KR20140068075A - 원자로 연료공급 방법과 장치 - Google Patents

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KR20140068075A
KR20140068075A KR1020147007215A KR20147007215A KR20140068075A KR 20140068075 A KR20140068075 A KR 20140068075A KR 1020147007215 A KR1020147007215 A KR 1020147007215A KR 20147007215 A KR20147007215 A KR 20147007215A KR 20140068075 A KR20140068075 A KR 20140068075A
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매튜 더블유. 알레스
루이스 에이. 월턴
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뱁콕 앤드 윌콕스 뉴클리어 에너지, 인크.
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Abstract

원자로(40)의 연료공급은 연료조립체(10)를 제거하는 것을 포함한다. 제거방법은, 크레인(44)의 인양공구(80)를 연료조립체의 정상부에 하강하는 것을 포함한다. 하강된 인양공구는 연료조립체의 정상부 위로 연장하는 연료봉 조립체(70)의 부위(74)를 포위하고 또 수직으로 오버랩하는 아래쪽으로 연장하는 복수의 부재(82)를 포함한다. 인양공구를 연료조립체와 연결하기 위하여 아래쪽으로 연장하는 부재는 연료조립체의 정상부의 상응하는 대응구조(26)와 잠가진다. 연결된 연료조립체는 사용이 끝난 연료 풀 내로 크레인을 사용하여 이동되고, 또 인양공구는 연료조립체의 정상부의 상응하는 대응구조로부터 아래쪽으로 연장하는 부재를 잠금해제함으로써 연료조립체의 정상부로부터 분리된다.

Description

원자로 연료공급 방법과 장치{NUCLEAR REACTOR REFUELING METHODS AND APPARATUSES}
본 발명은 원자로 기술, 발전기술, 원자로 제어기술, 원자력 발전제어기술 및, 관련 기술에 관한 것이다.
원자로는 분열성 235U 동위원소에 농축된 산화 우라늄(UO2)를 함유하는 재료와 같은, 임계 질량의 분열성 재료를 포함하는 원자로 노심을 채용한다. 연료봉 (fuel rod)은 예컨대 세라믹 기지(matrix) 등에 매립된 펠렛으로서 분열성 재료를 포함하고, 다양한 구조적 구성을 취할 수 있다. 안전성을 증대하기 위하여, 분열성 재료를 함유하는 로드(rod)로서 원자로 노심을 조립하는 것이 통상적이다. 한 세트의 로드는 연료 조립체를 형성하기 위하여 예비 조립된다. 바람직하기에는, 연료 조립체에서 분열성 재료의 질량은 임계질량 이하로 유지된다. 연료조립체는 원자로 사이트(site)로 배송되고, 또 원자로 압력용기에서 그리드(grid)에 설치되어 노심을 형성한다. 미완결된 연쇄반응을 방지하기 위하여, 예컨대 중성자 흡수 제어봉이 압력용기에 함께 도입되기 이전에 중성자 흡수 제어봉을 연료 조립체에 삽입함으로써, 또 만일 채용된다면 중성자 감속제(예컨대, 상온의 물)를 생략함으로써, 설치하는 동안에 적절한 중성자 흡수재료가 제공된다.
도 1과 2를 참조하면, 그러한 조립체의 예시적인 예가 도시된다. 도 1은 중간 스페이서 그리드부재(14)에 의해 또 단부 스페이서 그리드부재(16, 18)에 의해 제어된 간격으로 서로 결합된 한 세트의 연로봉(12)을 포함하는 예시적인 연료조립체(10)를 도시한다. 도시한 예에서, 연료봉(12)은 17x17 어레이(array)를 형성한다. 연료조립체(10)는 일반적으로 실질적으로 신장되고, 또 표시된 갭(G)을 갖고서 도 1에 부분적으로 도시된다. 연료조립체(10)는 또한 중성자 흡수 제어봉이 자신을 통과하는 제어봉 안내튜브 또는 팀블(thimble: 20)과 같은 다른 부재를 적절히 포함한다. 하나 이상의 이러한 또는 유사한 튜브 또는 팀블은 원자로 노심 내(in-core) 센서를 위한 계기통로로서의 역할도 한다. 제어봉, 계기다발 등을 연료조립체(10)로의 결합 또는 그로부터의 분해를 용이하게 하기 위하여 상부 및 하부 노즐판(22, 24)이 구비된다. 도시한 상부 및 하부 노즐판(22, 24)은, 노심 내에 설치하는 동안에 연료 조립체의 정렬을 용이하게 하기 위하여 각각의 노즐판(22, 24)의 코너에 상부 및 하부 정렬핀(26, 28)을 각각 포함한다.
도 2는 노심 성형체(32)에 배치된 연료조립체(10)의 긴밀하게 포장된 그리드를 포함하는 조립된 원자로 노심(30)를 도시한다. 도 2에서, 각 연료조립체(10)내부로 제어봉 조립체(CRA)가 완전히 삽입된다. 도 2의 도면에서, 각각 대응하는 연료조립체(10)위로 연장하는 CRA의 상부 지지부재(34)만이 볼 수 있다. 각 CRA의 상부 지지부재는 통상적인 스파이더(spider) 또는 (도 2에서와 같이) 더 큰 부재 (2014.08.24 출원된 미국특허출원 제12/862,124호의 "원자로용 제어봉 조립체에서 연결로드와 제어봉을 결합하기 위한 단자부재"를 참조하고, 이는 몇몇 도시한 예를 위하여 그 전체로서 여기에 참조로 통합된다). 도시한 원자로 노심(30)은 비록 일반적으로 더 많거나 적은 연료조립체가 포함될 수 있지만, 69개의 연료조립체를 포함한다.
원자로 노심은 일반적으로 1년 내지 수년의 범위에서 설계 수명을 갖는다. 노심의 수명은 핵 연쇄반응의 작동에 의해 유발된 분열성 재료의 감소에 의해 제어된다. 작동을 계속하기 위하여, 연료공급 작동이 수행되어야 하는데, 사용이 끝난 (spent) 연료조립체는 제거되고 또 새로운 연료조립체에 의해 교체된다. 일반적으로, 이는 원자로의 가동중지를 수반하고, 연료조립체로 위쪽으로의 접근을 얻기 위하여 압력용기를 개방하고 또 임의의 구성부품을 제거하며, 크레인의 도움으로 연료조립체를 제거한다. 연료조립체와의 결합을 가능하게 하기 위하여, 각 연료조립체는 일반적으로 박스의 정상부(top)에 장착된 판스프링을 갖는 박스구조, 또는 포스트(post)사이에 장착된 미리 하중이 인가된 나선 코일스프링을 갖는 플레이트-포스트 구조와 끼워진다. 연료조립체는, 정상부 플레이트 아래에서 4개의 직각방향으로 측방향으로 회전(swing)하는 후크를 매개로 박스구조의 고정된 정상부 플레이트 또는 플레이트 -포스트 구조의 이동가능한 정상부 플레이트와 맞물리는 파지 (grappling)기구에 의해 인양된다. 박스 디자인에서, 후크는 바깥쪽으로 회전하여 박스의 정상부 플레이트와 맞물리는 한편, 플레이트-포스트 디자인에서 후크는 안쪽으로 회전하여 정상부 플레이트와 맞물린다.
이러한 연료공급 방식은 실질적인 불리함을 갖는다. 파지 후크의 회전운동은 각 연료조립체의 정상부에 인접한 큰 작업공간을 요구한다. 그러나 이러한 작업공간은 노심 성형체에 배치된 어레이에서 긴밀하게 근접한 인접하는 연료조립체의 존재에 의해 제한된다. 또한, 만일 연료공급 동안에 CRA가 연료조립체 내부로 완전히 삽입되어 남게되면(연료공급 공정 동안에 연료조립체에서 중성자 수의 억제를 유지하기 위하여 바람직하다), 스파이더는 완전히 제거되거나(스파이더로부터 수많은 제어봉의 각각을 개별적으로 분리하는 것에 수반하는 공정), 또는 파지 후크가 스파이더 위로 작동할 수 있도록 스파이더가 충분히 낮은 프로파일을 가져야 한다.
여기에 개시된 것은 이하의 내용을 읽으면 당업자에게 명백해질 다양한 이점을 제공하는 개량에 대한 것이다.
본 개시의 하나의 관점에서, 방법은 원자로의 연료공급을 수행하는 것을 포함한다. 연료공급작동은 원자로의 노심으로부터 연료조립체를 제거하는 것을 포함한다. 제거방법은, 크레인의 인양공구를 연료조립체의 정상부에 연결하되, 인양공구는 아래쪽으로 연장하는 부재의 조립체를 포함하고, 상기 연결작동은 아래쪽으로 연장하는 부재의 하부단부를 연료조립체의 정상부 및 둘레에 위치된 각각 대응구조에 잠그는(locking) 것을 포함하고; 크레인을 사용하여 인양공구와 연결된 연료조립체를 사용이 끝난 연료 풀(pool)내로 이동하며; 연료조립체의 정상부로부터 인양공구를 해제하되, 상기 해제작동은 아래쪽으로 연장하는 부재의 하부단부를 연료조립체의 정상부 및 둘레에 둘레방향으로 위치된 각각 대응구조로부터 잠금해제 (unlocking)하는 것을 포함한다.
본 개시의 다른 관점에서, 방법은 원자로의 연료공급을 수행하는 것을 포함한다. 연료공급은 원자로의 노심으로부터 연료조립체에 삽입된 제어봉 조립체(CRA)를 갖는 연료조립체를 제거하는 것을 포함한다. 제거방법은 크레인의 인양공구를 연료조립체의 정상부상으로 하강하되, 하강된 인양공구는 연료조립체의 정상부 위로 연장하는 CRA의 일부를 포위하고 또 수직방향으로 오버랩하는 복수의 아래쪽으로 연장하는 부재를 포함하고; 인양공구를 연료조립체와 연결하기 위하여 하강된 인양공구의 아래쪽으로 연장하는 부재를 연료조립체의 정상부의 상응하는 대응구조와 잠그고; 인양공구와 연결된 연료조립체를 크레인을 사용하여 사용이 끝난 연료 풀 내로 이동하며; 연료조립체의 정상부의 상응하는 대응구조로부터 아래쪽으로 연장하는 부재를 잠금해제함으로써 사용이 끝난 연료 풀에서 연료조립체의 정상부로부터 인양공구를 분리하는; 것을 포함한다.
본 개시의 다른 관점에서, 장치는 핵 연료조립체의 정상부에 대응구조를 포함하는 핵 연료조립체;와 크레인과 부착하기 위해 구성된 상부단부와 이 상부단부의 아래에 배치된 개방된 중앙영역을 포위하는 복수의 아래쪽으로 연장하는 부재를 포함하고서, 아래쪽으로 연장하는 부재의 하부단부가 핵 연료조립체의 정상부의 대응구조와 대응하도록 구성된 인양공구;를 포함한다.
본 개시의 다른 관점에서, 장치는 핵 연료조립체의 정상부에 대응구조를 포함하는 핵 연료조립체;와 핵 연료조립체에 삽입되되, 자신의 상부단부가 핵 연료조립체의 정상부로부터 연장하는 제어봉 조립체(CRA); 및 크레인과 부착하기 위해 구성된 상부단부와 이 상부단부의 아래에 배치된 개방된 중앙영역을 포위하는 아래쪽으로 연장하는 복수의 부재를 포함하고서, 아래쪽으로 연장하는 부재의 하부단부가 핵 연료조립체의 정상부의 대응구조와 대응하도록 구성된 인양공구;를 포함한다. 복수의 아래쪽으로 연장하는 부재에 의해 포위된 인양공구의 개방된 중앙영역은 아래쪽으로 연장하는 부재의 하부단부가 핵 연료조립체의 정상부의 대응구조와 대응할 때 CRA의 상부단부를 수용하도록 구성된다.
본 발명은 다양한 구성부품과 구성부품의 배열, 또 다양한 공정작동과 공정작동의 배열 형태를 취할 수 있다. 도면들은 단지 바람직한 실시예를 설명하기 위한 목적이고 본 발명을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다.
도 1과 2는 각각 종래 기술에 따른 핵 연료조립체와 핵 원자로 노심을 도시한다.
도 3은 원자로와 선택된 관련 구성부품의 개략 사시도를 도시한다.
도 4는 도 3의 원자로의 압력용기의 분해 사시도를 도시한다.
도 5는 선택된 내부 구성부품을 포함하는 도 4의 압력용기의 하부용기 부위의 분해 사시도를 도시한다.
도 6은 제어봉 조립체(CRA)가 연료조립체 위의 인출위치에 위치되면서, 제어봉 안내튜브 또는 팀블을 드러내기 위하여 연료봉이 생략된 핵 연료조립체의 사시도를 도시한다.
도 7은 제어봉 조립체(CRA)가 연료조립체에 삽입된 핵 연료조립체의 사시도를 도시한다.
도 8은 도 6과 7의 CRA의 상부 지지부재의 분리 사시도를 도시한다.
도 9는 상부 지지부재에 주목하여 연결로드와 CRA 사이의 J-잠금 결합을 나타내는 확대 사시 단면도를 도시한다.
도 10은 원자로로부터 사용이 끝난 핵 연료조립체를 하역하는 것에 관련된 부위를 포함하는 연료공급 흐름을 도표로 도시한다.
도 11, 12, 13, 14, 15, 15a, 16 및 16a는 도 10의 공정 흐름의 다양한 작동에 대한 사시도(도 15a 와 16a의 경우에는 부분 절개하여)를 도시한다.
도 17은 잠금 결합하도록 인양공구의 아래쪽으로 연장하는 부재의 하부 단부를 회전하기 위하여 개략적으로 표시된 모터를 포함하는 인양공구의 예시적인 실시예를 도시한다.
도 18-20은 각각이 삽입된 제어봉 조립체(CRA)를 갖는 3개의 핵 연료조립체의 평면도를 개략적으로 도시하고 또 인양공구와 연결하기 위하여 연료조립체의 정상부에 둘레방향으로 위치된 대응구조를 도시한다.
도 3-5를 참조하면, 예시적인 원자로가 도시된다. 도 3은 개략적으로 표시된사용이 끝난 연료 풀(fuel pool: 42)과 개략적으로 표시된 크레인(44)과 함께 원자로(40)를 도시한다. 도 4는 도 3의 원자로의 압력용기의 분해도를 도시한다. 압력용기는 하부 용기부위(50)와, 상부 용기부위(52) 및 스커트 또는 지지구조(54)를 포함한다. 도시한 구성에서, 압력용기는 하부 용기부위(50)의 적어도 일부가 지하에 배치되게 수직으로(도시된 바와 같이)장착된다. 스커트 또는 지지구조(54)의 바닥부는 지상에 있고 또 압력용기를 지지 및/또는 전도(tipping)에 대하여 압력용기를 편향시킨다. 도 3의 도시한 예에서, 사용이 끝난 연료 풀(42)은, 예시적인 예로써 붕산(용해가능한 중성자 흡수물질)과 같은, 선택적인 첨가제와 물을 함유하는 지하 풀이다. 도 5는 선택된 내부 구성부품을 포함하는 하부용기 부위(50)의 분해 사시도를 도시한다. 하부 용기부위(50)는 노심 성형체(32)와 연료조립체(10)의 어레이(단지 하나만이 도 5에서 예로써 도시된다)를 포함하는 원자로 노심을 포함한다. 원자로 노심은, 노심 바스켓(56)에 배치되고 또 이에의해 지지되는 노심 성형체(32)에 배치되고 또 이에의해 지지되며, 노심 바스켓(56)은 방사선 차폐, 선택적인 비상 냉각수배관(도시 안 됨) 등을 포함할 수 있다.
도시한 핵 원자로는, 전체로 내부의 제어봉 구동기구(control rod drive mechanism: CRDM)를 포함하는 상부 내부부재(58)를 포함한다. 도시한 예에서, 상부 내부부재(58)는 압력용기의 구조적인 조인트(하부 및 상부 용기부위(50, 52)사이의 접합부에 배치된)를 또한 형성하는 중간 플랜지(60)에 의해 지지된다. 연료 조립체(10)와 상부 내부부재(58)사이의 정렬은 연료조립체(10)의 상부 노즐판(22)의 코너부에서 상부 정렬핀(26)에 의해 적절히 제공된다. 이들 핀(26)은 연료조립체(10)와 원자로 내부부재(58)사이의 열팽창 차이와 결합을 잃지않고 방열에 기인하는 연료조립체의 확장(growth)을 수용하도록 설계된다.
도시한 원자로는 핵반응속도를 향상하기 위하여 중성자를 열평형화하는 (thermalize) 중성자 감속제로서의 역할도 하는 주 냉각제로서 경수(H2O)를 채용하는 열적 원자로이다. 대신에, 냉각제/감속제로서 산화 중수소(D2O)가 고려될 수 있다. 주 냉각제는 선택적으로, 만일 첨가되면 반응속도를 늦추는 중성자 흡수물질로 작용하는 선택적인 붕산과 같은, 선택된 첨가제를 함유한다. 압력용기는, 이 압력용기 내에서 주 냉각제의 순환을 안내하기 위하여 원통형상 중앙 라이저(riser) 또는 다른 내부 격실(compartment) 또는 구조(상세는 도시 안 됨)를 적절히 포함한다 . 주 냉각제 순환은 원자로 노심근처에서 주 냉각제의 가열에 의해 야기된 자연순환 또는, 중간 플랜지(60)에 또한 장착된 도시한 주 냉각제 펌프(62)에 의해 도움을 받거나 발생될 수 있다.
비록 도시되지는 않았지만, 몇몇 실시예에서 핵 원자로는 증기를 발생하도록 된다. 이러한 목적을 위해, 원자로 노심에 의해 가열된 주 냉각제는 그를 통해 보조 냉각제가 흐르는 보조 냉각제 루프와 열교환하는 주 루프를 통해 흐른다. 주 루프로부터 보조 루프로의 열전달은 보조 냉각제를 가열하고 또 이를 증기로 변환한다. 따라서 열적으로 결합된 주/보조 냉각제 루프는 증기 발생기를 형성한다. 몇몇 실시예에서, 증기 발생기는 압력용기의 외부에 존재하고, 다른 실시예에서 증기 발생기는 압력용기의 내부에 존재하는데, 예컨대 몇몇 고려된 실시예에서 상부 압력용기부위 (52)에 장착된다.
증기는, 예컨대, 발전소의 발전기의 터빈을 구동하여 핵 반응으로부터 전력을 생성하기 위하여 채용될 수 있다.
도시한 원자로는 가압수형 원자로(PWR)로 일반적으로 알려진 타입이고, 주 냉각제(물)는 정상작동 동안에 과열상태로 유지된다. 이는 정상작동 동안에 상부 용기부위(52)의 정상부에 위치된 증기 기포를 원하는 압력으로 유지함으로써 적절히 달성된다. 대신에, 원자로는 주 냉각제가 비등상태로 유지되는 비등수형 원자로(BWR)로 구성될 수 있다.
도시한 원자로(40)와 다른 구성부품, 예컨대 사용이 끝난 연료 풀(42) 및, 개략적으로 나타낸 크레인(44)이 예로서 도시된다. 수많은 변경이 고려된다. 예컨대, 압력용기는 제거가능한 정상부 또는 "캡(cap)"섹션을 갖는 것과 같이 다른 위치선정을 가질 수 있고, 또 유지보수 등을 위해 다양한 지점에 구비된 접근통로를 가질 수 있다. 몇몇 실시예에서, 전체 압력용기는 지하에 위치될 수 있다. 마찬가지로, 도시한 사용이 끝난 연료 풀(42)이 지하에 있고 또 하부 용기부위(50)를 포위하지만, 보다 일반적으로 사용이 끝난 연료 풀은 크레인(44)의 "도달범위" 내이면 어디에도 위치될 수 있고, 또 몇몇 실시예에서 지상에(또는 반대로 위로부터 적절한 접근을 갖고서 깊이 매몰될 수도 있다)있을 수 있다. 원자로(40)와 보조 구성부품(42, 44)들은 일반적으로 콘크리트 또는 강철 용기 구조물에 수용되는데, 이들 구조물은 도시되지 않는다. 크레인(44)은 개략적으로 도시되고, 또 일반적으로 원하는 수평 및 수직운동, 인양능력 들을 제공하는 임의의 적절한 구성을 갖는 한편 용기 구조물 내에 맞춰진다. 몇몇 적절한 크레인 구성은 오버헤드 크레인 구성, 갠트리( gantry) 크레인 구성, 타워 또는 햄머형 크레인 들을 포함할 수 있다.
도 3-5를 계속 참조하고 또 도 6-9를 추가로 참조하면, 각 연료조립체(10)와 결합된 제어봉 조립체(CRA: 70)를 사용하여 방사능 제어가 적절히 얻어진다. 도 6은 참조번호 10'로 표시된, 생략된 연료봉을 갖는 도시한 연료조립체를 도시한다. 예시적인 목적을 위하여 연로봉을 생략함으로써, 개략적인 부재(10')는 중성자 흡수 제어봉이 자신을 통해 연료조립체의 전체(수직방향)높이를 통하여 연장할 수 있는 제어봉 안내튜브 또는 팀블(20)을 나타낸다. CRA(70)의 대응하는 제어봉(72)은 도 6에서 완전히 인출된 (즉, 안내튜브 또는 팀블(20)로부터 완전히 인출된) 위치로 도시된다. CRA(70)는 안내튜브 또는 팀블(20)과 대응하는 패턴으로 제어봉(72) 다발을 결합하는 상부 지지부재(74)를 또한 포함한다. 상부 지지부재(74)는 통상적인 스파이더(spider)일 수 있고; 그러나 도시한 예에서, 상부 지지부재(74)는 제어봉(72)의 상부단부를 결합하는 더 긴 (수직방향)길이와 같은 다양한 이점을 제공하도록 된, 또 선택적으로 CRA(70)에 대하여 질량을 증가시키는 더 큰 부재이다. 도시한 상부 지지부재(74)는 도 8에 분리하여 도시되고 또 도 9에 측단면도로 도시된다. 도시한 상부 지지부재(74)는 2014.08.24 출원된 미국특허출원 제12/862,124호의 "원자로용 제어봉 조립체에서 연결로드와 제어봉을 결합하기 위한 단자부재"에 추가로 기재되고, 이는 그 전체로서 여기에 참조로 통합된다. 도 7은 연료조립체 (10)내로 완전히 삽입된 CRA(70)를 도시한다. 도 7에서, 적어도 상부 지지부재(74)를 포함한 CRA(70)의 일부는 완전히 삽입된 위치에서 연료조립체(10)의 정상부 위로 연장하는 것을 알 것이다.
도 6-9를 계속 참조하면, 원자로 노심의 방사능의 반응속도를 제어하기 위하여 CRA(70)는 연료조립체(10)내로 삽입되거나(도 7에 의해), 연료조립체(10)로부터 인출된다(도 6에 의해). 제어봉(72)은 중성자 흡수물질을 포함하고, 이에 따라 제어봉(72)이 연료조립체(10)내로 더 삽입됨에 따라 반응속도는 감소한다. 완전히 삽입된 위치(도 6)에서, 반응은 일반적으로 완전히 소멸된다. CRA(70)를 상승 또는 하강하기 위하여 연결로드(76)가 채용된다. 도 6, 7 및 9에 도시된 바와 같이, 연결로드(76)의 하부 단부는 CRA(70)의 상부 지지부재(74)와 연결된다. 연결로드(76)의 대향하는 상부단부는 도시되지는 않지만, 적절한 제어봉 구동기구(CRDM)유닛과 연결된다. 도시한 실시예(도 5 참조)에서 CDRM은 압력용기 내에 포함된 상부 내부부재(58)의 일부이고 또 완전히 내부이다. 대신에, CRDM은 압력용기 위의 외부에 (PWR에서 일반적이듯이) 또는 압력용기의 아래의 외부에(BWR에서 일반적이듯이)장착될 수 있고, 연결로드는 대응하는 CRA와 연결하기 위하여 적절한 용기 관통부를 관통한다.
도 3-5로 되돌아 가면, 비록 더 짧거나 더 긴 설계기간이 고려될 수도 있지만, 일반적으로 1년 내지 수년의 크기인 설계된 작동시간 동안에 원자로 작동을 지지하기 위하여 원자로 노심은 충분한 양의 분열성 재료를 갖는다. 그 후에, 원자로 (40)는 연료공급이 되고 또 그 다음 재가동된다. 이러한 목적을 위하여, 크레인 (44)은 연료조립체들 중의 하나와 연결하기 위하여 설계된 인양공구(80)롤 포함하거나 이와 작동적으로 연결된다. 연료공급 동안에, 인양공구(80)와 함께 작동하는 크레인(44)은 하부 용기(50)로부터 사용이 끝난 연료조립체를 이송하고 또 사용이 끝난 연료조립체를 사용이 끝난 연료 풀(42)에 적재한다. 개략적인 도시로써, 도 3은 사용이 끝난 연료 풀(42)내로 이송된 몇몇 사용이 끝난 연료조립체(10spent)를 도시한다. (도시한 사용이 끝난 연료 풀(42)은 지하에 있고 또 하부 용기부위(50)를 포위하지만, 더 일반적으로는 사용이 끝난 연료 풀은 크레인(44)의 "도달범위"내의 어디에도 위치될 수 있고, 또 몇몇 실시예에서 지상에 있을 수 있음을 주목해야 한다). 인양공구(80)와 함께 작동하는 크레인(44)은 또한 하부 용기(50)내로, 또 더 상세하게는 코어 성형체(32)내로, 새로운 연료조립체를 이송(즉, 적재)한다.
도 10-16을 참조하여, 연료공급 공정이 기술된다. 작동 S1에서, 연료공급에 대한 준비로 원자로가 정지된다. 원자로 정지작동 S1은 각 CRA(70)를 대응하는 연료조립체(10)내로 삽입하는 것을 포함하고, 또 도 7에 도시된 삽입된 구성을 생성한다. 압력용기의 개방을 허용하기 위하여 충분히 낮은 온도로 원자로를 냉각하기 위하여 적절한 시간지연이 허용된다. 수위를 감소하기 위하여 압력용기로부터 약간의 주 냉각제가 제거될 수도 있다. 작동 S2에서 (또한 도 3-5 참조), 상부 용기부위(52)가 제거(예컨대, 크레인(44)을 사용하여)된다. 작동 S2의 효과는 코어 성형체(32)에 배치된 (지금 사용이 끝난)연료조립체(10)로의 접근을 제공하는 것이다. 작동 S3에서, 도 11에 도시된 바와 같이, 각 연료조립체(10)에 대하여 이 연료조립체(10)와 삽입된 CRA(70)의 조합을 만들기 위하여 대응하는 CRA(70)로부터 연결로드(76)가 분리된다.
도 9를 간단히 참조하여, 연결로드(76)의 제거작동 S3을 수행하기 위한 적절한 조치가 기재된다. 본 실시예에서, 연결로드(76)의 하부 단부(76L)는 CRA(70)의 상부 지지부재(74)의 대응하는 수용부재(76M)내로 잠가지도록 설계된 베이오넷 (bayonet) 또는 J-잠금 결합(coupling)으로 마감된다. 도 9의 사시단면도는 CRA 상부 지지부재(74)의 대응하는 수용부재(76M)내부에서 보유지지구조(RR)에 대하여 스프링(SS)에 의해 편향된 잠금위치에서 연결로드(76)의 하부 단부(76L)를 도시한다. 따라서 스프링(SS)의 편향력에 대항하여 연결로드(76)를 아래쪽으로 가압하고 또 보유지지구조(RR)로부터 분리하기 위하여 연결로드(76)를 회전시킴으로써, 연결로드(76)는 CRA 상부 지지부재(74)로부터 해제된다. 더 일반적으로, 작동 S3가 신속하게 수행될 수 있도록 베이오넷, J-잠금 또는 다른 "퀵-릴리스(quick -release)"타입의 회전 결합이 채용될 수 있고, "홈" 과 "핀" 또는 다른 보유지지 조합이 다양하게 배치된다(예컨대, 연결로드 상의 홈과 CRA 수용부재 상의 핀 또는 핀들, 또는 그 반대). 몇몇 추가적인 예시적인 기재가 2014.08.24 출원된 미국특허출원 제12/862,124호의 "원자로용 제어봉 조립체에서 연결로드와 제어봉을 결합하기 위한 단자부재"에 제시되고, 이는 그 전체로서 여기에 참조로 통합된다. 퀵-릴리스 접근방식이 유리하지만, 작동 S3를 수행하기 위하여 다른 방식을 채용하는 것이 또한 고려될 수 있는데- 예컨대, 연결로드는 CRA와 영구적으로 연결(예컨대, 용접 등에 의해)될 수 있고, 또 작동 S3은 CRA와의 결합부에 또는 근처 지점에서 연결로드를 절단하는 것을 수반할 수 있다.
도 10을 계속 참조하면, 작동 S3의 완료 후, 얻어지는 유닛은 삽입된 CRA(70)을 갖춘 연료조립체(10)를 포함하고, 상부 지지부재(74)를 포함하는 CRA(70)의 정상 부위는 연료조립체(10)의 정상부 위로 연장한다. 이는 도 11에 도시된다. 작동 S4(또한 도 12 참조)에서, 인양공구(80)가 연료조립체(10)의 정상부 상으로 하강된다. 도 12에 도시된 바와 같이, 인양공구(80)는 크레인(44)과 부착하기 위하여 구성된 상부단부(81)를 포함한다. 도시한 인양공구(80)에서, 상부단부 (81)는 크레인(44)의 케이블 또는 아암과 부착하기 위한 루프(loop)를 포함한다. 인양공구(80)는 또한 연료조립체(10)의 정상부(예컨대, 상부 지지부재 (74))위로 연장하는 CRA(70)의 부위를 포위하고 또 수직방향으로 오버랩하는, 아래쪽으로 연장하는 복수의 부재(82), 즉 도시한 예에서 아래쪽으로 연장하는 4개의 로드 또는 바아(82)를 포함한다. 도시한 아래쪽으로 연장하는 부재(82)는, 하강된 인양공구 (80)의 아래쪽으로 연장하는 부재(82)의 하부단부(82L)가 연료조립체(10)의 정상부 및 둘레에서 각각 둘레방향으로 위치된 대응하는 구조와 정렬되도록 배열된 수직방향 로드 또는 바아이다. 도시한 실시예에서, 상부 노즐판(22)의 코너부에 위치된 연료조립체(10)의 상부 정렬핀(26)은 또한 연료조립체(10)의 정상부 및 둘레에서 대응구조(26)(즉, 도시한 실시예에서 인양핀(26))로서 역할한다. 그러나 다른 대응구조가 또한 고려된다. 예컨대, 대응구조는 연료조립체의 정상부 및 둘레에서 돌기부, 개구부 또는 오목부일 수 있다.
대응구조(예컨대, 인양핀(26))는 전체 연료조립체(10)가 대응구조 상에서 인양함으로써 위쪽으로 상승될 수 있도록 중량을 지탱하게 설계된다. 도시한 연료조립체(10)의 경우에, 이는 상부 및 하부 노즐판(22, 24)과, 제어봉 안내튜브 또는 팀블(20), 및 스페이서 그리드부재(14, 16, 18)를 강철 또는 다른 적절한 구조 재료(도 6에서 구조(10')로 가장 잘 도시된)로서 제작함으로써 성취된다. 연료조립 체(10)의 정상부 및 둘레에서 인양핀(26)은 용접, 나사연결, 이들의 조합 또는 다른 적절하게 하중지지 연결로써 상부 노즐판(22)에 결합된다.
도 10을 계속 참조하고 또 도 14, 15, 15a, 16 및 16a를 추가로 참조하면, 작동 S5에서 하강된 인양공구(80)는 연료조립체910)의 정상부와 연결된다. 연결작동 S5는, 연료조립체(10)의 정상부 및 둘레에서 각각 둘레방향에 위치된 대응구조, 예컨대 인양핀(26)을 갖는 아래쪽으로 연장하는 부재(80)의 하부단부(82L)를 잠가주는 것을 포함한다. 도시한 접근방식(도 14, 15, 15a, 16 및 16a 참조)에서, 잠금작동은 아래쪽으로 연장하는 부재(80)의 하부단부(82L)를 회전시킴으로써 각각의 인양핀(26)에 대하여 각 인양핀(26)위에(도시된 바와같이) 또는 내부에 배치된 하부단부를 잠가주는 것으로 수행된다. 이러한 목적을 위하여, 하부단부(82L)와 각각의 인양핀(26)은 잠금가능한 베이오넷 결합을 형성한다. 도 14는 각각의 인양핀(26)과 정렬되고 또 그 위로 하강된 하부단부(82L)들 중의 하나의 확대도를 도시한다. 본 도면에서 인양핀(26)에 홈(86)뿐만 아니라 인양핀(26)의 축소 부위(88)도 볼 수 있다. 이러한 구조(86, 88)들은 축소부위(92)를 갖는 하부단부(82L)의 오목부(90)와 협동하여 회전가능하게 맞물리는 잠금을 형성한다. 도 15는 인양핀(26)위로 완전히 하강된 하부단부(82L)의 확대도를 도시한다. 도 15a는 (잠금해제된) 잠금구조의 내부 구성부품을 나타내기 위하여 하부단부(82L)를 부분 절개한 도 15의 도면을 도시한다. 도 16은 약 90°회전한 후 하부단부(82L)의 확대도를 도시한다. 이러한 회전은 축소부위(92)가 홈(86)내부로 이동하여 잠금을 형성한다. 도 16a는 (잠가진) 잠금구조의 내부 구성부품을 나타내기 위하여 하부단부(82L)를 부분 절개한 도 16의 도면을 도시한다.
다른 실시예에서, 다른 회전가능하게 잠그는 "퀵-릴리스"구성이 채용될 수 있다. 예컨대, 달리 고려된 실시예에서, 아래쪽으로 연장하는 로드 또는 바아를 연료조립체의 정상부 및 둘레에서 대응하는 오목부와 결합하는 데에, 연결로드(76)를 CRA 상부 지지부재(74)와 결합하기 위한 도 9에 도시된 J-잠금 결합이 사용될 수 있다. 인양공구의 아래쪽으로 연장하는 부재의 하부단부에서 사용하기 위하여 고려된 다른 회전가능하게 잠그는 "퀵-릴리스"구성은 나사체결된 연결이다. 본 실시예에서, 하부단부는 핵 연료조립체의 정상부 둘레에 위치된 나사구멍과 대응하는 나사를 갖는다. 이 경우의 잠금은 원하는 토오크에 도달할 때까지 하부단부를 나사구멍 내에 나사체결되게 회전시킴으로써 마찰 잠금이 얻어진다.
도 17을 참조하면, 임의의 실시예에서 회전 잠금, 아래쪽으로 연장하는 부재, 또는 적어도 이들의 하부단부를 채용하는 것은, 동력화된 회전능력을 포함해야 한다. 도 17에 도시된 예시적인 예에서, 각각 아래쪽으로 연장하는 로드 또는 바아(82)는 하부단부(82L)의 동력화된 회전을 제공하는 개략적으로 나타낸 모터(94)를 포함한다. 비록 도 17이 각각 아래쪽으로 연장하는 로드 또는 바아(82)를 위하여 별개의 모터(94)를 도시하지만, 다른 실시예에서 적절한 구동 트레인(예컨대, 맞물린 회전 샤프트 등)을 매개하여 모든 하부단부의 회전을 구동하는 단일의 모터를 채용하는 것이 고려된다. 원자로가 정지된 때를 제외하고는 인양공구(80)가 압력용기 내부에 배치되지 않기 때문에, 인양공구(80)(모터(94)를 포함하는)는 핵 원자로의 작동온도에서 작동을 위하여 정격화될 필요는 없음이 또한 주목된다. 모터 (94)는 예컨대, 기밀되게 밀봉됨으로써 주 냉각제 및 연료 풀(도 3 참조)의 액체에의 침수에 대하여 튼튼해야 한다.
회전 잠금(예컨대, 베이오넷 또는 J-잠금 결합)의 다양한 실시예가 여기에 개시되지만, 비회전 잠금을 포함하는 다른 타입의 잠금이 또한 고려된다. 예컨대, 고려된 다른 실시예에서 잠금은 연료조립체의 정상부의 각각의 대응구조상에 클램프되는 동력화된 클램프를 채용할 수 있다.
도 10을 다시 참조하면, 작동 S6에서 인양공구(80)와 연결된 연료조립체(10)는 크레인(44)을 사용하여 사용이 끝난 연료 풀(42)내로 이동된다. 작동 S7에서, 연료조립체(10)의 정상부로부터 인양공구(80)가 해제된다. 해제 작동 S7은 연료조립체(10)의 정상부 및 둘레에서 각각 둘레방향으로 위치된 대응구조(예컨대, 인양핀(26))으로부터 아래쪽으로 연장하는 부재(82)의 하부단부(82L)를 잠금해제하는 것을 포함한다. 도시한 실시예에서, 이는 잠금작동에서 사용된 것과 반대방향으로 하부단부(82L)를 회전하는 것을 수반하고 또 그 다음 이제 사용이 끝난 연료 풀(42)에 존재하는 사용이 끝난 연료조립체로부터 잠금해제된 인양공구(80)를 위쪽으로 들어 올린다. 잠금 결합의 속성 및 구성에 따라 다른 잠금해제 작동이 채용될수 있다.
원자로 노심은 일반적으로 다수의 연료조립체(10)(원자로 노심(30)이 69개의 연료조립체를 포함하는 도 2의 예를 참조)를 포함한다. 따라서 잠금해제 작동 S7후, 언로드할 다음의 연료조립체가 선택되는 작동 S8이 수행되고, 공정은 작동 S4에서 시작을 되풀이 한다. 일단 모든 연료조립체가 언로드되면, 인양공구(80)가 저장위치에 대기하는 작동 S9가 수행된다. 대신에, 만일 원자로 내에 새로운 연료가 로드되면, 로딩 독크 또는 다른 공급원 위치로부터 새로운 연료조립체를 선택하고 또 새로운 연료조립체를 노심 성형체(32)내에 위치시키기 위하여 작동 S4, S5, S6, S7, S8에 유사한 자동들이 수행되고, 이어서 제어봉 재부착(작동 S3에 유사한) 수행, 상부 용기부위(52)의 교체(작동 S2에 유사한), 및 원자로 재가동(작동 S1에 유사하고, 또 선택적으로 재가동 이전에 다양한 완전성 또는 안전성 점검을 수행하는 것을 더 포함한다)한다. 이러한 유사한 로딩 작업들은 도 10에 도시되지 않았음을 주목하여야 한다. 추가로, 재로딩은 연결로드 또는 다른 내부 원자로 구성부품의 교체, 또는 다양한 검사 및/또는 세척작동 등을 포함할 수 있다.
인양공구(80)의 이점은 연료조립체(10)의 정상부 위로 실질적으로 연장하는 연료조립체(10)내에 삽입된 CRA를 수용하는 것이다. 인양 기구(mechanism)를 결합하기 위하여 아무런 회전운동이 요구되지 않기 때문에; 연료조립체 위의 대부분의 또는 모든 내부체적이 삽입된 CRA의 상부부위(74)에 의해 점유된 때라도 연료조립체는 인양될 수 있다. 둘레방향으로 배열된 아래쪽으로 연장하는 부재(82)는, 연료조립체(10)가 인양공구와 연결된 때 삽입된 CRA의 노출된 상부단부(예컨대, 상부 지지부재(74))를 포위함으로써 CRA의 노출된 부위를 수용한다. 아래쪽으로 연장하는 부재(82)는 인양공구(80)의 상부단부(81)아래에 배치된 개방된 중앙영역을 포위하여, 개방된 중앙영역이 연료조립체(10)의 정상부로부터, 삽입된 CRA의 위쪽으로의 연장부를 수용할 수 있다. 이러한 방식으로, 연료조립체910)가 인양공구(80)와 연결될 때(도 13 참조), CRA는 인양공구(80)를 수직방향으로 오버랩한다. 몇몇 실시예에서, CRA와 인양공구(80) 사이의 오버랩은 인양공구(80)의 아래쪽으로 연장하는 부재(82)의 수직방향 높이의 적어도 1/2이다.
도 18-20을 참조하면, 연료조립체, CRA 및 인양공구는 다양한 기하구조를 가질 수 있음을 알아야 한다. 도 18은 연료조립체(10)의 도시한 기하구조를 도시하는 것으로, 이는 도시한 도 18에 삽입된 상부 지지부재(74)를 포함하는 CRA를 갖는, 도 18의 위로부터 본 직4각형 단면을 갖는다. 도 19는 삽입된 동일한 상부 지지부재(74)를 포함하는 CRA를 갖는, 6개 측면을 갖는 6각형 연료조립체(22H)를 도시한 다. 본 실시예에서 연료조립체의 정상부 및 둘레에 6개의 대응구조(26H)가 위치된다 . 도시한 6개의 대응구조(26H)는 연료조립체(10)의 인양핀(26)과 동일하다. 대응하는 인양공구(도시 안 됨)은 각각의 6개의 인양핀(26H)과 대응하는 6각형 패턴으로 배열된, 6개의 아래쪽으로 연장하는 부재, 예컨대 6개의 아래쪽으로 연장하는 로드 또는 바아를 적절히 포함한다. 끝으로, 추가적인 예로서, 도 20은 CRA의 상부 지지부재역할을 하는 6개의 가지(branch)를 갖는 통상적인 스파이더(74T)를 갖는, 3개 측면을 가진 3각형 연료조립체(22T)를 도시한다. 본 실시예에는 3개의 대응구조 (26T)가 있는데, 이들은 본 실시예에서 오목부 또는 개구부(26T)로 구현된다. 대응하는 인양공구(도시 안 됨)는 각각의 3개의 개구부(26T)와 대응하는 등변 3각형 패턴으로 배열된, 3개의 아래쪽으로 연장하는 부재, 예컨대 6개의 아래쪽으로 연장하는 로드 또는 바아를 적절히 포함한다. 일반적으로, 연료조립체의 기하구조는 바람직하기에는 조밀하게 채워진 구성을 촉진한다.
바람직한 실시예들이 도시되고 또 기술되었다. 분명히, 앞선 상세한 설명을 읽고 또 이해한다면 수정 및 변경이 당업자에게 생길 것이다. 본 발명은 이들 수정 및 변경이 첨부된 특허청구의 범위 또는 그의 균등물의 범위에 속하는 한 그러한 모든 수정 및 변경들을 포함하는 것으로 해석되어야 하는 것으로 의도된다.

Claims (24)

  1. 원자로의 연료공급을 수행하되, 상기 연료 공급작동은 제거방법에 의해 원자로의 노심으로부터 연료조립체를 제거하는 것을 포함하고, 상기 제거방법은,
    크레인의 인양공구를 연료조립체의 정상부에 연결하되, 상기 인양공구는 아래쪽으로 연장하는 부재의 조립체를 포함하고, 상기 연결작동은 아래쪽으로 연장하는 부재의 하부단부를 연료조립체의 정상부 및 둘레에 위치된 각각 대응구조와 잠그는 것을 포함하고;
    크레인을 사용하여 인양공구와 연결된 연료조립체를 사용이 끝난 연료 풀 내로 이동하며; 및
    연료조립체의 정상부로부터 인양공구를 해제하되, 상기 해제작동은 아래쪽으로 연장하는 부재의 하부단부를 연료조립체의 정상부 및 둘레에 둘레방향으로 위치된 각각 대응구조로부터 잠금해제하는; 것을 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제거방법은, 연료조립체에 삽입된 제어봉 조립체(CRA)를 제거하는 것을 포함하지 않고, 또 CRA는 연료조립체가 인양공구와 연결될 때 인양공구를 수직방향으로 오버랩하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 CRA와 인양공구 사이의 오버랩은 인양공구의 수직방향 높이의 적어도 1/2인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 CRA와 인양공구 사이의 오버랩은 인양공구의 아래쪽으로 연장하는 부재의 수직방향 높이의 적어도 1/2인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 아래쪽으로 연장하는 부재는 아래쪽으로 연장하는 수직방향의 로드 또는 바아를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제거방법은, 연료조립체에 삽입된 제어봉 조립체(CRA)를 제거하는 것을 포함하지 않고, 또 인양공구의 아래쪽으로 연장하는 부재의 하부단부는 연료조립체가 인양공구와 연결될 때 삽입된 CRA의 상부단부를 포위하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 연료조립체의 정상부 및 둘레에서 둘레방향으로 위치된 대응구조는 돌기부, 개구부 및 오목부로 구성된 그룹으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 잠금작동은, 각각의 대응구조 위에 또는 내부에 배치된 하부단부를 각각의 대응구조와 잠가주기 위하여 아래쪽으로 연장하는 부재의 하부단부를 회전하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 아래쪽으로 연장하는 부재의 하부단부와 각각의 대응구조는 잠금가능한 베이오넷 또는 J-잠금결합을 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 원자로의 연료공급을 수행하되, 상기 연료 공급작동은 제거방법에 의해 원자로의 노심으로부터 연료조립체에 삽입된 제어봉 조립체(CRA)를 갖는 연료조립체를 제거하는 것을 포함를 제거하는 것을 포함하고, 상기 제거방법은,
    크레인의 인양공구를 연료조립체의 정상부상으로 하강하되, 하강된 인양공구는 연료조립체의 정상부 위로 연장하는 CRA의 일부를 포위하고 또 수직으로 오버랩하는 복수의 아래쪽으로 연장하는 부재를 포함하고;
    인양공구를 연료조립체와 연결하기 위하여 하강된 인양공구의 아래쪽으로 연장하는 부재를 연료조립체의 정상부의 상응하는 대응구조와 잠가주며;
    인양공구와 연결된 연료조립체를 크레인을 사용하여 사용이 끝난 연료 풀 내로 이동하고; 및
    연료조립체의 정상부의 상응하는 대응구조로부터 아래쪽으로 연장하는 부재를 잠금해제함으로써 사용이 끝난 연료 풀에서 연료조립체의 정상부로부터 인양공구를 분리하는; 것을 포함하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 하강된 인양공구의 아래쪽으로 연장하는 부재는, 이 아래쪽으로 연장하는 부재의 수직방향 높이의 적어도 1/2로 연료조립체의 정상부 위로 연장하는 CRA의 부위를 수직방향으로 오버랩하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 연료조립체의 정상부의 상응하는 대응구조는 돌기부, 개구부 및 오목부로 구성된 그룹으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 잠금작동은, 아래쪽으로 연장하는 부재의 하부단부를 연료조립체의 정상부의 상응하는 대응구조와 잠가주기 위하여 적어도 아래쪽으로 연장하는 부재의 하부단부를 회전하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 잠금작동은, 상기 아래쪽으로 연장하는 부재와 연료조립체의 정상부의 상응하는 대응구조와의 사이에 베이오넷 또는 J-잠금결합을 맞물리는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 아래쪽으로 연장하는 부재는 잠금작동 동안에 회동하지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 아래쪽으로 연장하는 복수의 부재는 적어도 3개의 아래쪽으로 연장하는 부재로 이루어진 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 아래쪽으로 연장하는 복수의 부재는 N개의 아래쪽으로 연장하는 부재로 이루어지고, 여기서 N은 적어도 4인 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 크레인과 부착하기 위해 구성된 상부단부;와
    이 상부단부의 아래에 배치된 개방된 중앙영역을 포위하는 아래쪽으로 연장하는 복수의 부재; 를 포함하고서, 이 아래쪽으로 연장하는 부재의 하부단부가 핵 연료조립체의 정상부의 대응구조와 대응하도록 구성된, 인양공구를 포함하는 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 핵 연료조립체의 정상부의 대응구조를 포함하는 핵 연료조립체를 더 포함하는 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 핵 연료조립체의 정상부로부터 연장하는 상부단부를 갖고서 핵 연료조립체에 삽입된 연료봉 조립체(CRA)를 더 포함하고;
    상기 아래쪽으로 연장하는 부재의 하부단부가 핵 연료조립체의 정상부의 대응구조와 대응할 때, 상기 아래쪽으로 연장하는 복수의 부재에 의해 포위된 인양공구의 개방된 중앙영역이 CRA의 상부단부를 수용하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 인양공구의 아래쪽으로 연장하는 부재는 아래쪽으로 연장하는 로드 또는 바아를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 아래쪽으로 연장하는 로드 또는 바아는 수직방향으로 지향된 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 아래쪽으로 연장하는 복수의 로드 또는 바아는 적어도 3개의 아래쪽으로 연장하는 로드 또는 바아로 이루어 진 것을 특징으로 하는 장치.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 상기 아래쪽으로 연장하는 복수의 로드 또는 바아는 N개의 아래쪽으로 연장하는 로드 또는 바아로 이루어지고, 여기서 N은 적어도 4인 것을 특징으로 하는 장치.
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