KR102595144B1 - 원자로 구성요소의 볼륨 저감을 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

원자로 구성요소를 위한 볼륨 저감 시스템은 원자로로부터 방사성 튜브를 수취하는 급송 유닛을 포함한다. 시스템은 또한 급송 유닛으로부터 튜브를 수취하는 분할 유닛을 포함한다. 분할 유닛은 튜브를 분할 조각으로 분할하는 커팅 요소를 포함한다. 시스템은 또한 튜브의 분할 조각을 수취하고 분할 조각을 파쇄하는 파쇄기 유닛을 포함한다.

Description

원자로 구성요소의 볼륨 저감을 위한 시스템 및 방법
관련 출원의 교차-참조
본 출원은 2017년 6월 23일에 출원된 "SYSTEM AND METHOD FOR VOLUME REDUCTION OF NUCLEAR REACTOR COMPONENTS"이라는 제목의 미국 가특허 출원 62/524,098 및 2018년 2월 28일에 출원된 루마니아 특허 출원 2018 00140에 대한 우선권을 포함하는 모든 이익을 주장한다.
이들 출원은 그 전문이 본원에 참조로 통합된다.
본원에 개시된 실시형태는 원자로 구성요소를 처리하기 위한 볼륨 저감 시스템에 관한 것이다.
원자로는 제한된 동작 수명을 갖는다. 예를 들어, 제2 세대 CANDUTM-타입 원자로("CANada Deuterium Uranium")는 대략 25 내지 30년 동안 동작하도록 설계된다. 이 시간 후에, 기존의 연료 채널은 제거될 수 있고 새로운 연료 채널이 설치될 수 있다. 이러한 "재배관" 공정의 수행은 원자로를 해체하는 것에 대한 대안으로서 원자로의 수명을 상당히 연장시킬 수 있다. 원자로 재배관 공정은 다수의 원자로 구성요소의 제거를 포함하며, 원자로의 중단, 볼트(vault)의 준비, 및 재료 취급 설비와 다양한 플랫폼 및 설비 지지부의 설치 등의 다양한 다른 활동을 포함한다. 제거 공정은 또한 폐쇄 플러그 및 위치설정 하드웨어 조립체의 제거, 급송기 조립체의 연결해제, 벨로우즈의 분리, 및 단부 피팅의 제거를 포함할 수 있다.
제거 공정은 또한 노심으로부터의 고도 방사성 튜브 및 칼란드리아 튜브(calandria tube)의 제거 및 폐기를 포함할 수 있다. 이들 튜브뿐만 아니라 원자로의 다른 구성요소의 제거 및/또는 폐기는 상당한 시간 및 노력이 들 수 있다.
제거 공정이 완료된 후에, 검사 및 설치 공정이 전형적으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 원자로의 각각의 단부에 위치설정되는 튜브 시트는 복수의 보어를 포함할 수 있다. 복수의 보어 각각은 튜브 시트 사이에 걸쳐 있는 연료 채널 조립체를 지지할 수 있다. 연료 채널 조립체가 제거될 때, 연료 채널 조립체의 제거가 튜브 시트 보어를 손상시키지 않는 것 및 튜브 시트 보어가 새로운 연료 채널 조립체의 삽입 준비가 되는 것을 보장하기 위해 각각의 튜브 시트 보어가 검사된다.
튜브 시트가 적절한 상태에 있는 것으로 확인된 후에, 칼란드리아 튜브, 압력 튜브, 단부 피팅, 및 다른 구성요소는 보어 안으로 다시 설치될 수 있다. 각각의 연료 채널 조립체에 대해서, 이 공정의 일부는 칼란드리아 튜브의 단부를 칼란드리아의 튜브 시트로 롤링하는 것(예를 들어, 변형가능 칼란드리아 인서트를 사용), 단부 피팅 몸체를 보어 안으로 삽입하는 것, 압력 튜브의 단부를 단부 피팅 몸체 안으로 롤링하는 것, 및 단부 피팅 라이너를 단부 피팅 안으로 삽입하는 것을 수반할 수 있다.
일부 실시예에서, 원자로 구성요소를 위한 볼륨 저감 시스템이 제공된다. 시스템은 원자로로부터 방사성 튜브를 수취하는 급송 유닛, 및 급송 유닛으로부터 튜브를 수취하는 분할 유닛을 포함한다. 분할 유닛은 튜브를 분할 조각으로 분할하는 커팅 요소를 포함한다. 시스템은 또한 튜브의 분할 조각을 수취하고 분할 조각을 파쇄하는 파쇄기 유닛을 포함한다.
일부 실시예는, 원자로로부터 구성요소를 제거하는 단계, 구성요소를 급송 유닛에 의해 분할 유닛으로 이동시키는 단계, 및 구성요소를 분할 유닛의 커팅 요소에 의해 분할 조각으로 커팅 및 분할하는 단계, 및 분할 조각을 파쇄 유닛에 의해 파쇄하는 단계를 포함하는, 원자로 구성요소의 볼륨을 저감하는 방법을 제공한다.
일부 실시예에서, 원자로 튜브의 볼륨을 저감하는 방법이 제공되며, 원자로로부터 2개의 튜브를 제거하는 단계를 포함하며, 튜브 중 하나는 다른 튜브 내에 배치된다. 방법은 또한 2개의 튜브를 급송 유닛에 의해 분할 유닛으로 이동시키는 단계, 2개의 튜브를 분할 유닛의 커팅 요소에 의해 동시에 분할 조각으로 커팅 및 분할하는 단계, 및 분할 조각을 파쇄 유닛에 의해 파쇄하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 원자로 구성요소를 위한 볼륨 저감 시스템이 제공된다. 시스템은 원자로로부터 방사성 튜브를 수취하는 급송 유닛, 및 방사성 튜브를 급송 유닛으로부터 수취하고 방사성 튜브를 파쇄하는 파쇄기 유닛을 포함한다.
일부 실시예에서, 원자로 튜브의 체적을 저감하는 방법이 제공되고, 원자로로부터 방사성 원자로 튜브를 제거하는 단계 및 원자로 튜브를 파쇄 유닛에 의해 파쇄하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 양태는 상세한 설명 및 첨부된 도면의 고려에 의해 명백해질 것이다.
도 1은 CANDUTM-타입 원자로의 사시도이다.
도 2는 도 1의 원자로의 원자로 연료 채널 조립체의 절결도이다.
도 3은 도 2의 연료 채널 조립체의 압력 튜브와 칼란드리아 튜브 사이에 설치된 환형 스페이서의 사시도이다.
도 4 및 도 5는 도 3의 압력 튜브 및/또는 칼란드리아 튜브의 볼륨을 저감하기 위한, 일 실시예에 따른 면-위(on-face) 볼륨 저감 시스템의 개략도이다.
도 6 내지 도 8은 도 3의 압력 튜브 및/또는 칼란드리아 튜브의 볼륨을 저감하기 위한 일 실시예에 따른 원자로-내 볼트 볼륨 저감 시스템의 개략도이다.
도 9 내지 도 14는 도 3의 압력 튜브 및/또는 칼란드리아 튜브의 볼륨을 저감하기 위한, 일 실시예에 따른 원자로-내 볼트 볼륨 저감 시스템의 개략도이다.
본 발명의 실시예가 상세하게 설명되기 전에, 본 발명은 그 적용에 있어서 이하의 상세한 설명에서 설명되거나 첨부의 도면에 도시되는 구성요소의 구성 및 배열의 상세로 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 본 발명은 다른 실시예가 가능하며 다양한 방식으로 실시 또는 실행될 수 있다.
도 1은 CANDUTM-타입 원자로(6)의 노심의 사시도이다. 노심은 방사선 제어 및 차폐를 위해 에어 로크(air lock)에 의해 밀봉되는 볼트 내에 전형적으로 수용된다. 본 발명의 양태는 편의를 위해 특히 CANDUTM-타입 원자로(6)를 참고하여 설명되지만, 본 발명은 CANDUTM-타입 원자로로 제한되지 않으며 이러한 특정 유체 이외에서도 유용할 수 있다. 도 1로 돌아가면, CANDUTM-타입 원자로(6)의 칼란드리아(10)로서 알려진 대체적 원통형 용기는 중수 감속재를 수용한다. 칼란드리아(10)는 제1 면 단부(22) 및 제2 단부(24)에 환형 쉘(14) 및 튜브 시트(18)를 갖는다. 튜브 시트(18)는 연료 채널 조립체(28)를 각각 수용하는 복수의 개구(이하 "보어"라 칭함)를 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 다수의 연료 채널 조립체(28)는 제1 단부(22)로부터 제2 단부(24)까지 칼란드리아(10)의 튜브 시트(18)를 통과한다
도시된 실시예에서와 같이, 일부 실시예에서는, 노심에는 노심의 각각의 단부(22, 24)에 2개의 벽: 노심의 각각의 단부(22, 24)에서 튜브 시트(18)에 의해 형성되는 내벽, 및 노심의 각각의 단부(22, 24)에서 튜브 시트(18)로부터 밖으로 거리를 두고 위치된 외벽(64)(종종 "단부 차폐부"라 칭하며 도 2에 도시됨)이 제공된다. 격자 튜브(65)가 각 보어 쌍(즉, 각각 튜브 시트(18)와 단부 차폐부(64) 내의)에서 튜브 시트(18)와 단부 차폐부(64) 사이의 거리에 걸쳐 있다
도 2는 도 1에 도시된 노심의 하나의 연료 채널 조립체(28)의 절취도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 연료 채널 조립체(28)는 연료 채널 조립체(28)의 다른 구성요소를 둘러싸는 칼란드리아 튜브("CT")(32)를 포함한다. CT(32)는 튜브 시트(18) 사이의 거리에 각각 걸쳐 있다. 또한, 각각의 CT(32)의 대향 단부는 튜브 시트(18)의 각각의 보어 내에 수용되며 그에 대해 밀봉된다. 일부 실시예에서, CT(32)를 보어 내에서 튜브 시트(18)에 고정하기 위해 CT 롤링 조인트 인서트(34)가 사용된다. 압력 튜브("PT")(36)가 연료 채널 조립체(28)의 내벽을 형성한다. PT(36)는 원자로 냉각재 및 연료 번들 또는 조립체(40)를 위한 도관을 제공한다. PT(36)는, 예를 들어, 일반적으로 2개 이상의 연료 조립체(40)를 유지하며, 각각의 연료 조립체(40)를 통과하는 원자로 냉각재를 위한 도관으로서 작용한다. 각각의 PT(36)와 그 대응하는 CT(32) 사이의 간극에 의해 환형 공간(44)이 형성된다. 환형 공간(44)은 통상적으로 건조 이산화탄소, 헬륨, 질소, 공기, 또는 이들의 혼합물 같은 순환 가스로 충전된다. 하나 이상의 환형 스페이서(48)가 CT(32)와 PT(36) 사이에 배치된다. 환형 스페이서(48)는 환형 스페이서(48)를 통한 그리고 그 주위로의 환형 가스의 통과를 허용하면서 PT(36)와 대응하는 CT(32) 사이에 간극을 유지한다.
도 3은 CT(32)와 PT(36) 사이의 환형 공간(44) 내에 설치되는 환형 스페이서(48)의 실시예를 도시한다. 환형 스페이서(48)는 가터 스프링(52) 및 거들 와이어(56)를 포함한다. 예시적인 가터 스프링(52)은 소정 길이의 코일 와이어(61)로 형성된다. 코일 와이어(61)의 2개의 단부(74 및 78)는 가터 스프링(52)이 토로이드(toroid)(72)를 형성하도록 연결된다. 가터 스프링(52)은 PT(36) 주위에 꽉 맞게, 그리고 설치 동안 PT(36)의 외경(76)보다 큰 치수로 팽창되면서도, 일단 위치설정되고 나면 꽉 그리고 견고하게 맞춰질 수 있도록 탄력적이게 치수설정될 수 있다. 도시된 실시예에서, 가터 스프링(52)은 INCO EL X-750 같은 니켈-크롬계 합금으로 형성된다. 다른 실시예에서, 가터 스프링(52)은 ZIRCALOY 같은 지르코늄계 합금 또는 지르코늄-니오븀-구리 합금을 포함하는 다른 합금으로 형성될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 가터 스프링(52)은 지르코늄, 니오븀, 및 구리를 포함하지만 이들로 제한되지 않는 합금으로 형성될 수 있다.
도 2를 다시 참조하면, 각각의 연료 채널 조립체(28)의 각각의 단부에는 대응하는 튜브 시트(18)의 외부에 위치되는 단부 피팅 조립체(50)가 제공된다. 각각의 단부 피팅 조립체(50)는 단부 피팅 몸체(57) 및 단부 피팅 라이너(59)를 포함한다. 각각의 단부 피팅 조립체(50)의 말단 단부에는 폐쇄 플러그(53)가 있다. 각각의 단부 피팅 조립체(50)는 또한 급송기 조립체(54)를 포함한다. 급송기 조립체(54)는 급송기 튜브(67)(도 1)를 통해 원자로 냉각재를 PT(36) 안으로 급송하거나 또는 원자로 냉각재를 그로부터 제거한다. 특히, 단일 연료 채널 조립체(28)에 대해서, 연료 채널 조립체(28)의 일 단부의 급송기 조립체(54)는 입구 급송기로서 작용하며, 연료 채널 조립체(28)의 대향 단부의 급송기 조립체(54)는 출구 급송기로서 작용한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 급송기 조립체(54)는 다수의 스크류, 와셔, 시일, 및/또는 다른 타입의 커넥터를 포함하는 커플링 조립체(51)를 사용하여 단부 피팅 조립체(50)에 부착될 수 있다. 격자 튜브(65)(상술함)는 연료 조립체(40)를 수용하는 PT(36)와 단부 피팅 조립체(50) 사이의 연결부를 감싼다. 차폐 볼 베어링(66) 및 냉각수가 격자 튜브(65)의 외부를 둘러싸서, 추가적인 방사능 차폐를 제공한다.
도 2로 돌아가면, 위치설정 하드웨어 조립체(60) 및 벨로우즈(62)도 각각의 단부 피팅 조립체(50)에 커플링된다. 벨로우즈(62)는 연료 채널 조립체(28)가 축방향으로 이동하는 것을 허용한다 - 이는 연료 채널 조립체(28)가 많은 원자로에서 공통되는 시간에 걸친 길이의 변화를 겪는 경우에 중요할 수 있다 -. 위치설정 하드웨어 조립체(60)는 연료 채널 조립체(28)의 단부를 축방향 위치를 고정하는 잠금 구성 또는 잠금해제 구성으로 설정하기 위해 사용될 수 있다. 위치설정 하드웨어 조립체(60)는 또한 단부 차폐부(64)에 커플링된다. 도시된 위치설정 하드웨어 조립체(60)는 각각의 단부 차폐부(64)의 보어에 수용되는 단부를 갖는 로드(rod)를 각각 포함한다. 일부 실시예에서, 로드 단부 및 단부 차폐부(64)의 보어는 나사산 형성되어 있다. 또한, 도 1 내지 도 2에 CANDUTM-타입 원자로가 도시되어 있지만, 본 발명은 도 1 내지 도 2에 도시된 것과 유사한 구성요소를 갖는 원자로를 포함하는 다른 타입의 원자로에도 적용될 수 있다는 것을 이해야 한다.
상술한 바와 같이, 종종 원자로의 동작 수명을 연장하기 위해 대규모 연료 채널 교체가 필요하다. 따라서, 연료 채널 조립체(28)의 일부 또는 모두는 제거 및 교체되어야 한다. 이러한 교체의 주요 공정 중 하나는 원자로로부터의 CT(32) 및/또는 PT(36)의 특정 제거 및 폐쇄이다. CT(32) 및 PT(36)는 고도 방사성이다. 그러므로, 제거 및 폐기 공정은 CT(32) 및 PT(36)가 안전하게 폐기되는 것을 보장하기 위해 보호수단 및 예방 조치(예를 들어, 종종 규정에 의해 명령됨)를 필요로 한다. 그러나, 이상적으로는, 제거 및 폐기 공정을 모든 안전 규정을 충족하면서도 가능한 신속하고 효율적으로 실행하는 것이 유익하다. 이는 대규모 연료 채널 교체를 완료하기 위해 원자로를 중단하는 것에 수반되는 높은 비용 때문이다. 또한, 폐기물 저장 비용은 저장되는 폐기물의 볼륨에 기초한다. 따라서, 저장되는 볼륨의 최소화는 저장 비용의 저감을 용이하게 한다. 동일한 고려사항의 대부분은 본 발명이 또한 적용되는 원자로 해체에도 적용된다.
연료 채널 조립체 교체의 효율 및 시기적절성을 증가시키고 폐기물 저장 비용을 저감시키는 한가지 방식은 CT(32) 및/또는 PT(36)가 폐기 부지로 이동되기 전에 먼저 이들의 볼륨을 저감하기 위해 볼륨-저감 공정을 사용하는 것이다. 아래는 3개의 상이한 볼륨 저감 시스템 및 방법에 대한 설명이다.
면-위 볼륨 저감
도 4 및 도 5는 면-위 볼륨 저감 시스템(110)을 도시한다. 볼륨 저감 시스템(110)은 원자로의 면에 인접하여 위치되며, 원자로의 현장에서 CT(32) 및/또는 PT(36)의 볼륨을 저감하기 위해 사용된다.
도시된 볼륨 저감 시스템(110)은 급송 유닛(114)(예를 들어, CANDUTM-타입 원자로 상의 기존의 급송 유닛, 또는 다른 급송 유닛)을 포함한다. 일부 실시예에서, 급송 유닛(114)은 원자로 면의 작업 플랫폼 상에 위치설정된다. 일부 실시예에서, 급송 유닛(114)은 노심으로부터 CT(32) 및/또는 PT(36)를 인출한다. 일단 급송 유닛(114)이 CT 및/또는 PT(36)를 수취하면, 급송 유닛(114)은 CT(32) 및/또는 PT(36)를 분할 유닛(118)으로 이동시킨다. 일부 실시예에서, 분할 유닛(118)은 제공되지 않는다.
일부 실시예에서, 급송 유닛(114)은, 전체 내용이 본원에 참조로 본원에 통합되는 미국 특허 제6,523,466호에 설명 및 도시되는 퇴피 유닛 조립체(100) 및 급송기 조립체(300)와 유사한 퇴피 유닛 조립체 및/또는 급송기 조립체를 포함한다. 예를 들어, 퇴피 유닛 조립체는 퇴피 플러그, 체인 매거진(chain magazine), 구동 모터, 및 유압 호스 릴(reel)을 포함할 수 있다. 체인 매거진은 구동 모터에 의해 어느 한 방향으로 구동되는 체인을 포함한다. 체인은 일 방향으로만 굴곡될 수 있어 이것이 인장 또는 압축하에서 사용되는 것을 허용하는 기계 체인일 수 있다. 체인은 CT(32) 및/또는 PT(36)를 밀거나 당기기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 퇴피 플러그는 체인의 일 단부에 장착될 수 있어, 체인이 구동 모터에 의해 연장될 때, 퇴피 플러그는 CT(32) 및/또는 PT(36) 중 하나의 단부 안으로 전진된다. 퇴피 플러그는 CT(32) 및/또는 PT(36)의 단부 내에 수취되도록 크기설정 및 형성되는 노즈(nose)를 포함할 수 있다. 퇴피 플러그는 CT(32) 및/또는 PT(36)의 내벽 또는 내벽들을 파지하여 CT(32) 및/또는 PT(36)의 밀고/당기는 이동을 용이하게 하는 핑거 또는 핑거들 또는 다른 구조체를 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 일부 실시예에서, 퇴피 플러그는 PT(36) 중 하나의 단부 내로 전진된다. 퇴피 플러그 상의 핑거는 PT(36)의 내면(122)에 대해 가압되어 이를 파지하기 위해 반경방향 외측으로 연장된다. 그 후, 체인은 노심으로부터 PT(36)를 당기기 위해(즉, PT(36)가 노심으로부터 완전히 제거되도록, PT(36)를 튜브 시트(18)의 보어 및 단부 차폐부(64)를 통해 종방향으로 외부로 당기기 위해) 사용된다. 일부 실시예에서, PT(36)만이 당겨지므로, CT(32)는 남겨져서 분할 유닛(118) 내로 별도로 당겨지게 된다.
상술한 바와 같이, 급송 유닛(114)은 급송기 조립체(예를 들어, 미국 특허 제6,523,466호에 개시된 것 등)를 더 포함할 수 있다. 급송기 조립체는 CT(32)의 외면(126)(도 3) 및/또는 PT(36)의 외면(127)을 파지하는 추가적인 핑거 또는 다른 구조체를 포함할 수 있다. 따라서 급송기 조립체는 CT(32) 및/또는 PT(36)를 분할 유닛(118) 내로 이동 및 급송하기 위해 퇴피 유닛 조립체와 연계되어 작용할 수 있다. 일부 실시예에서, 급송 유닛(114)은 CT(32) 및 PT(36)를 함께 분할 유닛(118)을 향해 동시에 이동시키므로(즉, PT(36)는 CT(32) 내에 계속 배치됨), 양 튜브는 동시에 분할될 수 있다. 다른 실시예에서, 급송 유닛(114)은 CT(32) 및 PT(36)를 별도로 이동시키므로, 튜브 중 하나만이 아무때나 분할된다.
볼륨 저감 시스템(110)은 CT(32) 및/또는 PT(36)를 분할 유닛(118)으로 이동시키기 위해 임의의 수 및 종류의 급송 유닛 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 따라서, 퇴피 플러그, 핑거, 및 체인을 갖는 급송 유닛이 위에서 설명되지만, 다른 실시예는 클램프, 흡인 요소, 컨베이어, 가이드 등, 또는 CT(32) 및/또는 PT(36)의 내면 및/또는 외면을 파지하여 CT(32) 및/또는 PT(36)를 분할 유닛(118)으로 이동시키는 임의의 다른 구조체를 포함하지만 이들로 제한되지 않는 다른 구조체를 갖는 급송 유닛을 포함한다.
도 4를 참조하면, 분할 유닛(118)은 CT(32) 및/또는 PT(36)를 커팅 및 분할한다. 분할 유닛(118)은, 급송 유닛(114)이 CT(32) 및/또는 PT(36)를 커팅을 위해 분할 유닛(118)으로 신속하게 전달할 수 있는, 급송 유닛(114) 부근의 어디에나 위치될 수 있다. 일부 실시예에서, 분할 유닛(118)은 급송 유닛(114) 자체의 일부 내에(예를 들어, 위에서 설명된 것 같은 퇴피 유닛 조립체와 급송기 조립체 사이에) 배치된다. 다른 실시예는 분할 유닛을 위한 상이한 위치를 포함한다.
도 4를 계속 참조하면, 분할 유닛(118)은 적어도 하나의 커팅 요소(130)를 포함한다. 커팅 요소(130)는 CT(32) 및/또는 PT(36)를 커팅 및 분할하도록(예를 들어, CT(32) 및 PT(36)의 양자를 동시에 커팅하도록 - 하나는 다른 것 내에 위치설정됨 -) 형성 및 크기설정되고 그러하기에 충분히 강한 재료로 구성되는 임의의 요소 또는 요소들일 수 있다. 일부 실시예에서, 커팅 요소(130)는 CT 및/또는 PT(36)를 반경방향으로 슬라이스하도록 CT(32) 및 PT(36)의 종방향에 대해 횡 방향을 따라 이동하는 날카로운 금속 블레이드이다. 다른 실시예에서, 커팅 요소(130)는 상이한 각도(예를 들어, 45도, 60도 등)에서 CT(32) 및/또는 PT(36)를 슬라이스할 수 있다. 일부 실시예에서, 커팅 요소(130)는 CT(32) 및/또는 PT(36)를 커팅 및 슬라이스하도록 내려가는 다수의 블레이드를 포함한다. 또 다른 실시예에서, 커팅 요소(130)는 하나 이상의 회전 원형 블레이드, 밴드 톱(또는 유사-띠 톱 일부 실시형태에서, CT(32) 및/또는 PT(36)의 커팅 및 슬라이싱은 전단, 펀칭 등에 의해 부가적으로 또는 대안적으로 행해진다.
도시된 실시예에서, 커팅 요소(130)는 제어기(138)에 그 자체가 커플링되는 구동 요소(134)(예를 들어, 모터)에 의해 동작된다. 제어기(138)는 커팅 요소(130)가 CT(32) 및/또는 PT(36)를 원하는 바에 따라 2개, 3개, 4개, 5개, 6개 또는 그 이상의 분할 조각으로 커팅하도록 구동 요소(134)를 제어한다. 일부 실시예에서, CT(32) 및/또는 PT(36)는 (예를 들어, 제어기(138) 또는 다른 제어기로부터의 제어를 통해) 가변 속도에서 급송 유닛(114)(또는 다른 반송 구조체)을 통해 커팅 요소(130) 아래로 또는 아니면 이를 지나 종방향으로 이동된다. 예를 들어, CT(32) 및/또는 PT(36)는 커팅 요소(130)가 이동하여 CT(32) 및/또는 PT(36)를 커팅할 때 CT(32) 및/또는 PT(36)가 정지된 상태로 유지되도록 구동 요소(34)의 활성화 전에 감속되며, 그 후 CT(32) 및/또는 PT(36)는 다시 가속된다. 일부 실시예에서, 파지 구조체 또는 구조체들(예를 들어, 클램프, 핑거 등)이 커팅 요소(130)에 의한 각각의 커팅 동안 CT(32) 및/또는 PT(36)의 일부 또는 일부들을 정지된 상태로 유지시키기 위해 사용될 수 있다. 또 다른 실시예에서는, 그 대신에 커팅 요소(130) 자체가 (예를 들어, 활성화되어 CT(32) 및/또는 PT(36)를 커팅하기 전에, 분할 유닛(118) 상의 레일 또는 다른 안내 구조체를 따라 이동함으로써) 연속적인 커팅 사이에서 CT(32) 및/또는 PT(36) 옆에서 종방향으로 이동하는 동안 CT(32) 및/또는 PT(36)가 정지된 상태로 유지될 수 있다.
커팅 요소(130)가 CT(32) 및/또는 PT(36)를 커팅할 때, 결과적인 분할 조각은 (예를 들어(중력을 통해 및/또는 CT(32) 및/또는 PT(36)를 파쇄기 유닛(142) 안으로 안내하는 안내면 또는 안내면들을 통해) 파쇄기 유닛(142) 안으로 낙하할 수 있다. 도 5는 파쇄기 유닛(142)의 사시도 및 단면도의 양자를 도시한다. 상술한 바와 같이, 일부 실시예에서, CT(32) 및 PT(36)의 양자 모두는 분할 유닛(118) 안으로 함께 이동된다(즉, PT(36)는 계속해서 CT(32) 내에 배치된다). 따라서, 커팅 요소(130)가 활성화될 때, 커팅 요소(130)는 CT(32)와 PT(36)의 양자 모두를 커팅하며, 그래서 양 튜브의 분할 조각은 일부 경우에는 PT(36)의 분할부가 CT(32) 내에 계속해서 유지되는 상태에서 파쇄기 유닛(142) 안으로 낙하한다.
분할 조각은 임의의 특정 길이일 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서 분할 조각은 길이가 2 미터 미만, 1 미터 미만, 0.5 미터 미만, 또는 0.25 미터 미만이다. 다른 실시예는 상이한 값 및 범위를 포함한다. 일부 실시예에서, 제어기(138)는, CT(32) 및/또는 PT(36)가 분할 유닛(118)에 진입하거나, 분할 유닛(118)을 떠나거나, 또는 아니면 분할 유닛(118)을 통해 이동하면서 다양한 위치에 있는지에 따라, 커팅 요소(130)가 상이한 시기에 상이한 길이의 분할 조각을 커팅하게 하거나, 또는 더 빠르게 또는 더 느리게 커팅하게 한다. 일부 실시예에서, 제어기(138)는 파쇄기 유닛(142)이 임의의 주어진 시간에 추가적인 분할 조각을 위한 용량을 갖는지에 따라 커팅 요소(130)가 커팅의 크기를 변화시키게 하거나 또는 감속 또는 가속되게 한다. 예를 들어, 파쇄기 유닛(142)은 (예를 들어, 파쇄기 유닛(142)의 상태를 감시하는 하나 이상의 센서에 기초하여) 파쇄기 유닛(142)이 과도하게 빠르게 채워지기 시작했고 넘침 또는 바람직하지 않은 대용량 재료가 처리되는 것을 보류하는 것에 가까워졌다는 신호를 제어기(138)에 제공할 수 있으며, 따라서 제어기(138)가 분할 유닛(118)을 통한 CT(32) 및/또는 PT(36)의 커팅 및/또는 이동을 감속하라는 신호를 커팅 요소(130)(및/또는 급송 유닛(114))에 송신하게 한다. 대조적으로, 파쇄기 유닛(142)은 (예를 들어, 파쇄기 유닛(142)의 상태를 감시하는 하나 이상의 센서에 기초하여) 파쇄기 유닛(142)이 더 많은 분할 조각을 위한 용량을 갖는다는 신호를 제어기(138)에 제공할 수 있어, 제어기(138)가 분할 유닛(118)을 통한 CT(32) 및/또는 PT(36)의 커팅 및/또는 이동을 가속하라는 신호를 커팅 요소(130)(및/또는 급송 유닛(114))에 송신하게 한다.
도 5를 참조하면, 파쇄기 유닛(142)은 파쇄 요소(146)를 포함한다. 파쇄 요소(146)는 CT(32) 및 PT(36)의 분할 조각을 파지하고, 당기며, 파쇄하도록 형성 및 크기설정되며 그러하기에 충분히 강한 재료로 구성되는 임의의 요소일 수 있다. 도시된 실시예에서, 파쇄 요소(146)는 이하에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이 파쇄 요소(146)의 회전 중심인 회전 축선(154)을 형성하는 축에 고정되거나 또는 그와 일체인 회전 요소이다. 파쇄 요소(146) 중 적어도 일부는 CT(32) 및 PT(36)의 분할 조각을 파지하도록 크기설정 및 형성되는 돌출부 또는 돌출부들(150)을 포함한다. 돌출부(150)는 삼각형, 정사각형, 사다리꼴 등을 포함하는 임의의 형상을 가질 수 있다. 도시된 실시예에서, 돌출부(150)의 일부는 서로 반경방향으로 오프셋되어, 180도 이격되고 각각 대체로 핀 형상을 갖는 2개의 돌출부(150)를 형성하는 2개의 반원에 의해 형성된다. 파쇄 요소(146)의 일부는 제1 형상의 돌출부를 포함하는 반면, 다른 파쇄 요소(146)는 상이한 형상의 돌출부(150)를 포함한다. 다른 실시예는 다양한 다른 종류, 수, 및 배치의 돌출부(150)를 포함한다.
도 5를 계속 참조하면, 도시된 실시예에서, 파쇄 요소(146)는 4개의 개별 열로 배치되며, 각각의 열은 복수의 파쇄 요소(146)의 회전 중심인 그 자체의 개별 회전 축선(154)을 갖는다. 4개의 축선(154) 각각은 서로 평행하지만, 도시된 실시예에서 4개의 축선(154) 중 2개는 다른 2개의 축선(154)으로부터 측방향으로 오프셋되며, 그래서 축선(154)은 예로서 사다리꼴의 4개의 코너를 형성한다. 이러한 배치는 분할 조각이 초기에 하나 이상의 돌출부(150)에 의해 파지되기 전에 낙하하여 진입하는 수취 영역(158)을 생성한다. 도 5를 계속 참조하면, 일부 실시예에서 파쇄 요소(146)는 또한 열에 걸쳐 서로에 대해 엇갈리게 배치되며, 그래서 파쇄 요소(146)의 열은 서로 맞물린다. 일부 실시예에서, 파쇄 요소(146)의 하나 이상의 열은 제1 방향(예를 들어, 시계방향)으로 회전하는 반면, 파쇄 요소(146)의 하나 이상의 다른 열은 반대 방향(예를 들어, 반시계방향)으로 회전한다. 다른 파쇄기 유닛(142)은 상이한 수 및 배치의 파쇄 요소(146) 및 파쇄 요소(146)의 열을 포함한다. 예를 들어, 일부 실시예에서 4개보다 많거나 적은 파쇄 요소(146)가 제공된다.
도 5를 계속 참조하면, 파쇄기 유닛(142)으로부터의 파쇄된 재료는 폐기물 플라스크(162)(예를 들어, CANDUTM-타입 원자로에 공통적으로 사용되는 기존의 폐기물 플라스크 또는 다른 폐기물 플라스크) 안으로 낙하한다. 일부 실시예에서, 파쇄된 재료(폐기물)는 파쇄기 유닛(142)의 저부의 인터페이스 슈트(interface chute) 또는 다른 개구를 통해 낙하한다. 또한, 일부 실시예에서 폐기물 플라스크(162)는 파쇄된 재료의 수집 동안 바닥 또는 원자로 볼트 내의 다른 구조체에 볼트체결된다. 폐기물 플라스크(162)가 채워지면, 폐기물 플라스크(162)는 그 내부의 CT(32) 및/또는 PT(36)의 방사성 특성으로 인해 볼트체결해제되고, 이동되며(예를 들어, 구동 기구에 의해), 그 후 차폐된 위치에 저장된다. 일부 실시예에서, 폐기물 플라스크(162)의 폐기물 재료는 대형 플라스크로 전달되며 및/또는 폐기 전에 더 처리될 수 있다. 일단 폐기물이 이동되면, 그 후 새로운 폐기물 플라스크(162)가 파쇄기 유닛(142) 아래로 삽입된다.
일부 실시예에서, 볼륨 저감 시스템(110)은 분할 유닛(118)을 포함하지 않는다. 그보다는, 전체 CT(32) 및/또는 PT(36)는 노심으로부터 당겨지고, 그 후 (예를 들어, 급송 유닛(114)을 통해) 파쇄기 유닛(142) 안으로 즉시 낙하한다. 다른 실시예에서, 전체 CT(32) 및/또는 PT(36)는 (예를 들어, 급송 유닛(114)을 통해) 파쇄기 유닛(142) 안으로 급송될 수 있다. 파쇄기 유닛(142)은 전체 CT(32) 및/또는 PT(36)를 파쇄하고, 파쇄된 재료는 폐기물 플라스크(162) 안으로 낙하한다.
일부 실시예에서, CT(32) 및/또는 PT(36)는 분할 및 파쇄를 위해 분할 유닛(118) 안으로 수평이 아닌 그 종방향 길이를 따라 수직으로 전달된다. 예를 들어, 일단 CT(32) 및/또는 PT(36)가 노심으로부터 인출되면, CT(32) 및/또는 PT(36)는 수직 자세로 재배향될 수 있다(예를 들어, 90도 회전). 그 후 CT(32) 및/또는 PT(36)는 분할 유닛(118) 안으로 하강(또는 CT(32) 및/또는 PT(36) 및 분할 유닛(118)의 배향 및 위치설정에 따라 상승)될 수 있다. 재배향 및 하강은 크레인 또는 다른 적절한 재료 취급 설비를 통해 달성될 수 있다. 이러한 실시예에서, 커팅 요소(130)는 CT(32) 및/또는 PT(36)를 커팅하도록 (상술한 바와 같이 수직과 반대로) 수평으로 연장되도록 동작될 수 있다. 분할 조각은 그 후 동일한 파쇄기 유닛(142) 안으로, 그 후 폐기물 플라스크(162) 안으로 낙하할 수 있다. 또 다른 실시예에서, CT(32) 및/또는 PT(36)와 커팅 요소(130)는 CT(32) 및/또는 PT(36)의 삽입 및 커팅을 용이하게 하기 위해 다양한 다른 각도로 배향될 수 있다.
원자로-내 볼트 볼륨 저감
도 6 내지 도 8은 원자로-내 볼트 볼륨 저감 시스템(210) 및 방법이며, 볼륨 저감 시스템(210)의 적어도 일부는 원자로 면을 수용하는 원자로 볼트의 작업 플랫폼 또는 다른 구조체 상에 위치되지만, (예를 들어, 10 미터, 20 미터, 50 미터, 100 미터, 또는 임의의 다른 거리로) 원자로 면으로부터 이격된다.
도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 볼륨 저감 시스템(210)은 전달 캔(can)(212)(예를 들어, 기존의 전달 캔 또는 다른 전달 캔)을 포함한다. 전달 캔(212)은 방사성 CT(32) 및/또는 PT(36)를 원자로 볼트를 통해 급송 유닛(214)(일부 실시예에서 상술한 급송 유닛(114)과 동일할 수 있거나 또는 다른 급송 유닛일 수 있음)으로 이동시키기 위해 사용된다. 전달 캔(212)은 원자로 볼트 내의 재료 취급 설비(예를 들어, 트롤리(trolley), 레일, 레일 전환 설비, 네스트(nest) 및 크레인 등)에 의해 운반되는 대규모 스틸 구조체 또는 다른 구조체일 수 있다. 일부 실시예에서, 추가적인 재료 취급 설비(예를 들어, 크레인 등)가 CT(32) 및/또는 PT(36)를 전달 캔(212)으로부터 그리고 급송 유닛(214) 안으로 이동시키기 위해 사용된다.
CT(32) 및/또는 PT(36)는 급송 유닛(214)을 통해 분할 유닛(218)(상술한 분할 유닛(118)과 동일함 또는 다른 분할 유닛)으로 이동된다. 그 후 CT(32) 및/또는 PT(36)의 분할 조각은 파쇄기 유닛(242)(예를 들어, 상술한 파쇄기 유닛(142)과 동일함 또는 다른 파쇄기 유닛)을 통해 이동된다. 파쇄된 재료는 그 후 인터페이스 슈트 또는 다른 개구를 통해 폐기물 플라스크(262)(예를 들어, 상술한 폐기물 플라스크(162)와 동일함 또는 다른 폐기물 플라스크) 안으로 낙하할 수 있다. 일부 실시예에서, 급송 유닛(214)은 파쇄기 유닛(242) 안으로(예를 들어, 수직으로 등) 급송(예를 들어, 중력을 통해)하기 위해 및 파쇄기 유닛(242) 안으로의 튜브의 움직임을 제어하기 위해 CT(32) 및/또는 PT(36)를 재배향하는 기능을 수행할 수 있다. 이 방법은 예를 들어 분할 유닛(218)이 사용되지 않는 실시예에서 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, CT(32) 및/또는 PT(36)는 급송 유닛(214)을 사용하지 않고(예를 들어, 다른 재료 취급 설비에 의해) 파쇄기 유닛(242) 안으로 중력 공급되거나 또는 달리 도입된다.
도 6 내지 도 8에 도시된 것과 유사한 다른 실시예에서, 분할 유닛(218)은 급송 유닛(214)의 일부로서 제공되므로, CT(32) 및/또는 PT(36)의 분할된 부분은 상술한 바와 같이 인접하는 원자로 면으로부터 원자로 면에서 이격되어 위치되는 파쇄기 유닛(242)으로 운반된다.
원격적 볼륨 저감
도 9 내지 도 14는 원격적 볼륨 저감 시스템(310) 및 방법을 도시하며, 볼륨 저감 시스템(310)의 적어도 일부가 원자로 볼트와 완전히 별개의 시설에 위치된다.
도 9 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 볼륨 저감 시스템(310)은 전달 플라스크(312)(예를 들어, 기존의 전달 플라스크 또는 다른 전달 플라스크 구조체) 및 전달 플라스크(312)를 이동시키기 위한 전달 차량(316)(예를 들어, 플랫베드 트레일러 트럭 또는 다른 차량)을 포함한다.
전달 플라스크(312)의 일례가 도 13에 도시되어 있다. 도시된 실시예에서, 플라스크(312)는 예를 들어 단일 CT(32), 부분 길이 PT(36), 및 4개의 가터 스프링(48)을 수용하도록 크기설정된다. 플라스크(312)의 단부는 로딩 및 언로딩 동작을 허용하도록 개방될 수 있다. 브라켓이 전달 차량(316)에의 커플링/그 위의 지지를 위해 제공될 수 있다. 차폐는 단부가 폐쇄될 때 수동적인 호이스트(예를 들어, 호이스트 링에 의해) 및 운반 동작을 허용한다. 내면은 용이한 청소를 허용하며, 외면은 운반을 허용하기 위해 용이하게 정화된다. 가능한 한, 설계는 로딩 및 언로딩 동작 동안 단부가 개방될 때 방사성핵종이 환경으로 낙하하거나 또는 전달 플라스크(312)의 외부를 오염시키는 것을 허용하지 않는다. 오염 제어는 단부가 폐쇄되었을 때, 특히 호이스팅 및 운반 동작 동안 방사성핵종의 내측으로부터 환경으로의 탈출을 방지한다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 반사성 CT(32) 및/또는 PT(36)를 수용하는 전달 플라스크(312)는 전달 차량(316) 상으로 로딩된다. 전달 차량(316)은 그 후 전달 플라스크(312)를 별개의 시설로 및 별개의 시설에 위치되는 급송 유닛(314)(예를 들어, 상술한 급송 유닛(114)과 동일함 또는 다른 기타 급송 유닛)으로 이동시킨다. 전달 플라스크(312)는 전달 차량(316)에 의해 운반되는 대규모 스틸 구조체 또는 다른 구조체일 수 있다. 일부 실시예에서, 추가적인 재료 취득 설비(예를 들어, 트롤리, 레일, 레일 전환 설비, 네스트 및 크레인 등)가 CT(32) 및/또는 PT(36)를 전달 플라스크(312)로부터 급송 유닛(314)으로 이동시키기 위해 별개의 시설에서 사용된다.
도 14를 참조하면, 일부 실시예에서, 별개의 시설로의 운반 동안 이하의 단계가 일어난다: (1) 빈 전달 플라스크(312)를 수용하는 처리 시설로부터의 전달 차량(316)(예를 들어, 플랫베드 트럭)이 원자로 및 주차장의 트럭 로딩 영역으로 진입한다. (2) 기상 인클로져(weather enclosure) 상의 도어가 전체 트럭을 요소로부터 보호하도록 폐쇄된다. 플랫베드를 위한 커버가 끌어내려 지고 플랫베드 네스트 상의 빈 전달 플라스크(312)가 호이스팅을 위해 고정해제된다. (3) 트럭 갠트리를 사용하여, 빈 전달 플라스크(312)가 호이스트되고 플랫베드 네스트로부터 제1 버퍼 네스트(buffer nest)로 이동된다. (4) 원자로로부터의 채워진 전달 플라스크(312)를 갖는 트롤리가 트럭 로딩 영역에 도착한다.
트롤리 상의 채워진 전달 플라스크(312)는 그 후 제2 버퍼 네스트(buffer nest) 상으로 로딩된다. 빈 전달 플라스크(312)는 제1 버퍼 네스트로부터 트롤리 상으로 로딩되고 다시 원자로로 보내진다. 제2 버퍼 네스트 상의 채워진 전달 플라스크(312)는 플랫베드 네스트 상으로 로딩되고 고정된다. 플랫베드 네스트가 채워진 전달 플라스크(312)로 채워지면, 플랫베드 상의 커버가 폐쇄되고 트럭은 별개의 시설로 떠난다. 트럭은 별개의 시설에 도착하고, 채워진 전달 플라스크(312)가 제거되고, 빈 전달 플라스크(312)가 로딩된다.
도 10, 도 11 및 도 12를 참조하면, 별개의 시설 내에서, CT(32) 및/또는 PT(36)는 전달 플라스크(312)로부터 제거되고 급송 유닛(314)을 통해 분할 유닛(318)(예를 들어, 상술한 분할 유닛(118)과 동일함, 또는 다른 분할 유닛)으로 이동된다. CT(32) 및/또는 PT(36)의 분할 조각은 그 후 파쇄기 유닛(342)(예를 들어, 상술한 파쇄기 유닛(142)과 동일함, 또는 다른 파쇄기 유닛)을 통해 이동된다. 파쇄된 재료는 그 후 폐기물 플라스크(362)(예를 들어, 상술한 폐기물 플라스크(162)와 동일함, 또는 다른 폐기물 플라스크) 안으로 낙하한다. 일부 실시예에서, 급송 유닛(314)은 파쇄기 유닛(342) 안으로(예를 들어, 수직으로 등) 급송(예를 들어, 중력을 통해)하기 위해 및 파쇄기 유닛(342) 안으로의 튜브의 움직임을 제어하기 위해 CT(32) 및/또는 PT(36)를 재배향하는 기능을 수행할 수 있다. 이 방법은 분할 유닛(318)이 사용되지 않는 실시예에서 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, CT(32) 및/또는 PT(36)는 급송 유닛(314)을 사용하지 않고(예를 들어, 다른 재료 취급 설비에 의해) 파쇄기 유닛(342) 안으로 중력 공급되거나 또는 달리 도입된다.
화재 억제
도 5, 도 7 및 도 11을 참조하면, 일부 실시예에서, 볼륨 저감 시스템(110, 210, 310)은 화제 억제 시스템(400)(개략적으로 도시됨)을 더 포함한다. 화재 억제 시스템(400)은 볼륨 저감 시스템(110, 210, 310)의 사용 동안 초래되는 화재를 진화하거나 진화를 보조하기 위해 사용될 수 있다. 이들 및 다른 실시예에서, 화재 억제 시스템(400)은 볼륨 저감 시스템(110, 210, 310)에서의 재료의 발화를 방지하기 위해 불활성 환경을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 화재 억제 시스템(400)은 예를 들어 가스, 액체(예를 들어, 물), 분말, 또는 다른 화재 지연 재료를 방출하는 노즐 또는 노즐들을 포함할 수 있다. 노즐이 설명되지만, 일부 실시예는 다른 재료 방출 구조체를 포함한다. 노즐은 볼륨 저감 시스템(110, 210, 310) 전체에 걸쳐 위치될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 화재 억제 시스템(400)은, CT(32) 및/또는 PT(36)가 스파크 또는 발화를 초래하는 경우, 파쇄 요소(146, 246, 346)에 바로 인접하는 노즐을 포함할 수 있다. 노즐은 파쇄 요소(146, 246, 346) 또는 CT(32) 및/또는 CT(36)의 분할 조각 상에 화재 지연 재료를 분사할 수 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 노즐이 폐기물 플라스크(162, 262, 362) 내에 또는 그에 인접하여 위치될 수 있다. 다른 실시예는 노즐을 위한 상이한 위치를 포함한다. 일부 실시예에서, 화재 억제 시스템(400)은 스파크 또는 화재가 검출될 때 경고 신호(예를 들어, 음성적 및/또는 시각적)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 화제 억제 시스템(400)은, 스파크 또는 화재를 검출하기 위한 하나 이상의 카메라 또는 센서(예를 들어, 연기 검출 센서 또는 열 검출 센서), 및 카메라 또는 센서뿐만 아니라 노즐 또는 다른 재료 방출 구조체와 통신하여 재료 방출 구조체의 동작을 제어하는 제어기(예를 들어, 제어기(138) 또는 다른 제어기)를 포함할 수 있다.
볼륨 저감 시스템(110, 210, 310) 및 화재 억제 시스템(400)을 CT(32) 및 PT(36)에 대한 볼륨 저감의 상황에서 설명하였지만, 또 다른 실시예에서 볼륨 저감 시스템(110, 210, 310) 및/또는 화재 억제 시스템(400)은 다른 원자로 구성요소와 연계되어 사용될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 연료 채널 조립체(28)의 다른 부분이 급송 유닛(114, 214, 314)을 통해 분할 유닛(118, 218, 218)으로 추가적으로 또는 대안적으로 전달될 수 있으며, 구성요소는 파쇄를 위해 분할되어 파쇄기 유닛(142, 242, 342)으로 전달된다. 따라서, 상술한 시스템은 오직 CT(32) 및 PT(36)으로만 한정되지 않는다.
또한, 상술한 및 첨부의 도면에 도시된 실시예는 예로서만 제시되며 본 발명의 개념 및 원리에 대해 한정으로서 의도되지 않는다는 것에 유의해야 한다. 이로서, 통상의 기술자는 첨부된 특허 청구 범위에 설명된 본 발명의 사상 및 범위 내에서 요소 및 그 구성과 배치에 있어서의 다양한 변경이 가능하다는 것을 인정할 것이다.

Claims (33)

  1. 원자로 구성요소를 위한 볼륨 저감 시스템이며,
    원자로로부터 방사성 튜브를 수취하는 급송 유닛;
    급송 유닛으로부터 튜브를 수취하는 분할 유닛 - 여기서, 분할 유닛은 튜브를 분할 조각으로 분할하는 커팅 요소를 포함함 -; 및
    분할 조각을 수취하고 분할 조각을 파쇄하는 파쇄기 유닛을 포함하고,
    파쇄기 유닛은 복수의 파쇄 요소를 포함하고, 파쇄 요소는 튜브의 분할 조각을 파지하고, 찢으며, 파쇄하도록 형성 및 크기설정되며 그러하기에 충분히 강한 재료로 구성되고,
    파쇄 요소 각각은 돌출부를 포함하는 볼륨 저감 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    급송 유닛은 튜브의 표면을 파지하는 파지 구조체를 포함하는 볼륨 저감 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    파지 구조체는 반경방향으로 연장되며 튜브의 내면을 가압하는 적어도 하나의 핑거를 포함하는 볼륨 저감 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    급송 유닛은 퇴피 플러그를 갖는 퇴피 유닛을 포함하고, 퇴피 플러그는 적어도 하나의 핑거를 포함하고, 급송 유닛은 튜브의 외면을 파지하는 적어도 하나의 추가적인 핑거를 갖는 급송기 조립체를 더 포함하는 볼륨 저감 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    튜브는 제1 튜브이며, 커팅 요소는 제1 튜브뿐만 아니라 제1 튜브 내에 배치되는 제2 튜브의 양자 모두를 동시에 커팅 및 분할하도록 형성 및 크기설정되며 그러하기에 충분히 강한 재료로 구성되는 볼륨 저감 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    커팅 요소는 금속 블레이드인 볼륨 저감 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    커팅 요소는 튜브를 반경방향으로 커팅 및 분할하도록 튜브의 종방향에 대해 횡방향인 방향을 따라 이동하게 구성되고, 상기 볼륨 저감 시스템은 원자로의 볼트 내에 있는 볼륨 저감 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    분할 유닛은 커팅 요소에 커플링되는 구동 요소 및 구동 요소에 커플링되는 제어기를 포함하며, 제어기는 커팅 요소가 튜브를 적어도 2개의 조각으로 커팅 및 분할하도록 구동 요소를 제어하게 구성되는 볼륨 저감 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    급송 유닛은 튜브의 내면 및 외면 중 적어도 하나를 파지하여 튜브를 급송 유닛 부근에 위치하는 분할 유닛으로 이동시키도록 구성되는 볼륨 저감 시스템.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서, 파쇄 요소 중 제1 하나는 제1 형상을 갖는 제1 돌출부를 포함하고, 파쇄 요소 중 제2 하나는 제2 형상을 갖는 제2 돌출부를 포함하며, 제1 형상은 제2 형상과 상이한 볼륨 저감 시스템.
  13. 제1항에 있어서,
    파쇄 요소 중 제1 하나는 제1 축선을 중심으로 회전하고, 파쇄 요소 중 제2 하나는 제2 축선을 중심으로 회전하며, 제1 축선은 제2 축선에 대해 오프셋되어 있는 볼륨 저감 시스템.
  14. 제1항에 있어서,
    파쇄 요소는 4개의 개별 축선 상에 위치설정되며, 4개의 축선 중 2개는 다른 2개의 축선으로부터 측방향으로 오프셋되어 있고, 그래서 4개의 축선은 사다리꼴의 4개의 코너를 형성하는 볼륨 저감 시스템.
  15. 제1항에 있어서,
    파쇄 요소 중 제1 하나는 제1 방향으로 회전하고, 파쇄 요소 중 제2 하나는 제2 방향으로 회전하며, 제1 방향은 제2 방향과 상이한 볼륨 저감 시스템.
  16. 제1항에 있어서,
    튜브를 더 포함하며, 튜브는 압력 튜브인 볼륨 저감 시스템.
  17. 제1항에 있어서,
    화재 억제 시스템을 더 포함하고, 제1 억제 시스템은 화재 지연 재료를 방출하기 위해 파쇄기 유닛에 인접하여 배치되는 노즐을 포함하는 볼륨 저감 시스템.
  18. 원자로 구성요소의 볼륨을 저감하는 방법으로서, 상기 방법은,
    원자로로부터 구성요소를 제거하는 단계;
    구성요소를 급송 유닛에 의해 분할 유닛으로 이동시키는 단계;
    구성요소를 분할 유닛의 커팅 요소에 의해 분할 조각으로 커팅 및 분할하는 단계; 및
    분할 조각을 파쇄기 유닛에 의해 파쇄하는 단계를 포함하고,
    파쇄기 유닛은 복수의 파쇄 요소를 포함하고, 파쇄 요소는 구성요소의 분할 조각을 파지하고, 찢으며, 파쇄하도록 형성 및 크기설정되며 그러하기에 충분히 강한 재료로 구성되고,
    파쇄 요소 각각은 돌출부를 포함하는 원자로 구성요소의 볼륨을 저감하는 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    구성요소는 방사성 압력 튜브를 포함하고, 상기 방법은 원자로의 볼트 내에서 수행되는 원자로 구성요소의 볼륨을 저감하는 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    커팅 및 분할하는 단계는 구성요소를 커팅하기 위해 금속 블레이드를 이동시키는 단계를 포함하는 원자로 구성요소의 볼륨을 저감하는 방법.
  21. 제19항에 있어서,
    커팅 및 분할하는 단계는 구성요소를 금속 블레이드에 의해 커팅하기 전에 구성요소를 감속시키는 단계를 포함하는 원자로 구성요소의 볼륨을 저감하는 방법.
  22. 제18항에 있어서,
    분할 조각을 파쇄하는 단계는 분할 조각을 파지하여 찢고 파쇄하기 위해 복수의 파쇄 요소를 복수의 오프셋된 축선 주위로 회전시키는 단계를 포함하는 원자로 구성요소의 볼륨을 저감하는 방법.
  23. 제18항에 있어서,
    커팅 및 분할하고 파쇄하는 단계는 원자로의 시설과 별개의 시설에서 원격적으로 일어나는 원자로 구성요소의 볼륨을 저감하는 방법.
  24. 제23항에 있어서,
    구성요소를 커팅 및 분할하기 전에, 구성요소를 전달 플라스크에 의해 원자로로부터 별개의 시설로 운반하는 단계를 더 포함하는 원자로 구성요소의 볼륨을 저감하는 방법.
  25. 원자로 튜브의 볼륨을 저감하는 방법으로서, 상기 방법은,
    2개의 튜브를 원자로로부터 제거하는 단계 - 튜브 중 하나는 다른 튜브 내에 배치됨 -;
    2개의 튜브를 급송 유닛에 의해 분할 유닛으로 이동시키는 단계;
    2개의 튜브를 분할 유닛의 커팅 요소에 의해 동시에 분할 조각으로 커팅 및 분할하는 단계; 및
    분할 조각을 파쇄기 유닛에 의해 파쇄하는 단계를 포함하고,
    파쇄기 유닛은 복수의 파쇄 요소를 포함하고, 파쇄 요소는 2개의 튜브의 분할 조각을 파지하고, 찢으며, 파쇄하도록 형성 및 크기설정되며 그러하기에 충분히 강한 재료로 구성되고,
    파쇄 요소 각각은 돌출부를 포함하는 원자로 튜브의 볼륨을 저감하는 방법.
  26. 제25항에 있어서,
    2개의 튜브 중 하나는 방사성 압력 튜브이고, 상기 방법은 원자로의 볼트 내에서 수행되는 원자로 튜브의 볼륨을 저감하는 방법.
  27. 제25항에 있어서,
    커팅 및 분할하는 단계는 2개의 튜브를 커팅하도록 금속 블레이드를 이동시키는 단계를 포함하는 원자로 튜브의 볼륨을 저감하는 방법.
  28. 제27항에 있어서,
    커팅 및 분할하는 단계는 2개의 튜브를 금속 블레이드에 의해 커팅하기 전에 2개의 튜브를 감속시키는 단계를 포함하는 원자로 튜브의 볼륨을 저감하는 방법.
  29. 제25항에 있어서,
    분할 조각을 파쇄하는 단계는 분할 조각을 파지하여 찢고 파쇄하기 위해 복수의 파쇄 요소를 복수의 오프셋된 축선 주위로 회전시키는 단계를 포함하는 원자로 튜브의 볼륨을 저감하는 방법.
  30. 제25항에 있어서,
    커팅 및 분할하고 파쇄하는 단계는 원자로의 시설과 별개의 시설에서 원격적으로 일어나는 원자로 튜브의 볼륨을 저감하는 방법.
  31. 제30항에 있어서,
    2개의 튜브를 커팅 및 분할하기 전에, 2개의 튜브를 전달 플라스크에 의해 원자로로부터 별개의 시설로 운반하는 단계를 더 포함하는 원자로 튜브의 볼륨을 저감하는 방법.
  32. 원자로 구성요소를 위한 볼륨 저감 시스템으로서,
    원자로로부터 방사성 튜브를 수취하는 급송 유닛; 및
    방사성 튜브를 급송 유닛으로부터 수취하고 방사성 튜브를 파쇄하는 파쇄기 유닛을 포함하고,
    파쇄기 유닛은 복수의 파쇄 요소를 포함하고, 파쇄 요소는 방사성 튜브를 파지하고, 찢으며, 파쇄하도록 형성 및 크기설정되며 그러하기에 충분히 강한 재료로 구성되고,
    파쇄 요소 각각은 돌출부를 포함하는 원자로 구성요소를 위한 볼륨 저감 시스템.
  33. 원자로 튜브의 볼륨을 저감하는 방법으로서,
    방사성 원자로 튜브를 원자로로부터 이동시키는 단계; 및
    원자로 튜브를 파쇄기 유닛에 의해 파쇄하는 단계를 포함하고,
    파쇄기 유닛은 복수의 파쇄 요소를 포함하고, 파쇄 요소는 원자로 튜브를 파지하고, 찢으며, 파쇄하도록 형성 및 크기설정되며 그러하기에 충분히 강한 재료로 구성되고,
    파쇄 요소 각각은 돌출부를 포함하는 원자로 튜브의 볼륨을 저감하는 방법.
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