KR0138726B1 - 결함 사용후핵연료의 저장용기 - Google Patents

결함 사용후핵연료의 저장용기

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Abstract

사용후핵연료의 습식저장에서 문제가 되고 있는 결함핵연료 저장시 냉각수중으로 방사성물질이 누출·확산되는 것을 방지할 수 있는 결함 사용후핵연료 저장용기를 고안·개발하였고, 본 발명장치는 저장용기의 측면을 완전히 밀폐하고 용기의 상부 또는 상부와 하부에 용해성 방사성물질을 효과적으로 흡착할 수 있는 합성 제올라이트를 내장한 필터 카트리지를 부착하여 결함핵연료로 인한 냉각수의 오염을 효과적으로 방지할 수 있는 것을 특징으로 하는 결함 사용후핵연료의 저장용기.

Description

결함 사용후핵연료의 저장용기
제1도는 본 발명장치의 구성도(상부 장착식)
제2도는 본 발명장치의 구성도(상하부 장착식)
제3도는 본 발명장치의 조립 및 주요부 상세도
본 발명은 결함 사용후핵연료의 저장용기에 관한 것으로 더 상세하게는 사용후 핵연료의 수송중 또는 발전소 및 관련시설에서 취급도중 발생되어 핵연료의 내부에 있는 핵분열생성물이 누출되고 있거나 누출 가능성이 있는 결함 사용후 핵연료를 장기적으로 안전하게 저장하기 위한 저장용기에 관한 것이다.
실제로 이미 결함이 발생된 사용후핵연료나 저장 및 기타 취급시설에서 운전도중 결함이 발생된 경우 사용후핵연료 내부에 존재하고 있던 고준위의 핵분열생성물들이 외부로 누출되어 해당시설을 오염시킴은 물론 시설의 안전성에도 심각한 영향을 미치게 된다.
현재까지는 국내외적으로 이러한 결함 사용후핵연료의 저장을 위한 특수 저장용기의 필요성이 제기되어 왔으나 실제적으로 본 발명과 같이 방사성 물질의 오염확산을 억제할 수 있는 장치는 없는 실정이다.
결함 사용후핵연료 저장용기는 기본적으로 그림 1에서 보여주는 개념과 같이, 결함 사용후핵연료(1)(1')를 저장용기(2)에 저장할 때 결함연료로 부터 누출되는 수용성 방사상물질이 수중으로 확산되지 못하게 하기 위하여 측면(3) 및 하부(4)를 완전히 밀폐하고, 상하부에 지지대(도시없음)를 장치되게 하며 그 대신 밀봉된 저장용기내 존재하는 냉각수의 온도증가로 인한 부피변화에 대처하기 위하여 저장용기 상부에 방사성물질 외부누출을 방지하는 다공성 금속필터(6a)와 흡착물질(6b)로 형성된 이온교환용 필터 카트리지(6)를 부착시켜 냉각수 온도증가로 인한 부피변화시 냉각수 유동은 가능하고, 냉각수와 함께 유출될 수 있는 방사성물질을 제가할 수 있도록 하였다. 이러한 개념하에서 밀폐된 저장용기내 국부비등 가능성을 해석한 결과 연소도 40 GWD/MTU 인 사용후핵연료가 5년 냉각되었을 경우, 저장용기 내·외부의 온도차이는 4℃로 열적 안정성에 문제없는 것으로 평가되었다.
또한 발열량이 더 큰 사용후핵연료(연소도가 높거나 냉각기간이 짧을 경우)를 대상으로 할 경우는 그림 2에서와 같이 저장용기의 측면만을 밀폐하고 저장용기의 상부와 하부에 필터카트리지를 장착하여 냉각수의 흐름을 어느정도 허용하면 발열량이 어느정도 큰 경우에도 사용이 가능할 것이다.
그리고 결함핵연료로부터 누출된 방사성물질 확산을 저장용기 내부로 제한하기 위한 이온교환 또는 흡착 매질로서는 여러가지가 사용될 수 있으나 본 발명품에서는 사용후핵연료로 부터 발생되는 붕괴열과 고준위의 방사선에 내구성이 좋은 합성 제올라이트를 사용하였다.
필터 카트리지의 형상은 그림 3에 제시된 바와같이 상하 다공판(7)과 다공성 금속필터 또는 금속망(8) 사이에 흡착물질 합성제올라이트를 충전한후 지지찬넬(9)로 지지하여 외부의 지지앵글(10)에 지지한후 저장용기에 프렌지구조로 연결 고정시킨 구조이다.
이와같이된 본 발명은 결함 사용후핵연료의 저장용기로서 외부의 오염을 막아줌으로서 원자력발전소 또는 사용후핵연료 중간 저장 시설에 실용화시킬 수 있는 것이다.

Claims (4)

  1. 결함 사용후 핵연료의 저장용기(2)의 측면과 하부를 밀폐하고, 상부에 다공성금속필터(6a)와 흡착물질(6b) 형성된 이온교환용 필터카트리지(6)을 부착시킨 것을 특징으로 하는 결함 사용후 핵연료의 저장용기.
  2. 결함 사용후 핵연료 저장용기(2)의 측면을 밀폐하고, 상·하부에 다공성 필터(6a)와 흡착물질(6b)로 형성된 이온교환용 필터카트리지(6)을 부착시킨 것을 특징으로 하는 결합 사용후 핵연료의 저장용기.
  3. 제1항에 있어서,
    다공성 필터(6a)는 상하다공판(7), 다공성 금속필터 및 금속망(8)인 것을 특징으로 하는 결합 사용후 핵연료의 저장용기.
  4. 제1항에 있어서,
    흡착물질(6b)은 합성 제올라이트임을 특징으로 하는 결함 사용후 핵연료의 저장용기.
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