KR0127779B1 - 정상 사용후핵연료의 저장용기 - Google Patents
정상 사용후핵연료의 저장용기Info
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Abstract
정상 사용후 핵연료의 습식 중간저장시설에서 사용하기 위한 저장용기를 고안, 개발하였고, 본 발명장치는 결함이 없는 정상 사용후 핵연료를 저장하기 위한 용기로서 핵적 안전성, 열수력적 안전성은 물론 예측 가능한 어떤 상태의 외부충격에도 내부에 담겨 있는 사용후 핵연료의 건전성을 보장할 수 있는 구조적 안전성을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 정상 사용후 핵연료의 저장용기.
Description
제 1 도는 본 발명장치의 구성도(중성자 흡수구조를 포함한 경우)
제 2 도는 본 발명장치의 구성도(중성자 흡수구조를 포함하지 않은 경우)
제 3 도는 본 발명장치의 주요부 상세도.
본 발명은 정상 사용후 핵연료의 저장용기에 관한 것으로 더 상세하게는 원자력발전소에서 배출되는 사용후 핵연료를 저장시설에서 효율적으로 안전하게 취급관리할 수 있는 저장용기에 관한 것이다. 사용후 핵연료는 각종 우라늄, 플루토늄, 넵티늄 및 아메리슘 등과 같은 핵분열(성)물질 및 악티나이드족 물질과 고방사선 및 붕괴열을 발생시키는 핵분열생성물을 함유하고 있다. 따라서 사용후 핵연료 저장용기는 핵분열물질의 미임계 유지는 물론 붕괴열을 외부로 잘 소산시킬 수 있는 열적 안전성 및 외부 충격에도 견딜 수 있는 구조적 안전성을 갖고 있어야 한다.
본 발명장치는 그림 1과 2에서 보여주는 바와 같이 가압경수로형 사용후 핵연료 9개를 한번에 운반, 저장할 수 있는 것으로서 중성자 흡수재를 사용한 것과 사용하지 않은 두 가지 종류가 있다. 중성자 흡수재를 사용한 저장용기는 그렇지 않은 것보다 핵분열물질로부터 발생되는 중성자를 흡수해 버림으로써 좁은 면적에 많은 사용후 핵연료를 저장할 수 있다는(즉, 저장밀도를 높일 수 있음) 이점이 있다. 중성자 흡수구조재를 갖지 않은 경우는 중성자 흡수재로서 1.1wt% 보론(B)을 함유한 304L 스테인레스강을 사용하고 나머지 부분은 모두 304L 스테인레스강으로 이루어져 있다. 그림 3에서 보는 바와 같이 사용후 핵연료를 저장할 9개의 사각튜브형 저장셀(2)(2')은 구조적 측면에서 주 지지구조가 되도록 하였으며 주 지지구조인 저장셀(2)(2') 상부에서 주 지지구조의 간격 및 기본형태를 유지하기 위한 격자형 상부 지지구조(1)로서 주 지지구조인 저장셀(2)(2')를 고정하였다. 한편 중성자 흡수재를 사용한 경우는 주 지지구조내에 중성자 흡수재로 된 사각튜브(6)(6')가 삽입되도록 되어 있다. 하부는 두꺼운 판상의 하부 지지구조(3)에 용접되어 이 하부구조가 사용후 핵연료의 하중을 담당하도록 하였으며 냉각수 유동을 위하여 구멍이 뚫려 있다. 또한 하부 지지구조 밑에는 4개의 다리(4)(4')가 부착되어 있고 이러한 저장용기는 저장조에 자립상태(Free Standing)로 설치되도록 설계되었다. 본 발명장치는 핵연료의 핵적 안전성(미핵임계) 및 열수력적 안전성은 물론, 저장시설의 수명기간동안 예상되는 최대 지진하에서도 수평 및 수직변위가 구조적 안전성유지 한계이내로 유지되도록 해석과 낙하시험을 통해 구조적 건전성을 확인하였다. 핵임계해석 측면에서 국내 원자력발전소에서 배출되는 모든 연소도범위의 사용후 핵연료를 저장할 수 있도록 설계되었음은 물론 저장셀간의 간격은 제작시의 공차 및 운전미숙으로 인한 어떠한 경우에서도 미임계상태를 유지할 수 있도록 되어 있다(주 지지구조 내부에 1.1wt% B-SS 304L의 중성자 흡수재를 사용한 경우는 26㎝, 그렇지 않은 경우는 35㎝).
저장용기내의 사용후 핵연료로부터 발생되는 붕괴열을 효과적으로 제거할 수 있고 부분저장시 저장조내 적당한 균형을 이룬 냉각수의 유동을 만들기 위해 저장용기 바닥에 구멍을 만들어 냉각수의 유통 통로로서의 기능을 주었으며 아울러 핵연료집합체로부터 발생된 부식생성물의 낙하 또는 제거 통로로서의 역할도 담당하게 하였다. 효율적인 붕괴열의 제거는 저장용기의 배치에 따른 저장 냉각수의 자연대류 운동과 외부 냉각계통을 통한 강제 순환냉각의 실제적인 결합으로 이루어진다. 그러나 본 발명장치에서는 열적 안전성의 보수적 개념으로 강제순환은 고려치 않고 붕괴열에 의해 발생되는 자연순환 냉각의 유동 유발력을 저장 용기 하부 바닥의 구멍 크기에 따라 결정하였다.
또한 정상 및 비정상 상태하에서의 저장조내 국부 비등가능성 측면도 포함해 열수력적 안전성이 보장되는 저장용기 바닥의 구멍은 그림 3에서 보여주는 바와 같이 3×3 저장용기중 바닥의 다리가 위치하는 사방의 각 구석 저장셀에는 주지지 구조당 구멍 4개를, 그외 나머지 5개의 저장셀에는 구멍 1개로 설정되었다.
그러므로 본 발명은 원자력발전소의 사용후 핵연료를 안전하게 취급 관리할 수 있게 실용화시킬 수 있는 것이다.
Claims (2)
- 3×3, 즉 9개의 사각튜브형 저장셀(2)(2')을 격자형 상부 지지구조(1)로서 고정하고 두꺼운 판상의 하부 지지구조(3)에 고정하며, 하부 지지구조(3)에는 냉각수 유동구멍을 뚫고 저면에 4개의 다리(4)(4')를 부착시킨 것을 특징으로 하는 정상 사용후 핵연료의 저장용기.
- 3×3, 즉 9개의 사각형 튜브형 저장셀(2)(2')안이 중성자 흡수재로 된 사각튜브(6)(6')을 삽입한 후 격자형 상부 지지구조(1)로서 고정하는 것을 특징으로 하는 정상 사용후 핵연료의 저장용기.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019940006025A KR0127779B1 (ko) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | 정상 사용후핵연료의 저장용기 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019940006025A KR0127779B1 (ko) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | 정상 사용후핵연료의 저장용기 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR0127779B1 true KR0127779B1 (ko) | 1997-12-30 |
Family
ID=19379581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019940006025A KR0127779B1 (ko) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | 정상 사용후핵연료의 저장용기 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR0127779B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101341354B1 (ko) * | 2012-04-12 | 2013-12-13 | 한양대학교 산학협력단 | 파이로공정내 희토류 폐기물을 이용한 사용후핵연료의 임계제어 방법 |
-
1994
- 1994-03-25 KR KR1019940006025A patent/KR0127779B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101341354B1 (ko) * | 2012-04-12 | 2013-12-13 | 한양대학교 산학협력단 | 파이로공정내 희토류 폐기물을 이용한 사용후핵연료의 임계제어 방법 |
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