KR20210092880A - 결함 사용후핵연료 취급 용기 - Google Patents

결함 사용후핵연료 취급 용기 Download PDF

Info

Publication number
KR20210092880A
KR20210092880A KR1020200006284A KR20200006284A KR20210092880A KR 20210092880 A KR20210092880 A KR 20210092880A KR 1020200006284 A KR1020200006284 A KR 1020200006284A KR 20200006284 A KR20200006284 A KR 20200006284A KR 20210092880 A KR20210092880 A KR 20210092880A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fastening bolt
rotating plate
nuclear fuel
assembly
mesh
Prior art date
Application number
KR1020200006284A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102350093B1 (ko
Inventor
이서정
유성창
홍종호
이동규
정덕운
김윤식
이성용
이성기
이재준
한용구
이동효
Original Assignee
한국수력원자력 주식회사
한전원자력연료 주식회사
(주) 코네스코퍼레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국수력원자력 주식회사, 한전원자력연료 주식회사, (주) 코네스코퍼레이션 filed Critical 한국수력원자력 주식회사
Priority to KR1020200006284A priority Critical patent/KR102350093B1/ko
Publication of KR20210092880A publication Critical patent/KR20210092880A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102350093B1 publication Critical patent/KR102350093B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F5/00—Transportable or portable shielded containers
    • G21F5/06—Details of, or accessories to, the containers
    • G21F5/12—Closures for containers; Sealing arrangements
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F5/00—Transportable or portable shielded containers
    • G21F5/005—Containers for solid radioactive wastes, e.g. for ultimate disposal
    • G21F5/008—Containers for fuel elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Pressure Vessels And Lids Thereof (AREA)

Abstract

본 발명은 사용후핵연료의 용기에 관한 것으로, 특히 결함 사용후핵연료와 같이 취급이 어려운 경우에도 일반 사용후핵연료처럼 안전하게 취급할 수 있는 수단을 가지는 결함 사용후핵연료 취급 용기에 관한 것으로서, 핵연료집합체가 수용 가능한 길이와 용적을 가지는 몸체(10)와, 몸체(10) 상단에 결합되며, 몸체(10) 내부를 개방 또는 밀폐시키는 탈착식 개폐 부재가 설치된 상부 결합체(20a,20b) 및, 몸체(10) 하부에 결합되어 몸체(10) 하부를 밀폐시키는 하부 결합체(30);를 포함하며, 상부 결합체(20a,20b)와 하부 결합체(30)에는 방사성 입자의 유출은 방지시키면서 기체의 방출은 허용시키는 메시 부재가 설치되는 결함 사용후핵연료 취급 용기을 제공하고자 한다.

Description

결함 사용후핵연료 취급 용기{Defective spent fuel handling container}
본 발명은 사용후핵연료를 습식 또는 건식 저장하기 위한 처리 과정에서 안전하게 취급하기 위한 사용후핵연료의 용기에 관한 것으로, 특히 결함 사용후핵연료와 같이 취급이 어려운 경우에도 일반 사용후핵연료처럼 안전하게 취급할 수 있는 수단을 가지는 결함 사용후핵연료 취급 용기에 관한 것이다.
원자로에서 다 태우고 난 후 인출된 사용후핵연료 집합체는 핵분열 반응에 의해 발생한 막대한 방사성 물질을 포함하고 있다. 이러한 방사성 물질은 사람과 환경에 큰 피해를 줄 수 있기 때문에, 사용후핵연료 집합체는 안전한 처리 또는 처분이 이루어질 때까지 건전성(즉, 결함이 없는 상태)을 유지하고 있어야 한다.
이에 따라 국내 원자력발전소에서는 원자력법 시행령 제42조제1항, 시행규칙 19조, 시행규칙 제120조 별표 5 등에 따라, 주기적으로 수행하는 계획예방정비 기간 중 원자로에서 사용후핵연료 집합체를 인출하여 이를 검사하고 그 결과를 기록하여 비치하고 있다. 현재 국내 원자력발전소에서는 계획예방정비 기간 중 수행하는 사용후핵연료 집합체 형상, 즉 사용후핵연료 집합체 표면에 결함 발생 여부를 주로 육안 및 초음파 검사에 의해 검사하고 있다.
결함 사용후핵연료는 이러한 위험 때문에 건식운반 및 저장을 위해서는 건식환경 및 결함 사용후핵연료의 특성이 반영된 별도의 운반 및 보관통 개발이 필요하다.
US NRC의 Interim Staff Guidance(ISG)에 따르면 결함 사용후핵연료(damaged fuel)로 분류된 연료는 임계, 차폐, 열 및 구조 요건을 만족시키도록 설계된 금속제 보관통 또는 셀에 저장하도록 요구하고 있다.
특히 결함 사용후핵연료의 경우에는 건식 저장을 위한 전처리로서 내부 건조 과정에서 발생되는 가스는 배출시키면서도 미세한 입자 형태의 이물질 누출은 방지시킬 수 있어야 하며, 전처리 공정 및 운반 과정에서 여하한 유해 이물질의 유출 없이 안전하게 취급이 가능하여야 한다.
하지만 현재 결함 사용후핵연료와 관련된 기술로서는 취급용기 또는 사용후핵연료의 결함유무를 판별 하는 기술에만 연구가 집중되어 있고, 결함 사용후핵연료를 안전하게 취급할 수 있는 운반 및 취급 용기에 대한 기술은 미비한 실정이다.
특허등록공보 제10-1002720호(공고일자: 2010. 12. 21)
이에 본 발명은 결함 사용후핵연료의 저장을 위한 운반 및 건조 공정을 포함한 취급 과정에서 안전하게 다룰 수 있도록 결함 사용후핵연료를 간편하게 저장시킬 수 있는 운반 및 취급 용기를 제공하고자 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 결함 사용후핵연료 취급 용기는 핵연료집합체가 수용 가능한 길이와 용적을 가지는 몸체(10)와, 몸체(10) 상단에 결합되며, 몸체(10) 내부를 개방 또는 밀폐시키는 탈착식 개폐 부재가 설치된 상부 결합체(20a) 및, 몸체(10) 하부에 결합되어 몸체(10) 하부를 밀폐시키는 하부 결합체(30)를 포함하며, 상부 결합체(20a,20b)와 하부 결합체(30)에는 방사성 입자의 유출은 방지시키면서 기체의 방출은 허용시키는 메시 부재가 설치된다.
여기서 상기 메시 부재는 메시의 눈 하나의 폭 크기가 1mm 이하로 형성되고, 상부 결합체(20a,20b)에 설치되는 상부 메시(28)와 하부 결합체(30)에 설치되는 하부 메시(32)로 이루어지고, 메시 부재가 노출된 면인 상부 메시(28)의 상면 또는 하부 메시(32)의 저면에는 바람직하게는 각각 복수개의 관통 홀이 타공된 상부 타공판(29) 및 하부 타공판(33)이 상부 메시(28)의 상면 또는 하부 메시(32)의 저면에 접촉되는 형태로 설치된다.
그리고 탈착식 개폐 부재는 바람직하게는 측면으로 돌출된 복수개의 날개가 형성된 회전판(24)과, 상기 복수개의 날개가 각각 삽입되도록 상부 결합체(20a,20b)의 측면 벽(21)에 형성되는 복수개의 체결용 슬롯(211)을 포함하며, 회전판(24)을 복수개의 날개가 체결용 슬롯(211)에 삽입되도록 회전시키면 탈착식 개폐 부재는 몸체(10) 상단을 밀폐시키고, 상기 회전판(24)을 복수개의 날개가 체결용 슬롯(211)으로부터 이탈되도록 회전시키면 탈착식 개폐 부재는 몸체(10) 상단을 개방시킬 수 있다.
이 경우 회전판(24)의 중심에는 바람직하게는 회전판(24)에 조립된 체결볼트(231)가 마련되어, 체결볼트(231)를 회전시켜 회전판(24)이 회전됨으로써 상기 복수개의 날개가 체결용 슬롯(211)에 각각 결합되어 회전판(24)이 고정될 수 있다.
이때 회전판(24)은 상부 타공판(29)의 상면에 배치되고, 체결볼트(231)는 회전판(24)과 상부 타공판(29)의 중심을 모두 관통하는 형태로 설치되며, 바람직하게는 체결볼트(231)의 하부에는 락핀(233)이 고정 연결되고, 상부 타공판(29)에는 락핀(233)이 삽입 가능한 락핀 홀(251)이 형성되어, 체결볼트(231)를 하부로 가변시키면 락핀(233)이 체결볼트(231)와 함께 가변되면서 락핀 홀(251)에서 락핀(233)이 이탈됨으로써, 체결볼트(231)와 회전판(24)이 회전 가능한 상태가 된다.
여기서 체결볼트(231)의 상부에는 바람직하게는 걸쇠(232)가 고정 연결되고, 회전판(24)에는 걸쇠(232)가 삽입 가능한 걸쇠 홀(241)이 형성되어, 체결볼트(231)를 하부로 가변시키면 걸쇠(232)가 체결볼트(231)와 함께 하부로 가변되면서 걸쇠(232)가 걸쇠 홀(241)에 삽입됨으로써, 체결볼트(231)와 회전판(24)이 함께 일체로 회전 가능한 상태가 된다.
또한 체결볼트(231)의 헤드 저면에는 체결볼트(231)의 중심 둘레를 따라 걸쇠(232) 고정판(25)이 설치되고, 걸쇠(232)는 걸쇠(232) 고정판(25) 저면에 고정 설치되며, 회전판(24) 상면과 걸쇠(232) 고정판(25) 저면 사이에는 바람직하게는 복귀스프링(234)이 체결볼트(231)의 몸통을 감싸는 형태로 설치됨으로써, 체결볼트(231)가 상부의 압력으로 인해 하강되었다가 상부의 압력이 해제될 경우 복귀스프링(234)의 탄성력으로 상승하면서 상기 락핀(233)은 락핀 홀(251)에 삽입되고 걸쇠(232)는 걸쇠 홀(241)로부터 인출 가능하다.
그리고 상부 결합체(20a,20b)의 상부에는 바람직하게는 상기 몸체(10)에 내장되는 핵연료집합체의 상단고정체(WHU,CEU)를 인양시키기 위한 장비가 체결 가능한 관통 홀이 형성되고, 상부 결합체(20a,20b)의 측면 벽(21) 외면에는 상기 체결용 슬롯(211)과 동일한 슬롯이 형성되고 몸체(10)의 상부와 일체로 결합된 외부 판넬(213)이 설치되며, 외부 판넬(213)과 상부 결합체(20a,20b)의 측면 벽(21) 외면 사이에는 체결용 슬롯(211) 둘레를 따라 씰링(212)이 설치되어 몸체(10) 내부로부터 이물질이 체결용 슬롯(211)을 통하여 상부 결합체(20a,20b) 내측으로 유입되는 것이 방지되고, 회전판(24)의 회전으로 인해 회전판(24)의 날개가 체결용 슬롯(211)에서 이탈되면 회전판(24)과, 타공판과, 상부 메시(28)를 포함하는 상부 결합체(20a,20b)가 상기 몸체(10)로부터 이탈 가능하다.
본 발명에 따른 결함 사용후핵연료 취급 용기는 정상적인 사용후핵연료 후처리 및 운반 공정이 적용되기 힘든 결함 사용후핵연료도 안전하게 취급할 수 있도록 이물질 유출이 방지되면서도 건조 과정에서 증기는 방출시킬 수 있으며, 결함 사용후핵연료에 간편하게 결합이 가능하여 운반 및 처리 과정이 용이하게 수행될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 결함 사용후핵연료 취급 용기의 단면 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 결함 사용후핵연료 취급 용기의 제1 및 제2실시예의 비교 도면,
도 3a는 상부 결합체의 제1실시예를 나타내는 사시도,
도 3b는 3a의 부분 확대도,
도 3c는 도 3a의 평면도,
도 3d 및 도 3f는 제1실시예의 실물 사진,
도 4a는 상부 결합체의 제2실시예를 나타내는 사시도,
도 4b는 도 4a의 부분 확대도,
도 5a는 도 1에서 하부 결합체의 확대 단면 사시도,
도 5b는 도 5a의 저면을 나타낸 사진,
본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
참고로 본 발명에 따른 결함 사용후핵연료 취급 용기는 내부에 수용되는 핵연료집합체의 형태에 따라 제1실시예와 제2실시예로 나눌 수 있다. 제1실시예는 도 2a의 왼쪽에 도시된 웨스팅하우스형(WH형) 핵연료집합체용 취급 용기이고, 제2실시예는 도 2a의 오른쪽에 도시된 CE형 핵연료집합체용 취급 용기이다.
본 발명에 따른 사용후핵연료 취급 용기는 몸체(10)와, 상부 결합체(20a,20b) 및, 하부 결합체(30)로 이루어진다.
몸체(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 제1실시예의 핵연료집합체(WHF)가 수용 가능한 길이와 용적을 가지도록 제작된다. 다만 제2실시예에서의 몸체(10)와 제1실시예에서의 몸체(10)는 서로 동일하게 제작될 수 있다.
하부 결합체(30)는 몸체(10) 하부에 결합되어 몸체(10) 하부를 밀폐시키는 부재이다.
상부 결합체(20a,20b)는 핵연료집합체가 몸체(10)에 수용된 후에 몸체(10) 상부에 결합되어 몸체(10) 내부를 개방 또는 밀폐시키는 탈착식 개폐 부재이다. 상부 결합체(20a,20b)는 몸체(10) 내부에 삽입된 핵연료집합체의 상단 고정체의 상부에 위치하게 되므로 후술하게 되는 것처럼 몸체(10)에 내장되는 상단 고정체의 종류에 따라 구조와 형태가 일부 달라질 수 있다. 이후에서는 몸체(10)에 내장되는 상단 고정체의 종류에 따라 본 발명을 제1실시예와 제2실시예로 구분하여 설명하기로 한다.
<제1실시예>
제1실시예는 몸체(10)에 내장되는 핵연료집합체의 상단고정체가 웨스팅하우스형일 경우에 그에 대응되는 형태로 제작되는 상부 결합체(20a)가 몸체(10) 상부에 결합되는 실시예이다. 제1실시예는 도 3a 내지 도 3f에 상세하게 도시되어 있다.
다만 제1실시예에서 서술되는 본 발명의 특징은 대부분 제2실시예와 중복되므로 일부 특징을 제외하면 모두 제2실시예에서도 동일하게 적용되는 것으로 볼 수 있다.
몸체(10) 상부에 결합되는 상부 결합체(20a)와 하부 결합체(30)는 모두 결함이 있는 사용후 핵연료집합체의 최종 보관을 준비하기 위한 처리 공정에서 결함이 있는 사용후 핵연료집합체를 정상적인 사용후 핵연료집합체처럼 취급할 수 있도록 제작된다.
따라서 상기 처리 공정에서 내부 진공건조가 수행될 때 내부의 수증기나 가스가 배출될 수 있도록 상부 결합체(20a)와 하부 결합체(30)에는 각각 상부 메시(28)와 하부 메시(32)가 결합된다.
또한 상부 메시(28)의 상부와 하부 메시(32)의 하부에는 메시 부재가 내부 증기 배출과정에서 손상되지 않도록 지지 해 주는 상부 타공판(29) 및 하부 타공판(33)이 각각 결합된다.
상부 타공판(29)은 도 3d의 사진에 잘 나타나 있고 하부 타공판(33)은 도 5a의 도면과 도 5b의 사진에 잘 나타나 있다. 상부 및 하부 타공판(33)은 모두 메시 부재와 접하는 부위에 복수개의 관통 홀이 형성되어 증기 또는 가스 배출이 용이하게 형성된다.
상부 결합체(20a)는 몸체(10)의 뚜껑에 해당된다. 그런데 결함 핵연료집합체를 위한 취급 용기는 다음의 세 가지 요건을 만족해야 한다. 첫째는 결함이 있는 핵연료를 다루는 용기이므로 방사성 입자의 용기 밖으로의 누출이 철저하게 방지되어야 한다. 둘째는 앞서 설명된 바와 같이 오염된 입자의 유출은 방지되면서도 가스 및 증기의 배출은 자유롭게 이루어져야 한다는 점이다. 셋째는 취급의 용이성이다. 특히 결함이 있는 핵연료집합체이므로 방사성 입자의 유출이 우려될 수 있다는 이유로 밀봉 과정 및 용기 구조가 너무 복잡하다면 핵연료의 취급 자체에 상당한 비용과 시간이 소요되고 오염물질 누출 우려도 있기 때문이다.
이러한 요건의 충족을 위해 도 3a 내지 도 3f에 따른 실시예에서는 단 한 번의 조작으로 안정적인 개폐가 가능한 상부 결합체(20a)의 구성이 개시된다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 상기 탈착식 개폐부재에는 측면으로 돌출된 복수개의 날개가 형성된 회전판(24)이 설치되고, 상기 복수개의 날개가 각각 삽입되도록 상부 결합체(20a)의 측면 벽(21)에 형성되는 복수개의 체결용 슬롯(211)이 형성되어, 회전판(24)을 복수개의 날개가 체결용 슬롯(211)에 삽입되도록 회전시키면 탈착식 개폐 부재는 몸체(10) 상단을 밀폐시키고, 회전판(24)을 복수개의 날개가 체결용 슬롯(211)으로부터 이탈되도록 회전시키면 탈착식 개폐 부재는 몸체(10) 상단을 개방시킬 수 있게 구성된다.
이때 회전판(24)의 회전이 간단하게 조작될 수 있도록 도 3b에 도시된 바와 같이 회전판(24)의 중심에는 회전판(24)에 조립된 체결볼트(231)가 마련되어, 체결볼트(231)를 회전시켜 회전판(24)이 회전됨으로써 상기 복수개의 날개가 체결용 슬롯(211)에 각각 결합되면, 복수개의 날개 각각이 각자의 체결용 슬롯(211)에 삽입된 후에는 회전판(24)이 고정된다.
그런데 체결볼트(231)를 회전시킬 때 마다 회전판(24)이 함께 회전된다면 체결볼트(231)를 잘못 조작하여 상부 결합체(20a)가 개방될 우려가 있다. 이러한 문제의 해결을 위해 도 3b에서는 체결볼트(231)와 연동되어 함께 가변되는 걸쇠(232)와 락핀(233)이 마련된다.
상부 결합체(20a)는 최 상부는 몸체(10)에 내장되는 핵연료집합체의 상단 고정체 형상에 대응되는 상단구조물(26)이 마련된다. 보다 구체적으로 도 3b에 도시된 바와 같이 상단구조물(26)과, 상단구조물(26) 저면에는 상단구조물(26)의 테두리를 따라 하부로 형성되는 측면 벽(21)과, 측면 벽(21)의 하부에는 몸체(10) 내부와 상단구조물(26) 사이를 차단시키는 상부 타공판(29)과, 상부 타공판(29)의 저면에는 상부 메시(28)가 마련된다. 참고로 도 3a 및 도 3b에는 상부 타공판(29)은 별도로 도시되진 않았으며, 상부 메시(28)는 도 3b에 도시된 바와 같이 측면 벽과 일체로 형성된 고정판(25)에 끼워진 상태로 설치될 수 있다.
회전판(24)은 도 3b에 도시된 바와 같이 고정판(25)의 상면에 설치되고, 체결 볼트는 회전판(24)의 중심에 설치된다. 이때 체결볼트(231)는 회전판(24)과 고정판(25)의 중심을 모두 관통하는 형태로 설치되며, 체결볼트(231)의 하부에는 락핀(233)이 고정 연결되고, 고정판(25)에는 락핀(233)이 삽입 가능한 락핀 홀(251)이 형성되어, 체결볼트(231)를 하부로 가변시키면 락핀(233)이 체결볼트(231)와 함께 가변되면서 락핀 홀(251)에서 락핀(233)이 이탈됨으로써, 체결볼트(231)와 회전판(24)이 회전 가능한 상태가 된다.
또한 체결볼트(231)의 상부에는 걸쇠(232)가 고정 연결되고, 회전판(24)에는 걸쇠(232)가 삽입 가능한 걸쇠 홀(241)이 형성되어, 체결볼트(231)를 하부로 가변시키면 걸쇠(232)가 체결볼트(231)와 함께 하부로 가변되면서 걸쇠(232)가 걸쇠 홀(241)에 삽입됨으로써, 체결볼트(231)와 회전판(24)이 함께 일체로 회전 가능한 상태가 된다.
이때 체결볼트(231)의 헤드 저면에는 체결볼트(231)의 중심 둘레를 따라 걸쇠(232) 고정판(25)이 설치되고, 걸쇠(232)는 걸쇠(232) 고정판(25) 저면에 고정 설치되며, 회전판(24) 상면과 걸쇠(232) 고정판(25) 저면 사이에는 복귀스프링(234)이 체결볼트(231)의 몸통을 감싸는 형태로 설치됨으로써, 체결볼트(231)가 상부의 압력으로 인해 하강되었다가 상부의 압력이 해제될 경우 복귀스프링(234)의 탄성력으로 상승하면서 락핀(233)은 락핀 홀(251)에 삽입되고 걸쇠(232)는 걸쇠 홀(241)로부터 인출된다.
따라서 도 3b의 실시예에 따르면 체결볼트(231)를 누르기 전에는 회전판(24)은 락핀(233)이 락핀 홀(251)에 삽입된 상태이므로 체결볼트(231)를 회전시킬 수가 없어 고정되어 있고, 체결볼트(231)를 누르면 그때서야 락핀(233)이 하강되면서 락핀 홀(251)에서 빠져나오고, 걸쇠(232) 또한 하강되면서 걸쇠 홀(241)에 삽입되어 회전판(24)의 회전이 가능하게 된다.
이로써 도 3a 내지 도 3f의 실시예에 따르면 한 번의 누름 및 회전동작으로 취급 용기의 개폐가 가능하여, 결함 사용후핵연료의 신속하면서도 안정적인 취급이 가능하여 안전성은 더욱 높아지면서 보관을 위한 처리 공정은 더욱 신속하게 진행될 수 있다.
회전판(24)의 회전으로 인해 몸체(10) 상부가 개방될 때 상부 결합체(20a) 전체가 뚜껑으로 작용되므로, 회전판(24)의 회전으로 몸체(10)가 개방되면 상부 메시(28)와 고정판(25)과 측면 판과 회전판(24)과 상부 구조물이 모두 일체로 몸체(10)로부터 분리될 수 있다.
이때 상부 결합체(20a)의 상부에는 몸체(10)에 내장되는 핵연료집합체의 상단고정체를 인양시키기 위한 장비가 체결 가능한 관통 홀이 형성된다. 특히 제1실시예의 경우에는 상부 결합체(20a)는 내장되는 상단 결합체가 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 웨스팅하우스형 핵연료집합체의 상단 고정체에 대응되는 형태로 형성되므로, 도 2b에서 왼쪽에 도시된 인양 및 취급 기구로 인양될 수 있는 구조를 가진다.
따라서 관통 홀은 핵연료집합체의 상단 고정체에 형성된 가이드 홀까지 연통되게 형성된다. 또한 상부 결합체(20a)에서 최 상단의 상단구조물(26)과 그 아래의 측면 벽(21) 사이에는 단차가 형성되므로 도 2b의 왼쪽에 도시된 취급기구에서 집게 형태의 부재가 상기 단차에 걸리게 되면서 전체 용기가 인양될 수 있다.
상부 결합체(20a)의 측면 벽(21) 외면에는 체결용 슬롯(211)과 동일한 슬롯이 형성되고 몸체(10)의 상부와 일체로 결합된 외부 판넬(213)이 설치된다.
외부 판넬(213)과 상부 결합체(20a)의 측면 벽(21) 외면 사이에는 도 3b 및 도 3f를 참조하면, 체결용 슬롯(211) 둘레를 따라 씰링(212)이 설치되어 몸체(10) 내부로부터 이물질이 체결용 슬롯(211)을 통하여 상부 결합체(20a) 내측으로 유입되는 것이 방지된다. 만약 씰링(212)이 없다면 미세하게나마 측면 벽(21)과 몸체(10) 사이의 틈을 통하여 결함 사용후핵연료에서 탈락되는 이물질이 슬롯을 통해 상부 결합체(20a)로 침투될 수 있기 때문이다. 이 경우 상부 결합체(20a)에 전술한 바와 같이 상부 메시(28)가 마련되어도, 몸체(10)와 측면 벽(21) 틈을 통해 이물질이 침투되면 상부 메시(28)가 무용지물이 될 수 있는 것이다.
<제2 실시예>
제2실시예의 구성은 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이 제1실시예와 대부분 공통되며, 차이점은 상단구조물의 형상이다.
제2실시예의 상단구조물(27)은 CE형 핵연료의 상단 고정체 형상에 대응하여 제작된다.
도 2b의 오른쪽 도면에 도시된 제2실시예의 취급기구(CED)는 제2실시예의 핵연료집합체(CEF)를 인양 및 운반시킬 수 있는 기구이다. 제2실시예의 취급기구(CED) 하부에 도시된 제2실시예의 핵연료집합체(CEF)를 살펴보면, 4개의 안내관 상부에 결합되는 유로판의 중심위치에 원호 형태의 취급기구 삽입홀(271)이 원형으로 배열되어 있고 제2실시예의 취급기구(CED)는 취급기구 삽입홀(271)에 파지할 수 있는 부재가 삽입되어 인양 및 운반이 가능하게 구성된 것을 알 수 있다.
이러한 제2실시예의 취급기구(CED)로 인양 및 운반 가능하도록 제2실시예에 따른 상단구조물(27)에도 취급 기구 삽입 홀이 상단 고정체 형태에 대응되게 원호가 서로 원형으로 이어진 형태로 형성된다.
이상에서 제1실시예와 제2실시예를 차례로 살펴보았으며, 마지막으로 제1 및 제2실시예에 동일하게 적용되는 하부 결합체(30)를 살펴본다.
하부 결합체(30)는 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이 하부판(31)과, 하부 메시(32)와, 하부 타공판(33)으로 이루어진다. 하부판(31)과 하부 타공판(33)은 서로 일체로 형성될 수도 있고 또는 도 5b의 사진과 같이 하부 타공판(33)이 하부판(31)의 저면에 덧대어지는 형태로 설치될 수도 있다. 하부 메시(32)는 두 겹으로 제작될 수 있다. 왜냐하면 진공건조 공정에서 내부 압력 증가로 인해 메시가 한 겹으로 되어 있을 경우에는 찢어질 수 있기 때문이다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
CED : 제2실시예의 취급기구 CEF : 제2실시예의 핵연료집합체
CEU : 제2실시예의 상단고정체 WHD : 제1실시예의 취급기구
WHF : 제1실시예의 핵연료집합체 WHU : 제1실시예의 상단고정체
10 : 몸체 20a,20b : 상부 결합체
21 : 측면 벽 24 : 회전판
25 : 고정판 26,27 : 상단구조물
28 : 상부 메시 29 : 상부 타공판
30 : 하부 결합체 31 : 하부판
32 : 하부 메시 33 : 하부 타공판
211 : 체결용 슬롯 212 : 씰링
213 : 외부 판넬 231 : 체결볼트
232 : 걸쇠 233 : 락핀
234 : 복귀 스프링 235 : 걸쇠 고정핀
241 : 걸쇠 홀 251 : 락핀 홀
261 : 가이드핀 홀 271 : 취급기구 삽입 홀

Claims (8)

  1. 핵연료집합체가 수용 가능한 길이와 용적을 가지는 몸체(10)와;
    몸체(10) 상단에 결합되며, 몸체(10) 내부를 개방 또는 밀폐시키는 탈착식 개폐 부재가 설치된 상부 결합체(20a,20b); 및,
    몸체(10) 하부에 결합되어 몸체(10) 하부를 밀폐시키는 하부 결합체(30);를 포함하며,
    상기 상부 결합체(20a,20b)와 하부 결합체(30)에는 방사성 입자의 유출은 방지시키면서 기체의 방출은 허용시키는 메시 부재가 설치되는 결함 사용후핵연료 취급 용기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메시 부재는 메시의 눈 하나의 폭 크기가 1mm 이하로 형성되고, 상부 결합체(20a,20b)에 설치되는 상부 메시(28)와 하부 결합체(30)에 설치되는 하부 메시(32)로 이루어지고,
    상기 메시 부재가 노출된 면인 상부 메시(28)의 상면 또는 하부 메시(32)의 저면에는 각각 복수개의 관통 홀이 타공된 상부 타공판(29) 및 하부 타공판(33)이 상부 메시(28)의 상면 또는 하부 메시(32)의 저면에 접촉되는 형태로 설치되는 것을 특징으로 하는 결함 사용후핵연료 취급 용기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 탈착식 개폐 부재는 측면으로 돌출된 복수개의 날개가 형성된 회전판(24)과, 상기 복수개의 날개가 각각 삽입되도록 상부 결합체(20a)의 측면 벽(21)에 형성되는 복수개의 체결용 슬롯(211)을 포함하며,
    상기 회전판(24)을 복수개의 날개가 체결용 슬롯(211)에 삽입되도록 회전시키면 탈착식 개폐 부재는 몸체(10) 상단을 밀폐시키고, 상기 회전판(24)을 복수개의 날개가 체결용 슬롯(211)으로부터 이탈되도록 회전시키면 탈착식 개폐 부재는 몸체(10) 상단을 개방시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 결함 사용후핵연료 취급 용기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 회전판(24)의 중심에는 회전판(24)에 조립된 체결볼트(231)가 마련되어, 체결볼트(231)를 회전시켜 회전판(24)이 회전됨으로써 상기 복수개의 날개가 체결용 슬롯(211)에 각각 결합되어 회전판(24)이 고정되는 것을 특징으로 하는 결함 사용후핵연료 취급 용기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 회전판(24)은 소정 부위에 상부 메시(28)가 설치된 고정판(25)의 상면에 배치되고, 체결볼트(231)는 회전판(24)과 고정판(25)의 중심을 모두 관통하는 형태로 설치되며, 체결볼트(231)의 하부에는 락핀(233)이 고정 연결되고, 고정판(25)에는 락핀(233)이 삽입 가능한 락핀 홀(251)이 형성되어,
    체결볼트(231)를 하부로 가변시키면 락핀(233)이 체결볼트(231)와 함께 가변되면서 락핀 홀(251)에서 락핀(233)이 이탈됨으로써, 체결볼트(231)와 회전판(24)이 회전 가능한 상태가 되는 것을 특징으로 하는 결함 사용후핵연료 취급 용기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 체결볼트(231)의 상부에는 걸쇠(232)가 고정 연결되고, 회전판(24)에는 걸쇠(232)가 삽입 가능한 걸쇠 홀(241)이 형성되어,
    체결볼트(231)를 하부로 가변시키면 걸쇠(232)가 체결볼트(231)와 함께 하부로 가변되면서 걸쇠(232)가 걸쇠 홀(241)에 삽입됨으로써, 체결볼트(231)와 회전판(24)이 함께 일체로 회전 가능한 상태가 되는 것을 특징으로 하는 결함 사용후핵연료 취급 용기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 체결볼트(231)의 헤드 저면에는 체결볼트(231)의 중심 둘레를 따라 걸쇠(232) 고정판(25)이 설치되고,
    상기 걸쇠(232)는 걸쇠(232) 고정판(25) 저면에 고정 설치되며,
    상기 회전판(24) 상면과 걸쇠(232) 고정판(25) 저면 사이에는 복귀스프링(234)이 체결볼트(231)의 몸통을 감싸는 형태로 설치됨으로써, 체결볼트(231)가 상부의 압력으로 인해 하강되었다가 상부의 압력이 해제될 경우 복귀스프링(234)의 탄성력으로 상승하면서 상기 락핀(233)은 락핀 홀(251)에 삽입되고 걸쇠(232)는 걸쇠 홀(241)로부터 인출되는 것을 특징으로 하는 결함 사용후핵연료 취급 용기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 상부 결합체(20a,20b)의 상부에는 상기 몸체(10)에 내장되는 핵연료집합체의 상단고정체를 인양시키기 위한 장비가 체결 가능한 관통 홀이 형성되고,
    상부 결합체(20a,20b)의 측면 벽(21) 외면에는 상기 체결용 슬롯(211)과 동일한 슬롯이 형성되고 몸체(10)의 상부와 일체로 결합된 외부 판넬(213)이 설치되며,
    외부 판넬(213)과 상부 결합체(20a,20b)의 측면 벽(21) 외면 사이에는 체결용 슬롯(211) 둘레를 따라 씰링(212)이 설치되어 몸체(10) 내부로부터 이물질이 체결용 슬롯(211)을 통하여 상부 결합체(20a,20b) 내측으로 유입되는 것이 방지되고,
    상기 회전판(24)의 회전으로 인해 회전판(24)의 날개가 체결용 슬롯(211)에서 이탈되면 회전판(24)과, 고정판(25)과, 상부 메시(28)를 포함하는 상부 결합체(20a,20b)가 상기 몸체(10)로부터 이탈 가능한 것을 특징으로 하는 결함 사용후핵연료 취급용기.
KR1020200006284A 2020-01-17 2020-01-17 결함 사용후핵연료 취급 용기 KR102350093B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200006284A KR102350093B1 (ko) 2020-01-17 2020-01-17 결함 사용후핵연료 취급 용기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200006284A KR102350093B1 (ko) 2020-01-17 2020-01-17 결함 사용후핵연료 취급 용기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210092880A true KR20210092880A (ko) 2021-07-27
KR102350093B1 KR102350093B1 (ko) 2022-01-12

Family

ID=77125615

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200006284A KR102350093B1 (ko) 2020-01-17 2020-01-17 결함 사용후핵연료 취급 용기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102350093B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230076559A (ko) * 2021-11-24 2023-05-31 한국전력기술 주식회사 결함연료 저장용기 및 이를 위한 용기취급공구

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101002720B1 (ko) 2009-09-23 2010-12-21 동국대학교 경주캠퍼스 산학협력단 방사선형광체와 불활성 가스의 반응에서 발생한 빛을 이용한 사용후핵연료 결함 판별 기법
KR101162002B1 (ko) * 2011-05-02 2012-07-03 한국원자력연구원 사용후 핵연료 골격체의 상단고정체 제거 장치 및 이를 이용한 상단고정체 제거 방법
JP2014529737A (ja) * 2011-08-19 2014-11-13 ホルテック・インターナショナル・インコーポレーテッド 損傷を受けた核燃料を取り扱うための容器およびシステム、ならびにその製造方法
KR101927477B1 (ko) * 2017-02-17 2019-03-12 한국원자력연구원 심부처분공 하강용 처분용기 체결장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101002720B1 (ko) 2009-09-23 2010-12-21 동국대학교 경주캠퍼스 산학협력단 방사선형광체와 불활성 가스의 반응에서 발생한 빛을 이용한 사용후핵연료 결함 판별 기법
KR101162002B1 (ko) * 2011-05-02 2012-07-03 한국원자력연구원 사용후 핵연료 골격체의 상단고정체 제거 장치 및 이를 이용한 상단고정체 제거 방법
JP2014529737A (ja) * 2011-08-19 2014-11-13 ホルテック・インターナショナル・インコーポレーテッド 損傷を受けた核燃料を取り扱うための容器およびシステム、ならびにその製造方法
KR101927477B1 (ko) * 2017-02-17 2019-03-12 한국원자력연구원 심부처분공 하강용 처분용기 체결장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230076559A (ko) * 2021-11-24 2023-05-31 한국전력기술 주식회사 결함연료 저장용기 및 이를 위한 용기취급공구

Also Published As

Publication number Publication date
KR102350093B1 (ko) 2022-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100378865B1 (ko) 폐기핵연료의운반및저장을위한콘테이너
US5646971A (en) Method and apparatus for the underwater loading of nuclear materials into concrete containers employing heat removal systems
EP2172944B1 (en) Storage container
JP4043206B2 (ja) 放射性物質の輸送用容器、および密閉容器の装填方法
KR102350093B1 (ko) 결함 사용후핵연료 취급 용기
JP6695948B2 (ja) 放射性廃棄物容器
US8437444B2 (en) Apparatus and methods for achieving redundant confinement sealing of a spent nuclear fuel canister
KR100666886B1 (ko) 방사성 물질의 밀폐용기, 밀폐용기의 밀폐용접방법, 및밀폐용접방법에 사용하는 배기장치
KR102252372B1 (ko) 사용후핵연료 운반용기의 폐쇄뚜껑 승하강 구조
KR101507278B1 (ko) 방사능물질용 운반 용기
RU2670104C1 (ru) Ампула для отработавшей тепловыделяющей сборки
JP3924226B2 (ja) 金属製密閉容器の乾燥方法
JP2004144698A (ja) 炉内構造物の収納方法
JP2001174592A (ja) 使用済燃料の貯蔵方法及び装置
JP3891868B2 (ja) Ｔｒｕ廃棄体格納容器
KR102153117B1 (ko) Isol 우라늄 표적 운반 장치
JP2001242294A (ja) 使用済燃料の貯蔵方法及び装置
RU2524685C1 (ru) Способ упаковки дефектных отработавших твэлов ядерного реактора и устройство для его осуществления
CN214279622U (zh) 一种容器
KR102545634B1 (ko) 사용후핵연료 운반-저장-처분 겸용시스템
KR100309396B1 (ko) 핫셀용 조사시편 운반용기
JP2018132334A (ja) 廃棄物収納容器
Plys INTERIM STORAGE OF FUKUSHIMA FUEL DEBRIS
JP2004109036A (ja) 金属製密閉容器及び金属製密閉容器の乾燥方法
JP2003028987A (ja) 放射性物質の格納容器

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right