KR20030064033A

KR20030064033A - The nuclear fuel waste container for nuclear power plant

Info

Publication number: KR20030064033A
Application number: KR1020020004444A
Authority: KR
Inventors: 윤시호
Original assignee: 주식회사 시스텍
Priority date: 2002-01-25
Filing date: 2002-01-25
Publication date: 2003-07-31

Abstract

PURPOSE: A storage vessel for nuclear fuel waste of a heavy water type nuclear power plant is provided to reduce a site for nuclear power plant by managing totally the nuclear fuel waste. CONSTITUTION: A storage vessel for nuclear fuel waste of a heavy water type nuclear power plant is formed with a reinforced concrete structure(3) to store temporarily the nuclear fuel waste. The reinforced concrete structure has a hexahedral structure. A carbon steel liner(4) is formed at the outside of the reinforced concrete structure. A stainless basket(5) is formed at a neighboring position to the carbon steel liner. A zircaloy tube(6) is installed in the inside of the stainless basket. The nuclear fuel waste is stored into the zircaloy tube.

Description

The nuclear fuel waste container for nuclear power plant

본 발명은 원자력발전소에서 폐기되는 핵연료를 임시적으로 저장하는데 사용되는 저장용기에 관한 것이다.The present invention relates to a storage container used for temporarily storing nuclear fuel discarded at a nuclear power plant.

원자력 발전후 사용된 연료는 그속에 포함된 핵분열 생성물 때문에 원자로에서 꺼낸 이후에도 오랜 기간동안 방사선과 열이 발생한다. 따라서, 발전소에서 근무하는 작업자를 방사선으로부터 보호하고 열을 제거하기 위하여 사용후 연료는 발전소 핵연료 건물안의 수조(계속적으로 냉각하는 설비가 갖추어진 붕산수가 가득한 수조, "사용후 연료저장조"라 부른다)에 저장한다.The fuel used after nuclear power generates radiation and heat for a long time after being taken out of the reactor due to the fission products contained therein. Thus, in order to protect workers working at a power plant from radiation and to remove heat, the spent fuel is placed in a tank in the plant's nuclear fuel building (a tank full of boric acid water with a continuous cooling system, called a "used fuel storage tank"). Save it.

최근에는 물속에 사용후연료를 저장하는 방식이외에도 콘크리트 또는 납차폐제등으로 방사선을 막고 자연순환 공냉시키는 기술을 적용하여 여러 원전 및 중간저장시설을 운영하고 있다.Recently, in addition to the storage of spent fuel in water, it is operating several nuclear power plants and intermediate storage facilities by applying technology to prevent radiation and natural circulation air cooling with concrete or lead shielding agent.

사용후 연료는 방사성폐기물 이기는 하지만 쓰고남은 우라늄과 플루토늄과 같은 유용한 물질이 포함되어있다. 사용후 연료로부터 우라늄과 플루토늄과 같은 핵분열성물질을 추출해서 다시 연료로 제작하여 원자로에 사용하고 있다. 우리나라의 경우 미래의 자원이 될 수도 있는 사용후 연료를 바로 영구처분할 것인가 아니면 재처리 할것인가에 대한 국가 정책이 결정될 때 까지는 이를 중간처리 하기로 되어있다.The spent fuel is a radioactive waste but contains valuable substances such as spent uranium and plutonium. Nuclear fissile materials, such as uranium and plutonium, are extracted from the spent fuel and used as a fuel for reactors. In the case of Korea, it is supposed to intervene until national policy is decided on whether to immediately dispose of or reprocess the used fuel, which may be a future resource.

이러한 중간처리에 사용되는 용기는 도(1)에 나타낸것과 같이 원통형의 콘크리트 사일로(Silo)내부에 사용후 핵연료를 장착하도록 하는 구성을 취하고 있다.The container used for this intermediate treatment is configured to mount spent nuclear fuel inside a cylindrical concrete silo as shown in FIG.

이 형태는 직경 3.07미터 높이 6.52미터의 원기둥 형태로써 규격화된 크기를 취하고 있다. 그러나 이들 저장시설은 각각의 독립된 저장시설로써, 이들 저장시설의 경우는 도 4와 같이 단위 사일로와 사일로 사이의 일정 간격을 유지시켜 주어야 하기 때문에, 단위 면적당 설치되는 갯수가 적기 때문에 부지의 효율적인 이용이 어려웠으며 각각의 사일로별로 관리를 해야하므로 불편함과 함께 많은 문제점이 있었다.It is a cylindrical shape with a diameter of 3.07 meters and a height of 6.52 meters. However, these storage facilities are independent storage facilities, and in the case of these storage facilities, as shown in FIG. 4, a certain interval must be maintained between unit silos and silos. It was difficult and had to manage each silo, so there were many problems with inconvenience.

본 발명에서는 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 구성되었다.In the present invention has been configured to solve this problem.

본발명에 사용되는 용기의 구성을 보면 단일 사일로(Silo)와 동일한 구조를 취하고 있으나, 사일로를 구성하는 콘크리트를 원기둥 형태가 아닌 육면체 형식으로 구성하고 내측으로 사용후 핵연료를 투입하도록 구성하였다.The container used in the present invention has the same structure as a single silo, but the concrete constituting the silo is composed of a hexahedron type rather than a cylindrical shape and the spent fuel is injected into the inside.

사용후 핵연료를 처리하는 용기를 사일로(Silo)형태의 단일용기로 형성하지 않고 콘트리크 구조물 형태로 형성하였으며, 내측으로 일정간격씩 핵연료를 투입할 수 있도록 구성하였다.A container for treating spent fuel was formed in the form of a concrete structure without forming a silo-type single container, and was configured to inject nuclear fuel at regular intervals.

이러한 집체적인 구성으로써, 종래에 설치되던 사일로(Silo)형태의 저장용기보다 조밀하게 핵연료를 저장할 수 있게되어 저장시설내의 부지활용을 높일뿐만 아니라, 관리 및 처리가 용이한 특징이 있다.With such an integrated configuration, it is possible to store nuclear fuel more densely than a silo-type storage container, which is conventionally installed, thereby increasing the site utilization in the storage facility, as well as easy to manage and process.

도 1은 사용후 핵연료 저장용기의 구조도1 is a structural diagram of a spent fuel storage container

도 2는 사용후 연료의 평면도2 is a plan view of the spent fuel

도 3는 본 발명의 평면도3 is a plan view of the present invention

도 4는 종래 구성의 배치를 나타낸 평면도4 is a plan view showing the arrangement of a conventional configuration;

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1. 커버플레이트 2. 스토리지 플러그1. Cover Plate 2. Storage Plug

3. 철근 콘크리트 4. 탄소강 라이너3. reinforced concrete 4. carbon steel liner

5. 스텐레스 바스켓 6. 지르칼로이 튜브5. Stainless basket 6. Zircaloy tube

7. 분할벽 8. Lift shaft7. Partition wall 8. Lift shaft

본 발명은 사용후 핵연료의 저장에 있어서 보다 효과적으로 저장하고 사용부지의 활용도를 높이기 위하여 구성된 것이다.The present invention is configured to store more effectively in the storage of spent nuclear fuel and to increase the utilization of the site used.

육면체 형태로 철근콘크리트(3) 구조물을 형성하고 내측으로 핵연료를 투입한 공간을 형성하였다. 콘크리트 구조물에 설치되는 각각의 공간은 종래 사일로 형태의 구조와 동일하게 구성하였다.Reinforced concrete (3) structure was formed in the form of a cube and a space into which nuclear fuel was injected was formed. Each space installed in the concrete structure was configured in the same manner as the conventional silo-type structure.

각각의 투입공간을 살펴보면 최외측으로 철근콘크리트(3) 형태의 구조물이 있으며, 그 내측으로 탄소강 라이너(4)가 장착된다. 탄소강 라이너(4)의 내측으로는 스텐레스 바스켓(5)이 있으며, 스텐레스 바스켓의 내측으로 지르칼로이 튜브(6)가 장착된다. 지르칼로이 튜브(6) 내측으로는 사용후 핵연료(N)가 쌓이게 된다.Looking at each input space there is a structure of the form of reinforced concrete (3) on the outermost side, the carbon steel liner (4) is mounted to the inside. Inside the carbon steel liner 4 is a stainless basket 5, and a zircaloy tube 6 is mounted inside the stainless basket. The spent nuclear fuel N is accumulated inside the zircaloy tube 6.

도면에서 N으로 나타낸 것은 사용후 핵연료를 장착한것을 나타내고 있으며, 각각의 핵연료를 나타낸 것이다.In the drawing, N indicates that the spent fuel is mounted, and each fuel is shown.

사용후의 핵연료(N)는 도(1)에 보는 바와 같이 케이스 내측에 담겨진 형태로 투입되며 케이스는 방사형으로 형성된 분할벽에의해 분할되어 각각의 면에 핵연료가 장착된다. 이렇게 사용후 핵연료를 저장용기 내측으로 넣은 상태에서 상부를 스토리지 플러그(2)와 커버플레이트(1)를 이용하여 밀봉시킨다.After use, the nuclear fuel N is introduced into a shape contained inside the case as shown in FIG. 1, and the case is divided by a radially divided partition wall, and nuclear fuel is mounted on each surface. In such a state that the spent fuel is inserted into the storage container, the upper part is sealed using the storage plug 2 and the cover plate 1.

본 발명에서는 용기 내측을 구성하는 구성요소는 도 1과 같은 구성요소를 취하고 있으나, 배열은 도3과 같이 사각형 철근콘크리트(3) 내측으로 일정간격씩 분할하여 설치한것을 나타내고 있다. 따라서, 종래의 사일로(Silo)형태의 구조물에서는 각각의 사일로 별로 관리하였으나, 본발명의 용기에서는 하나의 구조물당 사일로 4기를 같이 관리하는 역할을 하게된다.In the present invention, the components constituting the inside of the container has the same components as in Fig. 1, but the arrangement shows that the rectangular reinforced concrete 3 is divided and installed at regular intervals as shown in Fig. 3. Therefore, in the conventional silo-type structure, each silo is managed for each silo, but the container of the present invention serves to manage 4 silos per structure.

본 발명에서는 도3과 4를 비교하면 알수 있듯이, 사일로 형식에서 4기가 배열된 면적보다 좁은면적에서 4기의 용기를 설치한것과 동일한 효과를 나타내고 있으므로, 제한된 공간에 집체적인 형태로써 설치할 수 있는 특징이 있다.In the present invention, as can be seen when comparing Figures 3 and 4, in the silo form has the same effect as the installation of four vessels in a narrower area than the four arrayed area, it can be installed in an integrated form in a limited space There is this.

사용후 핵연료를 집체형으로써 일괄적으로 관리하기 때문에, 현재 가동중인 원자력 발전소의 부지난이 해결되고, 사용후 핵연료의 관리가 용이한 효과가 있다.Since the spent fuel is collectively managed as a collective, the shortage of the currently operating nuclear power plant is solved, and the spent nuclear fuel can be easily managed.

또한, 사용후 핵연료 저장용기의 설계에서 방사선 차폐해석, 열역학적분석, 구조해석, 방사성폐기물 처리기술등 고도의 종합적인 기술이 요구되는 핵연료 저장분야에 대한 국내기술이 향상되는 효과가 있다.In addition, in the design of spent fuel storage containers, there is an effect of improving domestic technology in the field of nuclear fuel storage, which requires highly comprehensive technologies such as radiation shielding analysis, thermodynamic analysis, structural analysis, and radioactive waste treatment technology.

Claims

Reinforced concrete container for temporarily storing spent nuclear fuel,

Stainless steel basket (5) and the stainless steel basket (5) adjacent to the carbon steel liner (4) to the outermost side adjacent to the reinforced concrete (3) in the same structure as a silo of a single shape inside the hexahedron formed of the reinforced concrete (3) ),

Zircaloy tube (6) is mounted inside the stainless basket (5) is configured to inject spent fuel into the inside, these spaces are heavy water type, characterized in that formed in a predetermined space distributed position inside the cube Nuclear power plant storage container for nuclear fuel waste.