JP2023504443A - Transport packaging kits for the transport of uranium-containing fissile material - Google Patents

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Abstract

本発明は、空気を含むすべての輸送モードによる放射性物質の輸送および輸送保管を目的とした包装キットに関する。この輸送包装キットは、ショックアブソーバーを装備した2ケース構造の容器を含むセットで、各ケースは密閉された蓋付きのガラスの形で作られていると同時に、インナーケースの蓋がアウターケースの底に面しており、コンテナ内部にはカバーが付いており、ウランを含む核分裂性物質を入れた容器を設置するためのソケットが作られていて、ケースの空いている空洞が、中性子遮蔽の機能を実行する材料で満たされていて、ショックアブソーバーはコンテナの外面に固定されており、難燃性の組成物を含浸させ、耐火材料で覆い、鋼板で裏打ちされた木材の部分となっていることなどを特徴とする。The present invention relates to a packaging kit intended for transport and transport storage of radioactive material by all modes of transport, including air. This transport packaging kit is a set containing a two-case construction container equipped with a shock absorber, each case made in the form of glass with a closed lid, while the lid of the inner case is attached to the bottom of the outer case. The inside of the container has a cover and a socket for placing a container containing fissile material, including uranium, and the empty cavity of the case serves as a neutron shield. The shock absorber shall be fixed to the outer surface of the container and shall be a piece of wood impregnated with a flame-retardant composition, covered with fire-resistant material and lined with steel plates. and so on.

Description

本発明は、空気を含むすべての輸送モードによる放射性物質の輸送および輸送保管を目的とした包装キットに関する。 The present invention relates to a packaging kit intended for transport and transport storage of radioactive material by all modes of transport including air.

放射線安全基準とIAEA勧告に従って、放射性物質の輸送および輸送保管を目的とした輸送包装キット（Transport Package Kit - TPK）は、放射性物質の輸送および保管中に発生する可能性のある緊急事態の場合、特に航空輸送を含む、高い放射線防護および強度特性を提供する必要がる: IAEA安全要件第No.SSR-6号に従い、航空輸送を目的とした核分裂性物質のパッケージは、パッケージを60分間熱環境に保持する強化熱試験、そして少なくとも90 m/sの速度でのターゲットとの衝撃試験に合格する必要がる。 In accordance with radiation safety standards and IAEA recommendations, the Transport Package Kit (TPK) intended for the transport and transport storage of radioactive material is designed for emergency situations that may occur during the transport and storage of radioactive material. Need to provide high radiation protection and strength properties, especially for air transport: According to IAEA Safety Requirements No. SSR-6, packages of fissile material intended for air transport must be placed in a thermal environment for 60 minutes. It must pass a hardened thermal test with a hold at 100 m/s and an impact test with a target at a velocity of at least 90 m/s.

危険物を空輸することを目的で設計され、外側の金属シェルを含み、木製の熱保護と金属ケースの内部コンテナ、そして輸送貨物用のシェルを備えた木製の熱保護が直列に取り付けられているコンテナが既知である（特許RU 2175457、G21F5/00、E05G1/024を参照）。 Designed for the air transportation of dangerous goods and includes an outer metal shell, fitted in series with a wood heat protection and a metal-cased inner container, and a wood heat protection with a shell for transport cargo. Containers are known (see patents RU 2175457, G21F5/00, E05G1/024).

コンテナは次の欠点がある:
・コンテナは、核の危険物の輸送を目的としていない;
・コンテナの構造は、輸送される物質の放射線と核の安全性を保証するものではない。 Containers have the following drawbacks:
- the container is not intended for the transport of nuclear dangerous goods;
• The construction of the container does not guarantee the radiological and nuclear safety of the material being transported.

航空便を含む各種の輸送方法による使用済み核燃料つまり原子炉の燃料集合体の輸送用のTPK（特許RU 2581648、G21F5 / 00を参照）が既知で、輸送中に取り外し可能なショックアブソーバーが取り付けられ、コンテナにボルトで固定され、ダンパーがチタン合金でできており、表面がリブになっている、内側と外側のケースで構成されるコンテナであるプロトタイプのことである。 TPKs (see Patent RU 2581648, G21F5/00) for the transportation of spent nuclear fuel or fuel assemblies of nuclear reactors by various modes of transportation, including by air, are known, fitted with shock absorbers that can be removed during transportation. , a prototype container consisting of an inner and outer case bolted to the container, with dampers made of titanium alloy and ribbed surfaces.

このTPKの欠点には、その密封システムの設計に関連する、輸送される核分裂性物質の品揃えの制限;運送物の積込み・積み出しのとき制振装置の取り付け/取り外しの必要性と関係する使用に低技術性能などが含まれる。 Disadvantages of this TPK include: limitations on the assortment of fissile material to be transported, associated with the design of its sealing system; includes low technical performance, etc.

発明の公開
本発明によって解決される技術的問題は、容器本体の開放が漏れ、輸送された核分裂性物質の分散、材料間隔の喪失を伴うパッケージ内の物質の再分配、熱効果、そしてTPK要素の発火につながることを防止するTPK設計の作成と同時に、製造可能性の向上TPKを使用することなどである。 DISCLOSURE OF THE INVENTION The technical problem solved by the present invention is that the opening of the container body leaks, disperses the transported fissile material, redistributes the material within the package with loss of material spacing, thermal effects, and TPK elements. These include using TPKs that improve manufacturability while creating a TPK design that prevents them from igniting.

このようなTPK設計の技術的成果は、核分裂性物質の輸送および輸送保管中の放射線および原子力安全の要件を満たし、TPKの性能を向上させることである。 The technical outcome of such a TPK design is to meet the requirements of radiation and nuclear safety during the transport and transport storage of fissile material and to improve the performance of the TPK.

述べられた技術的な問題は、ショックアブソーバーを装備した2ケース構造のコンテナを含み、各ボディは密閉された蓋を備えたガラスの形で作られ、内側のケースの蓋は外側のパワーケースの底に面しているウラン含有核分裂性物質の輸送用輸送包装キットに於いて、本発明によれば、コンテナの内部には、ウランを含む核分裂性物質を含むコンテナを設置するために設計されたソケット付きのカバーが含まれており、空いているカバーの空洞は、中性子遮蔽の機能を実行する材料で満たされていると同時に、ショックアブソーバーは、コンテナの外側の耐荷重体の外面に配置され、鋼板で作られた外側のライニングを備えた難燃性組成物を含浸させた木製の塊でありと同時、ダンパーとライニングの間に耐火物が敷かれていることなどによって解決される。 The technical problem mentioned involves a two-case construction container fitted with shock absorbers, each body being made in the form of glass with a hermetically sealed lid, the lid of the inner case being the lid of the outer power case. In a bottom-facing shipping packaging kit for shipping uranium-containing fissile material, according to the present invention, the interior of the container is designed for placing a container containing fissile material containing uranium. It contains a cover with sockets, the empty cover cavities are filled with a material that performs the function of neutron shielding, while the shock absorbers are placed on the outer surface of the load-bearing body outside the container, It is a wooden mass impregnated with a flame-retardant composition with an outer lining made of steel plate, and at the same time a refractory material is laid between the damper and the lining.

おかれた課題は、コンテナの内部に取り付けられたケースには、ウランを含む核分裂性物質を含むコンテナを取り付けるための5つのソケットがあることなどによっても達成される。各ソケットには、2つのコンテナを上下に設置することができる。 The task placed is also achieved, for example, by the fact that the case mounted inside the container has five sockets for mounting a container containing fissile material, including uranium. Each socket can hold two containers, one above the other.

例えば、中性子遮蔽の機能を果たす材料として、炭化ホウ素粉末を使用することができる。 For example, boron carbide powder can be used as a material that acts as a neutron shield.

ショックアブソーバーの機能を果たす木製の部分を覆うために使用される耐火材としては、MBOR生地 (ロール状玄武岩難燃剤 - Basalt Fire-retardant Rolled Material) を使用することができる。 MBOR fabric (Basalt Fire-retardant Rolled Material) can be used as a fire-retardant material used to cover wooden parts that perform the function of shock absorbers.

無垢材に面するように意図された鋼板の上部では、4つのラグが溶接によって固定され、輸送包装キットを転回させる役割を果たし、下部では4つのサポートがある。 At the top of the steel plate, intended to face the solid wood, four lugs are fixed by welding and serve to turn the transport packaging kit, and at the bottom there are four supports.

輸送包装キットの提案された設計は、設定された技術的問題を解決することを可能にする。 The proposed design of the transport packaging kit makes it possible to solve the technical problems set.

TPKコンテナを二重船殻構造にすること、外側の補強コンテナの本体の底に蓋が付いた内側のコンテナを設置し、TUK設計でショックアブソーバーを使用して、コンテナの外面を覆うことなどは、輸送の緊急時の外部負荷の適用場所の次第で、コンテナとその外部電源本体の両方の「本体-蓋」ジョイントの開口部がないことを保証する。その結果、輸送されたウラン含有核分裂性物質の漏出または拡散、そしてその環境への放出は排除される。燃料ディスペンサーの設計に2つの密閉された蓋を使用することで、パッケージ内の放射性内容物の再分配を防ぐためのIAEA規則の要件への準拠が確保される。燃料ディスペンサーの設計に耐火材料を使用することで、ショックアブソーバーの点火を排除し、パッケージへの熱影響時のシーリングガスケットの安全性を確保できる。 Such as making the TPK container a double hull structure, installing an inner container with a lid on the bottom of the body of the outer reinforced container, and using shock absorbers in the TUK design to cover the outer surface of the container. , to ensure that there are no openings in the "body-lid" joints of both the container and its external power supply body, depending on the location of application of the external load in a transport emergency. As a result, leakage or diffusion of the transported uranium-containing fissile material and its release into the environment is eliminated. The use of two sealed lids in the design of the fuel dispenser ensures compliance with the requirements of IAEA regulations to prevent redistribution of radioactive contents within the package. The use of refractory materials in the fuel dispenser design eliminates ignition of the shock absorber and ensures the safety of the sealing gasket during thermal impact on the package.

ウラン含有核分裂性物質を含む容器を配置し、中性子遮蔽の機能を実行する材料でカバーの自由空洞を充填するための巣を備えたカバーのTPKコンテナの内部本体への設置は、ウランを含む核分裂性物質の遠隔配置を提供する。 The installation on the inner body of the TPK container of a cover with cavities for arranging a vessel containing uranium-containing fissile material and filling the free cavity of the cover with a material performing the function of neutron shielding is a fission containing uranium Provides remote placement of sexual substances.

輸送され物質を積み降ろしするときに制振装置を取り付けたり取り外したりする必要がないため、提案された設計のTPKを使用する際の労働生産性が向上し、TPKを使用する製造性が向上し、TPKのパフォーマンスが向上する。 There is no need to install and remove damping devices when loading and unloading transported materials, which increases labor productivity when using TPKs of the proposed design and improves manufacturability using TPKs. , TPK performance is improved.

発明の本質は図面を使って説明する。図1は、ウランを含む核分裂性物質を輸送するためのTPKコンテナの概観を示している。The essence of the invention will be explained using the drawings. Figure 1 shows an overview of a TPK container for transporting fissile material containing uranium. 図2は、コンテナの外側本体（フラグメント）のカバーの固定を示している。Figure 2 shows the fixing of the cover on the outer body (fragment) of the container. 図3は、コンテナの内部本体（フラグメント）のカバーの固定を示している。Figure 3 shows the fixing of the cover to the inner body (fragment) of the container. 図4は、容器の内部本体のカバーの巣に配置された、ウラン含有核分裂性物質の容器を示している。FIG. 4 shows a container of uranium-containing fissile material positioned in a nest of covers on the inner body of the container.

TPKは、蓋２によって閉じられた外部電源ハウジング１と、ハウジング１内に配置され、蓋４によって閉じられた内部ハウジング３とを含むコンテナを含む。ハウジング３の内部には、輸送されたウラン含有核分裂性物質のための容器６を収容するのに役立つ巣を備えたカバー５がある。 The TPK comprises a container comprising an external power supply housing 1 closed by a lid 2 and an internal housing 3 located within the housing 1 and closed by a lid 4 . Inside the housing 3 is a nested cover 5 which serves to contain a container 6 for transported uranium-containing fissile material.

アウターケーシング１は、スチールカップの形で作られ、その外面に例えば、難燃性組成物が含浸されている木材で作られ、外側が鋼板のシート8で被覆されているショックアブソーバー７が取り付けられている。ショックアブソーバー７と鋼板のシート８との間に、緊急事態における温度の影響からショックダンパー７を保護するように設計された耐火材料９、例えば、MBOR生地が入れている。本体１のカバー２の側面には、難燃剤でコーティングされ、鋼板で裏打ちされた、例えば木材などの制振材料で作られたディスクの形態のプラグ10が取り付けられている。 The outer casing 1 is made in the form of a steel cup and is fitted on its outer surface with a shock absorber 7 made of e.g. ing. Between the shock absorber 7 and a sheet of steel plate 8 is placed a refractory material 9, eg MBOR fabric, designed to protect the shock damper 7 from temperature effects in emergency situations. Attached to the side of the cover 2 of the body 1 is a plug 10 in the form of a disc made of a damping material, for example wood, coated with a flame retardant and lined with steel.

厚いシート材料で作られた外側本体１のカバー２は、強化ボルト11を使用して本体１に取り付けられている。シーリングガスケット12は、本体１と蓋２との間に取り付けられ、これは、通常の状況および緊急の状況の両方で輸送された物質の損失を防ぐのに役立つ。 The cover 2 of the outer body 1 made of thick sheet material is attached to the body 1 using reinforcing bolts 11 . A sealing gasket 12 is attached between the body 1 and the lid 2, which serves to prevent loss of the transported material in both normal and emergency situations.

プラグ10は、ナット13を使って外部ケーシング１に取り付けられている。プラグ10と本体１との間にシーリングガスケットが取り付けられ、大気中の降水が本体１（図示せず）に入ることを防ぐ。 Plug 10 is attached to outer casing 1 using nut 13 . A sealing gasket is attached between the plug 10 and the body 1 to prevent atmospheric precipitation from entering the body 1 (not shown).

木材部分を被覆することを目的とした鋼板のシート8の上部には、TPK を持ち上げて移動し、車両のカプラーを使用して固定するように設計された4つのラグ14が溶接によって固定されている。 On top of the sheet 8 of steel plate intended to cover the wood part, four lugs 14 designed to lift and move the TPK and to fix it using the coupler of the vehicle are fixed by welding. there is

上部の本体１の表面には、TPKの段階的保管を目的とした４つの支持体15が溶接されており、下部の４つの支持体16が溶接されている。 Four supports 15 are welded to the surface of the upper body 1 for the purpose of staged storage of the TPK, and four supports 16 are welded to the bottom.

厚肉材料で作られたカバー４は、強化ボルト17を使用して厚肉材料のガラスの形で作られた内部本体３に取り付けられている。シーリングガスケット18は、本体３とカバー４との間に取り付けられ、これは、通常の状況および緊急の状況の両方において、輸送された放射性内容物の損失を防ぐのに役立つ。 A cover 4 made of thick material is attached to the inner body 3 made in the form of glass of thick material using reinforcing bolts 17 . A sealing gasket 18 is mounted between the body 3 and the cover 4, which serves to prevent loss of the transported radioactive contents in both normal and emergency situations.

本体３の底部の外面および蓋４の外面には、特別なラグ19が溶接されており、これは、コンテナの本体３をパワーアウターケース１に取り付け・取り外すのに役立つ。 Special lugs 19 are welded to the outer surface of the bottom of the body 3 and to the outer surface of the lid 4, which serve to attach and detach the body 3 of the container from the power outer case 1.

ハウジング３の内部には、例えば、ドラムの形態のカバー５があり、輸送された内容物を含む容器６を収容するためのいくつかのスロットを備えている。カバー５の空いている空洞は、中性子吸収材料20、例えば、炭化ホウ素В4С粉末で満たされている。 Inside the housing 3 is a cover 5, for example in the form of a drum, provided with several slots for accommodating containers 6 with the transported contents. The empty cavity of the cover 5 is filled with a neutron absorbing material 20, eg boron carbide B 4 С powder.

容器６は、糸で接続された蓋22を備えた円筒形の本体21である。 The container 6 is a cylindrical body 21 with a lid 22 connected by threads.

発明を実施するための最良の形態
TPKの使用法は次のとおりとなる。
例えば、粉末、パン粉、錠剤、金属インゴットの形態のウラン含有核分裂性物質は、ポリエチレンケースに詰められ、これは、容器６の本体21の内側に配置され、スクリューキャップ22で閉じられる。材料が詰め込まれた容器６は、コンテナ本体３の内部空洞に設置されたカバー５のネスト内に配置される。本体３は、補強構造のボルト17の助けを借りて本体に取り付けられているカバー４で閉じられている。吊り上げ装置の助けを借りて、充填および閉鎖されたハウジング３は、カバー４を下にしてパワーアウターハウジング１に取り付けられる。アウターケーシング１のカバー２は、補強構造のボルト11に取り付けられ、固定されている。次に、プラグ10を取り付け、ナット13で固定する。その後、IAEA規則の要件に従って、TPKの外面の汚染管理が実施される。 Best Mode for Carrying Out the Invention
The usage of TPK is as follows.
Uranium-containing fissile material, for example in the form of powder, crumbs, tablets, metal ingots, is packed in a polyethylene case, which is placed inside the body 21 of the container 6 and closed with a screw cap 22 . A container 6 filled with material is placed in a nest of covers 5 installed in the internal cavity of the container body 3 . The body 3 is closed with a cover 4 which is attached to the body with the aid of bolts 17 of a reinforcing structure. With the aid of a lifting device, the filled and closed housing 3 is attached to the power outer housing 1 with the cover 4 facing down. The cover 2 of the outer casing 1 is attached and fixed to the bolts 11 of the reinforcing structure. Next, the plug 10 is installed and secured with the nut 13. Contamination control of the external surface of the TPK is then carried out in accordance with the requirements of IAEA regulations.

提案された設計のTPKは型式試験に合格している。宣言された強度特性が確認済みである。輸送される放射性内容物の範囲を拡大する可能性が提供されている。 A TPK of the proposed design has passed the type test. Declared strength properties have been verified. Possibilities are offered to extend the range of transported radioactive contents.

したがって、ウラン含有核分裂性物質の輸送のために提案された設計のTPKを使用することにより、航空便を含むあらゆる輸送方法によって輸送される物質の放射線と核の安全性が確保されることが保証されると同時に、提案された設計のTPKの使用は、既存のサンプルと比較して、より安価で、より技術的に進めている。
Therefore, the use of a TPK of the proposed design for the transport of uranium-containing fissile material ensures the radiological and nuclear safety of the material transported by any mode of transport, including air transport. At the same time, the proposed design's use of TPK is cheaper and more technologically advanced compared to existing samples.

Claims (7)

ショックアブソーバーを装備した2ケース構造の容器を含むセットで、各ケースは密閉された蓋付きのガラスの形で作られていると同時に、インナーケースの蓋がアウターケースの底に面しており、コンテナ内部にはカバーが付いており、ウランを含む核分裂性物質を入れた容器を設置するためのソケットが作られていて、ケースの空いている空洞が、中性子遮蔽の機能を実行する材料で満たされていて、ショックアブソーバーはコンテナの外面に固定されており、難燃性の組成物を含浸させ、耐火材料で覆い、鋼板で裏打ちされた木材の部分となっていることなどを特徴とするウラン含有核分裂性物質の輸送用輸送包装キット。 A set containing a two-case structure container equipped with a shock absorber, each case made in the form of glass with a closed lid, while the lid of the inner case faces the bottom of the outer case, Inside the container is a cover, a socket is made for placing a container containing fissile material, including uranium, and the empty cavity of the case is filled with a material that performs the function of neutron shielding. and the shock absorbers are fixed to the outer surface of the container, impregnated with a flame-retardant composition, covered with refractory material, lined with steel plates, etc. A shipping packaging kit for shipping containing fissile material. ケースがウラン含有核分裂性物質を含む容器を設置するための５つのソケットを有することを特徴とする、請求項１に記載の輸送包装キット。 2. The transport packaging kit of claim 1, wherein the case has five sockets for placing containers containing uranium-containing fissile material. 各ソケットに、ウラン含有核分裂性物質を含む２つの容器が上下に設置されることを特徴とする、請求項１に記載の輸送包装ット。 2. A transport package according to claim 1, characterized in that in each socket two containers containing uranium-containing fissile material are placed one above the other. 炭化ホウ素粉末が中性子遮蔽の機能を実行する材料として使用されることを特徴とする、請求項１に記載の輸送包装キット。 2. Transport packaging kit according to claim 1, characterized in that boron carbide powder is used as the material performing the function of neutron shielding. MBOR生地が木材部分とショックアブソーバーライニングの鋼板との間に配置されていることを特徴とする、請求項1に記載の輸送用包装キット。 Transport packaging kit according to claim 1, characterized in that the MBOR fabric is arranged between the wood part and the steel plate of the shock absorber lining. ４つの転回アイがクラッドの鋼板の上部に溶接されていることを特徴とする、請求項１に記載の輸送包装キット。 2. A shipping packaging kit according to claim 1, characterized in that the four turning eyes are welded to the top of the steel plate of the cladding. 本体の下部に４つの支持体が作られていることを特徴とする、請求項１に記載の輸送包装キット。
2. Transport packaging kit according to claim 1, characterized in that four supports are made in the lower part of the body.
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