JP2020180958A - 多孔柱状インサートを伴う核燃料デブリコンテナ - Google Patents
多孔柱状インサートを伴う核燃料デブリコンテナ Download PDFInfo
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Abstract
Description
本願は、2017年3月2日に出願された出願15/447,687に関連し、その出願は米国特許第10,008,299号である。
[0045]
燃料デブリ取り出し手順は水で満たされたPCVで実行されることが計画されている。放射に対するシールドと放射性物質の散逸の防止のためである。PTS手順中の未臨界を維持するために、IF燃料デブリは制御された内径を有するキャニスタの中に確保されるであろう。
[0046]
燃料デブリが燃料デブリキャニスタの中に安全に梱包されると、キャニスタ内にはいくらかの水もまた含まれるであろう。したがって、水の放射線分解により水素が発生しうる。燃料デブリキャニスタを扱う際の水素爆発を防止するため、キャニスタは、キャニスタ内でそのように生成された水素の開放を可能とするメッシュ型フィルタを含む。燃料デブリからの核分裂物質がこのフィルタから水素と共に開放されうることがありうると考えられている。フィルタを伴う燃料デブリキャニスタは、核分裂物質がキャニスタから放たれる場合であっても、(例えば、ウェットプール環境において)未臨界を維持するよう設計されなければならない。キャニスタから放たれる水素および核分裂物質を取り除くための装置の使用も可能である。
A. プロセス概説
1. キャニスタローディング
2. 原子炉の使用済み燃料プールデブリキャニスタの排液および乾燥
3. 原子炉の使用済み燃料プールからの移送
4. デブリキャニスタの鍵となる特徴
B. 未臨界の保証
表A
C. 実施の形態
多孔柱状インサート
D.変形および変更
Claims (20)
- 放射性デブリが臨界に達し得ないよう前記放射性デブリを安全に格納するためのコンテナであって、前記コンテナは水中または空気中にあり、前記コンテナは、
上端と下端との間に延びる長尺円筒状筐体と、下端に設けられた平板状底部と、上端に設けられた円板状蓋と、を有するオーバパックと、
前記オーバパックの内部に設けられたバスケットと、
前記バスケットによってその長手方向に沿って互いに平行に維持される複数の長尺円筒状キャニスタであって、キャニスタのそれぞれは、上端と下端との間に延びる長尺円筒状筐体と、前記下端に設けられた平板状底部と、前記上端に設けられた円板状蓋と、を有する複数の長尺円筒状キャニスタと、
前記キャニスタのうちの少なくともひとつのキャニスタの内部に設けられた長尺多孔柱状インサートであって、前記インサートが前記少なくともひとつのキャニスタの内部で長手方向に沿って平行な複数の長尺円筒状チューブを有し、前記チューブのそれぞれが上端と下端との間に延びる側壁と複数の多孔とを有する、長尺多孔柱状インサートと、
前記多孔を規制するよう各チューブの前記側壁に関連付けられたスクリーニングと、
前記インサートのチューブ内に設けられかつそのチューブによって生成される放射性デブリの複数のカラムであって、前記放射性デブリの前記カラムがある量の二酸化ウラン(UO2)燃料を含む、複数のカラムと、を備え、
前記多孔と前記スクリーニングとは組み合わせで、前記放射性デブリからの液体の蒸発を可能とするための前記側壁を通じたガスフローを可能とする一方、デブリの前記カラムを前記チューブ内に十分に閉じ込めるコンテナ。 - 前記キャニスタは、約49.5センチメートル(cm)以下の内径と、約381.0cm以下の内部軸方向長さと、を有し、前記放射性デブリは、約100キログラム(kg)以下の量でありかつ約3.7パーセント以下のUO2燃料の初期濃縮を有する二酸化ウラン(UO2)燃料を含む請求項1に記載のコンテナ。
- 前記インサートおよびキャニスタが全てステンレス鋼製である請求項1に記載のコンテナ。
- 前記バスケットが、
前記複数の長尺円筒状キャニスタを囲う複数の互いに離間した囲い板であって、前記複数の囲い板のそれぞれが複数の円形開口を有し、前記複数の開口のそれぞれがそこを貫通する対応するキャニスタを有する、複数の互いに離間した囲い板と、
前記バスケットの周りに等間隔に設けられ、前記複数の長尺円筒状キャニスタに沿って延びる複数の長尺持ち上げ棒であって、前記棒のそれぞれが上端と下端とを有し、前記複数の棒が前記複数の板に取り付けられている、複数の長尺持ち上げ棒と、をさらに備える請求項1に記載のコンテナ。 - 前記複数のキャニスタおよび前記オーバパックのそれぞれは、前記コンテナからの排液を可能とするために、その対応する下端に設けられた対応するフィルタ付きドレインを含む請求項1に記載のコンテナ。
- 前記複数のキャニスタおよび前記オーバパックのそれぞれは、放射性気体が前記コンテナから逃れることを防止しつつ空気および水素が前記コンテナから逃れることを可能とするために、その対応する上端に設けられた対応するフィルタ付きベントを含む請求項1に記載のコンテナ。
- 放射性デブリを含むキャニスタであって、
上端と下端との間に延びる長尺円筒状筐体と、下端に設けられた平板状底部と、上端に設けられた円板状蓋と、
前記キャニスタの前記筐体の内部に設けられた長尺インサートであって、前記インサートが上端と下端との間に延びる長尺円筒状筐体を有し、前記インサートが前記キャニスタの内部で長手方向に沿って平行な複数の長尺円筒状チューブを有し、前記チューブのそれぞれが上端と下端との間に延びる側壁を有し、前記側壁が複数の多孔を有する、長尺インサートと、
前記多孔を規制するよう各チューブの前記側壁に関連付けられたスクリーニングと、
前記インサートのチューブ内に設けられかつそのチューブによって生成される放射性デブリの複数のカラムであって、前記放射性デブリの前記カラムがある量の二酸化ウラン(UO2)燃料を含む、複数のカラムと、を備え、
前記多孔と前記スクリーニングとは組み合わせで、前記放射性デブリからの液体の蒸発を可能とするための前記側壁を通じたガスフローを可能とする一方、デブリの前記カラムを前記チューブ内に十分に閉じ込めるキャニスタ。 - 請求項7に記載のキャニスタと、
放射性デブリを有する複数の他のキャニスタに沿った前記キャニスタを含むバスケットと、
前記バスケットを含むオーバパックと、を備えるコンテナ。 - 前記バスケットが、
前記複数の長尺円筒状キャニスタを囲う複数の互いに離間した囲い板であって、前記複数の囲い板のそれぞれが複数の円形開口を有し、前記複数の開口のそれぞれがそこを貫通する対応するキャニスタを有する、複数の互いに離間した囲い板と、
前記バスケットの周りに等間隔に設けられ、前記複数の長尺円筒状キャニスタに沿って延びる複数の長尺持ち上げ棒であって、前記棒のそれぞれが上端と下端とを有し、前記複数の棒が前記複数の板に取り付けられている、複数の長尺持ち上げ棒と、をさらに備える請求項8に記載のコンテナ。 - 前記複数のキャニスタおよび前記オーバパックのそれぞれは、前記コンテナからの排液を可能とするために、その対応する下端に設けられた対応するフィルタ付きドレインを含む請求項9に記載のコンテナ。
- 前記複数のキャニスタおよび前記オーバパックのそれぞれは、放射性気体が前記コンテナから逃れることを防止しつつ空気および水素が前記コンテナから逃れることを可能とするために、その対応する上端に設けられた対応するフィルタ付きベントであって水素捕集器を伴うか伴わないフィルタ付きベントを含む請求項9に記載のコンテナ。
- 前記キャニスタは、約49.5センチメートル(cm)以下の内径と、約381.0cm以下の内部軸方向長さと、を有し、前記放射性デブリは、約100キログラム(kg)以下の量でありかつ約3.7パーセント以下のUO2燃料の初期濃縮を有する二酸化ウラン(UO2)燃料を含む請求項7に記載のキャニスタ。
- 前記インサートおよび前記キャニスタがステンレス鋼製である請求項7に記載のキャニスタ。
- 放射性デブリを含みキャニスタへの挿入用に設計された多孔柱状インサートであって、前記インサートは、
上端と下端との間に延びる長尺円筒状筐体であって、前記インサートが前記キャニスタの内部で長手方向に沿って平行な複数の長尺円筒状チューブを有し、前記チューブのそれぞれが上端と下端との間に延びる側壁を有し、前記側壁が複数の多孔を有する、長尺円筒状筐体と、
前記多孔を規制するよう各チューブの前記側壁に関連付けられたスクリーニングと、
前記インサートのチューブ内に設けられかつそのチューブによって生成される放射性デブリの複数のカラムであって、前記放射性デブリの前記カラムがある量の二酸化ウラン(UO2)燃料を含む、複数のカラムと、を備え、
前記多孔と前記スクリーニングとは組み合わせで、前記放射性デブリからの液体の蒸発を可能とするための前記側壁を通じたガスフローを可能とする一方、デブリの前記カラムを前記チューブ内に十分に閉じ込める多孔柱状インサート。 - キャニスタであって、
上端と下端との間に延びる長尺円筒状筐体と、下端に設けられた平板状底部と、上端に設けられた円板状蓋と、
前記キャニスタの前記筐体の内部に設けられた請求項14に記載のインサートと、を備えるキャニスタ。 - 複数の長尺円筒状キャニスタを囲う複数の互いに離間した囲い板であって、前記複数の囲い板のそれぞれが複数の円形開口を有し、前記複数の開口のそれぞれがそこを貫通する対応するキャニスタを有する、複数の互いに離間した囲い板と、
前記バスケットの周りに等間隔に設けられ、前記複数の長尺円筒状キャニスタに沿って延びる複数の長尺持ち上げ棒であって、前記棒のそれぞれが上端と下端とを有し、前記複数の棒が前記複数の板に取り付けられている、複数の長尺持ち上げ棒と、を備え、
前記複数の長尺円筒状キャニスタが請求項15に記載の前記キャニスタを含むバスケット。 - オーバパックであって、
上端と下端との間に延びる長尺円筒状筐体と、下端に設けられた平板状底部と、上端に設けられた円板状蓋と、
前記オーバパックの前記筐体の内部に設けられた請求項16に記載のバスケットと、を備えるオーバパック。 - 前記複数のキャニスタおよび前記オーバパックのそれぞれは、前記コンテナからの排液を可能とするために、その対応する下端に設けられた対応するフィルタ付きドレインを含む請求項17に記載のオーバパック。
- 前記複数のキャニスタおよび前記オーバパックのそれぞれは、放射性気体が前記コンテナから逃れることを防止しつつ空気および水素が前記コンテナから逃れることを可能とするために、その対応する上端に設けられた対応するフィルタ付きベントを含む請求項17に記載のオーバパック。
- 前記キャニスタは、約49.5センチメートル(cm)以下の内径と、約381.0cm以下の内部軸方向長さと、を有し、前記放射性デブリは、約100キログラム(kg)以下の量でありかつ約3.7パーセント以下のUO2燃料の初期濃縮を有する二酸化ウラン(UO2)燃料を含む請求項17に記載のオーバパック。
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