KR20220046485A - 방사능 누출 위험을 줄이는 방사능 보호 장치를 포함하는, 방사능 물질 운송용 및/또는 저장용 패키지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방사능 물질(3)의 운반용 및/또는 저장용 패키지에 관한 것으로서, 방사능 물질을 수용하기 위한 공동(12), 및 환형 공간(18)에 배열된 방사능 보호 요소(16)를 포함하는 방사능 보호 장치(14)를 포함하는 패키지에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 종 방향(8) 및 원주 방향(28)으로부터의 환형 공간의 주어진 방향을 따라 적어도 두 개의 연속적인 방사능 보호 요소(16)와 연관되고, 상기 주어진 방향으로 서로에 대한 두 개의 방사능 보호 요소(16)의 이격(distancing)을 제한/방지하도록 설계된 잠금 부재(32)가 제공된다.

Description

방사능 누출 위험을 줄이는 방사능 보호 장치를 포함하는, 방사능 물질 운송용 및/또는 저장용 패키지{PACKAGE FOR TRANSPORTING AND/OR STORING RADIOACTIVE MATERIALS, COMPRISING A RADIOLOGICAL PROTECTION DEVICE REDUCING RISKS OF RADIOLOGICAL LEAKS}

본 발명은 방사능 물질, 예를 들어 핵연료 집합체 또는 방사능 폐기물의 운송용 및/또는 저장용 패키지 분야에 관한 것이다.

보다 구체적으로, 본 발명은 복수의 개별 요소, 예를 들어 주조 수지 방사능 보호 요소에 의해 형성된 방사능 보호 장치를 포함하는 패키지에 관한 것이다.

방사능 물질을 수용하기(hausing) 위한 공동(cavity) 주위에 배열되는 방사능 보호 장치가 장착된 패키지를 제공하는 것은 선행 기술로부터 알려져 있다. 이 장치에서 추구하는 기능은 감마선에 대한 보호, 및/ 또는 패키지에 방사능 물질이 적재된 경우, 패키지 주변의 규제 방사능 기준을 충족하기 위한 측면에서의 중성자 흡수에 있다.

이를 위해, 한 가지 해결책은 패키지의 세로 중심축을 중심으로 하는 환형 공간(annual space)에 방사능 보호 요소를 삽입하는 것으로 구성된다. 이러한 요소는 일반적으로 블록의 형태를 취하는데, 이는 냉각 틈새(cold gap)로 인해 환형 공간에 삽입될 수 있다. 또한, 이 냉각 틈새는 방사능 보호 물질의 열 팽창을 허용하므로, 환형 공간을 정의하는 패키지 부분에 대한 이러한 블록의 열기계 응력(thermomechanical stress)이 제한된다.

이러한 유형의 패키지로 수행되는 운송 작업 중, 방사능 보호 요소는 환형 공간에서 서로에 대해 움직이고 미끄러질 수 있다. 이러한 요소 간의 누적(cumulative) 움직임은 두 개의 인접한 요소 사이에서 국소적으로 방사능 누출과 관련하여 허용할 수 없는 값의 간격을 나타내는 결과를 초래할 수 있다.

따라서, 상술한 단점을 보완하기 위해, 기존 패키지의 설계를 최적화할 필요가 있다.

이러한 요구를 충족시키기 위하여, 본 발명은 방사능 물질의 운송용 및/또는 수송용 패키지에 관한 것으로, 이는 방사능 물질을 수용하는 공동 및 패키지의 세로 중심 축을 중심으로 하는 환형 공간(annular space)에서 수용하는 공동 주변에 배열된 방사능 보호 장치를 포함하고, 상기 방사능 보호 장치는 환형 공간에 배열된 방사능 보호 요소를 포함하는, 패키지에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 환형 공간의 종 방향(longitudinal) 및 원주(circumferential) 방향으로부터의 환형 공간의 주어진 방향으로 적어도 두 개의 연속적인 방사능 보호 요소와 관련되고, 주어진 공간에서 두 개의 방사능 보호 요소의 서로에 대한 이격(distancing)을 제한/방지하고자 설계된 잠금 부재(locking member)가 제공되며, 잠금부재는 상기 방사능 보호 요소에서 제 1 요소와 결합되거나 또는 제 1 요소에 통합되며, 및 이러한 두 개의 방사능 보호 요소에서 제 2 요소 상에 형성된 중공(hollow)와 협력(cooperating)한다.

본 발명은 유리하게는 패키지의 환형 공간에서 방사능 보호 요소 간의 이격을 제한하는 것을 가능하게 하여, 결과적으로 이들 방사능 보호 요소 사이의 방사능 누출 위험을 실질적으로 감소시킨다.

또한, 본 발명은 단독으로 또는 조합하여 취해진 다음의 선택적인 특징들 중 적어도 어느 하나를 갖는다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 잠금 부재는 제 1 방사능 보호 요소와 일체화(integral)된다.

바람직하게, 잠금 부재는 긴 선형의 부재이고, 바람직하게는 절단된 디스크, 정사각형 또는 사다리꼴 형태의 단면을 갖는 것이다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않고, 다른 형태가 명백하게 선택될 수 있다.

바람직하게, 긴 선형의 잠금 부재는 상기 주어진 방향에 대해 직각으로(orthogonally) 또는 실질적으로 직각으로 연장된다.

본 발명의 추가적인 바람직한 구현예에 따르면, 잠금 부재는 제 1 및 제 2 방사능 보호 요소에서 분리된 부분이고, 이 잠금 부재는 또한 제 1 방사능 보호 요소 상에 형성된 중공과 협력한다.

바람직하게, 잠금 부재는 제 1 및 제 2 방사능 보호 요소의 것보다 작은 크기의 부품이고, 및 바람직하게 다른 물질로 제조된다.

바람직하게, 잠금 부재는 핀(pin), 키(key), 또는 클립(clip)이다.

바람직하게, 잠금 부재는 환형 공간의 방사형 두께의 일부 까지만 확장된다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 제 1 및 제 2 방사능 보호 요소는 방사능 보호 요소의 단일 환형 행에서 상기 주어진 방향으로 직접적으로 연속된다.

본 발명의 더 바람직한 구현예에 따르면, 제 1 및 제 2 방사능 보호 요소는 방사능 보호 요소의 두 개의 동심의 환형의 행에 각각 속하고, 제 1 및 제 2 방사능 보호 요소는 환형 공간의 방사형으로 부분적으로 중첩하면서 서로에 대해 원주 방향으로 오프셋(offset)된다.

바람직하게, 잠금 부재는 제 1 및 제 2 방사능 보호 요소의 방사상 중첩 구역의 레벨에 위치한다.

바람직하게, 환형 공간은 내부 페룰(ferrule) 및 외부 케이싱(casing)에 의해 정의된다. 이와 관련하여, 내부 페룰은 패키지의 측면 몸체의 전체 또는 일부를 형성할 수 있으며, 실제로 이 내부 페룰은 방사능물질을 수용하기 위한 공동의 경계를 정하는 측면 패키지 몸체에 추가로 제공될 수 있다.

바람직하게, 환형 공간에는 내부 페룰을 외부 케이싱에 연결하는 열전도체가 없다.

바람직하게, 방사능 보호 요소는 중성자 보호 요소, 바람직하게 주조 수지 블록이다.

바람직하게, 방사능 보호 장치의 적어도 하나의 방사능 보호 요소, 및 바람직하게 이들 요소 중 몇 개, 또는 심지어 이들 각각은 동일한 주어진 방향에서 그 양쪽에 위치한 두 개의 방사능 보호 요소 각각에 대해 상기 주어진 방향으로 그것의 이격(distancing)을 제한/방지하기 위해 설계된 두 개의 잠금 부재와 연관되어 있다.

본 발명의 추가 이점 및 특징은 하기 비제한적인 상세한 설명에서 나타낼 것이다.

설명은 첨부된 도면을 참조할 것이다, 여기에서;
도 1은 본 발명의 바람직한 구현예에 따른, 방사능 물질의 운반용 및/또는 저장용 패키지의 개략적인 종 방향의 축 단면도를 나타낸다;
도 2는 도 1의 II-II선을 따라 취한 횡 단면도이다;
도 3은 도 1 및 도 2에서 도시된 패키지에 사용된 방사능 보호 요소의 사시도를 나타낸다;
도 4는 본 발명의 더 바람직한 구현예에 따라 제공된 패키지 일부의 종 방향의 축 단면도를 나타낸다;
도 5는 대안에 따라 제공된 패키지와 함께 도 4의 것과 유사한 도면을 나타낸다;
도 6은 본 발명의 더 바람직한 구현예에 따라 제공된 패키지와 함께 도 4의 것과 유사한 도면이다;
도 7은 패키지를 장착한 방사능 보호 장치의 더 바람직한 구현예를 나타내는 개략도이다;
도 8은 도 2와 유사한 도면으로서, 본 발명의 더 바람직한 구현예에 따라 제공된 패키지에서 방사능 보호 장치는 방사능 보호 요소의 두 개의 동심 환형 행을 갖는다;
도 9는 방사능 보호 장치를 장착한 잠금 부재의 다른 형태를 나타내는 개략도이다;
도 10은 방사능 보호 요소의 두 개의 동심 환형 행을 갖는 방사능 보호 장치의 더 바람직한 구현예를 나타내는 부분 분해 횡단면도이다; 및
도 11은 본 발명의 더 바람직한 구현예의 형태로 제공된 패키지와 함께 도 8의 것과 유사한 도면을 나타낸다.

우선 도 1을 참고하면, 핵연료 집합체(3) 또는 방사능 폐기물(도 1에서 부분적이고 개략적으로만 나타냄)과 같은 방사능 물질의 운반용 및/또는 저장용 패키지(1)를 나타낸다.

상기 패키지(1)는 수직의 보관 위치로 표시되며, 여기에서 그것의 종 방향 중심축(2)은 수직으로 배향된다. 이것은 종 방향 축(2)과 평행한 높이(8)의 방향을 따라 제거 가능한 덮개(cover)(6) 반대편에 있는 패키지 바닥(base)(4)에 기초한다. 따라서 높이(8)의 방향은 패키지의 종 방향과 상응한다.

바닥(4)과 덮개(6) 사이에서, 패키지(1)는 축(2)을 중심으로 확장되고, 방사능 물질(3)을 수용하기 위한 공동(12)을 내부적으로 한정하는 측면 몸체(10)를 포함한다. 상기 공동(12)은 또한 예를 들어 격납 인클로져(containment enclosure) 내에 위치한 저장 트레이에 배열된 방사능 물질을 수용하도록 의도된 격납 인클로져 형성할 수 있다. 대안적으로, 격납 인클로져는 상기에 인용된 공동(12)에 배치된 "캐니스터(canister)"로도 알려진 케이스에 의해 완전히 정의된다. 상기 인클로져는 상부에서 덮개(6)에 의해 폐쇄되고, 하부에서 바닥(4)에 의해 폐쇄되며, 이는 패키지의 측면 몸체(10)와 일체화(integral)될 수 있다. 실제로, 이러한 요소들(4, 6 및 10)은 특히 낙하 시 패키지의 기계적 강도(mechanical strength)를 보장하여 격납 인클로져의 견고함(tightness)을 유지하도록 의도된 패키지의 본체를 형성한다.

그 주변에서, 패키지(1)는 또한 방사능 보호 장치(radiological protection device), 여기에서는 중성자 보호 장치(14)를 갖추고 있다. 상기 장치는 (8)의 방향을 따라 패키지의 측면 몸체(10) 길이의 전체 또는 일부를 따라 각각 확장되는 여러 중성자 보호 요소(16)를 사용하여 형성된다. 대안적으로, 장치(14)는 (8)의 방향을 따라 적층 된 블록(16)을 사용하여 형성될 수 있다. 각각의 방사능 보호 요소(16)는 바람직하게 주조 수지로 만들어진 조립식(prefabricated) 블록의 형태를 취한다. 상기 수지는 붕소 또는 임의의 다른 중성자-흡수(neutron-absorbing) 요소, 즉 중성자-흡수 요소를 포함할 수 있다. "중성자-흡수 요소"라는 용어는 영 중성자에 대한 유효 단면적(effective cross-section)이 100 반(barn)보다 큰 요소 나타낸다.

이하, 중성자 보호 요소(16)는 "보호 블록(16)" 또는 "블록(16)"으로 지칭될 것이다. 후자는 축(2)를 중심으로 환형 공간(18)에 배열되고, 내부 페룰(20) 및 외부 케이싱(22)에 의해 정의된다. 도 1에 도시된 바람직한 구현예에서, 내부 페룰(2)은 패키지의 측면 몸체(10) 주위에 추가된 부분이지만, 대안적으로 환형 공간(18)의 내부 경계(delimitation)는 측면 몸체(10)의 외부 표면에 의해 직접 수행될 수 있다. 외부 케이싱(22)는 패키지(1)의 측면 주변부를 형성한다.

패키지 본체의 요소들(4, 6, 10)은, 예를 들어 강철 또는 주철로 만들어진 금속일 수 있다. 내부 페룰(2) 및 외부 케이싱(22)는 또한 금속, 예를 들어 강철로 제조될 수 있다. 페룰 간(inter-ferrule) 공간으로도 알려진, 환형 공간(18)에서 보호 블록(16)이외의 열전도체가 제공되지 않는 것이 바람직하다. 상기 특정 경우는 낮은 화력만 방출하거나, 또는 전혀 방출하지 않는 방사능 물질을 운송하기 위한 패키지에 해당한다. "열 전도체(heat conductors)"라는 용어는 일반적으로 중성자 보호 블록과 교대로 배열되고 내부 페룰(20)을 외부 케이싱(22)에 연결하는 패키지에 일반적으로 사용되는 전도체를 나타낸다. 그럼에도 불구하고, 환형 디스크 형태의 열전도체를 생각할 수 있다. 그런 다음 블록(16)은 (8)의 방향으로 열전도 디스크와 교대로 나타난다. 이제 도 2 및 도 3을 참조하면, 연속 블록(16)의 형태가 환형 공간(18)의 원주 방향(28)을 따라, 축(2)에 대해 도시되어 있다. 상기 바람직한 구현예에서, 모든 블록(16)은 축(2)에 중심을 두고 상기 공간의 반경 방향(30)을 따라 환형 공간(18)의 총 두께 "E1"보다 약간 작은 두께를 갖는 블록의 단일 환형 행을 형성한다.

여기서, 환형 행의 각 블록(16)은 바람직하게 동일한, 즉 동일한 형태 및 동일한 크기이다. 일반적으로, 각각의 블록(16)은 원주 방향(28) 및 방사형 (30)으로 서로에 대해 오프셋(offset)인 두 개의 실질적으로 평행육면체(parallelepipedal) 부분(16a, 16b)에 의해 한 조각으로 만들어진다. 실제로, 제 1 부품(part)(16a)은 블록(16)의 방사형으로 바깥 부분을 형성하고, 동일한 블록(16)의 방사형으로 안쪽 부분을 형성하는 제 2 부품(16b)으로부터 원주방향으로 연결되고 오프셋된다.

원주 방향(28)을 따른 블록(16)의 연속 때문에, 제 1 블록의 제 1 부품(16a)은 원주 방향(28)으로 직접 연속하는 제 2 블록(16)의 제 2 부품(16b)을 적어도 부분적으로 방사형 방향으로 덮고, 제 1 블록의 제 2 부품(16b)이 동일한 방식으로 방사형 방향으 원주 방향(28)으로 직접 연속하는 제 3 블록(16)의 제 1 부품(16a)을 적어도 부분적으로 덮지만, 제 2 블록의 반대편에 배열된다.

본 발명의 특이성 중 하나는 인접한 블록(16) 사이의 원주 방향으로 이격(distancing)을 제한/방지하기 위한 수단의 사용에 있으며, 따라서 이러한 이격의 누적이 두 개의 직접적으로 연속하는 블록(16) 사이에서 허용할 수 없는 수준의 중성자 누출을 초래함 방지한다. 상기 목적을 위해, 바람직하게 단일 환형 행의 여러 블록(16), 바람직하게 그 전체 또는 거의 모든 블록이, 각각 원주 방향(28)으로 그것의 양쪽에 위치한 두 블록(16)의 각각에 대해, 그것의 원주 방향으로의 이격을 제한/방지하도록 의도된 두 개의 잠금 부재(32)와 각각 연결되어 제공된다.

모든 바람직한 구현예에서, 전체 설명에서 알 수 있듯이, 패키지의 환형 공간(18)은 방사능 보호 요소(16) 및 잠금 부재(32)가 배열되어 있는 공간으로, 축(2)을 중심으로 하는 외부 케이싱(22)에 의해 방사형의 외측으로 한정된다는 점을 유의한다.

잠금 부재(32) 및 그 두 개의 블록(16) 사이의 배치가 각각의 잠금 부재의 레벨에서 동일하게 있을 이격을 제한/방지하는 것이므로, 이하에서는 하나만 상세하게 설명될 것이다.

상기 바람직한 구현예에서, 환형 공간(18)에 위치한 각각의 잠금 부재(32)는 그것의 관련된 제 1 블록(16)의 제 1 부품(16a)과 통합된다. 대안적으로 이는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고, 제 2 부품(16b)에 통합될 수 있다.

제 1 블록(16)의 제 1 부품(16a)에 잠금 부재(32)를 통합하는 경우, 상기 부재(32)는 종 방향(8)을 따라 긴 선형 방식으로 확장되는 내측의 방사형의 돌출부의 형태를 취하고, 즉 원주 방향(28)에 국부적으로 직각이거나 또는 실질적으로 직교한다. 따라서, 긴 선형 돌출부(32)는 바람직하게 제 1의 연관된 블록(16)의 전체 길이를 따라, 또는 단지 그 일부를 따라 연속적으로 확장된다. 도 2와 같은 단면에서, 돌출부(32)는 절단된 디스크 형태(truncated disk shape), 예를 들어 반-디스크(half-disk), 또는 정사각형(square), 직사각형(rectangle), 사다리꼴(trapezium)등과 같은 임의이 다른 형태를 갖는다.

돌출부(32)는 원주 방향(28)을 따라 제 1 블록에 직접 인접한 제 2 블록(16)의 제 2 부품(16b)에 제공되고 방사형의 외향으로 개방된 상보적 형태의 중공(hollow)에 수용된다. 상기 돌출부(32)와 중공(34) 사이의 협력(cooperation)으로 인해, 제 1 및 제 2 보호 블록(16)은 원주 방향(28)을 따라 서로 거리를 둘 수 없고, 또는 상기 두 부품(32, 34) 사이의 원주 갭의 사용을 통해 단지 제한된 진폭(amplitude) 이상으로 떨어져 있을 수 없다.

마지막으로, 돌출부(32)와 다른 블록(16)의 중공(34) 사이의 협력은 환형 공간(18)에서 각각의 돌출부가 홈의 형태로 연관된 중공(34) 내에서 상대적으로 슬라이딩하여 삽입되어 얻어진다는 점에 유의해야 한다.

상기 명시된 바람직한 구현예에서 또한 환형 공간(18)에서 일련의 보호 블록(16)의 경우에 종 방향(8)을 따라 전환될 수 있다. 상기의 경우는 도 4에 나타나 있으며, 여기에서 잠금 부재(32)는 여전히 방사형의 돌출부의 형태이지만, 여기에서는 이러한 돌출부가 삽입되는 중공과 같이, 원주 방향(28)을 따라 긴 선형 방식으로 연장된다.

표시에 따르면, 패키지의 제조 동안, 종 방향(8)으로 직접 연속하는 블록의 중공(34)으로 블록(16)의 잠금 부재(32)의 삽입은 상기 두 개의 블록(16)의 대응하는 부분이 환형 공간(18)에 종 방향으로 삽입되기 전에 수행된다.

도 5는 도 4에서 제안한 솔루션의 대안을 나타낸다. 여기서, 잠금 부재(32)는 여전히 방사형의 내측으로 돌출되고, 블록(16)의 제 1 부품(16a)의 종 방향 말단을 형성한다. 또한, 보호 블록(16)의 중공(34)은 한편으로는 상기 두개의 부품(16a, 16b) 사이의 접합부 사이에 형성되고, 다른 한편으로는 방사형의 외측으로 돌출하고 제 2 부품(16b)를 제공하는 보호 블록(16)의 반대쪽 종 방향 말단을 형성하는 추가 돌출부(16') 사이에 형성된다.

다시 한번 보호 요소(16)의 단일 행의 측면에서, 상기 블록(16)의 상호 유지는 잠금 부재가 상기 블록에 통합되지 않고, 분리되어 그것과 함께 작동함으로써 수행됨을 제공할 수 있다. 이와 관련하여 바람직한 구현예가 도 6에 도시되어 있으며, 여기에서 블록(16)은 상기 두 부품(16a, 16b)과 함께 여전히 동일한 일반적인 형태로 쓰여진다. 잠금 부재(32)는 클립 또는 유사한 요소의 형태를 취하고, 환형 공간(18)에서 동일한 방향을 따라 그것의 상대적인 이격(distancing)을 제한/방지하고자 종 방향(8)으로 두 개의 직접적으로 연속되는 블록(16)의 각각을 연결한다.

따라서 각각의 클립(32)는 그에 의해 연결된 제 1 및 제 2 보호 블록(16)의 중공(34)에 각각 수용되는 두 개의 탭(tab)을 갖는다. 각 클립(32)의 중앙 몸체는 원주 방향(25)을 따라 확장되고, 상기 몸체의 말단부에 배열된 탭은 블록(16)의 대응하는 중공(34)에 수용되도록 방사형으로 돌출된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 클립(32)은 블록(16) 사이에 종 방향 접합부 높이에 배열되고, 후자와 외부 케이싱(22) 사이에 배치되는 블록의 환형 행의 외측 측면에 위치한다. 대안적으로, 클립(32)은 블록과 내부 페룰(20)사이의 환형 행의 내부 측면에 위치할 수 있다.

상기 클립 시스템은 또한 본 발명의 범위를 벗어나지 않고, 원주 방향(28)을 따라 블록(16) 사이의 상대적인 이격을 제한/방지하는 유사한 방식으로 사용될 수 있다.

이제 도 7을 참조하면, 블록(16)을 종 방향(8)으로 상기 블록과는 분리된 잠금 부재(32)와 결합하기 위한 추가의 바람직한 구현예가 도시되어 있다. 이것은 키(key) 유형 또는 유사한 디자인을 포함하며, 각각 도브테일(dovetail) 형태의 두 개의 반대되는 종 방향 부분(32')을 갖고, 문제의 두 개의 블록(16)과 마주하는 종 방향 말단에 형성된 상보적인 중공(34)에 각각 수용된다. 이 구현예에서, 각 블록(16)은 그것이 위치하는 환형 공간(18)의 일반적인 형상을 따르도록 원주 방향(28)을 따라 곡률(curvature)을 갖는다.

이에 의해 연결된 보호 블록(16)으로부터 분리된 잠금 부재(32)로 예상되는 모든 구현예에서, 상기 부재(32)는 각각 블록(16)보다 작은 크기의 부분을 형성한다. 더욱이, 각각의 잠금 부재(32)는 환형 공간(18)의 방사상 두께 E1의 일부를 따라, 예를 들어 이 두께의 5 내지 30%를 따라 확장된다.

잠금 부재(32)는 바람직하게 블록(16)과 상이한 재료, 예를 들어 금속 재료로 제조된다.

상기 명시된 바람직한 구현예와 관련된 모든 원리는 보호 장치(14)가 축(2)을 중심으로 하는 보호 블록(16)의 두 개 이상의 동심 환형 행을 포함하는 설계에 적용 가능하다.

도 8의 바람직한 구현예에서, 이것은 환형 공간(18)에 배열된 두 개의 동심 행(36a, 36b)로 구성되며, 상기의 각각 행은 원주 방향(28)을 따라 일련의 보호 블록(16)에 의해 형성된다. 각 블록(16)은 (8)의 방향을 따라 패키지의 측면 본체(10)의 길이의 전체 또는 일부를 따라 확장된다. 이는 단순한 형태, 예를 들어 일반적으로 평행육면체(parallelepipedal), 선택적으로 원주 방향(28)을 따라 곡률이 형성되어 그것이 위치하는 환형 공간(18)의 일반적인 형태를 따른다. 여기서, 두 개의 행(36a, 36b) 각각의 각 블록(16)은 바람직하게 제 1 부품(16a) 및 제 1 부품(16a)의 원주 방향 연장부에 위치한 제 2 부품(16b)을 포함하는 한 조각으로 제조된다. 방사상 외측에 위치한 제 1 행(36a)의 블록(16)과 방사상 내측으로 위치한 제 2 행(36b)의 블록(16) 사이에 각도 포지셔닝 오프셋(angular positioning offset)이 채택되어, 제 1 행(36a)의 블록(16) 사이의 경계면(interface)이 제 2 행(36b)의 블록(16) 사이의 경계면과 방사상으로 정렬되지 않는다. 두 개의 행(36a, 36b)을 형성하는 블록(16)의 엇갈린(staggered) 행 배열과 유사한 이러한 배열은 이러한 경계면을 통한 중성자 유출을 제한하는 것이 가능하다.

상기 구성에서, 제 1 행(36a)의 각 블록(16)은 그것의 제 1 부품(16a)이 제 2 행(36b)의 블록 중 하나의 제 2 부품(16b)에 의해 덮이고, 동일한 방식으로 그것의 제 2 부품(16b)은 제 2 행(36b)의 직접적으로 연속되는 블록의 제 1 부품(16a)에 의해 덮인다. 제 2 행(36b)의 각 블록(16)에도 동일하게 적용되고, 제 1 부품(16a)은 제 1 행(36a)의 하나의 블록 중 제 2 부품(16b)에 의해 덮이고, 제 2 부품(16b)은 제 1 행(36a)의 직접적으로 연속되는 블록의 제 1 부품(16a)에 의해 덮인다. 따라서, 두 개의 행(36a, 36b)에 각각 속하고 서로 부분적으로 중첩되는 두 개의 블록(16) 사이에서 원주 방향의 오프셋이 관찰될 수 있다.

다시 말해서, 제 2 행(36b)의 제 1 블록(16)의 제 1 부품(16a)은 방사형(30)으로, 제 1행(36a)의 제 2 블록(16)의 제 2 부품(16b)에 의해 덮이고, 상기 제 1 블록의 제 2 부품(16b)는 여전히 방사형(30)으로 제 1행(36a)의 제 3 블록(16)의 제 1 부품(16a)에 의해 덮이고, 제 2 및 제 3 블록(16)은 제 1행(36a)에서 원주 방향(28)으로 직접적으로 연속된다. 유사하게, 제 1 행(36a)의 제 1 블록(16)의 제 1부품(16a)은 방사형(30)으로 제 2 행(36b)의 제 2 블록(16)의 제 2 부품(16b)에 의해 덮이고, 상기 제 1 블록의 제 2 부품(16b)는 여전히 방사형(30)으로 제 2 행(36b)의 제 3 블록(16)의 제 1 부품(16a)에 의해 덮이고, 제 2 및 제 3 블록(16)은 제 2 행(36b)에서 원주 방향(28)으로 직접적으로 연속된다. 또한, 두 개의 블록(16)이 방사형(30)으로 서로 부분적으로 덮일 때, 이러한 동일한 블록(16)은 동일한 환형 행에 속하지 않더라도, 원주 방향(28)을 따라 연속적인 것으로 간주된다.

본 발명의 이러한 바람직한 구현예에서, 제 2 행(36b)의 각 보호 블록(16)은 서로에 대해 원주 방향으로 이격 된 두 개의 잠금 부재(32)를 포함하며, 제 1 잠금 부재는 제 1 부품(16a)에 있고, 제 2 잠금 부재는 제 2 부품(16b)에 있다. 더욱이, 제 1 행(36a)의 각 보호 블록(16)은 서로에 대해 원주 방향으로 이격 된 두 개의 중공(34)를 포함하며, 제 1 중공은 제 1 부품(16a)에 있고, 제 2 중공은 제 2 부품(16b)에 있다. 따라서 제 2 행(36b)의 각 보호 블록(16)은 제 1 행(16a)의 블록(16)의 제 2 중공(34)에 삽입되는 그것의 제 1 잠금 부재(32)를 갖는 반면, 그것의 제 2의 잠금 부재(32)는 제 1 행(16a)의 직접적으로 연속되는 블록(16)의 제 1 중공(34)에 삽입된다. 따라서, 상기 구현예에서, 잠금 부재(32)는 두 개의 블록(16)의 방사상 중첩되는 구역의 레벨에 위치되어 서로에 대해 유지하는 데 도움이 되며, 따라서 원주 방향(28)으로 상기 두 개의 동일한 블록 사이에 상대적인 갭을 제한/방지하는 것을 돕는다.

당연히, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고, 제 1 행(36a)의 블록에 돌출된 부재(32)를 제공하고 제 2 행(36b)의 블록에 중공(34)을 제공함으로써 디자인이 반전될 수 있다.

도 8의 바람직한 구현예에서, 방사형으로 돌출된 잠금 부재(32)는 도 2를 참조하여 설명된 것과 동일하거나 유사하며, 특히 단면이 반-디스크(half-disk) 형태를 갖는다. 그러나, 종 방향(8)을 따른 부재(32)의 긴 선형 특성 등과 같은 도 2를 참조하여 설명된 모든 다른 특징도 또한 적용 가능하다.

도 9에 간략히 도시된 추가 가능한 구현예에 따르면, 방사형으로 돌출된 잠금 부재(32)는 그들이 협력하는 중공(34)과 같은 사다리꼴(trapezoidal) 형태를 가질 수 있다.

도 10에 도시된 추가적인 바람직한 구현예에 따르면, 두 개의 동심 환형 행(36a, 36b)은 각각이 일반적인 U자형 단면을 갖는 블록(16)에 의해 형성된다. 제 2 행(36b)은 두 개의 마주보는 팔이 방사형의 외측방향으로 돌출되어 있는 U자형 블록(16)을 포함하는 반면, 제 1 행(36a)은 두 개의 마주보는 팔이 방사형의 내측방향으로 돌출되어 있는 U자형 블록(16)을 포함한다.

제 2 행(36b)의 각 블록(16)의 두 개의 팔이 각각 상기 블록의 2 개의 잠금 부재(32)를 형성하는 반면, 제 1 행(36a)의 각 블록(16)의 두 개의 팔 사이에 정의된 공간(40)은 원주 방향으로 서로 병합되는 두 개의 인접한 중공(34)을 형성하고, 제 2 행(36b)의 두 개의 직접적으로 연속되는 블록(16)에 각각 속하는 두 개의 팔/부재(32)를 수용하도록 의도된다. 상기 시나리오에서, 두 개의 개별 블록(16)에 속하는 두 개의 인접한 잠금 부재(32)는 상기 두 개의 부재가 함께 삽입되는 공간(40)의 형태에 상보적인 형태를 갖는다.

U자형의 보호 블록(16)을 갖는 상기 구성은 또한 후자가 환형 공간(18)에서 축 방향(8)을 따라 연속적으로 존재하는 경우에도 적용 가능하며, 제 2 행(36b)의 U자형 팔은 제 1 행(36a)의 U자형 팔 사이에 정의된 공간(40)과 결합함으로써, 블록(16) 사이에서 축 방향으로 이격 되는 것을 제한/방지하는 역할을 한다.

명백하게, 두 개의 행(36a, 36b)의 U자형 블록 사이의 바람직한 형태 동일성으로 인해, 대안적으로 제 1 행(36a)의 각 블록(16)의 두 개의 팔이 이 블록의 두 개의 잠금 부재(32)를 형성하는 반면, 제 2 행(36b)의 각 블록(16)의 두 개의 팔 사이에 정의된 공간은 원주 방향으로 서로 병합되는 두 개의 인접한 중공(34)를 형성하고, 첫 번째 행(36b)의 두 개의 직접적으로 연속하는 블록(16)에 각각 속하는 두 개의 팔/부재(32)를 수용하도록 의도된다.

더욱이, 블록(16)의 이중 환형 행을 갖는 설계의 경우에 다시 한번, 상기 블록(16)과 분리되고 그와 통합되지 않은 잠금 부재(32)를 갖는 구성을 제공하는 것이 가능하다. 예를 들어, 도 11에서 돌출 부재는 방사형으로 배향된 핀(32)으로 대체되며, 여기에서 두 개의 마주보는 말단은 두 개의 블록(16)에 각각 속하는 두 개의 중공(34)에 수용되며, 그 중 하나는 제 1 행(36a)에 속하고 다른 하나는 제 2 행(36b)에 속한다. 주어진 두 개의 블록(16)에 대해, 여러 개의 핀(32)이 축 방향(8)을 따라 서로 이격되어 제공될 수 있다. 대안적으로 핀(들)(32)은 축 방향 홈의 형태로 각각 두 개의 중공(34)에 수용되는 그것의 두 개의 마주보는 끝 부분을 갖는 동일한 종 방향(8)으로 확장되는 키(key)로 대체될 수 있다.

명백하게, 단지 비제한적인 예로서 및 첨부된 특허청구범위에 의해 정의된 범위에 따라, 상기 기재된 본 발명에 대하여 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있다. 특히, 상기 기재된 상이한 바람직한 구현예는 조합될 수 있고, 그 특징은 상호교환 가능하게(interchangeable)하게 유지된다.

Claims (15)

1. 방사능 물질(3) 운반용 및/또는 저장용 패키지(package)(1)로서, 방사능 물질을 수용하기 위한 공동(cavity)(12) 및 패키지의 종 방향(longitudinal) 중심 축(2)에 중심을 둔 환형 공간(annular space)(18)에서 수용하는(hausing) 공동 주위에 배열된 방사능 보호 장치(radiological protection device)(14)를 포함하고, 상기 방사능 보호 장치(14)는 환형 공간(18)에 배열된 방사능 보호 요소(16)를 포함하며,
   상기 공간(18)의 종의(longitudinal) 방향(8) 및 원주(circumferential) 방향(28)으로부터의 환형 공간의 주어진 방향에서 적어도 2개의 연속적인(successive) 방사능 보호 요소(16)와 연관되고, 상기 공간에서 주어진 방향으로 서로에 대해 두 개의 방사능 보호 요소(16)의 이격(distancing)을 제한/방지하도록 설계된 잠금 부재(locking member)(32)가 제공되고, 상기 잠금 부재는 상기 두 개의 방사능 보호 요소에서 제 1 요소(16)와 결합하거나 제 1 요소에 통합되며, 상기 두 개의 방사능 보호 요소에서 제 2 요소(16) 상에 형성된 중공(hollow)(34)와 협력(cooperating)하는 것을 특징으로 하는, 방사능 물질(3) 운반용 및/또는 저장용 패키지.
2. 제 1항에 있어서, 상기 잠금 부재(32)는 제 1 방사능 보호 요소(16)와 일체(integral)인 것을 특징으로 하는, 패키지.
3. 제 2항에 있어서, 상기 잠금 부재(32)는 바람직하게 절단된 디스크(truncated disk), 정사각형(rectangle) 또는 사다리꼴(trapezium) 형태의 단면을 갖는 긴 선형(longilinear)의 부재인 것을 특징으로 하는, 패키지.
4. 제 3항에 있어서, 상기 긴 선형의 잠금 부재(32)는 상기 주어진 방향에 대해 직각으로(orthogonally) 또는 실질적으로 직각으로 확장되는 것을 특징으로 하는, 패키지.
5. 제 1항에 있어서, 상기 잠금 부재(32)는 제 1 및 제 2 방사능 보호 요소(16)로부터 분리된 부품(part)이고, 및 상기 잠금 부재(32)는 또한 제1 방사능 보호 요소(16)상에 형성된 중공(34)과 협력하는 것을 특징으로 하는, 패키지.
6. 제 5항에 있어서, 상기 잠금 부재(32)는 제 1 및 제 2 방사능 보호 요소(16)의 것보다 작은 크기의 부품이고, 바람직하게 다른 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는, 패키지.
7. 제 5항에 있어서, 상기 잠금 부재(32)는 핀(pin), 키(key), 또는 클립(clip)인 것을 특징으로 하는, 패키지.
8. 제 5항에 있어서, 상기 잠금 부재(32)는 상기 환형 공간(18)의 방사상 두께(E1)의 일부만을 따라 확장되는 것을 특징으로 하는, 패키지.
9. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 방사능 보호 요소(16)는 상기 방사능 보호 요소(16)의 단일 환형 행에서 상기 주어진 방향으로 직접적으로 연속되는 것을 특징으로 하는, 패키지.
10. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 방사능 보호 요소(16)는 상기 방사능 보호 요소(16)의 두 개의 동심의(concentric) 환형 행(36a, 36b)에 각각 속하고, 따라서 상기 제 1 및 제2 방사능 보호 요소(16)는 상기 환형 공간(18)의 방사형(30)으로 부분적으로 중첩하면서 서로에 대해 원주 방향으로 오프셋(offset)되는 것을 특징으로 하는, 패키지.
11. 제 10항에 있어서, 상기 잠금 부재(32)는 상기 제 1 및 제 2 방사능 보호 요소(16)의 방사형의 중첩 구역(zone)의 레벨에 위치하는 것을 특징으로 하는, 패키지.
12. 제 1항에 있어서, 상기 환형 공간(18)은 내부 페룰(ferrule)(20) 및 외부 케이싱(casing)(22)에 의해 정의되는 것을 특징으로 하는, 패키지.
13. 제 12항에 있어서, 상기 환형 공간(18)은 내부 페룰(20)을 외부 케이싱(22)에 연결하는 열전도체가 없는 것을 특징으로 하는, 패키지.
14. 제 1항에 있어서, 상기 방사능 보호 요소(16)는 중성자 보호 요소, 바람직하게 주조 수지 블록(cast resin blocks)인 것을 특징으로 하는, 패키지.
15. 제 1항에 있어서, 상기 방사능 보호 장치(14) 중 적어도 하나의 방사능 보호 요소(16), 및 바람직하게 이들 요소 중 몇 개 또는 심지어 그 각각은 동일한 주어진 방향에서 그 양쪽에 위치된 두 개의 방사능 보호 요소(16) 각각에 대해 상기 주어진 방향으로 그것의 이격(distancing)을 제한/방지하기 위해 설계된 두 개의 잠금 부재(32)와 연관되어 있는 것을 특징으로 하는, 패키지.

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