuration de la virole dans ledit emballage, selon une conductivité équivalente à l’ensemble résine (neutrophage) et ailettes conductrices de l’état de la technique :
courbe a (zone A) : cette configuration qui ne contient pas de matériau neutrophage représente la solution idéale pour la thermique mais elle ne satisfait pas les critères de radioprotection ;
courbe b (zone B) : cette configuration correspond à une virole recouverte d’une couche de protection neutrophage, comme présenté en figure 1, mais elle est traversée par de très nombreuses ailettes en cuivre, dans laquelle on observe que la chaleur peine à être évacuée ;
courbe c (zone C) : dans cette configuration selon l’invention, des éléments avec du matériau neutrophage sont insérés dans la virole et sont uniformément répartis orthoradialement, mais ils sont trop proches du centre de l’emballage et donc des assemblages, ainsi la courbe montre que s’ils sont trop proches des assemblages, on risque de dépasser la température d’usage du matériau neutrophage en CNT (donnée montrée dans le tableau 2), courbe d (zone D) : dans cette configuration selon l’invention, des éléments avec du matériau neutrophage sont insérés dans la virole et sont uniformément répartis orthoradialement, et sont plus éloignés du centre de l’emballage par rapport à la configuration de la courbe c, ainsi on satisfait le critère de température maximale de gaine en CAT et le critère de température d’usage du matériau neutrophage en CNT. Cette configuration est la meilleure car elle satisfait à la fois les critères de température sur les gaines et sur le matériau neutrophage.
Les températures de résines obtenues pour chaque configuration sont données dans le tableau 2 ci-dessous :
| Courbe a | Courbe b | Courbe c | Courbe d |
| pas de résine | 941 °C | 165°C | 144°C |
Tableau 2 : Température maximale de la résine en CNT (°C)
La figure 10 illustre un exemple de disposition particulièrement adaptée des éléments de protection selon deux couronnes discontinues 51, 52, vu en coupe transversale, et en vue déployée selon la direction orthoradiale. Au lieu de représenter les éléments de manière cylindrique autour d’axe longitudinal Z1 de l’emballage, ils ont été représentés de manière déroulée selon la direction orthoradiale pour plus de facilité de visualisation.
La première couronne 51 est la couronne la plus proche du centre 1c de l’emballage.
La seconde couronne 52 est la couronne la plus éloignée du centre 1c de l’emballage.
Le centre 1c correspond au centre de l’emballage vu selon la coupe transversale illustrée (intersection entre le plan transversal et l’axe longitudinal Z1 de l’emballage).
La distance orthoradiale entre deux éléments adjacents de protection neutronique voisins est indiquée par :
- D1 pour les premiers éléments 510, 511 (ou éléments de la première couronne discontinue 51) ;
- D2 pour les seconds éléments 520, 521 (ou éléments de la seconde couronne discontinue 52).
R1 définit le rayon extérieur de la première couronne discontinue 51 (entre le centre 1c et la surface latérale la plus excentrée de la première couronne discontinue 51 : en coupe transversale, la surface latérale la plus excentrée est représentée par la ligne la plus excentrée de ladite première couronne).
R2 définit le rayon extérieur de la seconde couronne discontinue 52 (entre le centre 1c et la surface latérale la plus excentrée de la seconde couronne discontinue 52 : en coupe transversale, la surface latérale la plus excentrée est représentée par la ligne la plus excentrée de ladite seconde couronne.
Si l’épaisseur de la seconde couronne est E2, alors la distance radiale AR entre les deux couronnes est égale à : R2 -E2 - R1.
La plus grande dimension orthoradiale (ou plus grande longueur) d’un premier élément est indiquée par L1.
La plus grande dimension orthoradiale (ou plus grande longueur) d’un second élément est indiquée par L2.
De préférence : L1 / 2 = D1 ± 25 % et/ou L2 / 2 = D2 ± 25 %.
Pour éviter d’avoir un effet de calorifugeage, la distance orthoradiale entre les éléments d’une même couronne discontinue doit être suffisamment importante pour évacuer la chaleur. Ainsi, on définit que D1 et/ou D2 doivent être supérieurs ou égaux à 7 cm.
N1 définit le nombre de premiers éléments sur une première couronne.
N2 définit le nombre de seconds éléments sur une seconde couronne.
Comme il y a le même nombre d’éléments de protection neutronique dans chacune des deux couronnes discontinues : N1=N2=N.
D définit une valeur de décalage dans la direction orthoradiale entre le barycentre d’un premier élément et le milieu de la distance orthoradiale (D2) entre deux seconds éléments les plus proches orthoradialement dudit premier élément.
Afin d’avoir sur une même couronne discontinue entre 60 et 90% de matériau neutrophage (par rapport au matériau conducteur), la virole doit respecter les formules suivantes :
0.9*2*Pi > N*L1/R1 > 0.6*2*Pi
0.9*2*Pi > N*L2/R2 > 0.6*2*Pi
En outre, la virole peut respecter au moins une parmi les formules suivantes :
cm < L1 < 20 cm cm < L2 < 20 cm
R1/R2 = L1/L2 (homothétie) < D < D2/2
Ainsi la virole selon l’invention est très adaptable. Il est possible de jouer sur plusieurs paramètres, et notamment les paramètres suivants :
les distances radiales entre deux couronnes discontinues adjacentes, les distances radiales entre les éléments de protection neutronique et l’axe central longitudinal de l’emballage, le choix de matériaux neutrophages spécifiques pour tout ou partie des éléments de protection neutronique : par exemple, on peut choisir des matériaux avec des propriétés qui ne risquent pas d’être sujets aux attaques chimiques, on peut ainsi opter pour des résines et/ou des mortiers ...
le choix de matériaux neutrophages des éléments de protection neutronique différents selon les différentes couronnes discontinues, le choix de matériaux conducteurs spécifiques (comme l’acier boré ou non boré) pour la matrice de la virole, l’insertion de fils conducteurs de la chaleur dans un ou plusieurs éléments de protection neutronique, les formes des éléments de protection neutronique.
L’avantage de jouer sur tout ou partie de ces paramètres est d’avoir un emballage plus adapté à la matière nucléaire et/ou au contenant de ladite matière nucléaire qu’il est amené à contenir et ce, pour répondre aux contraintes thermique, de radioprotection, de criticité, de tenue mécanique, de compacité, de poids ...
Claims (15)
- REVENDICATIONS1. Emballage (1) pour le transport ou le stockage de matière nucléaire comprenant une virole de maintien (5) s'étendant selon la direction longitudinale (Z1) dudit emballage et dont la surface latérale intérieure (5a) délimite une cavité interne (2) apte à recevoir de la matière nucléaire, caractérisé en ce que la virole de maintien (5) est constituée d’une matrice (50) en un matériau thermiquement conducteur dans laquelle sont incorporés des éléments (510, 511, 512, 520, 521, 522) de protection neutronique s’étendant selon la direction longitudinale (Z1) de l’emballage (1);- lesdits éléments de protection neutronique étant distribués de manière discontinue, de manière à former au moins deux couronnes discontinues (51, 52) s’étendant selon la direction longitudinale (Z1) de l’emballage (1);- les couronnes discontinues étant espacées radialement entre elles ;- les couronnes discontinues comprenant un même nombre d’éléments de protection neutronique ;- les éléments de protection neutronique d’une même couronne discontinue présentant des sections équivalentes ;- deux éléments adjacents de protection neutronique d’une même couronne présentant entre eux une même distance orthoradiale (D1, D2), ladite distance orthoradiale étant supérieure ou égal à 7 cm ;- le décalage orthoradial (D) entre le barycentre d’un premier élément (511) d’une première couronne discontinue (51) et le milieu de la distance orthoradiale (D2) entre les deux seconds éléments (520, 521) d’une seconde couronne discontinue (52) les plus proches orthoradialement dudit premier élément étant compris entre zéro et la moitié de ladite distance orthoradiale, les première et seconde couronnes discontinues étant adjacentes.
- 2. Emballage (1) selon la revendication 1, les éléments de protection neutronique formant une première couronne discontinue (51) de premiers éléments (510, 511,512) de protection neutronique et une seconde couronne discontinue (52) de seconds éléments (520, 521, 522) de protection neutronique.
- 3. Emballage (1) selon la revendication 1, comprenant au moins trois couronnes discontinues d’éléments de protection neutronique, le décalage orthoradial entre le barycentre d’un (i-1)eme élément d’une (i-1)eme couronne discontinue et le barycentre d’un (i+1)eme élément d’une (i+1)eme couronne discontinue le plus proche orthoradialement dudit (i-1)eme élément étant nul.
- 4. Emballage (1) selon l’une des revendications 1 à 3, la distance radiale entre deux couronnes discontinues adjacentes, et en particulier entre la couronne la plus excentrée du centre (1c) de l’emballage et la couronne adjacente, est comprise entre 2 et 60 cm, par exemple égale à 4,8 cm.
- 5. Emballage (1) selon l’une des revendications 1 à 4, la distance radiale minimale entre les éléments de protection neutronique et la surface latérale intérieure (5a) de la virole (5) est supérieure ou égale à 4 cm.
- 6. Emballage (1) selon l’une des revendications 1 à 5, la distance radiale minimale entre les éléments de protection neutronique et la surface latérale extérieure (5b) de la virole (5) est supérieure ou égale à 4 cm.
- 7. Emballage (1) selon l’une des revendications 1 à 6, la virole (5) étant une couronne cylindrique circulaire dont l’axe de révolution est l’axe (Z1) de l’emballage (1).
- 8. Emballage (1) selon l’une des revendications 1 à 7, une couronne discontinue (51, 52) étant une couronne cylindrique circulaire discontinue dont l’axe de révolution est l’axe (Z1) de l’emballage (1).
- 9. Emballage (1) selon l’une des revendications 1 à 8, une couronne discontinue (51) comprenant au moins trois éléments (510, 511, 512) de protection neutronique.
- 10. Emballage (1) selon l’une des revendications 1 à 9, le secteur angulaire des éléments (510, 511, 512) de protection neutronique d’une couronne (51) représentant entre 60 et 90% du secteur angulaire de ladite couronne, de préférence entre 60 et 80%, encore plus préférentiellement entre 60 et 70%.
- 11. Emballage (1) selon l’une des revendications précédentes, tout ou partie des éléments (510, 511, 512, 520, 521, 522) de protection neutronique présentant une section de forme trapézoïdale.
- 12. Emballage (1) selon la revendication 11, tout ou partie des éléments (510, 511, 512, 520, 521, 522) de protection neutronique présentant une section de forme rectangulaire.
- 13. Emballage (1) selon l’une des revendications précédentes, tout ou partie des éléments (510, 511, 512, 520, 521, 522) de protection neutronique présentant une section de forme triangulaire dont une pointe est orientée vers la surface latérale intérieure (5a) de la virole (5).
- 14. Emballage (1) selon l’une des revendications précédentes, tout ou partie des éléments (510, 511, 512, 520, 521, 522) de protection neutronique comprenant des moyens de conduction de la chaleur.
- 15. Emballage (1) selon l’une des revendications précédentes, les éléments (510, 511,512) de protection neutronique d’une première couronne discontinue (51) et les éléments (520, 521, 522) de protection neutronique d’une seconde couronne discontinue (52) comprenant des matériaux neutrophages différents.
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| JPS57124798U (fr) * | 1981-01-29 | 1982-08-03 | ||
| US4868400A (en) * | 1987-09-02 | 1989-09-19 | Chem-Nuclear Systems, Inc. | Ductile iron cask with encapsulated uranium, tungsten or other dense metal shielding |
| RU2348085C1 (ru) * | 2007-07-09 | 2009-02-27 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро специального машиностроения" | Контейнер для транспортировки и/или хранения отработавшего ядерного топлива |
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