KR20140074335A

KR20140074335A - 고준위 방사성 폐기물을 저장하는 것을 위한 환기 시스템

Info

Publication number: KR20140074335A
Application number: KR1020147009248A
Authority: KR
Inventors: 크리쉬나 피. 싱
Original assignee: 홀텍 인터내셔날, 인크.
Priority date: 2011-09-08
Filing date: 2012-09-10
Publication date: 2014-06-17
Also published as: CN103858175A; US20140226777A1; WO2013036970A1; JP2014529079A; EP2754157A1; EP2754157A4; US10147509B2

Abstract

본 발명은 공기유입구 강수관 캐비티(cavity)를 형성하고 축을 따라 연장되는 공기유입구쉘(shell), 각 저장소쉘이 저장소 캐비티를 형성하고 축을 따라 연장되는 복수의 저장소쉘, 및 각 저장소쉘에 대하여 상기 공기유입구 강수관 캐비티의 하부로부터 상기 저장소 캐비티의 하부까지의 제1 공기전달통로를 형성하는 제1 공기전달파이프를 포함하고, 상기 제1 공기전달통로 각각의 전체는 모든 다른 상기 제1 공기전달통로의 전체와 다른, 지반면 아래의 저장소 집합체; 하나 또는 그 이상의 상기 저장소 캐비티에 위치하는 고준위 방사성 폐기물을 수용하는 것을 위한 밀폐하여 봉인된 용기; 및 상기 저장소쉘 각각의 맨 위에 위치하고, 적어도 하나의 공기유출구 통로를 포함하는 뚜껑;을 포함하는, 고준위 방사성 폐기물을 저장하는 것을 위한 환기 시스템일 수 있다.

Description

고준위 방사성 폐기물을 저장하는 것을 위한 환기 시스템{VENTILATED SYSTEM FOR STORING HIGH LEVEL RADIOACTIVE WASTE}

본 출원은 2011년 9월 8일에 출원된 미국 임시 특허 출원 제61/532,392호에 대하여 우선권을 주장하고, 상기 출원의 내용 모두는 참조로서 본 출원에 포함된다.

본 발명은 고준위 방사성 폐기물을 저장하는 것을 위한 환기 시스템에 일반적으로 관련되고, 극심한 자연현상 뿐만 아니라 인간의 활동으로부터의 위협에 대하여 매우 안전한 용기화된 고준위 방사성 폐기물을 위한 환기 시스템에 특히 관련된다.

50년 전의 상업적인 원자력 에너지의 시작이래로 미국 원자로에 의하여 생산된 광대한 양의 사용후핵연료는 연료 저장조에 현재 저장된다. 지난 15년동안, 시설들은 사용후핵연료를, 사용후핵연료는 퇴행성의 산화를 방지하기 위하여 헬륨과 같은 기체에 의하여 둘러쌓이는 극도로 건조한 상태에서 저장되기 때문에 그렇게 불리는, 소위 “건조 저장법” 시스템으로 움직여 왔다. 캐스크(cask) 내의 사용후핵연료의 건조 저장법은 리히터 규모 9.0의 지진과 뒤따르는 13.1 + 미터 높이의 쓰나미의 두 사건이 부지에 있는 단일 캐스크에 누출을 일으키는 것에 실패했던 후쿠시마 원전 대재해 동안에 그 자체로 극도로 잘 이행된다. 반면에, 연료 저장조는 냉각의 손실과 구조적인 손상을 겪는다. 후쿠시마 경험은 사용후핵연료를 저장하는 믿을만한 안정한 수단으로서 건조 저장법에 대하여 굳건한 신임을 가진다. 후쿠시마 전에도, 9/11의 깨우침과 관련된 안전은 그것을 건조 저장소로 움직이는 것에 의하여 물로 채워진 저장조 내에 저장되는 저장된 사용후핵연료를 줄였고, 미국에 강한 인상을 주었다. 현재, 수톤의 사용후핵연료의 많은 수의 캐니스터는 미국에서 상업적인 저장소 시설에 있는 현지에 저장된다.

현재, 사실상 모든 원자력 발전소 사이트는 자신의 현지의 저장 시설을 가지고, 공통적으로 독립 사용후핵여료 저장 설비(Independent Spent Fuel Storage Installation”(ISFSIi”))로 언급된다. 단독으로 서 있는 지반면 위의 캐스크가 적재되는 ISFSI는 비록 건조 저장 캐스크가 어느 산업용 발전소에서 가장 테러 방지 구조물 중의 하나더라도 공동체의 동의인 “시각적인” 문제를 일으키는 발전소의 전경에 명백한 존재이다. 그렇더라도, 9/11 형태의 공격의 인지된 위험은 미국 발전소에서 사용 중인 캐스크는 환경으로 유출되는 어떠한 방사능 문제 없이 비행기 충돌로부터의 충격을 견딜 수 있다는 것을 지지하는 미국 국가 연구소의 전문가에 의하여 널리 공개된 과학적 발견에 의하여 거의 개선되지 않은 불편한 느낌을 더한다. 건조 저장 시스템의 최고의 구조적인 특징은 가장 안전하고 공공의 건강과 안전 보장과 함께 사용후핵연료가 안전하게 저장될 수 있는 제한된 수의 부지에서 건조 저장 캐스크 내에 사용후연료의 잠정 저장(Interim Storage)을 요구하는 대통령 블루리본 위원회(Presidential Blue Ribbon Commission)에서의 최근 보고에서의 역할을 할 것 것이다. 기간 독립 저장 시설(Independent Storage Facility, ISF)는, 300년 서비스 수명과 같이, 중기의 사용에 대한 안전한 보장 시스템을 기술하는데에 사용될 것이고, 이는 가까운 미래에 처리 부지를 설립하는 요구를 전환할 것이며 사용후 연료에 대한 생산적인 사용을 제공하는 미래의 과학적인 발딜의 전방을 보호할 것이다. 똑같이 중요하게, 타고난 안정성의 측면에서, 공공의 자신감과 승인을 얻는 건조 저장 시스템을 갖는 것이 필요하다.

본 발명은 고준위 방사성 폐기물에 대한 방사선 차폐를 제공하고, 중복 가외성(redundancy)를 보장할 수 있는 고준위 방사성 폐기물을 저장하는 것을 위한 환기 시스템을 제공하는 것이다.

일 실시예에서, 본 발명은 공기유입구 강수관 캐비티(cavity)를 형성하고 축을 따라 연장되는 공기유입구쉘(shell), 각 저장소쉘이 저장소 캐비티를 형성하고 축을 따라 연장되는 복수의 저장소쉘, 및 각 저장소쉘에 대하여 상기 공기유입구 강수관 캐비티의 하부로부터 상기 저장소 캐비티의 하부까지의 제1 공기전달통로를 형성하는 제1 공기전달파이프를 포함하고, 상기 제1 공기전달통로 각각의 전체는 모든 다른 상기 제1 공기전달통로의 전체와 다른, 지반면 아래의 저장소 집합체; 하나 또는 그 이상의 상기 저장소 캐비티에 위치하는 고준위 방사성 폐기물을 수용하는 것을 위한 밀폐하여 봉인된 용기; 및 상기 저장소쉘 각각의 맨 위에 위치하고, 적어도 하나의 공기유출구 통로를 포함하는 뚜껑;을 포함하는, 고준위 방사성 폐기물을 저장하는 것을 위한 환기 시스템일 수 있다.

다른 실시예에서, 본 발명은 공기유입구 강수관 캐비티를 형성하고 축을 따라 연장되는 공기유입구쉘, 각 저장소쉘이 저장소 캐비티를 형성하고 축을 따라 연장되는 복수의 저장소쉘, 및 상기 공기유입구 캐비티의 하부 부분과 상기 저장소 캐비티 각각의 하부 부분 사이에 밀폐하여 봉인된 통로를 형성하는 파이프를 포함하는 지반면 아래의 저장소 집합체; 하나 또는 그 이상의 상기 저장소 캐비티에 위치하는 고준위 방사성 폐기물을 수용하는 것을 위한 밀폐하여 봉인된 용기; 및 상기 저장소쉘 각각의 맨 위에 위치하고, 적어도 하나의 공기유출통로를 포함하는 뚜껑;을 포함하고, 상기 각 저장소 캐비티에 대하여 상기 파이프망은 상기 공기유입구 캐비티로부터 상기 저장소 캐비티에 이르는 적어도 3개의 공기전달통로를 정의하고, 상기 3개의 공기전달통로 각각의 전체는 나머지 2개의 공기전달통로의 전체와 다른, 고준위 방사성 폐기물을 저장하는 것을 위한 환기 시스템일 수 있다.

또 다른 실시예어서, 본 발명은 공기유입구 강수관 캐비티를 형성하고 축을 따라 연장되는 공기유입구쉘, 각 저장소쉘이 저장소 캐비티를 형성하고 축을 따라 연장되는 복수의 저장소쉘, 및 상기 공기유입구 캐비티의 하부 부분과 상기 저장소 캐비티 각각의 하부 부분 사이에 밀폐하여 봉인된 통로를 형성하는 파이프를 포함하는 지반면 아래의 저장소 집합체; 밀폐하여 봉인되고 상기 지반면 아래의 저장소 집합체가 내부에 위치하는 인클로져 캐비티를 형성하는 인클로져; 상기 공기유입구쉘 각각과 상기 저장소 캐비티에 접근을 제공하는 상기 인클로져 내의 개구; 하나 또는 그 이상의 상기 저장소 캐비티에 위치하는 고준위 방사성 폐기물을 수용하는 것을 위한 밀폐하여 봉인된 용기; 상기 저장소쉘 각각의 맨 위에 위치하는 뚜껑; 및 각 저장소 캐비티에 대하여 뜨거운 공기가 상기 저장소 캐비티를 나가는 것을 허용하는 것을 위한 적어도 하나의 공기유출통로; 를 포함하는, 고준위 방사성 폐기물을 저장하는 것을 위한 환기 시스템이 수 있다.

또 다른 실시예에서, 본 발명은 저장소 캐비티를 형성하는 적어도 하나의 저장소쉘; 차가운 공기를 상기 저장소 캐비티의 하부로 안내하는 것을 위한 적어도 하나의 공기전달통로; 뜨거운 공기가 상기 저장소 캐비티를 나가는 것을 허용하는 것을 위한 적어도 하나의 공기유출통로; 상기 저장소 캐비티 내에 위치하는 고준위 방사성 페기물을 수용하는 것을 위한 적어도 하나의 밀폐하여 봉인된 용기; 밀폐하여 봉인되고 내부에 상기 적어도 하나의 저장소쉘이 위치하는 인클로져 캐비티를 형성하는 인클로져; 상기 저장소 캐비티에 접근을 제공하는 상기 인클로져 내의 개구; 상기 저장소 캐비티의 상단을 둘러싸는 뚜껑; 및 상기 밀폐하여 봉인된 용기 내부의 상기 고준위 방사성 폐기물을 위한 방사선 차폐를 제공하는, 상기 인클로져 캐비티의 남아 있는 부피를 채우는 저준위 방사성 페기물; 을 포함하는, 고준위 방사성 폐기물을 저장하는 것을 위한 환기 시스템일 수 있다.

나아가 다른 실시예에서, 본 발명은 개방된 상단과 폐쇄된 하단을 가지는 저장소 캐비티를 형성하고, 대량의 저준위 방사성 폐기물을 포함하는 방사선 차폐체; 차가운 공기를 상기 저장소 캐비티의 하부로 안내하는 것을 위한 적어도 하나의 공기전달통로; 뜨거운 공기가 상기 저장소 캐비티를 나가는 것을 허용하는 것을 위한 적어도 하나의 공기유출통로; 상기 저장소 캐비티 내에 위치하는 고준위 방사성 페기물을 수용하는 것을 위한 적어도 하나의 밀폐하여 봉인된 용기; 및 상기 저장소 캐비티의 상기 개방된 상단을 둘러싸는 뚜껑;을 포함하는, 고준위 방사성 폐기물을 저장하는 것을 위한 환기 시스템일 수 있다.

나아가, 본 발명의 적용 영역은 이하에서 제공되는 상세한 기술로부터 분명해질 것이다. 상세한 설명 및 구체적인 예는본 발명의 바람직한 실시예를 가리키는 한편, 오직 설명을 위한 것이고 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아님이 이해되어야 한다.

본 발명은 상세한 설명과 수반된 도면으로부터 완전히 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 따르면, 은 고준위 방사성 폐기물에 대한 방사선 차폐를 제공하고, 중복 가외성(redundancy)를 보장할 수 있는 고준위 방사성 폐기물을 저장하는 것을 위한 환기 시스템을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 저장소 집합체(100)의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고준위 방사성 폐기물을 저장하는 것을 위한 환기 시스템의 도 4의 Ⅱ-Ⅱ를 따른 단면도이고, 환기 시스템은 지반면 아래에 위치한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 고준위 방사성 폐기물을 저장하는 것을 위한 환기 시스템의 도 4의 Ⅲ-Ⅲ를 따른 단면도이고, 환기 시스템은 지반면 아래에 위치한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 고준위 방사성 폐기물을 저장하는 것을 위한 환기 시스템의 등축도이고, 환기 시스템은 지면으로부터 제거되고 일부 잘려져 도시된다.
도 5a는 도 3의 V-A 영역의 확대도이다.
도 5b는 도 3의 V-B 영역의 확대도이다.
도 5c는 도 3의 V-C 영역의 확대도이다.
도 6은 도 3의 VI 여역의 확대도이다.
도 7은 도 3의 VII 영역의 확대도이다.
도 8은 공기유입구 캐비티의 상단을 감싸는 제거가능한 뚜껑을 가진 도 4의 환기 시스템의 공기유입구 쉘의 상부 부분의 확대도이다.
도 9는 도 2의 IX 영역의 확대도이다.
도 10은 환기 시스템에 사용되는 저장소 집합체의 다른 실시예에서 통합될 수 있는 균압 파이프망의 간략도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 환기 시스템의 단면도이고, 저준위 방사성 폐기물은 고준위 방사성 폐기물 차폐에 이용된다.

본 발명의 원리에 따른 상세한 설명은, 기술된 전체 설명의 일부로 고려될 수 있는 첨부 도면을 참조하여 읽혀야 한다. 여기에 기술된 본 발명의 실시예의 상세한 설명에는, 방향 또는 지향에 관련된 어떠한 참조도 단순히 설명의 편의를 위한 것이며 본 발명의 범위를 제한하지 않는다. 상대적인 용어, 예를 들면, "아래쪽의", "위쪽의", "수평의", "수직의", "위의", "아래의", "위로", "아래로", 상부", "하부" 및 그것의 파생(예, "수평적으로", "아래방향으로", "윗방향으로", 등)은 후술하는 도면에 도시된 바와 같이 기술되는 방향을 참조하여 이해되어야 한다. 이러한 상대적인 용어들은 설명의 편의를 위한 것이며, 특정한 방향으로 작동하거나 동작하는 장치를 배타적으로 지칭하는 것이 아니다. "부착되는", "붙여지는", "연결되는", "결합되는", "상호결합되는"과 유사한 용어들은 구조물이 그 사이에 오는 구조물을 통하여 직접적으로 또는 간접적으로 부착되거나 고정될 수 있는 것을 의미하고, 특별히 다르게 기술되지 않는한 움직일 수 있거나 강건하게 고정되는 관계 모두를 의미한다. 게다가, 본 발명의 특징 및 장점은 예시된 실시예에서 참조에 의하여 설명된다. 따라서, 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다.

배경기술을 거쳐, 본 발명은, 특정한 실시예에서, 2012년 3월 9일자로 Singh에게 등록된 미국 특허 7,676,016에 개시된 시스템 및 방법의 진보이다. 그러므로, 시스템의 구조적인 상세와 기능의 전부는, 미국 특허 7,676,016에 개시된 바와 같이, 참조에 의하여 여기에 통합된다. 미국 특허 7,676,016에 개시된 시스템의 구조적인 측면은 본 발명의 특정한 실시예에 통합될 수 있음이 이해되어야 한다.

도 1 내지 4를 참조하면, 고준위 방사성 폐기물 저장을 위한 환기 시스템(1000)은 본 발명의 일 실시예에 따라 설명된다. 환기 시스템(1000)은 저장소 집합체(100), 복수의 제거 가능한 뚜껑(200A-B), 인클로져(enclosure, 300), 방사선 차폐 채움재(400) 및 밀폐하여 봉인한(hermetically sealed) 캐니스터(canister, 500)을 일반적으로 포함한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 환기 시스템(1000)은 지면(10)으로부터 제거된다(도 2-3). 그러나, 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 환기 시스템(1000)은 지반면 아래의 환경(즉, 지면(10)의 지반 평면(15) 아래) 수준에서 고준위 방사성 폐기물을 담는 다수의 밀폐하여 봉인된 용기(500)의 건조 저장을 달성하도록 특별히 설계된다.

전형적인 실시예에서, 환기 시스템(100)의 실질적인 전체(제거 가능한 뚜껑(200A-B)는 제외)는 지반 평면(15)의 아래에 있다. 더욱 특별하게는, 전형적인 실시예에서, 인클로져(300)의 지붕 슬래브(302)의 상면(301)은 주위의 지반 평면(15)과 실질적으로 같은 높이이다. 다른 실시예에서, 환기 시스템(1000)의 일부는 지반 평면(15) 상에 돌출될 수 있다. 그러한 경우에는, 저장소쉘(110B)안에 지지되는 밀폐하여 봉인된 캐니스터(500)의 전부가 지반 평면(15) 밑에 있는 한, 환기 시스템(1000)은 여전히 “지반면 아래”라고 간주된다. 이는 ISFSI 또는 ISF에서 주위의 흙/지면(10)의 방사선 차폐 효과의 모든 이점을 취한다. 그러므로, 흙/지면(10)은 지상의 보호재에에 의해 달성될 수 없는 환기 시스템(1000) 내에 저장된 고준위 방사선 폐기물을 위한 일정 정도의 방사선 차폐를 제공한다.

본 발명은 사용후핵연료의 저장을 위해 사용되고 있는 바와 같이, 여기에 기술될 것이며, 환기 시스템(1000)은 고준의 방사성 폐기물의 다른 형태를 저장하는 것에 사용될 수 있다. 여기서 사용된 바와 같이, 용어 “밀폐하여 봉인된 용기(500)”는 사용후핵연료 등의 고준위 방사성 폐기물의 건조 저장을 위해 밀폐하여 봉인된 캐니스터(canister) 및 열전도성 캐스크(cask) 모두를 포함하도록 의도된 것이다. 전형적으로, 그러한 용기(500)는 벌집모양의 격자거더/배스킷(basket), 또는 이격된 관계에서 복수의 사용후연료봉을 그 안에 수용하도록 직접적으로 지어진 다른 구조를 포함한다. 본 발명의 사용에 특별히 적합한 캐니스터의 예는 다양한 목적의 캐니스터(Multi-purpose canister, MPC)이다. 본 발명의 사용에 특히 적합한 MPC는 1999년 4월 27일에 Krishna Singh에게 등록된 미국 특허 5,898,747에 개시되고, 그 전부는 참조에 의하여 여기에 통합된다.

환기 시스템(1000)은 수직을 이루고, 고준위 사용후연료캐니스터 이송 작동을 위한 100톤 및 125톤 이송 캐스크와 호환가능한 환기 건조 저장 시스템이다. 환기 시스템(1000)은 어떠한 크기 또는 형태의 이송 캐스크와 호환되도록 변경/설계 될 수 있다. 환기 시스템(1000)은 지상의 보호재 대신에 ISFSI 또는 ISF에서의 저장을 위해 고준위 방사성 폐기물을 담는 다수의 밀폐하여 봉인된 용기(500)을 받아들이도록 설계된다.

환기 시스템(1000)은 자연 대류/환기를 통하여 밀폐하여 봉인된 용기(500) 내에서 고준위 방사성 폐기물의 수동 냉각을 가능하게 하는 자연 저장 시스템이다. 환기 시스템(1000)은 송풍기(blower) 및 폐루프 강제 유체 냉각 시스템 등의 강제 냉각 설비로부터 자유롭다. 대신, 환기 시스템(1000)은 밀폐하여 봉인된 용기(500)에 대하여 공기의 필연적인 순환을 유발하기 위하여 상승하는 데워진 공기의 자연현상, 즉 굴뚝 효과, 을 활용한다. 본질적으로, 환기 시스템(1000)은 지반면 아래에서 고준위 방사성 폐기물을 담는 다수의 용기(500)의 필수 환기/냉각을 달성할 수 있는 복수의 변경된 환기 수직 모듈을 포함한다.

저장소 집합체(100)은 수직으로 방향의 공기유입구쉘(110A), 복수의 수직 방향의 저장소쉘(110B), 및 공기를, (1) 공기유입구쉘(110A)로부터 저장소쉘(110B)까지, 및 (2) 인접한 저장소쉘(110B)들 사이로, 분배하는 것을 위한 파이프 망(150)을 일반적으로 포함한다. 저장소쉘(110B)는 공기유입구쉘(110A)을 둘러싼다. 실시예에서, 공기유입구쉘(110A)은 구조적으로 저장소쉘(110B)과 동일하다. 그러나, 아래에서 논의될 바와 같이, 공기유입구쉘(110A)은 환기 시스템(1000) 안으로의 차가운 공기를 위한 입구 강수관(downcomer) 통로로서 기능할 수 있도록 빈 상태(즉, 열부하가 없고 및 방해받지 않는) 로 유지되도록 한다. 각각의 저장소쉘(110B)은 쌓아진 배열 내에서 두 개의 밀폐하여 봉인된 용기(500)를 수용하고 용기(500)를 위한 저장/냉각 챔버(chamber)로서 기능하도록 맞춰진다. 그러나, 본 발명의 일부 실시예에서는, 공기유입구쉘(110A)의 공기유입구 캐비티(111A)가 저장소쉘(110B)를 환기시키는 것을 위한 차가운 공기의 입구를 허용한다면 공기유입구쉘(110A)은 저장소쉘(110B)과 구조적으로 다르게 설계될 수 있다. 간단히 말하면, 공기유입구쉘(110A)의 공기유입구 캐비티(111A)는 파이프망(150, 후술함) 안으로 차가운 공기의 주입을 위한 강수관 통로로서 기능한다.

다른 실시예에서, 공기유입구쉘(110A)은 단면 형상, 단면 크기, 구조의 재료 및/또는 저장소쉘(110B)와 다른 높이를 가진다. 공기유입구쉘(110A)이 정상적인 작동 및 사용 동안에 비어있도록 유지되는 동안에, 만일 저장소쉘(110B)내에 저장되어 있는 용기(500)의 열부하가 순환공기의 흐름이 필요없을 정도로 충분히 낮다면, 공기유입구쉘(110A)은 하나 또는 그 이상의 용기(500)에 사용될 수 있다(적절한 방사선 차폐 뚜겅이 그 위에 위치된다면).

예시된 실시예에서, 각각의 공기유입구쉘(110A)과 복수의 저장소쉘(110B)은 원통형의 형상이다. 그러나, 다른 실시예에서, 쉘(110A, 110B)은 사각형 등의 다른 형상을 취할 수 있다. 쉘(110A, 110B)은 개방된 상단과 폐쇄된 하단을 가진다. 쉘(110A, 110B)은 3X3 배열을 형성하는 나란한 방향으로 배열된다. 공기유입구쉘(110A)은 3X3 배열의 중앙에 위치한다. 공기유입구쉘(110A)은 중앙에 위치하는 것이 바람직하나, 본 발명은 이에 한정되지 않음에 유념해야 한다. 배열안에서 공기유입구쉘(110A)의 위치는 요구되는 대로 달라질 수 있다. 게다가, 환기 시스템(1000)의 도시된 실시예는 3X3배열의 쉘(110A, 110B)을 포함하나, 다른 크기 및/또는 배열도 본 발명의 대체 실시예에서 구현될 수 있다.

쉘(110A, 110B)들은 나란한 관계에서 바람직하게 이격되어 있다. 쉘(110A, 110B)들 사이의 피치(pitch)는 약 15 내지 25피트의 범위 내에 있고, 더욱 바람직하게는 약 18피트이다. 그러나, 쉘(110A, 110B)들 사이의 정확한 거리는 개별적으로 결졍되고, 본 발명을 한정하지 않는다. 쉘(110A, 110B)은 철 등과 같이, 낮은 탄소 강을 포함하는 두꺼운 금속으로 바람직하게 이루어진다. 그러나, 제한 없이 금속, 합금 및 플라스틱을 포함하는 다른 재료들도 사용될 수 있다. 다른 예들은 스테인리스 강, 알루미늄, 알루미늄 합금, 납 등을 포함한다. 쉘(110A, 110B)의 두께는 바람직하게 0.5 내지 4인치의 범위에 있고, 가장 바람직하게는 약 1인치이다. 그러나, 쉘(110A, 110B)의 정확한 두께는 구성의 재료, 저장되어 있는 사용후연료의 열부하 및 저장되어 있는 사용후 연료의 방사선 준위와 같은 인자들을 고려하여 개별적으로 결정될 것이다.

공기유입구쉘(110A)은 공기유입구 강수관 캐비티(111A)를 형성하고 축A-A를 따라 연장된다. 예시된 실시예에서, 공기유입구쉘(110A)의 축 A-A는 실질적으로 수직방향이다. 각각의 저장소쉘(110B)은 저장소 캐비티(111B)를 형성하고 축 B-B를 따라 연장된다. 예시된 실시예에서, 각각의 저장소쉘(110B)의 축 B-B는 실질적으로 수직 방향이다. 각각의 저장소 캐비티(111B)은 단지 하나의 용기(500)(고준위 방사성 폐기물로 채워진) 을 수용하는 수평 단면을 가진다. 저장소쉘(110B)의 저장소 캐비티(111B)의 수평단면은 용기(500)이 저장을 위해 그 안에 배치될 때, 작은 간극/간격 112B이 용기(500)의 외부 측벽과 저장소 캐비티(111B)의 측벽 사이에 존재하도록 크기가 정해지고 모양 지어진다. 저장소쉘(110B) 및 용기(500)이 원통형 형상일 때, 간극(112B)는 고리형 간극이다.

작은 간극(112B)이 저장된 용기(500)의 측벽과 저장소 캐비티(111B)의 측벽 사이에 형성되도록 저장소쉘(110B)의 저장소 캐비티(111B)를 설계하는 것은 그 용기(500)가 재해시에 저장소 캐비티(111B) 내부로 움직일 수 있는 각도를 한정하고, 그에 따라 용기(500)가 저장소 캐비티(111B) 내부에서 뒤집히는 것을 방지하는 한편, 용기(500) 및 저장소쉘(110B)에의 손상을 최소화할 수 있다. 이러한 작은 간극(112B)은 용기(500) 내부의 고준의 방사성 폐기물의 냉각 동안에 뜨거워진 공기의 흐름을 또한 촉진할 수 있다.

전술한 바와 같이, 저장소 집합체(100)은 모든 저장소쉘(110B)을 공기유입구쉘(110A)에 유동적으로 연결시키는(그리고 서로) 파이프망(150)을 또한 포함한다. 파이프망(150)은 복수의 제1 공기전달파이프(151) 및 복수의 제2 공기전달파이프(152)를 포함한다. 제1 공기전달파이프(151)는 각각의 저장소쉘(110B)에 제공된다. 각각의 저장소쉘(110B)에 대하여, 저장소쉘(110B)에 공기를 공급하는 제1 공기전달파이프(151)는 공기유입구 강수관 캐비티(111A)의 하부로부터 저장소쉘(110B)의 저장소 캐비티(110B)의 하부까지의 제1 공기전달통로를 형성한다. 그러므로, 각 저장소쉘(110B)에 대하여, 저장소쉘(110B)의 저장소 캐비티(111B)로 차가운 공기를 전달하는 제1 공기전달통로의 전체는 저장소 집합체(100)의 모든 다른 제1 공기전달통로의 전체와는 다르다. 예를 들면, 상부좌측 구석의 저장소쉘(110B)의 저장소 캐비티(111B)에 차가운 공기를 전달하는 제1 공기전달파이프(151)의 제1 공기전달통로는 제1 경로를 따라 연장되고, 도 1의 두꺼운 화살표(155)에 의하여 나타내진다. 그러나, 하부우측 구석의 저장소쉘(110B)의 저장소 캐비티(111B)에 차가운 공기를 전달하는 1 공기전달파이프(151)의 제1 공기전달통로는 제2 경로를 따라 연장되고, 도 1의 두꺼운 화살표 (156)에 의하여 나타내진다. 보시다시피, 제1 경로(155) 및 제2 경로(156)는 공통되는 부분이 없다. 저장소 집합체(100)의 제1 공기전달파이프(151)의 의하여 형성된 모든 제1 공기전달 통로에서도 마찬가지이다.

각각의 제1 공기전달파이프(151)는 공기유입구쉘(110A)의 축 A-A를 가로지르는 실질적으로 직선인 축 C-C를 따라 연장된다. 예시된 실시예에서, 제1 공기전달파이프(151)는 축 C-C를 따라 공기유입구쉘(110A)의 축A-A로부터 퍼져나간다. 예시된 실시예에서, 각각의 제1 공기전달파이프(151)의 실질적으로 직선인 축 C-C는 공기유입구쉘(110A)의 축 A-A와 실질적으로 수직을 이룬다. 보여지다시피, 제1 공기전달파이프(151)에 의하여 형성된 각각의 제1 공기전달 통로는 환기 시스템(1000)의 하부 근처의 동일한 수평면 내에 위치한다.

예시된 실시예에는, 8개의 독립된 제1 공기전달파이프(151)에 의해 형성된 8개의 독립된 제1 공기전달 통로가 있다. 다른 실시예에서, 8개보다 많거나 적은 저장소쉘(110B)이 사용될 수 있고, 즉, 적절한 수의 제1 공기전달파이프(151)가 또한 사용될 수 있다. 게다가, 여전히 다른 실시예에서는, 제1 공기전달파이프(151)는 직선이 아닐 수도 있다.

전술한 바와 같이, 파이프망(150)은 인접한 한 쌍의 저장소쉘(110B) 사이에 연장되는 제2 공기전달파이프(152)를 또한 포함한다. 각 제2 공기전달파이프(152)는 그것이 연결하는 인접한 저장소쉘(110B)의 저장소 캐비티(111B)의 하부들 사이에 제2 공기전달 통로를 형성한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제2 공기전달파이프(152)의 제2 공기전달 통로와 저장소쉘(110B)의 저장소 캐비티(111B)은 유체순환루프(157, 예시된 실시예에서는 사각루프임)을 총괄하여 형성한다. 도시된 바와 같이, 유체순환루프(157)의 전체는 저장소 집합체(100)의 제1 공기전달파이프(151)에 의해 형성된 모든 제1 공기전달 통로의 전체에 독립적이다.

게다가, 파이프망(150)의 파이프(151, 152)의 배열과 저장소쉘(100B) 및 공기유입구쉘(110A)의 배치의 결과, 공기유입구 캐비티(110A)로부터 각 저장소쉘(110B)의 저장소 캐비티(111B)로 이끄는 적어도 3개의 다른 공기전달통로가 있다. 이러한 3개의 공기전달통로 각각의 전부는 이러한 공기전달통로의 나머지 2개의 전부와는 다르다. 예를 들면, 배열의 상부우측 구석 저장소쉘(110B)의 저장소 캐비티(111B)에 대하여, 제1 공기전달경로(157), 제2 공기전달경로(158) 및 제3 공기전달경로(159)가 존재한다 (도 1에 두꺼운 점으로 그려짐). 제1 공기전달경로(157)는 하나의 제1 공기전달파이프(151)의 제1 공기전달통로, 상부중앙의 저장소쉘(110B)의 저장소 캐비티(111B), 및 하나의 제2 공기전달파이프(152)의 제2 공기전달통로를 통과한다. 제2 공기전달경로(158)는 또다른 하나의 제1 공기전달파이프(151)의 제1 공기전달통로를 오직 통과한다. 제3 공기전달경로(159)는 또다른 하나의 제1 공기전달파이프(151)의 제1 공기전달통로, 우측중앙의 저장소쉘(110B)의 저장소 캐비티(111B), 및 또다른 하나의 제2 공기전달파이프(152)의 제2 공기전달통로를 통과한다. 도시된 바와 같이, 제1 공기전달경로(157), 제2 공긴전달경로(158) 및 제3 공기전달경로(159)는 공통되는 부분이 없다. 그러므로, 환기 시스템(1000)내의 모든 저장소 캐비티(111A)는 환기 시스템(1000) 내부로 적재되는 모든 용기(500)로의 공기 공급과 관련하여 중복 가외성(redundancy)를 보장하는, 저장소 캐비티(111A)와 공기유입구 캐비티(111A) 사이에 이어지는 3개의 다른 공기전달경로에 의하여 기능한다. 특정 실시예에서는, 각각의 저장소쉘(110B)에 의하여 이끌려진 공기의 양이 베르누이의 법칙에 따라 조정되도록 파이프망(150)이 배치된다. 각 저장소 캐비티(111B)를 통한 공기의 흐름(용기(500)의 열부하에 의하여 유발됨)은 환기 시스템(1000) 내의 어떤 다른 저장소 캐비티(111B)에 의하여 이끌려진 공기흐름에 의하여 영향받는다. 추가적으로, 전술한 바와 같이, 시스템(1000)내의 모든 저장소 캐비티(111B)은 적어도 3개의 다른 공기전달통로(즉, 경로)에 의하여 공기를 공급받고, 따라서 어느 두 개의 흐름 동맥(artery)에서의 장애는 영향을 받은 셀(cell)에서 급격한 온도 상승을 유발하지 않을 것이다.

파이프망(150)의 특별한 배치 때문에, 만일 배열에서의 하나의 저장소 캐비티(111B)가 비워지면, 이 빈 저장소 캐비티(111B)는 또다른 하나의 공기유입 강수관 통로가 될 것이다(하나의 공기유입구쉘(110A)과 유사). 다시 말하면, 빈 저장소 캐비티(111B)내의 공기는 아래로 흐를 것이고, 파이프망(150)에 차가운 공기를 공급하기 시작할 것이다. 사실, 낮은 열방출 캐니스터로 채워진 어느 저장소 캐비티(111B)도 또한 하향통풍 셀이 될 수 있다. 어떠한 주어진 캐니스터 적재 상황에서 공기가 어느 길로 흐를지를 결정하는 것은 컴퓨터 프로그램의 도움으로 비선형 (흐름에서의 2차) 연립 방정식 (파이프망에 대한 베르누이 방정식) 세트를 푸는 것이 필요할 것이다. 토리첼리 법칙의 방식으로 수동 계산을 하는 것은 가능하지 않을 것이다.

파이프망(150)의 상호연결성의 장점은 하나의 저장소 캐비티(111B)에 이어지는 제1 공기전달파이프(151)을 막는 것의 결과(원자력 발전소 설계 작업에서의 필수의 안정성 문제)를 고려할 때 분명해진다. 왜냐하면, 이웃하는 인접한 저장소 캐비티(111B)이 피로한 저장소 캐비티(111B)에 두 개의 교번되고 구별되는 경로를 통해 완화를 제공함에 따라, 두 개의 저장소 캐비티(111B)은 유입 공기가 허용되지 않기 때문이다.

파이프망(150)은 각각의 공기유입구 캐비티(111A)과 저장소 캐비티(111B)과 함께 밀봉되고 유동적으로 연결된다. 모든 제1 공기전달파이프(151)와 제2 공기전달파이프(152)는 캐비티들(111A, 111B) 사이에 유체 경로의 망을 형성하도록 공기유입 및 저장소쉘(110A, 110B)의 하부 또는 그 가까이에 밀봉되어 연결된다. 물론, 적절하게 위치하는 개구는 파이프망(150)의 제1 공기전달파이프(151) 및 제2 공기전달파이프(152)가 유동적으로 결합되는 각각의 공기유입구쉘(110A) 및 저장소쉘(110B) 의 측벽에 제공된다. 그 결과, 공기유입구쉘(110A)에 들어가는 차가운 공기는 파이프망(150)을 경유하여 모든 저장소쉘(110B)에 분배될 수 있다. 들어오는 차가운 공기는 거기에 위치하는 용기(500)의 냉각을 달성하기 위하여 저장소쉘(110B)의 저장소 캐비티(110B) (개구를 통하여) 의 하부 또는 그 가까이에 공급되는 것이 바람직하다.

파이프망(150)의 파이프(151, 152)의 내표면과 쉘(110A, 110B)은 압력 손실을 최소화하기 위하여 가급적이면 부드럽다. 제1 및 제2 공기전달파이프(151, 152)는 물 또는 다른 유체의 입구에 밀폐하여 봉인되는 완전한/통합된 구조를 형성하기 위하여 부착되는 각각의 쉘(110A, 110B)에 밀봉 연결된다. 용접가능한 금속의 경우에, 이 밀봉 연결은 용접 또는 개스킷(gasket)의 사용을 포함할 수 있다. 용접의 경우에, 파이프망(150) 및 쉘(110A, 110B)은 통합된 구조를 형성할 것이다. 게다가, 도 6 및 9에 도시된 바와 같이, 각각의 쉘(110A, 110B)는 완전하게 연결된 바닥(130, 131)을 더욱 포함한다. 그러므로, 물 또는 다른 유체가 쉘(110A, 110B)의 어느 내부 캐비티(111A, 111B) 또는 파이프망(150)의 어느 곳에 들어갈 수 있는 유일한 길은 제거가능한 뚜껑(200A, 200B)에 의하여 에워싸인 내부 캐비티의 개방된 상부 끝단을 통해서이다.

밀봉을 강화하고, 재료의 부식을 감소시키고, 또한 불로부터 보호하기 위하여 콜타르 에폭시(coal tar epoxy) 등과 같은, 적절한 방부제가 쉘(110A, 110B) 및 파이프망(150)의 노출된 표면에 인가된다. 적절한 콜타르 에폭시는 상표명 Bitumastic 300M라는 이름으로 미주리주, 세이트루이스 시외의 Carboline 회사에 의해 생산된다.

전술한 바와 같이, 환기 시스템(1000)은 인클로져(300)를 더욱 포함한다. 인클로져(300)는 지붕 슬라브(slab, 302), 바닥 슬라브(303) 및 똑바로 선 벽(304)을 일반적으로 포함한다. 인클로져(300)는 저장소 집합체(100)이 위치하는 인클로져 캐비티(305)를 형성한다. 인클로져 캐비티(305)은 밀폐하여 봉인되므로, 지반면 아래의 액체가 지반 평면(150)에 있는 지붕 슬라브(302)에도 불구하고 인클로져 캐비티의 안 또는 밖으로 스며들 수 없게 된다.

지붕 슬라브(303)는 각각의 공기유입구 캐비티(111A) 및 저장소 캐비티(111B)에 접근을 제공하는 복수의 개구(306)를 포함한다. 예시된 실시예에서, 각각의 공기유입구쉘(110A) 및 저장소쉘(110B)은 인크로져(300)의 지붕 슬라브(302)를 통하여 연장되고, 더욱 구체적으로, 개구(306)을 통해 연장된다. 공기유입구쉘(110A) 및 지붕 슬라브(302) 사이의 경계면과 저장소쉘(110B) 및 지붕 슬라브(302) 사이의 경계면은 완전히 밀봉된다. 그 결과, 인클로져(300)와 쉘(110A, 110B) 모두는 인클로져 캐비티(305)의 밀폐하여 봉인에 기여한다. 적절한 개스킷, 밀폐제, 오링(O-ring) 또는 꽉 조이는 공차 부품은 이러한 경계면에 요구되는 밀폐하여 봉인을 달성하기 위하여 사용될 수 있다.

지붕 슬라브(302)(이 또한 ISFSI 패드로 여겨짐)는 캐스크 운반장치에 대한 적격의 부하 베어링면(bearing surface)을 제공한다. 지붕 슬라브(302)는 입사되는 미사일 및 발사 무기에 대한 제1 방어선으로서 또한 역할을 한다. 지붕 슬라브(302)는 단일체의 강화 콘크리트 구조물이다. 개구(306)에 인접한 지붕 슬라브(320)의 일부분은 빗물이 공기유입구쉘(110A) 및 저장소쉘(110B)로부터 멀어질 것을 보장하기 위하여 약간 경사지고 나머지보다 두껍다. 지붕 슬라브(302)는 환기 시스템(1000)에서 (1) 비/눈으로부터의 수분의 지반내로의 침투에 대하여 본질적으로 영향을 받지 않는 강화 콘크리트의 장벽을 제공하는 것, (2) 공기유입구 및 저장소쉘(110A, 110B)의 플랜지에 대한 경계표면을 제공하는 것; (3) 각각의 공기유입구 및 저장소 쉘(110A, 110B) 주의의 깨끗하고, 잔해가 없는 영역을 유지하는 것을 돕는 것; 및 (4) 캐스크 이송장치에 대한 필요한 표면을 제공하는 것을 포함하는 몇 가지 목적을 제공한다.

저장소 집합체(100)는 강화 콘크리트 패드(support foundation pad(SFP)로도 불림)인 바닥 슬라브(303)의 맨 위에 놓인다. 각각의 쉘(110A, 110B)은 바닥 슬라브(303)에 맞추어진다. 예시된 실시예에서, 이러한 맞춤은 바닥 슬라브(303)의 상면에 형성되는 적절한 오목부(307)에 맞추어 바닥(130, 131)의 돌출부(132, 133)를 정렬하는 것에 의하여 달성된다(도 6 및 9 참조). 이러한 맞춤은 또한 바닥 슬라브(303)에 관하여 각 쉘(110A, 110B)의 측면 움직임을 또한 제한한다. 공기유입구쉘(110A)은 먼지, 잔해, 지하수 등의 수집을 위하여 시스템(1000)에서 “집수공(sump) 위치”를 제공하는 바닥 슬라브(303) 내의 약간 더 깊은 오목부에 놓인다. 똑바로 선 벽(304) 및 지붕 슬라브(302) 사이의 접합부(308, 도 5a)는 물의 진입을 방지하도록 제작된다. 마찬가지로, 똑바로 선 벽(304) 및 바닥 슬라브(303) 사아의 접합부(309, 도 5b)는 물의 진입을 방지하도록 제작된다. 물론, 슬라브(302, 303)의 어느 하나 또는 모두는 똑바로 선 벽(304)외 일체로 형성될 수 있다.

바닥 슬라브(303)은 장기 저장과 지진 조건 동안 가득찬 저장소 집합체(100)의 무게를 지지하기에 충분히 강하다. 가득찬 용기(500)의 무게와 저장소 집합체(100)의 무게는 굴착되고 제거되는 지반의 무게와 비슷하고, 장기 침하를 발생시키는 바닥 슬라브에 작용하는 부가적인 압력은 매우 작다.

특정 실시예에서는, 일단 저장소 집합체(100)이 전술한 바와 같이 바닥 슬라브(303)의 맨 위에 위치하면, 파이프망(150) 및 쉘(110A, 110B)의 바닥부는 그라우트(grout)층(310)에 넣어진다. 특정 실시예에서는, 그라우트층(310)은 제거되거나 콘크리트층에 의하여 대체될 수 있다.

인클로져 캐비티(305)의 남아 있는 부피는 방사선 차폐 채움재(400)으로 채워진다. 특정 실시예에서, 방사선 차폐 채움재는 조작된 채움재, 흙, 및/또는 그것들의 조합일 수 있다. 적절한 조작된 채움재는 한정되지 않으며, 자갈, 분쇄된 바위, 콘크리트, 모래 등을 포함한다. 요구되는 조작된 채움재는 실현가능한, 수동을 포함하고, 투기 등에 의하여 인클로져 캐비티에 공급될 수 있다. 다른 실시예에서, 인클로져 캐비티(305)의 남아 있는 부피는 인클로져(305)로 단일체의 구조를 형성하기 위하여 콘크리트로 채워질 수 있다.

여전히 다른 실시예에서, 인클로져 캐비티(305)의 남아 있는 부분은 용기(500) 내부의 고준위 방사성 폐기물에 방사선 차폐를 제공하는 저준위 방사성 물질로 채워질 수 있다. 적절한 저준위 방사성 물질은 저비상사능(低比放射能) 흙, 저비방사능 부서진 콘크리트, 저비방사능 자갈, 활성 금속, 저비방사능 잔해, 및 그것들의 조합을 포함할 수 있다. 그러한 저준위 방사성 폐기물로부터의 방사선은 인클로져(300)의 철 및 강화 콘트리트 구조물에 의하여 쉽게 차단될 수 있다. 그 결과, 지면(즉, 지반) 및 저준위 방사성 폐기물/물질 모두는 용기(500) 내에 저장된 고준위 방사성 폐기물로부터 방사되는 방사선에 대한 효율적인 차폐물질로 역할을 한다. 지반 공간에서 저비방사능의 제거는 개선을 위한 방대한 양의 그러한 물질을 가지는 공장들에 대한 가치있는 기회를 제공한다. 폐쇄된 발전소, 체르노빌 및 후쿠시마와 같이 특히 쓸모없게 된 설비, 는 본 발명의 지하 캐니스터 저장 시스템에서 이 보조적인 이로움의 훌륭한 사용을 분명히 가능하게 할 것이다.

도 1 내지 4 및 8을 동시에 참조하면, 공기유입 캐비티(110A)의 개방된 상단은 제거가능한 뚜껑(200A)에 의하여 감싸진다. 제거가능한 뚜껑(200A)은 업계에서 알려진 바와 같이, 공기유입구쉘(110A) 또는 인클로져(300)의 지붕 슬라브(302) 중 어느 하나에 분리가능하게 결합된다. 제거가능한 뚜껑(200A)은 차가운 공기가 공기유입구 캐비티(111A)로 이끌려가는 것을 허용하는 하나 또는 그 이상의 공기전달통로(221A)를 포함한다. 적절한 스크린(screen)은 하나 또는 그 이상의 공기전달통로(221A) 위에 제공될 수 있다. 공기흡입구 캐비티(11A)는 고준위 방사성 폐기물을 담는 저장 용기(500)에 사용되지 않기 때문에, 제거가능한 뚜껑(200A)은, 제거가능한 뚜껑(200B) 처럼 방사선 차폐를 제공하는 충분한 콘크리트와 철로 구성될 필요가 없다.

도 1 내지 4 및 7을 동시에 참조하면, 저장소 캐비티(111B)에 저장된 적재된 용기(500)에 대하여 필요한 방사선 차폐를 제공하기 위하여, 저탄소강 및 콘크리트의 조합으로 구성된 제거가능한 뚜껑(200B)은 저장소 캐피티(111B) 각각을 둘러싼다. 제거가능한 뚜껑(200B)은 업계에서 알려진 바와 같이, 저장소쉘(110B) 또는 인클로져(300)의 지붕 슬라브(302) 중 어느 하나에 분리가능하게 결합된다. 뚜껑(200B)는 플랜지(flange)부(210B) 및 플러그(plug)부(211B)를 포함한다. 플러그부(211B)는 플랜지부(210B)로부터 아래방향으로 연장된다. 플랜지부(210B)는 그것으로부터 방사(radial) 방향으로 연장되는 플러그부(211B)를 둘러싼다.

하나 또는 그 이상의 공기유출통로(221B)는 제거가능한 뚜껑(200B) 각각에 제공된다. 각 공기유출통로(221B)는 플러그부(211B)의 하표면(223B)내의 개구(222B)로부터 제거가능한 뚜껑(200B)의 외표면 내의 개구(224B)까지의 통로를 형성한다. 캡(cap, 233B)은 빗물 또는 다른 잔해의 진입 및/또는 공기유출통로(221B)를 막는 것을 방지하기 위하여 개구(224) 위에 제공된다. 캡(233B)은 공기유출통로(221B)로 들어온 뜨거운 공기가 그것으로부터 빠져나갈 수 있도록 하면서도, 빗물과 다른 잔해가 개구(224B)로 들어오는 것을 방해하도록 설계된다. 일 실시예에서, 이는 캡(233B)의 지붕의 돌출부 바로 아래에 있는 캡(233B)의 벽(234B)내에 복수의 작은 홀(hole, 미도시)을 제공하는 것에 의하여 달성될 수 있다.

공기유출통로(221B)는 조준선이 그곳을 통해서 존재하지 않도록 휘어진다. 이는 주위의 환경으로부터 저장소 캐비티(111B)내에 적재된 용기(500)까지 조준선이 존재하는 것을 방해하고, 그것에 의하여 주위환경으로의 방사선이 제거된다. 다른 실시예에서, 유출 환기구는 그러한 조준선이 존재하지 않도록 굽어지거나 기울어질 수 있다.

제거가능한 뚜껑(200A, 200B)는 볼트(bolt) 또는 다른 연결 수단에 의하여 쉘(110A, 110B) (또는 인클로져(300)에 고정될 수 있다. 특정 실시예에서, 제거가능한 뚜껑(200A, 200B)은 통일성에 위해 및/또는 그 밖에는 뚜껑(200A, 200B), 쉘(110A, 110B) 또는 인클로져(300)에 손상을 일으키지 않고 쉘(110A, 110B)로부터 제거될 수 있다. 다시 말하면, 어떤 실시예에서, 각 제거가능한 뚜껑(200A, 200B)은 그것의 대응하는 쉘(101A, 101B) 및 인클로져(300)을 가진 비단일 구조물을 형성할 수 있다. 그러나, 특정 실시예에서, 뚜껑(200A, 200B)은 용접 또는 고준위 폐기물로 채워진 용기(500)가 적재된 저장소쉘(110B)에 한 차례 실행되는 다른 반영구적인 연결 기술을 통하여 고정될 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 제거가능한 뚜껑(200B)이 저장소쉘(110B)의 맨 위에 적절히 위치할 때, 공기유출통로(221B)는 저장소 캐비티(111B)와 공간적인 협력을 한다. 공기유출통로(221B) 각각은 저장소 캐비티(111B)로부터 주위 대기까지의 통로를 형성한다. 공기유입구쉘(110A) 맨 위에 위치하는 제거가능한 뚜껑(200A)의 공기전달통로(221A) 유사한 통로를 제공한다.

공기흡입구쉘(110A)와 관련하여, 공기전달통로(221A)는 파이프망(150)을 통하여 차가운 주위 공기가 공기유입구쉘(110A)의 공기유입 캐비티(111A)내로 빨아들여지는 것과 저장소쉘(110B)의 저장소 캐비티(111B)의 하부 부분으로 빨아들여지는 것을 허용하는 통로로써 동작한다. 열부하를 갖는 사용후 연료(또는 다른 고준위 폐기물)를 담는 용기(500)가 하나 또는 그 이상의 저장소쉘(110B)의 저장소 캐비티(111B) 내부에 위치할 때, 이 들어오는 차가운 공기는 용기(500)에 의하여 데워지고, 저장소 캐비티(111B)의 고리형 간극(112B) 내부로 상승하고, 저장소쉘(110B) 맨 위의 뚜껑(200B) 내의 공기유출통로(221B)를 경유하여 저장소 캐비티(111B)를 빠져나간다. 이는 공기유입구쉘(110A) 내에 사이폰(siphon) 효과를 생성하는 굴뚝 효과이다.

도 3, 4 및 9를 동시에 참조하면, 저장소쉘(110A) 각각은 서로의 위에 쌓이는 하나의 용기(500) 또는 두 개의 용기(500)을 수용하기에 충분한 높이로 만들어진다. 쌓여진 배열에서, 아래쪽의 용기(500)는 제1 공기전달파이프(151)에 의하여 형성되는 제1 공기전달통로의 상부보다 위의 아래쪽 용기(500)의 하단을 유지하는 지지 구조물, 예시된 실시예에서는 방사상의 돌출부(175), 에 의하여 지지된다. 방사상의 돌출부(175)는 용기의 하단 높이에 용기(500)의 측면 움직임을 억제하도록 모양지어진다. 아래쪽의 용기(500)의 상단은 한 세트의 방사상 가이드(176)에 의하여 또한 측면으로 억제된다. 방사상의 가이드(176)는 용기(500)의 삽입(또는 회수) 동안에 보조기구로서 역할을 하고, 용기(500) 내의 “단단한 지점”에 대한 축받이(bearing)에 의한 지진 동안에 그 밖의 자유롭게 서있는 용기(500)의 덜컹거리는 것을 제한하는 수단을 또한 제공한다. 그러므로 그들의 측면 움직임을 조작된 한계로 제한하고, 저장된 고준위 폐기물을 과도한 관성 하중으로부터 보호한다. 위쪽의 용기(500)는 분리기 끼움쇠(separator shim)와 함께 또는 분리기 끼움쇠 없이 하부 용기(500)의 맨 위에 놓인다. 위쪽 및 아래쪽의 용기의 양 끝단은 지진 사건 하에서 덜컹거리는 것을 방지하는 돌출부(175) 및/또는 가이드(176)에 의하여 측면으로 억제된다. 보여지는 바와 같이, 용기(500)의 전체는 저장소 캐비티(111B) 내에서 지지될 때, 지반 평면(15)의 아래에 있다.

도 10을 참조하면, 환기 시스템(1000)의 대체 실시예에서, 저장소 집합체(100)는 각 저장소 캐비티(111B) 내의 열부하가 동일하지 않은 경우(거의 일반적인 상황)의 열사이펀(thermosiphon) 주도의 공기 흐름을 증대시키는 것을 돕는 균압(均壓) 파이프망(600)을 포함하도록 변경될 수 있다. 균압 파이프망(600)은 도 3에서 EQ로 그려진 높이와 같이, 저장소 캐비티(111B)의 상부 영역에 배치되는 수평망이다. 균압 파이프망(600)의 저장소쉘로의 연결은 파이프망(150)에 대하여 전술한 것과 유사할 것이다. 그러나, 균압 파이프망(600)은 공기유입구쉘(110A)의 공기유입 캐비티(111A)에 결합되지 않는다.

SNF와 같이, 고준위 폐기물을 인지하는 것은 다른 원자력 발전소 부지에서 매우 다양한 용기내에 건조 저장법으로 보관되는 것이고, 환기 시스템(1000)은 그것들 모두를 받아들이도록 설계된다. 환기 시스템(1000)은 미국 내의 어느 곳에서도 현재 저장되는 어떠한 캐니스터를 교환가능하게 저장할 수 있는 일반적인 저장 시스템이다. 이는 표준화된 디자인의 단독의 환기 시스템(1000)이 국가의 할당된 영역의 모든 발전소에 제공하는 것을 가능하게 한다. 나아가, 사용후 연료 캐니스터의 사이트 간 운반이 가능하도록 국가 내의 모든 지역의 저장소 부지가 동일한 표준화된 디자인을 갖는 것이 바람직할 것이다. 부가적으로, 계속 진행중인 원자로 작동으로부터 사용후연료의 양이 증가함에 따라, 캐니스터의 수는 앞으로 증가할 것이다. 환기 시스템(1000)은 환기 시스템(1000)을 모듈식으로 재생산하는 것에 의하여 미래의 수요를 충족하도록 확장가능하다. 환기 시스템(1000)은 최고한의 토지 구역을 차지하고 따라서, 만일 중앙 집중된 시설이 모든 국가의 연료를 위하여 지어진다면, 지나친 양의 공간을 차지하지 않을 것이다.

도 1내지 4를 일반적으로 참조하면, 환기 시스템(1000)은 수직의 환기 모듈 구조에 사용되는 것이 의도된다. 그러므로, 환기 시스템(1000) 지하의 수직 환기 모듈 집합체에 직접적이고, 용기(500)는 평행한 깊은 수직의 저장 캐비티(111B) 내에 배열된다. 환기 시스템(1000)은 공기유입 플리넘(plenum)으로서 역할을 하는 중앙의 공기유입 캐비티(111A)와 각각 두 개의 용기(500)를 저장하는 나머지 8개의 저장소 캐비티(111B)을 가진 3X3의 쉘(110A, 110B) 배열로 이루어진다. 공기유입 캐비티(110A)는 저장소 캐비티(111B)를 둘러싸는 모든 8개에 대하여 환기된 공기에 대한 공급 장치로서 역할을 한다. 공기유입캐비티(111A)는 전조가 되는 노화와 저장소 집합체(100)의 다른 구성품에 대한 부식 효과에 대한 표시 플레이트를 또한 담는다.

부가적으로, 특정 실시예에서, 공기유입구쉘(110A)과 저장소쉘(110B)의 상부 영역은 들어오는 차가운 공기 및/또는 방사선 흡수 채움재(400)의 과도한 가열을 방지하도록 절연된다. 인클로져(300)는 하나의 똑바로 선 벽(304)에 인접한 지하가 어떠한 이유(또다른 하나의 모듈 배열의 추가와 같은)로 굴착되는 경우에 지하의 인접한 흙의 하중과 설계 기준의 지진 하중에 구조적으로 견뎌낼 수 있도록 설계된다.

뚜껑(200B) 각각은 방사상으로 대칭인 개구와, 용기(500)와 저장소쉘(110B) 사이의 고리형의 공간(112B) 내에서 상승하는 가열된 환기된 공기에 대한 출구 경로로서 역할을 하는 짧은 제거가능한 “연통”을 구비한다. 특정한 실시예에서, 파이프망(150)에 의하여 매우 아래의 영역을 제외한 어떤 다른 높이에서 저장소 캐비티(111B) 상호 연결성이 없다.

특정 실시예에서, 지반 평면은 본래의 지반을 둘러싸는 것보다는 캐스크 운반 장치가 올라타는 탑승표면으로 정의될 수 있다. 9개의 셀 저장소 집합체(100)는 단일체의 강화 콘크리트 인클로져(300)에 의하여 지하수의 침입으로부터 보호된다. 캐니스터 저장소 캐비티내로의 수분 진입에 대한 제2 장벽은 전술한 쉘(110A, 110B)이다. 최종적으로, 밀폐하여 봉인된 용기(500)는 제3 수분 차단 장벽으로서 역할을 한다. 지하 설계 내부에 들어가 있는 수분 진입에 대한 3개의 장벽은 고준위 폐기물의 고도로 신뢰할 만한 장기 환경 고립을 보장하도록 의도된다.

환기 시스템(1000)은 부지에 제한없이 요구되는 수의 컴팩트한 배치로 서로 옆에 배열될 수 있음이 알려진다. 그러나, 각 환기 시스템(1000)은 인클로져(300)을 이루는 단일체의 고립 시스템을 유지하고, 다른 것들로부터 환경적으로 독립적으로 만들 수 있다. 그러므로, 만일 하나의 환기 시스템(1000) 내의 지반을 둘러싸는 것으로부터 절연의 틈(지하수의 내부 누출 등), 만일 그것이 발생한다면, 다른 것들에 영향을 미칠 필요가 없다. 영향받은 모듈 환기 시스템(1000)은 모든 캐니스터가 쉽게 청소되고 수리될 수 있다. 지하 시스템의 이러한 장기 유지보존 특징은 그것의 사용자들에게 주요한 장점이다.

환기 시스템(1000)의 또다른 유익한 특징은 땅과 접촉하는 인클로져(300)의 지?면의 외부에 보호커버를 더하는 능력이고, 그리하여 인클로져 캐비티(305) 및 그 주위의 땅 사이의 재료의 이동에 대하여 또다른 장벽을 생성한다.

나타내진 실시예에서, 단독의 환기 시스템(1000)은 전형적인 3400MWt 웨스팅 하우스 PWR 원자로로부터의 295,000킬로까지의 우라늄을 수용하는 16개의 사용후연료 캐니스터를 저장할 것이다. 물론, 본 발명은 한정되지 않으며 시스템은 요구되는 대로 16개 이상 또는 이하의 연료 캐니스터를 저장할 수 있다. 아래에 표1이 보여주듯이, 시스템은 토지구역의 거의 4,624제곱피트를 차지한다. 지하의 환기 시스템(1000)이 제한없이 서로 인접하여 배열되듯이, Yucca 저장소의 전체 설계 능력을 저장하기 위하여 요구되는 토지영역은 단순히 721,344제곱피트 또는 16.5에이커이다.

16-캐니스터 지하 캐니스터 저장 시스템에 대한 전형적인 기하학적 및 건설자료
길이, 피트	68
폭, 피트	68
깊이, 피트	40
사용된 콘크리트 부피, 세제곱 피트	52,000
사용된 그라우트의 부피, 피트 세제곱	10,800
사용된 지반의 부피, 피트 세제곱	98,000
사용된 철근양, US 톤	330
토지 구역, 제곱 피트 및 (에이커)	4,624(0.106)

미국에서 기록된 가장 강한 지진 움직임 하에서 본 발명의 지하 환기 시스템(1000)의 지진 대응 시뮬레이션은 환기 시스템(1000)이 지진의 영향하에서 안전하게 연료를 저장하는 것을 계속할 것이다. 이는 정확한 동일한 설계가 국가 주위의 모든 IFS 부지에서 사용될 수 있어서, 그것들을 서로 완전히 대체가능하게 만든다는 것을 의미한다.

비행기 사고와 다른 전형적인 토네이도-장착 미사일의 충격의 분석은 본 발명의 지하 캐니스터 저장 시스템은 연료를 공격받지 않은 상태로 유지할 것임을 보여준다. 게다가, 본 발명의 단독의 지하 캐니스터 저장 시스템은 건설 비용을 줄일 수 있다.

도 11을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 환기 시스템(2000)이 도시된다. 환기 시스템(2000)은 2008년 2월 12일에 Singh에게 특허된 미국특허 7,330,526에 개시된 시스템과 구조적으로 유사하고, 그것의 전부는 구조적인 상세에 대하여 참조에 의하여 여기에 통합된다. 그러나, 고준위 폐기물의 용기(500)을 저장하는데에 사용되는 이전의 환기 저장 시스템과 달리, 환기 시스템(2000)은 변경되어, 몸체(2100)에 의해 제공되는 방사선 차폐 부분은 많은 저준위 방사성 폐기물 채움재(2400)에 의하여 제공된다. 환기 시스템(1000)과 유사하게, 저준위 방사성 폐기물 채움재(2400)는 인클로져(2300) 및 저장소쉘(2600)에 의하여 형성된 인클로져 캐비티(2500) 내부에 밀폐하여 봉인된다. 인클로져 캐비티(2500)는 전술한 바와 같이, 환기 시스템(1000)에 밀폐하여 봉인된다.

적절한 저준위 방사성 물질은 저비상사능 흙, 저비방사능 부서진 콘크리트, 저비방사능 자갈, 활성 금속, 저비방사능 잔해, 및 그것들의 조합을 포함할 수 있다. 그러한 저준위 방사성 폐기물로부터의 방사선은 인클로져(2300)의 철 및 강화 콘트리트 구조물에 의하여 쉽게 차단될 수 있다. 그 결과, 인클로져(2300) 및 저준위 방사성 폐기물/물질(2400)은 용기(500) 내에 저장된 고준위 방사성 폐기물로부터 방사되는 방사선에 대한 효율적인 차폐물질로 효율적인 차폐물질 역할을 한다. 저장소 캐비티(2650)의 환기는 미국 특허 7,330,526에 기술된 바와 같이 이루어지고, 그것의 관련되는 부분은 참조에 의하여 여기에 통합되고, 이 출원의 도 11에 그려진 그림으로부터 분명해야 한다.

방사선 차폐체(2100)는 인클로져(2300) 및 저장소쉘(2600)를 포함한다. 방사선 차폐체(2100)는 고준위 폐기물을 담는 용기(500)가 위치하는 저장소 캐비티(2650)를 형성한다. 저장소 캐비티(2650)는 개방된 상단(2651) 및 폐쇄된 하단(2652)를 가진다. 저장소 캐비티의 개방된 상단(2651)은 공기전달통로(2201) 및 공기유출통로(2202) 모두를 포함하 제거가능한 뚜껑(2652)에 의해 감싸진다.

특정 실시예에서, 환기 시스템(2000)은 지반면 아래에 위치하고, 따라서, 인크로져(2300)의 상표면(2001)은 지반면과 같은 높이거나 그 아래에 있다. 게다가, 고준위 방사성 폐기물에 대한 방사선 차폐를 제공하기 위하여 인크로져의 봉인된 공간 내부에 많은 양의 저준위 방사성 폐기물/물질을 포함하는 아이디어는 다양한 캐스크, 보호재 끼움, 및 저장 시설 배열로 구현될 수 있다.

전체에 걸쳐 사용된 바와 같이, 각각을 설명하기 위한 약칭 및 모든 값은 범위 내에 있다. 범위 내의 어떠한 값도 범위의 경계로서 선택될 수 있다. 추가적으로, 여기서 인용된 모든 참조문헌은 전체로 여기에 참조되어 통합된다. 본 설명과 인용된 문헌의 개시에서의 정의가 충돌의 경우에는 본 설명을 따른다.

저장소 집합체:100
공기유입구쉘: 110A
저장소쉘: 110B
공기유입구 캐비티: 111A
저장소 캐비티: 111B
파이프망: 150
뚜껑: 200A, 200B
채움재: 400
인클로져: 300
용기: 500
균압 파이프망: 600
환기 시스템: 1000

Claims

공기유입구 강수관 캐비티(cavity)를 형성하고 축을 따라 연장되는 공기유입구쉘(shell),
각 저장소쉘이 저장소 캐비티를 형성하고 축을 따라 연장되는 복수의 저장소쉘, 및
각 저장소쉘에 대하여 상기 공기유입구 강수관 캐비티의 하부로부터 상기 저장소 캐비티의 하부까지의 제1 공기전달통로를 형성하는 제1 공기전달파이프
를 포함하고, 상기 제1 공기전달통로 각각의 전체는 모든 다른 상기 제1 공기전달통로의 전체와 다른, 지반면 아래의 저장소 집합체;
하나 또는 그 이상의 상기 저장소 캐비티에 위치하는 고준위 방사성 폐기물을 수용하는 것을 위한 밀폐하여 봉인된 용기; 및
상기 저장소쉘 각각의 맨 위에 위치하고, 적어도 하나의 공기유출구 통로를 포함하는 뚜껑;
을 포함하는, 고준위 방사성 폐기물을 저장하는 것을 위한 환기 시스템.
제1항에 있어서,
상기 복수의 저장소쉘은 상기 공기유입구쉘을 나란하게 둘러싸고, 상기 제1 공기전달파이프 각각은 상기 공기유입구쉘의 축을 가로지르는 실질적으로 직선인 축을 따라 연장되는, 환기 시스템.
제2항에 있어서,
상기 제1 공기전달파이프 각각의 상기 실질적으로 직선인 축은 상기 공기유입구쉘의 축에 실질적으로 직교하는, 환기 시스템.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공기유입구셀의 축과 상기 저장소쉘 각각의 축은 실질적으로 수직이고, 상기 제1 공기전달통로 각각은 동일한 수평면 내에 위치하는, 환기 시스템.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
한 쌍의 인접한 상기 저장소쉘 사이에 연장되는 제2 공기 전달파이프를 더 포함하고, 상기 제2 공기 전달파이프는 상기 인접한 저장소쉘 사이에 제2 공기전달통로를 형성하는, 환기 시스템.
제5항에 있어서,
상기 제2 공기전달통로 및 상기 복수의 저장소쉘의 상기 저장소 캐비티는 유체순환루프를 총체적으로 형성하고, 상기 유체순환루프의 전체는 상기 지반면 아래의 저장소 집합체의 모든 상기 제1 공기전달통로의 전체와 독립적인, 환기 시스템.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
각 저장소 캐비티에 대하여, 상기 공기유입구 캐비티로부터 저장소 캐비티로 이어지는 적어도 3개의 공기전달통로가 있고, 상기 3개의 공기전달통로 각각의 전체는 나머지 2개의 공기전달통로의 전체와 다른, 환기 시스템.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지반면 아래의 저장소 집합체는 상기 지반면 아래 유체의 입구에 밀폐하여 봉인되는, 환기 시스템.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
하나의 상기 밀폐하여 봉인된 용기가 위치하는 각 저장소 캐비티에 대하여 상기 밀폐하여 봉인된 용기의 하단부는 상기 저장소 캐비티를 위한 상기 제1 공기전달통로의 상단부보다 높게 위치하는, 환기 시스템.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 두 개의 상기 밀폐하여 봉인된 용기는 적층 배열로 상기 저장소 캐비티 각각에 위치하는, 환기 시스템.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 저장소 캐비티 각각은 하나의 상기 용기만을 수용하는 가로지르는 단면을 가지는, 환기 시스템.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
인클로져(enclosure) 캐비티를 형성하는 인클로져를 더 포함하고, 상기 지반면 아래의 저장소 집합체는 상기 공기유입구쉘 및 상기 저장소쉘이 상기 인클로져의 지붕 슬라브(slab)를 통하여 연장되도록 상기 인클로져 캐비티 내부에 위치하는, 환기 시스템.
제12항에 있어서,
상기 인클로져 캐비티는 밀폐하여 봉인되고, 상기 인클로져의 상기 지붕 슬라브의 상표면은 상기 지반의 지반면과 실질적으로 같은 높이인, 환기 시스템.
제12항 또는 제13항에 있어서,
상기 인클로져는 바닥 슬라브를 포함하고, 상기 지반면 아래의 저장소 집합체는 상기 바닥 슬라브의 맨 위에 위치하고 상기 바닥 슬라브에 고정되고,
상기 환기 시스템은 상기 공기유입구 캐비티의 하부 부분, 상기 저장소 캐비티의 하부 부분 및 모든 공기전달 파이프를 감싸는 상기 인클로져 내에 그라우트(grout)층을 더 포함하는, 환기 시스템.
제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 인클로져 캐비티의 남아 있는 부피는, 상기 밀폐하여 봉인된 용기 내부의 상기 고준위 방사성 폐기물에 대하여 방사선 차폐를 제공하는 저준위 방사성 폐기물로 채워지는, 환기 시스템.
제15항에 있어서,
상기 저준위 방사성 폐기물은 저비방사능(低比放射能) 흙, 저비방사능 부서진 콘크리트, 저비방사능 자갈, 활성 금속 및 저비방사능 잔해로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 환기 시스템.
공기유입구 강수관 캐비티를 형성하고 축을 따라 연장되는 공기유입구쉘,
각 저장소쉘이 저장소 캐비티를 형성하고 축을 따라 연장되는 복수의 저장소쉘, 및
상기 공기유입구 캐비티의 하부 부분과 상기 저장소 캐비티 각각의 하부 부분 사이에 밀폐하여 봉인된 통로를 형성하는 파이프를 포함하는 지반면 아래의 저장소 집합체;
하나 또는 그 이상의 상기 저장소 캐비티에 위치하는 고준위 방사성 폐기물을 수용하는 것을 위한 밀폐하여 봉인된 용기; 및
상기 저장소쉘 각각의 맨 위에 위치하고, 적어도 하나의 공기유출통로를 포함하는 뚜껑;
을 포함하고,
상기 각 저장소 캐비티에 대하여 상기 파이프망은 상기 공기유입구 캐비티로부터 상기 저장소 캐비티에 이르는 적어도 3개의 공기전달통로를 정의하고, 상기 3개의 공기전달통로 각각의 전체는 나머지 2개의 공기전달통로의 전체와 다른,
고준위 방사성 폐기물을 저장하는 것을 위한 환기 시스템.
공기유입구 강수관 캐비티를 형성하고 축을 따라 연장되는 공기유입구쉘,
각 저장소쉘이 저장소 캐비티를 형성하고 축을 따라 연장되는 복수의 저장소쉘, 및
상기 공기유입구 캐비티의 하부 부분과 상기 저장소 캐비티 각각의 하부 부분 사이에 밀폐하여 봉인된 통로를 형성하는 파이프를 포함하는 지반면 아래의 저장소 집합체;
밀폐하여 봉인되고 상기 지반면 아래의 저장소 집합체가 내부에 위치하는 인클로져 캐비티를 형성하는 인클로져;
상기 공기유입구쉘 각각과 상기 저장소 캐비티에 접근을 제공하는 상기 인클로져 내의 개구;
하나 또는 그 이상의 상기 저장소 캐비티에 위치하는 고준위 방사성 폐기물을 수용하는 것을 위한 밀폐하여 봉인된 용기;
상기 저장소쉘 각각의 맨 위에 위치하는 뚜껑; 및
각 저장소 캐비티에 대하여 뜨거운 공기가 상기 저장소 캐비티를 나가는 것을 허용하는 것을 위한 적어도 하나의 공기유출통로;
를 포함하는, 고준위 방사성 폐기물을 저장하는 것을 위한 환기 시스템.
제18항에 있어서,
상기 뚜껑 각각은 적어도 하나의 공기유출통로를 포함하는, 환기 시스템.
제18항 또는 제19항에 있어서,
상기 공기유입구쉘 및 상기 저장소쉘의 각각은 상기 인클로져의 지붕 슬라브를 통하여 연장되는, 환기 시스템.
제18항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 인클로져 캐비티의 남아 있는 부피를 채우는 조작된 채움재를 더 포함하는, 환기 시스템.
제18항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 밀폐하여 봉인된 용기 내부의 상기 고준위 방사성 폐기물에 대한 방사성 차폐를 제공하는, 상기 인클로져의 남아 있는 부피를 채우는 저준위 방사성 폐기물을 더 포함하는, 환기 시스템.
제22항에 있어서,
상기 저준위 방사성 폐기물은 저비방사능 흙, 저비방사능 부서진 콘크리트, 저비방사능 자갈, 활성 금속 및 저비방사능 잔해로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 환기 시스템.
제18항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 인클로져는 바닥 슬라브, 지붕 슬라브 및 똑바로 선 벽을 포함하는, 환기 시스템.
제18항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 뚜껑 각각은 상기 인클로져에 제거가능하게 결합되는, 환기 시스템.
제18항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 저장소쉘은 상기 공기유입구쉘을 나라한게 둘러싸고, 상기 공기유입구쉘의 축과 상기 저장소쉘의 축은 실질적으로 수직인, 환기 시스템.
제18항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 인클로져는 콘크리트로 형성되고 상기 인클로져 캐비티 전체는 지반면 높이보다 아래에 있는, 환기 시스템.
제18항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 인클로져는 바닥 슬라브를 포함하고, 상기 지반면 아래의 저장소 집합체는 상기 바닥 슬라브의 맨 위에 위치하고 상기 바닥 슬라브에 고정되고,
상기 환기 시스템은 상기 공기유입구 캐비티의 하부 부분, 상기 저장소 캐비티의 하부 부분 및 상기 파이프망을 감싸는 상기 인클로져 내에 그라우트층을 더 포함하는, 환기 시스템.
저장소 캐비티를 형성하는 적어도 하나의 저장소쉘;
차가운 공기를 상기 저장소 캐비티의 하부로 안내하는 것을 위한 적어도 하나의 공기전달통로;
뜨거운 공기가 상기 저장소 캐비티를 나가는 것을 허용하는 것을 위한 적어도 하나의 공기유출통로;
상기 저장소 캐비티 내에 위치하는 고준위 방사성 페기물을 수용하는 것을 위한 적어도 하나의 밀폐하여 봉인된 용기;
밀폐하여 봉인되고 내부에 상기 적어도 하나의 저장소쉘이 위치하는 인클로져 캐비티를 형성하는 인클로져;
상기 저장소 캐비티에 접근을 제공하는 상기 인클로져 내의 개구;
상기 저장소 캐비티의 상단을 둘러싸는 뚜껑; 및
상기 밀폐하여 봉인된 용기 내부의 상기 고준위 방사성 폐기물을 위한 방사선 차폐를 제공하는, 상기 인클로져 캐비티의 남아 있는 부피를 채우는 저준위 방사성 페기물;
을 포함하는, 고준위 방사성 폐기물을 저장하는 것을 위한 환기 시스템.
제29항에 있어서,
상기 저준위 방사성 폐기물은 저비방사능 흙, 저비방사능 부서진 콘크리트, 저비방사능 자갈, 활성 금속 및 저비방사능 잔해로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 환기 시스템.
제29항 또는 제30항에 있어서,
상기 인클로져 캐비티 전체는 지반면 높이보다 아래에 위치하는, 환기 시스템.
제29항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 인클로져는 콘크리트로 형성되는, 환기 시스템.
제29항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 뚜껑은 상기 적어도 하나의 공기유출통로를 포함하는, 환기 시스템.
제29항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서,
밀봉이 상기 저장소쉘과 상기 인클로져 사이에 형성되는, 환기 시스템.
제29항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 저장소쉘은 상기 인클로져의 지붕 슬라브를 통하여 연장되는, 환기 시스템.
제35항에 있어서,
상기 인클로져의 상기 지붕 스라브의 상표면은 상기 지반의 지반면과 실질적으로 같은 높이인, 환기 시스템.
제29항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 저장소 캐비티는 단지 하나의 상기 밀폐하여 봉인된 용기를 수용하는 가로지르는 단면을 가지는, 환기 시스템.
제29항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 환기 시스템은, 상기 인클로져 캐비티 내부에 위치하는 복수의 저장소쉘을 포함하고, 상기 인클로져는 상기 저장소쉘 각각에 접근을 제공하는 복수의 개구를 포함하는, 환기 시스템.
개방된 상단과 폐쇄된 하단을 가지는 저장소 캐비티를 형성하고, 대량의 저준위 방사성 폐기물을 포함하는 방사선 차폐체;
차가운 공기를 상기 저장소 캐비티의 하부로 안내하는 것을 위한 적어도 하나의 공기전달통로;
뜨거운 공기가 상기 저장소 캐비티를 나가는 것을 허용하는 것을 위한 적어도 하나의 공기유출통로;
상기 저장소 캐비티 내에 위치하는 고준위 방사성 페기물을 수용하는 것을 위한 적어도 하나의 밀폐하여 봉인된 용기; 및
상기 저장소 캐비티의 상기 개방된 상단을 둘러싸는 뚜껑;
을 포함하는, 고준위 방사성 폐기물을 저장하는 것을 위한 환기 시스템.
제39항에 있어서,
상기 대량의 저준위 방사성 물질은 상기 차폐체에 밀폐하여 봉인되는, 환기 시스템.
제40항에 있어서,
상기 차폐체는 인클로져, 및 상기 대량의 저준위 방사성 폐기물이 그 안에 수용되는 밀폐하여 봉인된 인클로져 캐비티를 총체적으로 형성하는 저장소쉘을 포함하는, 환기 시스템.
제41항에 있어서,
상기 쉘은 금속으로 형성되고, 상기 인클로져는 콘크리트로 형성되는, 환기 시스템.
제39항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 차폐체는 지반면의 아래에 위치하는, 환기 시스템.
제39항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 저준위 방사성 폐기물은 저비방사능 흙, 저비방사능 부서진 콘크리트, 저비방사능 자갈, 활성 금속 및 저비방사능 잔해로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 환기 시스템.
제39항 내지 제44항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 뚜껑은 적어도 하나의 공기유출통로를 포함하는, 환기 시스템.
제39항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 저장소 캐비티는 단지 하나의 상기 밀폐하여 봉인된 용기를 수용하는 가로지르는 단면을 가지는, 환기 시스템.