SE537160C2 - Kvarhållningsenheten för strålmål för isotoptillförselsystem - Google Patents

Abstract

AV BESKRIVNINGEN Exempel på utföringsformer avser förfaranden för framställning av önskade isotoper ikommersiella kärnreaktorer och tillhörande apparater genom användning av instrumentrör(50), som vanligen återfinns i kärnreaktortankar, för att exponera strålmål (130) förneutronflöden som förekommer i kärnreaktorer i drift. Exempel på utföringsformer innefattarenheter (122) för kvarhållning och framställning av radioisotoper i kärnreaktorer ochinstrumentrör (50) däri. Exempel på utfóringsfonner innefattar en eller flerakvarhållningsenheter (122) som kan innehålla ett eller flera strålmål (130) och kan användasmed exempel på tillförselsystem som möjliggör tillförsel av strålmål (130). Exempel påutföringsforrner kan dimensioneras, formas och framställas och i övrigt konfigureras för attmed framgång förflyttas genom exempel på tillförselsystem och konventionella instrumentrör(50) medan de innesluter strålmålen (130) och önskade isotoper som produceras därav.

Description

537 160 SAMMANFATTNING AV BESKRIVNINGEN Exempel pa utforingsformer avser forfaranden for framstallning av onskade isotoper i kommersiella karnreaktorer och tillhorande apparater genom anvandning av instrument& (50), som vanligen aterfinns i karnreaktortankar, for aft exponera stralmal (130) for neutronfloden som forekommer i karnreaktorer i drift. Exempel pa utforingsformer innefattar enheter (122) for kvarhallning och framstallning av radioisotoper i karnreaktorer och instrument& (50) dun.Exempel pa utforingsformer innefattar en eller flera kvarhallningsenheter (122) som kan innehalla ett eller flera stralmal (130) och kan anvandas med exempel pa tillforselsystem som mojliggor tillforsel av stralmal (130). Exempel pa utforingsformer kan dimensioneras, formas och framstallas och i ovrigt konfigureras for att forflyttas genom exempel pa tillforselsystem och konventionella instrument& (50) medan de innesluter stralmalen (130) och onskade isotoper som produceras darav. 537 160 KVARHALLNINGSENHETER FOR STRALMAL FOR ISOTOPTILLFORSELSYSTEM BAKGRUND Tekniskt omrade Exempel pa utforingsformer avser i allmanhet isotoper och apparater och fOrfaranden for framstallning av dem i karnreaktorer.

Beskrivning av kand teknik Radioisotoper har manga olika medicinska och industriella tillimpningar som harrOr fran deras fOrmiga att sanda ut diskreta mingder och typer av joniserande straining och att bilda anvandbara dotterprodukter. Radioisotoper at till exempel anvandbara mom cancerbehandling, teknologi for medicinsk avbildning och inmarkning, diagnos av cancer och andra sjukdomar och medicinsk sterilisering.

Radioisotoper med halveringstider i storleksordningen dagar framstalls vanligen genom neutronbombardemang av stabila moderisotoper i acceleratorer eller forskningsreaktorer med lag effekt pa plats vid medicinska eller industriella anlaggningar eller vid narbelagna produktionsanlaggthngar.Dessa radioisotoper transporteras snabbt pa grund av in fOrhallandevis korta avklingningstid och de exakta mangder av radioisotoper som behovs i sarskilda tillampningar. Vidare kraver produktion pa plats av radioisotoper vanligen ohanterlig och dyr bestralnings- och extraktionsutrustning, som kan vara utesluten vid slutanvandningsanlaggningen pa grund av kostnader, utrymmes- och/eller sakerhetskrav.

Pa grund av svarigheter med de kortlivade radioisotopernas produktion och livslangd, kan efterfragan pa sadana radioisotoper i stor utstrackning overskrida tillgangen, i synnerhet for de radioisotoper som har betydelsefulla medicinska och industriella tillimpningar mom omticlen med standig efterfragan sisom cancerbehandling.

SAMIVIANFATTNING Exempel pa utforingsformer avser forfaranden fOr framstallning av onskade isotoper i kommersiella karnreaktorer och tillhOrande anordningar. I exempel pa forfaranden kan instrumentrOr som normalt aterfinns i karnreaktortankar anvandas fOr exponering av stralmaI mot neutronflocien som forekommer i karnreaktorer i drift. Kordivade radioisotoper kan framstallas i stralmilen med hjalp av flodet. Dessa kortlivade radioisotoper kan sedan skordas forhallandevis snabbt och enkelt genom att avlagsna stralmalen fran instrumentroret och reaktorinneslutningen, utan avstangning av reaktom eller krav pa forfaranden fOr kemisk extraktion.De kortlivade radioisotoperna kan sedan omedelbart transporteras till slutanvandarnas anlaggningar.

Exempel pa utfOrings former kan innefatta enheter fOr kvarhallning och framstallning av radioisotoper i karnreaktorer och instrumentror dan. Exempel pa utfOringsformer kan innefatta en eller flera kvarhallningsenheter som innehaller ett eller flera stralmal. Exempel pa utfOringsformer kan vara anvandbara med exempel pa tillforselsystem som mOjliggOr tillfOrsel avExempel pa utfOringsformer kan dimensioneras, formas och framstallas och i ovrigt konfigureras fOr att med framgang forflyttas genom exempel pa tillforselsystem och konventionella instramentror medan stralmalen och onskade isotoper som produceras &ray innesluts. 1 537 160 KORTFATTAD BESKRIVNING AV R1TNINGARNA Exempel p utforingsformer kommer att bli mer uppenbara genom utforlig beskrivning av de bifogade ritningarna, varvid liknande element betecknas med lika hinvisningssiffror, vilka endast ges som illustration och saledes inte begransar exempel pa utforingsformer Fig. 1 ar en illustration av en vanlig karnreaktor med ett instrumentror.

Fig. 2 ar en illustration av ett exempel pi en utforingsform av ett system fOr tillforsel av exempel pa utforingsformer till ett instrumentror i en karnreaktor.

Fig. 3 ar en detaljvy av exemplet pa utfOringsformen av systemet i fig. 2.

Fig. 4 ar en detaljvy av exemplet pa utforingsformen av systemet i fig. 3.

Fig. 5 ar en illustration av ett TIP-system i en konventionell karnreaktor.

Fig. 6 ar en illustration av ett ytterligare exempel pa en utforingsform av ett system for tillffirsel av exempel pa utforingsformer till ett instrumentrOr i en karnreaktor.

Fig. 7 ar en illustration av ett fOrsta exempel pa en utfOringsform av en kvarhallningsenhet for stralmal.

Fig. 8 at en illustration av flera exempel pa en utforings form av kvarhallningsenheter for stralmal inom ett exempel pa en utfOringsforrn av ett tillforselsystem.

Fig. 9 at en illustration av ett andra exempel pa en ut forings form av en kvarhallningsenhet for stralrnal.

UTFORLIG BESKRIVNING UtfOrliga illustrativa utforings former av exempel pa utfOringsformer beskrivs hari.

Specifika strukturella och funktionella detaljer som beskrivs han ar emellertid bara avsedda for andamalet att beskriva exempel pt utforingsformer. Exemplen pa utforingsformer kan emellertid utforas i manga alternativa former och bor inte tolkas som att de endast är begransade till exempel pa utforingsformer som framlaggs hari.

Det skall inses att aven om termerna fOrsta, andra, osv. kan anvandas hari for att beskriva olika element, skall dess element inte begransas av dessa termer. Dessa termer anvands endast for att sarskilja ett element fran ett annat. Ett fOrsta element skulle till exempel kunna benamnas ett andra element och pa liknande salt skulle ett andra element kunna benarnnas ett forsta element utan avvikelse fran omfanget av exempel pa utfOringsformer. Nat den anvands hari innefattar termen "och/eller" samtliga kombinationer av en eller Elera av de atfoljande fOrtecknade posterna.

Det skall inses att nar det hanvisas till ett element sasom varande "anslutet till", "kopplat till", "hopparat med", "fast pa" eller "fixerat vid" ett annat element, kan det anslutas eller kopplas direkt till det andra elementet eller ocksa kan mellanliggande element forekomma.

Nar det hanvisas till ett element sasom varande "direktanslutet" eller "direktkopplat" till ett annat element, firms det diremot inga mellanliggande element. Andra ord som anvands for att beskriva forhallandet mellan element bor tolkas pa ett liknande satt (t.ex. "mellan" jamfort med "direkt mellan", "bredvid" jamfort med "direkt bredvid", osv.).

Syftet med terminologin som anvands hari at endast att beskriva sarskilda utfOringsformer och an inte avsedd att vara begransande for exempel pa utfOringsformer.

Sisom anvanda hari avses singularformerna "en" och "ett" liksom singularandelsema i bestamd form "-en", "-et", "-n", "-t" osv. aven innefatta pluralformerna, sivida spraket inte uttryckligen anger nagonting annat. Dessutom skall det inses att termerna "innefattar", "innefattande", "omfattar", "omfattande", "inbegriper" och/eller "inbegripande", nar anvands han, specificerar 2 537 160 forekomsten av angivna sardrag, heltal, steg, arbetssteg, element, och/eller komponenter men de utesluter inte forekomst eller tillagg av en/ett eller flera sardrag, heltal, steg, arbetssteg, komponenter och/eller grupper daray.

Det skall ocksa noteras att de angivna funktionema/handlingarna i vissa alternativa implementeringar kan ske i en annan ordning an den som anges i figurerna. Tv a figurer som visas i fOlid kan i sjalva verket utforas vasentligen och samtidigt eller kan ibland utforas i omvand ordning, beroende pa de ingiende funktionerna/handlingarna.

Fig. 1 al en illustration av en konventionell reaktortrycktank 10 som kan anvandas med exempel pa utforingsformer och exempel pa forfaranden. Reaktortrycktanken 10 kan anvandas i en kommersiell lattvattenreaktor pa atminstone 100 MW som vanligen anvands for generering av elektricitet i hela varlden.Reaktortrycktanken 10 kan anordnas mom en inneslutningsstruktur 411 som anvands for inneslutning av radioaktivitet i handelse av en olycka och hindrar tilltrade till reaktortrycktanken 10 under drift av reaktortrycktanken 10. En halighet under reaktortrycktanken 10, land som ett primarutrymme 20 anvands for harbargering av utrustning fOr betjaning av tanken sasom pumpar, dranering, instrumentror och/eller drivanordningar for styrstavar. Sisom visat i fig. 1 at atminstone ett instrumentrOr 50 utstrackt vertikalt in i reaktortrycktanken 10, och viii in i eller genom harden 15 som innehaller karnbransle och forhallandevis stora mangder neutronflode under driften av harden 15. Instrumentroren 50 kan vara allmant cylindriska och vidgar sig med reaktortrycktankens hojd; men andra geometrier for instrumentroren patraffas ofta Mom industrin. Ett instrumentror 50 kan till exempel ha en inre diameter och/eller spelrum pa omkring 0,3 turn. Instrumentroren 50 kan sluta under reaktortrycktanken 10 i primarutrymmet 20. Instrumentroren 50 mOjliggiir vanligen insattning av neutrondetektorer och andra typer av detektorer dari genom en Oppning vid prirnarutrymmets 20 nedre ande. Dessa detektorer kan vara utstrackta uppat genom instrumentroren 50 fi5r att overvaka betingelser i harden 15.

Exempel pa konventionella overvakningstyper innefattar detektorer med ling rackvidd (wide range detectors (NXTRNM)), monitorer for kallomraden (source range monitors (SRM)), monitorer med medellang rackvidd (intermediate range monitors (IRM)), och/eller monitorer for den lokala effcktens rackvidd (Local Power Range Monitors (LPRM)).

Fastan reaktortrycktanken 10 visas med komponenter som vanligen aterfinns i kommersiella kokvattenreaktorer, kan exempel pa utforingsforrner och forfaranden anvandas tillsammans med flera olika reaktortyper med instrumentror 50 eller andra tilltradesror som at utstrackta in i reaktom. Tryckvattenreaktorer, tungvattenreaktorer, grafitmodererade reaktorer etc. med en effektldassificering fran under 100 Megawatt elektrisk effekt till itskilliga Gigawatt elektrisk effekt och med instrumentrOr pi flera andra stallen an de som visas i fig. 1 kan till exempel vara anvandbara med exempel pi utforingsformer och forfaranden. InstrumentrOren som at anvandbara i exempel pa fOrfarandena kan som sadana vara varje utskjutande sardrag av godtycklig geometri runt harden som mOjliggOr inneslutet tilltrade till flodet i harden i flera olika reaktortyper.

SOkandena har insett att instrumentrOr kan vara anvandbara for att snabbt och kontinuerligt framstalla onskade isotoper i stor skala utan behov av kemisk separation eller isotopseparation och/eller att vanta pa avstangning av reaktorn nar det galler kommersiella reaktorer. Exempel pa fOrfaranden kan innefatta insattning av staling i instrumentrOr och exponering av straImalen for harden under drift, varigenom stralrnalen exponeras mot 3 537 160 neutronflodet som vanligen forekommer nar harden är i drift. FlOdet i harden kan omvanclla en visentlig del av strilmalen till en anvandbar radioisotop inbegripet kortlivade radioisotoper som ãr anvandbara i medicinska tillimpningar. Stralmal kan sedan tas ut fran instrumentroren, aven under pagaende drift av harden, och avlagsnas for medicinsk och/eller industriell anvandning.

Exempel pa tillforselsystem Exempel pa tillforselsystem diskuteras nedan i samband med exempel pa en utforingsform av kvarhallningsenheter fOr stralmal och stralmal som ãr anvandbara med dessa, vilka beskrivs utforligt darefter. Det är underfOrstatt att exempel pa en utfOrings form av kvarhallningsenheter for stralmal kan anvandas med andra typer av tillforselsystem an dem som beskrivs nedan.

Fig. 2-6 at illustrationer av relaterade system fOr tillforsel av exempel pa en ut utforingsform av kvarhallningsenheter for stralrnal och stralmal in i en kariireaktor, som beskrivs i den samtidigt lOpande ansOkningen SE 1 050 867, ingiven samma datum som denna, med them n "CABLE DRIVEN ISOTOPE DELIVERY SYSTEM", vats innehall infogas i sin helhet hari genom hanvisning. Exempel pa en utforingsform av lcvarhallningsenheter for stralmal kan anvandas med de relaterade systemen som beskrivs i fig. 2-6; men det är underforstatt att andra tillforselsystem kan anvandas med exemplet pa utfOringsformen av kvarhallningsenheterna fOr stralmal.

I fig. 2 visas ett relaterat kabeldrivet isotoptillforselsystem 1000 med vars hjalp instrumentroren 50 kan anvandas for att tillfora exempel pa en utforingsform av kvarhallningsenheter for stralmal till en reaktortrycktank 10 (fig. 1). Kabeldrivna isotoptillfOrselsystem 1000 kan vara i stand att fOra Over en kvarhallningsenhet for stralmal fran ett lastnings-/avlastningsomrade 2000, till ett instrumentror 50 i en reaktortrycktank 10 och/eller fran instrumentroret 50 i reaktortrycktanken 10 till lastnings-/avlastningsomradet 2000. Sasom visat i fig. 2 kan kabeldrivna isotoptillforselsystem 1000 innefatta en kabel 100, rorledningar 200a, 200b, 200c och 200d, en drivmekanism 300, en fOrsta ledare 400, och/eller en andra ledare 500. ROrledningen 200a, 200b, 200c och 200d kan dimensioneras och konfigureras fOr att Ora det mOjligt fOr kabeln 100 att glida clari. Saledes kan rorledningen 200b, 200c och 200d fungera som ledare for kabeln fran en punkt i det kabeldrivna isotoptillforselsystemet 1000 till en annan punkt i det kabeldrivna isotoptillforselsystemet 1000.

Rorledningen 200a, 200b, 200c och 200d kan till exempel leda kabeln 100 fran en punkt utanfOr inneslutningsstrukturen 411 (fig. 1) till en punkt i instrumentroret 50 innanfOr inneslutningsstrukturen 411.

Ett exempel pa en kabel 100 visas i fig. 3 och 4. Exemplet pa kabeln 100 kan ha itminstone tva. delar: 1) en fOrhallandevis lang drivande del 110; och 2) en maldel 120. Kabelns 100 drivande del 110 kan tillverkas av material vats karnor har lagt tvarsnitt sisom aluum, kisel och/eller rostfritt stal. Kabelns 100 drivande del 110 kan vara flatad for att Oka kabelns 100 bOjlighet och/eller hallfasthet si att kabeln 100 kan bOjas lattare och vara i stand att rullas upp pa en rulle till exempel. Aven om det kan vara latt att boja kabeln 100, kan kabeln 100 dessutom vara tillrackligt styv i axiell led sa att kabeln 100 kan tryckas genom rorledningen 200a, 200c och/eller 200d utan knackning.

Sasom visat i fig. 4 kan mildelen 120 av exemplet pa kabeln 100 innefatta ett flertal exempel pa en utforingsform av kvarhallningsenheter for stralmal 122. Maldelen 120 kan vara fast vid en fOrsta ande 114 av den drivande delen 110. Mildelens 120 langd kan variera beroende 4 537 160 pa manga olika faktorer, inbegripet stralmalets material, storleken av exemplet pa utforingsformen av kvarhallningsenheterna fOr stralmal, mangden straining fOr vilken malet forvintas exponeras och/eller instrumentrorens 50 geometri. Som exempel kan maldelen 120 vara omkring 12 fot ling.

Med hanvisning till fig. 3-4, kan maldelen 120 innefatta ett fOrsta lock 126 vid en forsta ande 127 pa mildelen 120 och ett andra lock 128 vid en andra ande 129 pa mildelen 120. Det fOrsta locket 126 kan vara konfigurerat for att fistas mot en fOrsta ande 114 av drivdelen 110. Drivdelens 110 fOrsta ande 114 och det fOrsta locket 126 kan utgOra en snabbanslutnings/snabburkopplingsanslutning. Det forsta locket 126 kan till exempel innefatta en ihalig del med inre gangor 126a. Drivdelens 110 forsta ande 114 kan innefatta ett anslutnings don 113 med yttre gangor som kan vara utformade for att kopplas ihop med det fOrsta lockets 126 inre garigor 126a. Fastan exemplet pa anslutningen som visas i fig. 3 och 4 at beskriven som en gangad anslutning, kommer fackmannen att karma till olika andra forfaranden for anslutning av kabelns 100 inaldel 120 till kabelns 100 drivdel 110.

En operator kan utforma den fOrsta ledaren 400 och den andra ledaren 500 sa att kabeln 100 kan foras fram till ett Onskat mai. Till exempel mellan lastnings-/avlasmingsomradet 2000 och instrumentroret 50.

Efter utformning av de forsta och andra ledama 400 och 500, kan en operator manovrera drivmekanismen 300 for att fora fram kabeln 100 genom rOrledningen 200a, den fOrsta ledaren 400, och den andra rorledningen 200b, for att placera fOrsta anden 114 av kabelns 100 drivdel 110 i lastnings-/avlastningsomradet 2000. En operator kan fora fram kabeln 100 genom att styra en snackvaxel i drivmekanismen 300 som kopplas ihop med kabeln 100. Liget for den fOrsta anden 114 av kabelns 100 drivdel 110 kan sparas via markeringar 116 pa kabeln 100. Altemativt kan laget for den fOrsta anden 114 av kabelns 100 drivdel 110 utriMas fran information som samlats in fran en omvandlare som kan anslutas till drivmekanismen 300.

Efter att kabeln 100 hat placerats i lastnings-/avlastningsomradet 2000 kan exemplet pa utforingsformen av kvarhallningsenheterna 122 sedan anslutas till kabeln 100 sasom beskrivet nedan med hanvisning till exemplet pa utforingsformen av kvarhillningsenheter. En operator kan manOvrera drivmekanismen 300 fOr att dra kabeln fran lastnings-/avlastningsomridet 2000 genom rorledningen 200b och genom den forsta ledaren 400. Operatoren kan sedan omkonfigurera den fOrsta ledaren 400 for att sanda kabeln 100 och exempel pa en utforingsform av enhetema 122 till reaktortrycktanken 10. Efter att den fOrsta ledaren 400 hat omkonfigurerats, kan operatOren fora fram kabeln 100 genom den tredje rorledningen 200c, den andraledaren 500, den fjarde rorledningen 200d och in i ett onskat instrumentrOr 50. Liget for den fOrsta anden 114 av kabeins 100 drivdel 110 kan sparas via markningar 116 pa kabeln 100.

Alternativt kan laget for den fOrsta anden 114 av kabelns 100 drivdel 110 utronas fran information som samlats in fran en omvandlare som kan vara ansluten till drivmekanismen 300. Efter att kabeln 100 som bar exemplet pa utfOringsformen av kvarhallningsenheter 122 har fort fram till det lampliga laget Mom instrumentroret 50, kan operatOren hejda kabeln 100 i instrumentroret 50. Vid denna punkt kan stralmalen Mom exemplet pa utforingsformen av kvarhallningsenheter for stralmal bestralas under en lamplig tidsrymd i kamreaktorn. Efter bestralningen kan operatoren manOvrera drivmekanismen 300 fOr att dra ut kabeln 100 ur instrumentroret 50, den fjarde rorledningen 200d, den andra ledaren 500, den tredje rorledningen 200c och/eller den fiOrsta ledaren 400. 537 160 En operator kan manOvrera drivmekanismen 300 for att fora fram kabeln 100 genom den forsta ledaren 400, och den andra rorledningen 200b, fOr att placera den fOrsta anden 114 av kabelns 100 drivdel 110 och exemplet pa utforingsformen av lcvarhallningsenhetema fOr stralrnal 122 i lastnings-/avlastningsomradet 2000. Exemplet pa enheterna 122 kan avligsnas fran kabeln 100 och forvaras i ett Overforingskarl eller pa en annan Onskad plats. Ett exempel pa Overforingskarl kan tillverkas av bly, volfram och/eller utarmat uran for att skarrna stralmalen pa lampligt satt.Fastsattning och lossning av exemplet pi utfOringsformen av kvarhallningsenheterna 122 kan underlattas genom anvandning av kameror som kan placeras i lastnings-/avlastningsomraclet 2000 for att era det m011igt for en operator att inspektera utrustningen visuellt under drift.

Ett alternativt tillforselsystem innefattar anvandning av ett konventionellt "TransversIn-core Probe- (TIP)"-system 3000. Ett konventionellt TIP-system 3000 visas i fig. 5. Ssom visat i fig. 5 kan TIP-systemet 3000 innefatta en cirivmekanism 3300 for cirivning av en kabel 3100 och en rOrledning 3200a mellan drivsystemet 3300 och en avskarmad kammare 3400, en rOrledning 3200b mellan den avskirmade kammaren 3400 och en ventil 3600, en rOrledning 3200c mellan ventilen 3600 och en ledare 3500 och en rOrledning 3200d mellan ledaren 3500 och ett instrumentror 50. Kabeln 3100 kan likna kabeln 100 som beskrivits med hanvisning till fig. 2-4. Ledaren 3500 i det konventionella TIP-systemet 3000 kan leda en TIP-sensor till en ett Onskat instrumentrOr 50. Den avskarmade kammaren 3400 kan likna en tunna fylld med sma blykulor. I den avskarmade kammaren 3400 kan TIP-sensom forvaras liar den inte anvands i reaktortrycktanken 10. Vendlen 3600 ar en sakerhetsanordning som anvands med TIP-systemet 3000.

Eftersom TIP-systemet 3000 innefattar ett rorledningssystem 3200a, 3200b, 3200c och 3200d och/eller en ledare 3500 for ledning av en kabel 3100 in i instrumentroret 50, kan dessa system anvandas som ett exempel pa en tillfOrselmekanism fOr exemplet pa utforingsformen av kvarhallningsenheter for stralrnal och stralmal som fOrvaras dari.

I fig. 6 visas ett exempel pa ett tillforselsystem som innefattar ett modifierat TIP-system 4000. Sasom visat i fig. 6 liknar det modifierade TIP-systemet 4000 det konventionella TIPsystemet 3000 som visas i fig. 5, med en ledare 4100 infOrd mellan skarmkammarvaggen 3400 och ventilerna 3600 pa det konventionella TIP-systemet 3000. Ledaren 4100 kan anvandas som en tilltradespunkt for inforsel av en kabel, till exempel kabeln 100, i det modifierade TIPsystemet 4000. Sisom visat i fig. 6 kan drivsystemet 300 (fig. 2) placeras parallellt med det modifierade TIP-systemets 4000 drivsystem 3300. Drivsystemet 300 kan innefatta en rulle 320 for fOrvaring av kabel pa vilken kabeln 100 kan lindas. ROret 200a kan vara utstrackt fran drivsystemet 3300 till den forsta ledaren 400 som kan rikta kabeln 100 till en Onskad plats. En operator kan till exempel konfigurera en fOrsta ledare 400 for att rikta kabeln 100 mot ett lastnings-/avlastningsomrade 2000 via rOrledningen 200b genom att styra en roterande cylinder i den fOrsta ledaren 400 for att bringa en andra ande av rOrledningen 200b i linje med en lamplig utgangspunkt. Snarare an att ha en utgangspunkt som kan rikta kabeln 100 mot den andra ledaren 500 (fig. 2), kan den forsta ledaren 400 i det modifierade TIP-systemet 4000 istallet konfigureras for att rikta kabeln 100 till ledaren 4100. Pa detta salt kan den fOrsta ledaren 400 leda kabeln 100 in i TIP-systemets rorledning 3200a, b, c, d via ledaren 4100.

Kabeln 100 bOr dimensioneras for att fungera med den befintliga rOrledningen i exempel pa tillforselsystem och mOjliggora genomgang for exempel pa en utfOringsform av 6 537 160 kvarhallningsenheter for stralmal. Rorledningens 3200a, 3200b, etc. innerdiameter kan till exempel uppga ungefar till 0,27 turn. FOljaktligen kan kabeln 100 dimensioneras sâ att dimensionema vinkelratt mot kabeln 100 inte overskrider 0,27 turn.

Exempel pa en utforingsform av kvarhallningsenheter for stralmal Da exempel pa tillfOrselsystem har beskrivit, kommer nu exempel pa en utforingsform pa kvarhallningsenheter fOr stralmal som kan anvandas med dessa att beskrivas. Det it underfOrstatt att exempel pa kvarhallningsenheter kan konfigureras/dimensioneras/formas/etc. for att vaxelverka med cxemplen pa tillforselsystem som diskuterats ovan, men exempel pa kvarhallningsenheter kan aven anvandas i andra tillforselsystem och forfaranden for att bestralas i en karnreaktor.

Fig. 7 kr en illustration av ett forsta exempel pa en utforingsform av en kvarhallningsenhet for stralmal 122a. Sasom visat i fig. 7 har kvarhallningsenheten for stralmalet 122a sidana dimensioner att den kan sattas in i instrumentroren 50 (fig. 1) som anvands i konventionella karnreaktorer och/eller genom varje rOrledning som anvands i tillforselsystem.

Kvarhallningsenheten for stralmal 122a kan till exempel ha en maximal ytterdiameter 137 pa en turn eller mindre. Fastan kvarhallningsenheten for stralmal 122a visas som cylindrisk, kan alternativt flera olika lampligt dimensionerade former, inbegripet, hexaedrar, koner och/eller prismaformer anvandas for kvarhallningsenheten for stralrnal 122a.

Exempel pa en utforingsform av en k-varhallningsenhet for stralmal 122a kan innefatta ett eller flera hal 135 som at delvis utstrackta in i enheten 122a i axiell riktning fran den ovre anden/ytan 138. Alternativt kan hal 135 vara utstrackta in i enheten 122a runt omkretsen eller fran andra lagen. Haien 135 kan anordnas i varje monster och antal sá lange som den strukturella sammanhalMingen av exemplet pa utfOringsformen av kvarhallningsenheterna for stralmal bevaras. Haien 135 sjalva kan uppvisa manga olika dimensioner och former. Haien 1 kan till exempel smalna av med avstandet fran den ovre ytan 138 och/eller ha avrundade bottnar och kanter etc. Exemplet pa enheten 122a kan tillverkas av ett material som at konfigurerat fOr att behalla sin strukturella sammanhallning nar det exponeras for de floden som fOrekommer i en karnreaktor i drift.Exemplet pa enheten 122a kan till exempel tillverkas av zirkoniumlegering, rostfritt stal, aluminium, nickellegering, kisel, grafit och/eller Inconel osv.

Stralmilet 130 kan sattas in i ett eller flera hal 135 i varje onskat antal och/eller mOnster. Stralrnalet 130 kan uppvisa minga olika konfigurationer och fysiska former. Stralmalen 130 kan till exempel vara sma filspan, avrundade pelletar, vajrar, vatskor och/eller gaser. StralmMen 130 kan vara dimensionerade sa att de passar i halen 135 och/eller halen 135 kan vara dimensionerade och formade sa att de kan innehalla stralmalen 130. Dessutom kan exemplet pa utforingsformen av kvarhallningsenheten for stralmal 122a tillverkas av och/eller Mom sig innehalla stralmalsmaterial, sa att det blir stralmal i sig självt. Stralmalen 130 kan vidare vara forseglade behallare av material som ãr konstruerat fOr att vasentligen bibehalla sina fysikaliska egenskaper och neutronegenskaper nar det exponeras fOr neutronflOdet i en reaktor i drift.

Behallama kan innehalla ett fast, vatskeformigt och/eller gasformigt stralrnal och/eller framstalld radioisotop for att tillhandahalla ett tredje inneslutningslager for stralmal 130 Mom exemplet pa utforingsforrnen av kvarhallningsenheten 122a.

En kapa 131 kan fastas pa den ovre anden/ytan 138 och forsegla stralmilen 130 i halen 135. Kapan 131 kan fastas mot den ovre anden 138 pa itskilliga kanda salt. Kapan 131 kan till 7 537 160 exempel svetsas direkt pi den Ovre anden 138 eller ocksa kan kapan 131 till exempel skruvas pa den ovre anden 138 via gangor pa exemplet pa kvarhallningsenheten 122a och/eller Mom enskilda hal 135. Aven om kapan 131 visas som dimensionerad for att tacka ett enda hal 135, at det underfOrstatt att kapan kan tacka itskilliga eller alla hal 135, fOr att forsegla stralmalen 130 i flera hal 135. Kapan 131 kan till exempel vara ringformig och fiirsegla alla hal 135 som är radiellt placerade i exemplet pa. kvarhallningsenhet 122a men limna ett hal i mitten 135 eller halet 136 ofOrseglat. I alla dessa fastsattningar kan kapan 131 halla kvar stralmilen 130 mom halet 135 och mojliggOra enkel borttagning av kapan 131 for inneslutning och skord av onskade, fasta, vatskeformiga eller gasformiga radioisotoper och dotterprodukter fan stralmgen 130.

Sisom visat i fig. 7 kan det forsta exemplet pit utforingsformen av kvarhglningsenheten for stralmal 122a vidare innefatta ett hal 136 som är utstrackt genom enheten 122a. Flalet 136 kan dimensioneras for att fang-a in en vajer 124 (fig. 4) och Ora det molligt for exemplet pa kvarhallningsenheten 122a att glida pa vajern 124. Pa liknande satt kan halet 136 vara gangat eller ha andra interna konfigurationer som gOr det mOjligt for enheten 122a att anslutas till och/eller forflyttas lings kabeln 100 (fig. 2). Pa detta skt kan en eller flera kvarhallningsenheter 122a placeras i ett tillfOrselsystem, sasom de som visas i fig. 2-6, och med framgang tillforas till ett instrumentrOr 50 for att bestralas.

Fig. 8 ar en illustration av ett multipelt exempel pa en utforingsform av kvarhallningsenheter for stralmal 122a som kan anvandas i kombination. Sasom visat i fig. 8 kan flera enheter 122a placeras i serie pa en vajer 124 eller pa nagon annan fastsattningsmekanism mot ett tillforselsystem. Exemplet pa enheter 122a kan staplas tatt mot andra exempel pa enheter 122a pi en vajer 124. Ett bojligt vidhaftande band 139 kan dessutom pa ett bOjligt salt halla ihop exemplet pa enheter 122a. Det bOjliga vidhaftande bandet 139 kan tillata en viss relativ rorelse for exemplet pa kvarhallningsenheter 122a for krokar i rorledningen 200a, b, c, d.

Dessutom kan exempel pa kvarhallningsenheter 122a uppvisa en langd som mojliggOr genomgang genom krokar i rorledningen 200a, b, c, d utan att de fastnar i rorledningen genom friktion.

Om en stapel av exempel pa utfOringsformen av enheterna 122a vasentligen befinner sig i jamnhojd med varandra pa kabeln 124, pi grund av att halen 135 kanske inte gar igenom exemplen pa enheter 122a belt och billet, kan varje enhets bottenyta vara vasentligen plan for att underlatta en inneslutande forsegling mot ett annat exempel pa enhet 122a som at staplad omedelbart undertill. Pa detta satt kan stralmalen 130 inneslutas Mom hal 135 med eller utan en ytterligare kapa 131.

Fig. 9 är en illustration av ett andra exempel pa en utfOringsform av en kvarhallningsenhet for straling 122b. Sisom visat i fig. 9 kan ett exempel pa en utfOringsform av en kvarhallningsenhet for stralmal 122b vara ett allmant ihitligt, forseglat tOr som innehgler ett eller flera stralmal 130. Stralingen 130 kan dessutom vara forseglade i en inneslutningsanordning Mom exemplet pa enheten 122b for att tillhandahalla en ytterligare inneslutningsniva och/eller skilja olika typer av mal och producerade dotterprodukter. Stralmal 130 kan fastas mot en sidovagg 133 pa ett exempel av en enhet 122b for att liana stralmget 1 pa plats. Alla typer av kanda fast-/anslutningsanordningar kan anvandas for att ansluta straLmalet 130 pa sidovaggen 133.

Exemplet pa utfOringsformen av kvarhallningsenheten fOr strafing 122b har sadana dimensioner att det kan sattas in i instrumentrOren 50 (fig. 1) som anvands i konventionella 8 537 160 karnreaktorer och/eller genom varje rorledning 200a, b, c, d som anvands i tillforselsystem. Kvarhallningsenheten fOr stralmal 122b kan till exempel ha en maximal ytterdiameter pa en turn eller mindre. Fastan kvarhallningsenheten fOr stralmal 122b visas som cylindrisk, kan flera olika lampligt dimensionerade former, inbegripet, hexaedrar, koner och/eller prismaformer anvandas for kvarhallningsenheten fOr stralmal 122b. Pa liknande sin kan kvarhallningsenheten for stralmal 122b ha en langd som gor det mojligt fOr den att g-a igenom alla krokar i en rorledning 200a, b, c, d utan att fastna.

Exempel pa utforingsformen av kvarhallningsenheten for stralmal 122b kan tillverkas av ett material som är utformat fOr att bibehalla sin strukturella sammanhallning nar det exponeras for floden som forekommer i en karnreaktor i drift. Exemplet pa enheten 122b kan till exempel tillverkas av aluminium, kisel, rostfritt stal osv. Altemativt kan exempel pa utforingsformen av kvarhallningsenheten for stralmal 122b tillverkas av ett bOjligt material som dilater en viss bOjning/deformation genom krokar i rorledningen 200a, b, c, d, inbegripet till exempel hogtemperaturplast. Som ett ytterligare altemativ kan exemplet pa utforingsformen av kvarhallningsenheten for stralmal 122b i sig sjalv tillverkas av ett stralmilsmaterial.

Exemplet pi utfOringsformen av kvarhallningsenheten fOr stralmal 122b kan dessutom innefatta ett forsta lock 126 som ar konfigurerad fOr att ansluta enheten 122b till kabelns 100 drivdel 110 (fig. 3). Det forsta locket 126 kan till exempel vara gangat med inre gangor 126a for att anslutas till ett motsatt gangat anslutningsdon 113 pa kabeln 100. Pa detta satt kan exemplet pi utfOringsformen av kvarhallningsenheten for stralmal 122b anslutas till exemplet pa tillforselsystem som beskrivs i fig. 3 och tillfOras till ett instrumentror 50 for bestralning i en karnreaktor i drift.

Exempel pa utfOringsformer kvarhallningsenheter for stralmal 122 kan tillata att flera olika typer och faser av stralmal 130 placeras i varje enhet 122. Eftersom itskilliga exempel pa enheter 122a, b kan placeras pa exakta axiella niva.er Mom ett instrumentror 50, kan det vara mojligt att tillhandahalla en mer exakt mangd/typ av stralmal 130 vid en sarskild axiell niva mom instrumentroret 50. Eftersom flOdets axiella profil kan vara kand i reaktorn i drift, kan detta mOjliggora en mer exakt alstring och matning av anvandbara radioisotoper i stralmal 130 som placerats Mom exemplet pa utfi5ringsformen av kvarhallningsenheterna for stralmal. Da exempel pa utfOringsformer av kvarhallningsenheter for stralmal har beskrivits, kommer nu exempel pa stralmal som kan anvandas clan att beskrivas nedan.

Exempel pa strait-nal Ett stralmal an ett mal som bestralas i syfte att alstra radioisotoper. Foliaktligen faller sensorer som kan bestralas med en karnreaktor och som kan alstra radioisotoper inte Mom omfinget for termen mil sisom anvand hari eftersom deras syfte ir att detektera reaktorns tillstand snarare an att alstra radioisotoper.

Flera olika radioisotoper kan alstras i exempel pa utfOringsformer och exempel pa forfaranden. Exempel pa utfOringsformer och exempel pa forfaranden kan ha en sarskild fordel i det att de mOjliggOr alstring och skord av kortlivade radioisotoper under en forhallandevis kort tidrymd jamfi5rt med de framstallda radioisotopernas halveringstider, utan avstangning av en kommersiell reaktor, vilket eventuellt ar en mycket dyr process, och utan riskfyllda och lingvariga isotopextraktionsprocesser och/eller kemiska extraktionsprocesser .Fastan kordivade radioisotoper med diagnostiska och/eller terapeutiska tillampningar kan framstallas 9 537 160 med exempel pa enheter och forfaranden, kan radioisotoper med industriella tillampningar och/eller langa halveringstider ocksi. alstras. Vidare kan stralmalen 130 valjas ut pa basis av sitt fOrhallandevis mindre neutrontvarsnitt, for att inte pa nagot vasentligt satt stora den nukleara kedjereaktionen som sker en reaktorhard i en kommersiell kamreaktor i drift.

Det är till exempel kant att molybden-98 kan omvandlas till molybden-99 med en halveringstid pa ungefar 2,7 dagar vid exponering for en sarskild mangd neutronflOde. Molybden-99 sonderfaller i sin tur till teknetium-99m med en halveringstid pa ungefar 6 timrnar. Teknetium-99m har itskilliga specialiserade medicinska anvandningar, inbegripet medicinsk avbildning och cancerdiagnos och en kort halveringstid. Genom anvandning av stralmal 1 som tillverkats av molybden-98 och som exponerats for ett neutronflode i en reaktor i drift pa basis av stralmalets 130 storlek, kan molybden-99 och/eller teknetium-99m alstras och skordas i exempel pa en utforingsform av enheter och forfaranden genom bestamning av massan av stralmalet som innehiller Mo-98, malets axiella lige i reaktorharden i kamreaktom i drift, reaktorhardens axiella profil i karnreaktorn i drift och langden av stralrnalets exponeringstid.

I tabell 1 nedan fortecknas olika kortlivade radioisotoper som kan alstras i exempel pa forfaranden i ett lampligt stralmal 130. Den langsta halveringstiden fOr de fortecknade kortlivade radioisotoperna kan uppga till ungefar 75 dagar. Med tanke pa att avstingning av reaktorn och borttagning av fOrbrukat bransle kan ske sá sallan som vartannat at, och eftersom extraktionen och skorden av radioisotoperna fran branslet kraver avsevarda behandlings- och avsvalningstider, skulle de nedan fortecknade radioisotoperna inte kunna framstallas och skordas pa nagot genomforbart satt frail konventionellt forbrukat karnbransle. 537 160 Tabell 1 - Fortecknin Over mi5 li a producerade radioisotoper Modermaterial Framstalld radioisotop Halveringstid Mojlig anvandning (ungefarlig) Molybden-98 Molybden-99 2,7 dagar Avbildning av cancer och svargenomtrangliga organ Inmarkning av blodceller och storningar i mag-tarmkanalen Krom-Krom-51 28 dagar Koppar-63 Koppar-64 13 timmar Studier av Wilsons och Menkes sjukdomar Dysprosium-164 Dysprosium-162 timmar Synovektomibehandling av artrit Erbium-168 Erbium-169 9,4 dagar Lindring av artritsmarta Holmium-16Holmium-166 27 timmar Behandling av levercancer och -tumorer Jod-1Jod-131 8 dagar Skoldkortelcancer och anvandning i beta-behandling Cancerbehandling genom intern stra1behandling Iridium-191 Iridium-192 74 dagar Jam-58 Jam-59 46 dagar Studier av jarnomsattning och storningar i mjalten Lutetium-176 Lutetium-177 6,7 dagar Avbildning och behandling av endokrina tumorer Palladium-102 Palladium-103 17 dagar Brakyterapi for prostatacancer Fosfor-31 Fosfor-32 14 dagar Behandling av polycytemia vera Kalium-41 Kalium-42 12 timmar Studier av blodflodet i kranskarlen Rhenium-18Rhenium-186 3,7 dagar Skelettcancerbehandling Smirtlinclring vid sekundar cancer Samarium-152 Samarium-153 46 timmar Selen-74 Selen-7120 dagar Studier av matsmaltningsenzymer Studier av elektrolyter Natrium-23 Natrium-24 15 timmar Strontium-88 Strontium-89 51 dagar Smartlindring vid prostataoch skelettcancer Ytterbium-168 Ytterbium-169 32 dagar Smiler av cerebrospinalvatska Ytterbium-176 Ytterbium-177 1,9 timmar Anvands for framstallning av Lu-177 Yttrium-89 Yttrium-90 64 timmar Brakyterapi av cancer Tabell 1 är inte flagon fullstandig fOrteckning av radioisotoper som kan framstallas i exempel pa utforingsformer och exempel pa forfaranden utan illustrerar snarare nagra radioisotoper som kan anvandas i medicinska behandlingar inbegripet cancerbehandling. Med limpligt val av mal kan nistan varje radioisotop framstallas och skordas for anvandning genom exempel pa utforingsformer och fOrfaranden.

Genom exempel pa utforingsformer som salunda bar beskrivits, kommer fackmannen att inse att exemplen pa utforingsformer kan varieras genom rutinmassigt experimenterande och utan ytterligare innovativ verksamhet. Variationer skall inte betraktas som avvikelse fran andan 11 537 160 och omfanget for exempel pa utforingsformer, och alla sadana modifieringar som skulle vara uppenbara fOr fackmannen avses inga Mom de fOljande kravens omang. 12

Claims (15)

537 160 PATENTKRAV

1. Kvarhallningssystem for stralmal innefattande: en kvarhallningsenhet for stralmal (122), dimensionerat for att passa inom ett instrumentror (50) i en karnreaktor och att passa inom en rorledning (2oo) i ett tillforselsystem (woo), varvid kvarhallningsenheten for stralmal (122) innefattar: ett forsta hal (135) for inneslutning av ett forsta stralmal (130); ett andra hal (135) for inneslutning av ett andra stralmal (130); varvid minst ett av de forsta och andra Mien (135) inte helt gar igenom 10 kvarhallningsenheten for stralmal (122).

2.

3. System enligt krav 1, varvid kvarhallningsenheten for stralmal (122) är tillverkad av ett material som är konfigurerat for att vdsentligen bibehalla sina fysikaliska egenskaper och sina neutronegenskaper ndr det exponeras for ett neutronflode. 15 3.System enligt krav 1, varvid kvarhallningsenheten for stralmal (122) är tillverkad av ett material av atminstone ett av de forsta och andra stralmalen.

4. System enligt krav 1, varvid minst ett av strMinalen (130) är atminstone ett av molybden-98, krom-5o, koppar-63, dysprosium-164, erbium-168, holmium-165, jarn-58, lutetium-176, palladium-1o2, fosfor-31, kalium-41, rhenium-185, samarium-152, selen-74, natrium-23, strontium-88, ytterbium-168, ytterbium-176, yttrium-89, iridium-191 och kobolt-59.

5. Kvarhallningssystem for stralmal innefattande: en kvarhallningsenhet for stralmal (122), dimensionerat for att passa inom ett instrumentror (50) i en karnreaktor och att passa inom en rorledning (200) i ett tillforselsystem (woo), varvid kvarhallningsenheten for stralmal (122) innefattar: 13 537 160 ett forsta hal (135) for inneslutning av ett forsta stralmdl (130); ett andra hal (135) for inneslutning av ett andra stralmal (130); varvid kvarhallningsenheten for stralmal (122) definierar atminstone ett hal (136) som passerar genom kvarhallningsenheten for strdlmM (122), varvid hdlet (136) uppvisar en diameter som är konfigurerad for att sdkra kvarhallningsenheten for stralmal (122) mot en vajer (124) i tillforselsystemet (woo).

6. System enligt krav 1, varvid kvarhallningsenheten for stralmal (122) är tillverkad av dtminstone en/ett av zirkoniumlegering, rostfritt stal, aluminium, nickellegering, kisel, grafit och Inconel.

7. System enligt krav 1, varvid det forsta stralmalet (130) uppvisar en annan fysisk form an det andra stralmdlet (130).

8. System enligt krav 1, varvid det forsta stralmalet (130) är ett fast material och det andra strMmdlet (130) är en vatska.

9. System enligt krav 1, aven innefattande: en kapa (131) for forsegling av det forsta stralmdlet (130) i det forsta Met (135).

10. System enligt krav 1, dven innefattande: en kapa (131) for forsegling av det forsta stralmdlet (130) i det forsta Met (135) och det andra stralmalet (130) i det andra Met (135).

11. System enligt krav 10, varvid kapan ldmnar dtminstone ett hal (136) som är utstrackt genom kvarhallningsenheten for stralmal (122) oforseglat.

12. Isotoptillforselsystem (woo), innefattande: en kabel (wo); 14 537 160 en kvarhallningsenhet for stralmal (122) som är ansluten till kabeln (loo), varvid kvarhallningsenheten for stralmal (122) innefattar: ett forsta hal (135) for inneslutning av ett forsta stralmal (130); och ett andra hal (135) for inneslutning av ett andra stralmal (130); varvid minst ett av de forsta och andra halen (135) inte hell gar igenom kvarhallningsenheten for stralmM (122); ett drivsystem (300) som är konfigurerat for att flytta kabeln (loo) och kvarhallningsenheten for stralmal (122) i in i ett instrumentror (50) i karnreaktorn; och en ledare (400/500) som är konfigurerad for att leda kabeln (100) och kvarhallningsenheten for strMmal (122) till och frail instrumentroret (50) i kdrnreaktorn.

13. System enligt krav 12, varvid kabeln (100) innefattar en drivdel (no) och en maldel (120), varvid maldelen (120) är direkt ansluten till kvarhallningsenheten for strMmM (122).

14. Forfarande for framstallning av isotoper i en karnreaktor med ett kvarhallningssystem for stralmal, varvid forfarandet innefattar: insattning av ett forsta stralmal (130) i ett forsta hal (135) av en kvarhallningsenhet for stralmal (122), insdttning av ett andra stralmM (130) i ett andra hal (135) av kvarhallningsenheten for stralmal (122), varvid minst ett av de forsta och andra Mien (135) inte helt gar igenom kvarhallningsenheten for stralmal (122); insatning av kvarhallningsenheten for stralmal (122) i ett instrumentror (50) i en karnreaktor; bestralning av det forsta och andra stralmalet (130); 537 160 borttagning av kvarhallningsenheten for stralmal (122) fran karnreaktorn; och skord av en forsta framstaild isotop fran kvarhallningsenheten for stralmal (122), varvid den forsta framstallda isotopen framstallts fran det bestralade fOrsta stralmalet (130).

15. Forfarande enligt krav 14, varvid insattningen av kvarhallningsenheten for stralmal (120) i instrumentroret (50) innefattar fastsattning av kvarhallningsenheten for strMmM (122) pa en kabel (loo), tryckning av kabeln (loo) genom en forsta ledare (400) och in i instrumentroret (50) under anvandning av ett drivsystem. 16 537 160 1/9 FIG. 1 KAND TEKNIK 537 160 2/9