TW201411651A - 處理通過在核反應器中之多個測量管之照射標的之系統與方法 - Google Patents

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Earl F Saito
Yogeshwar Dayal
Martin W Brittingham
Jeffrey M Hare
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Abstract

本發明揭示在操作中商用核反應器之多個測量管中產生放射性同位素之裝置及方法。可在操作期間將照射標的插入多個測量管及自多個測量管移除而將其轉換成在商用核反應器之操作期間原本不可獲得之放射性同位素。實例性裝置可在核電廠之操作期間在阻止接近測量管之諸如一圍阻建築、乾井牆或其他接近限制之一接近阻障外部可接近之數個不同起始點及終止點處連續地插入、移除及儲存待轉換成可使用之放射性同位素或其他所要材料之照射標的。實例性系統可將照射標的同時地維持於多個測量管中以用於所要照射，然後進行集獲(harvesting)。

Description

處理通過在核反應器中之多個測量管之照射標的之系統與方法 政府支持
本發明係根據由美國能源部授予的合同編號DE-FC52-09NA29626在政府支持下進行的。政府對本發明具有特定權利。
元素及其特定同位素可藉由用適當輻射轟擊母核材料以致使至所要子同位素之一轉換來形成。舉例而言，可透過此轟擊來形成貴重金屬及/或放射性同位素。習用地，使用粒子加速器或特別設計之非商用測試反應器來達成此轟擊且相對小量地產生所要同位素。
放射性同位素具有起源於其發射謹慎量及類型之電離輻射且形成有用之子產物之能力之若干醫學及工業應用。舉例而言，放射性同位素在癌症相關治療、醫學成像及標記技術、癌症及其他疾病診斷以及醫學殺菌中係有用的。
具有大約數天或數小時之半衰期之放射性同位素習用地藉由在加速器或低電力非發電反應器中轟擊穩定的母同位素產生。此等加速器或反應器在醫學或工業設施或在附近生產設施的現場。尤其短壽命之放射性同位素由於相對快之衰減時間及特定應用中所需要之同位素之準確量而必須快速地運輸。此外，放射性同位素之現場生產通常需要笨重且昂貴之照射及提取設備，此在最終使用設施處可受成本、空 間及/或安全性抑制。
實例性實施例包含用於照射一核反應器之多個測量管中之材料以便產生所要子產物(包含可容易地集獲及使用之貴重同位素及短壽命放射性同位素)之系統。實例性系統包含能夠在一接近阻障外部之照射標的之不同裝載點及集獲點之間切換且總是可接近的裝載/卸載系統。該等裝載點及集獲點亦選擇性地連接至各自通向不可接近之一個別測量管之複數個路徑中之一者。該選擇性連接藉由可定位於沿著該等路徑之任一處之一轉位器達成。舉例而言，一單個路徑可延伸穿過該接近阻障至定位於該接近阻障內部之非可接近區域中(或另一選擇係，該接近阻障外部)之一轉位器。實例性系統進一步包含用於當該系統經再組態以用於裝載/卸載其他測量管時將照射標的保持於測量管中之保持機構。舉例而言，該轉位器或一基於凸緣之保持機構(諸如一閥、一銷及/或一磁性閂鎖)或可用於在照射期間將該等標的保持於該等測量管中且阻止照射標的移出(或移入)測量管之任何其他器件。實例性系統可使用數種不同類型之照射標的，包含用來佔據路徑及測量管中之必需量之空間以達成照射標的之所要軸向定位及/或軌跡之「虛設」或定位標的。該等各種類型之標的可自一單個源(諸如連接至一單個路徑之含有每一類型之標的之儲存器)提供。閥或其他鑑別器件可恰當地將所要數目個每一標的引入至實例性系統中。透過實例性系統，該等標的可插入至多個測量管中以產生一相對較大量之所要同位素及子產物。實例性系統可與用於所有測量管之一單個驅動系統、起始點及集獲點一起使用。由於可將標的維持於多個測量管中，因此可密封管與集獲/起始點之間的路徑，從而為接近阻障內之區域提供增強之隔離。
實例性方法包含操作實例性系統以自裝載至多個測量管中之標 的產生所要同位素之方法。舉例而言，藉由恰當地組態實例性系統以在一照射標的起始點與進料至多個測量管之一轉位器之間提供一路徑，標的可自一單個起始點裝載至該等多個測量管中。一旦裝載，便可啟動保持器件以將照射標的固持於測量管內。然後可自動地或由電廠操作員手動地再組態實例性系統以提供不同路徑以自該同一起始點裝載其他測量管。藉由重複該等步驟，多個測量管可經填充且同時地經照射以用於如一操作員所要之放射性同位素或其他產物形成。類似地，所有路徑可選擇性地連接至一接近區域外部之一單個集獲點以集獲實例性系統中所產生之產物。
10‧‧‧習用核反應器壓力容器/反應器壓力容器/反應器/反應器容器/容器/核反應器/操作中核反應器
15‧‧‧爐芯
20‧‧‧乾井
50‧‧‧測量管/照射管/目的測量管/管
55‧‧‧現存TIP管轉位器
200‧‧‧細節
250‧‧‧照射標的/下部照射標的/第一照射標的/第二照射標的
251‧‧‧下部照射標的/定位照射標的/照射標的/照射定位標的
411‧‧‧接近阻障
500‧‧‧氣動驅動系統
501‧‧‧氣動驅動系統組件
502‧‧‧氣動驅動系統組件
509‧‧‧氣動驅動系統組件
510‧‧‧氣動驅動系統組件
600‧‧‧轉位器/測量管轉位器
610‧‧‧磁性閂鎖
611‧‧‧開關
620‧‧‧銷
621‧‧‧開關
630‧‧‧閥
631‧‧‧開關
1000‧‧‧照射標的遞送及取回系統
1100‧‧‧穿透路徑/穿透管道/第一穿透路徑/第二穿透路徑
1105‧‧‧流動限制器
1110‧‧‧凸緣
1200‧‧‧裝載接點/(裝載/卸載系統)
1205‧‧‧柱塞護套
1210‧‧‧取回路徑
1215‧‧‧T型接點
1220‧‧‧儲存器連接器/第一不同路徑
1250‧‧‧儲存器流動限制器
1251‧‧‧儲存器流動鑑別器
1270‧‧‧儲存器/照射標的儲存器/照射標的源
1271‧‧‧儲存器/定位標的儲存器
1280‧‧‧桶排氣軸
1290‧‧‧集獲桶/集獲點
1291‧‧‧桶管
1295‧‧‧標的計數器
1300‧‧‧驅動機構/TIP驅動系統/驅動器
1310‧‧‧驅動路徑/TIP管
1350‧‧‧柱塞
2000‧‧‧實例性實施例照射標的遞送及取回系統/實例性實施例系統/實例性系統/系統
實例性實施例藉由詳細闡述附圖將變得更加顯而易見，其中相同元件由相同參考編號表示，該等參考編號僅以圖解說明之方式給出且因此不限制其繪示之術語。
圖1係一習用商用核反應器之一圖解。
圖2係一裝載組態中之一實例性實施例照射標的取回系統之一圖解。
圖3係藉由實例性系統與方法填充有照射標的之一測量管之一詳細視圖。
此係一專利文件，且應在閱讀及理解該專利文件時應用一般廣泛構建規則。此文件中所闡述及展示之所有事物係歸屬於隨附申請專利範圍之範疇內之標的物之一實例。本文中所揭示之任何特定結構及功能細節係僅出於闡述如何做出及使用實例性實施例之目的。本文中未特定揭示之數個不同實施例歸屬於申請專利範圍之範疇；因此，申請專利範圍可以諸多替代形式體現且不應視為僅限制於本文中所陳述之實例性實施例。
應理解，儘管術語「第一」、「第二」等可在本文中使用以闡述各種元件，但此等元件不應受此等術語限制。此等術語僅用以將一個元件與另一元件區別開。舉例而言，在不背離實例性實施例之範疇之情況下，一第一元件可稱作一第二元件，且類似地，一第二元件可稱作一第一元件。如本文中所使用，術語「及/或」包含相關聯之所列舉物項中之一或多者之任何及所有組合。
應理解，當將一元件稱為「連接」、「耦合」、「配接」、「附接」或「固定」至另一元件時，可將其直接連接或耦合至其他元件，或者可存在介入元件。相比而言，當將一元件稱為「直接連接」或「直接耦合」至另一元件時，不存在介入元件。用以闡述元件之間的關係之其他措辭應以一相似方式來解釋(例如，「在…之間」對「直接在…之間」、「毗鄰」對「直接毗鄰」等)。類似地，諸如「以通信方式連接」之一術語包含兩個器件(包含以無線方式或非無線方式連接之中間器件、網路等)之間的資訊交換路線之所有變化形式。
如本文中所使用，單數形式「一(a)」、「一(an)」及「該(the)」意欲包含單數及複數形式兩者，除非語言用如同「僅」、「單個」及/或「一個」等措辭另外做出明確指示。將進一步理解，術語「包括(comprises)」、「包括(comprising)」、「包含(includes)」及/或「包含(including)」當在本文中使用中時規定存在所述特徵、步驟、操作、元件、觀點及/或組件，但其自身並不排除存在或添加一或多個其他特徵、步驟、操作、元件、組件、觀點及/或其群組。
亦應注意，下文所論述之結構及操作可並非以圖中所闡述及/或註明之次序出現。舉例而言，相繼展示之兩個操作及/或圖取決於所涉及之功能性/動作而實際上可同時執行或有時可以顛倒次序執行。類似地，下文所闡述之實例性方法內之個別操作可重複地、個別地或順序地執行，以便提供除下文所闡述之單個操作以外之循環或其他系 列操作。應設想到，呈任何可行組合之具有下文所闡述之特徵及功能性之任何實施例皆歸屬於實例性實施例之範疇內。
圖1係可與實例性實施例及實例性方法一起使用之一習用核反應器壓力容器10之一圖解。舉例而言，反應器壓力容器10可係全世界習用地用於發電之一100+ MWe商用輕水核反應器。反應器壓力容器10習用地圍阻於一接近阻障411內，接近阻障411用來在一事故之情形中圍阻放射性且在反應器10之操作期間阻止接近反應器10。如本文中所定義，一接近阻障係在核反應器之操作期間由於安全性或諸如輻射之操作危險而阻止人類接近一區域之任何結構。因此，接近阻障411可係經密封且在反應器操作期間不可接近之一圍阻建築、環繞圍繞反應器之一區域之一乾井牆、一反應器屏蔽牆、阻止接近測量管50之一人類移動阻障等。
在反應器容器10下方之一腔(已知為一乾井20)用來容納服務容器之設備，諸如泵、排水管、測量管及/或控制棒驅動器。如圖1中所展示且如本文中所定義，至少一個測量管50延伸至容器10中且靠近、至其中或穿過在爐芯15之操作期間含有核燃料及相對高位準之中子通率及其他輻射之爐芯15。如習用核動力反應器中現存且如本文中所定義，測量管50封圍於容器10內且在容器10之外部打開，從而准許在仍藉由測量管50與反應器及爐芯之內部結構實體地分離時自容器10之外部空間接近接近於爐芯15之位置。測量管50可係大體上圓柱形且可隨容器10之高度變寬；然而，工業中可遇到其他測量管幾何形狀。舉例而言，一測量管50可具有大約0.3英寸之一內徑。
測量管50可在反應器容器10下方之乾井20中終止。習用地，測量管50可准許中子偵測器及其他類型之偵測器透過乾井20中之一下部端處之一開口插入於其中。此等偵測器可向上延伸穿過測量管50以監測爐芯15中之狀況。習用監測器類型之實例包含寬範圍偵測器 (WRNM)、源範圍監測器(SRM)、中間範圍監測器(IRM)及橫越爐芯探針(TIP)。由於圍阻及輻射危險，習用地將接近測量管50及插入於其中之任何監測器件限制至操作中斷。
儘管容器10經圖解說明具有通常在一商用沸水反應器中發現之組件，但實例性實施例及方法可與具有測量管50或延伸至反應器中之其他接近管之數種不同類型之反應器一起使用。舉例而言，具有自低於100百萬瓦特電至數十億瓦特電之一額定功率且在不同於圖1中所展示之彼等位置之數個位置處具有測量管之壓水反應器、重水反應器、石墨緩和反應器等可與實例性實施例及方法一起使用。因此，可在實例性方法中使用之測量管可係允許封圍取得各種類型之反應器之核芯之通率之圍繞爐芯之任何幾何形狀。
申請人已認識到對測量管50內之一最大量之放射性同位素產生之一需要，但亦已識別此需要受操作期間穿過接近阻障411之相對少及敏感之路徑限制。實例性實施例及方法藉由以下操作解決此問題：准許將照射標的250插入至多個測量管50中且在操作或產生輻射時將照射標的曝露於爐芯15，藉此將照射標的曝露於在爐芯15中通常遇到之中子通率及其他輻射。爐芯通率隨時間將照射標的250之一實質部分轉換成一大量有用放射性同位素，包含可在醫學應用中使用之短期放射性同位素。然後可(甚至在爐芯15之正在進行之操作期間)將照射標的250自測量管50撤出且將其移除以用於醫學及/或工業使用。
圖2係可使用以在一單個核反應器之多個測量管中同時產生所要放射性同位素之一實例性實施例照射標的遞送及取回系統2000之一示意性圖式。藉助2011年12月28日申請之標題為「Systems and Methods for Processing Irradiation Targets Through a Nuclear Reactor，」之同在申請中之申請案13/339,345中之相同編號闡述實例性實施例系統2000之數個細節，該同在申請中之申請案之全文以引用方式併入本文中。 不重複結合併入之申請案之系統1000所論述之實例性實施例系統2000之冗餘細節。
如圖2中所展示，實例性實施例照射標的遞送及取回系統2000包含在穿透路徑1100中之一測量管轉位器600。轉位器600藉由使得通向個別測量管50之一穿透路徑1100可進入而選擇性地將照射標的250導引至核反應器10內多個測量管50中之一者。舉例而言，可作為穿透路徑1100使用之管道可在轉位器600處分開且自一單個路徑分叉成各自通向一對應測量管50之多個路徑。轉位器600可進一步選擇性地允許來自多個測量管50之照射標的250進入至通向接近阻障411外部之集獲點之一單個/組合之穿透路徑1100中。
轉位器600可與裝載接點1200類似地發揮作用及/或可整合於其內。舉例而言，除在穿透管道1100與儲存器連接器1220之間、穿透管道1100與取回路徑1210之間及穿透管道1100與驅動路徑/TIP管1310之間的路徑中間交替之外，裝載接點1200可進一步形成通向多個各別測量管50之多個穿透路徑1100。包含轉位器600之裝載接點1200可以數種不同方式來體現，包含其全文以引用方式併入本文中之2009年8月25日申請之序列號為12/547,249之共同擁有之美國專利申請案2011/0051875中所揭示之多個裝置400及/或4100，或用於在路徑之間重新繞路之其他已知器件(包含分流器、轉台、分選器、加特林類型(Gatling-type)器件等)可串聯使用以在儲存器1270及1271、集獲桶1290及驅動機構1300之間做出選擇，同時進一步連接彼選擇與通向/來自一所要測量管50之一特定穿透管道1100。
測量管轉位器600亦可在接近阻障411內且與裝載接點1200分離，如圖2中所展示。此配置可准許使用一單個穿透路徑1100(當其穿過接近阻障411時)照射多個測量管50中之所有照射標的250，從而減小對穿過接近阻障411之多個穿透之需要及/或減小此等穿透之必需之大 小。若接近阻障411係出於最小洩漏及容易密封而需要儘可能少之穿透之一圍阻建築或關鍵安全元件，則此一配置可係尤其有利的。轉位器600可係與裝載接點1200相同或不同之一類型之裝置，但經反轉以將一單個穿透路徑1100分裂成連接至多個測量管50之多個路徑。舉例而言，轉位器600可係來自併入之2011/0051875文件之一裝置或另一已知之多路閥、分選器等。
若定位於接近阻障411內部，則轉位器600可由通常與一操作中核反應器環境相容之材料製作且可在遠端可靠地操作。轉位器600可係相對小的，且鑒於藉助穿透管道1100可能達成之靈活性，其可定位於避開其他電廠組件之處，同時仍以多個測量管50連接照射標的250之起始點及集獲點。轉位器600與測量管50之凸緣1110之間的個別穿透管道1100可根據現存TIP管道安裝或重新改裝且通常經定大小及成形以將照射標的250傳送至測量管50。
除提供複數個穿透路徑1100至多個照射管50以用於照射標的250之同時照射及來自照射標的250之同位素之一增加之產生之外，轉位器600亦可提供多個穿透路徑以用於用以移動照射標的250穿過實例性實施例系統2000之任何驅動力或驅動系統。舉例而言，一TIP驅動系統1300之柱塞1350或重力或氣動力可移動穿過由轉位器600所提供之一個別穿透路徑以將照射標的250驅動至測量管50中及/或自其處移除照射標的250且至接近阻障411外部之一集獲點。
對於某些類型之測量管轉位器600及驅動系統而言，維持至經推動穿過穿透路徑1100及轉位器600及至一各別測量管50中之照射標的之一驅動力可係不可能的。舉例而言，驅動器1300及藉此驅動之柱塞1350可經撤出回落穿過轉位器600且離開穿透路徑1100以便自一共同起始點將照射標的250裝載至其他測量管50中。因此，實例性實施例系統2000可進一步包含一或多個固持機構以將照射標的250固持在測 量管50內之適當位置中以用於適當照射持續時間，以使得可透過實例性系統2000裝載或抽空其他測量管50而不需要多個驅動系統。舉例而言，轉位器600自身可密封特定穿透路徑1100以使得照射標的250在經固持於測量管50中時不可移動越多轉位器600。若轉位器600經定位足夠接近凸緣1110及/或透過轉位器600插入足夠照射標的，則轉位器600自身可僅藉由閉合穿透路徑1100來以所要位置及持續時間將照射標的250保持於測量管50中以自該等照射標的形成同位素產物。
另一選擇係，或另外，細節200中之一或多個固持機構可在凸緣1110處使用以將照射標的250保持於測量管50內。如圖3之細節200中所展示，一磁性閂鎖610、銷620及閥630中之一或多者可在凸緣1110處使用以將照射標的250固持於測量管50內。舉例而言，一閥630(諸如一Y型件或其他類型之可密封分流器)可在凸緣1110處密封測量管50之一基底(在該處測量管50自反應器容器10打開)以便將照射標的250維持在測量管50中之所要位置處。閥630亦可提供替代路徑以保持接近現存TIP管轉位器55，或提供測量管50與所要目的地之間的替代繞路，如由圖3中之閥630中之虛線所展示。
或者，舉例而言，一刀緣或銷620可由(舉例而言)一彈簧或電磁開關驅動至在凸緣1110處之穿透管道1100中且將照射標的250固持在測量管50中其上方之適當位置中。另外，舉例而言，一磁性閂鎖610可包含可自一本端儲存之能源或遠端能源通電之一或多個電磁鐵。由磁性材料形成之下部照射標的250及/或251或者穿透路徑1100中之另一磁性阻障件可由磁場固持就位且因此保持測量管50內之所有照射標的之定位。磁性閂鎖610、銷620及閥630中之任一者以及其他固持器件可單獨使用或組合使用以確保照射標的250在照射期間保持於測量管50中之特定軸向位置處而不需柱塞1350之支撐或另一驅動機構，該另一驅動機構可用以將其他照射標的250驅動至其他所要測量管50 中。
當照射完成或以其他方式測量管50需要抽空時，使用之任何保持機構可將照射標的250釋放回至穿透路徑1100或另一退出路線中，在穿透路徑1100或另一退出路線中照射標的250可由重力、注入至穿透路徑1100中之氣動流體、柱塞1350或任何其他驅動力驅動至集獲點。本端操作及釋放開關611、621及631可用以手動地操作個別保持機構或可由系統2000之操作員基於系統2000及系統2000在其中操作之一核電廠之狀態遠端地控制。
由於在照射及潛在電廠操作期間將照射標的250固持於測量管50內之保持機構可位於接近阻障411(舉例而言，其可係一圍阻建築或放射學危險區域)內，因此實例性系統2000准許照射及所要子產物形成在多個測量管50內而不需要連續打開或穿過接近阻障411中之穿透之移動。舉例而言，一旦藉由轉位器600、磁性閂鎖610、銷620及/或閥630將照射標的250緊固於所有測量管50中，便可自接近阻障411完全撤出柱塞1350。可在此期間密封且緊固穿過接近阻障411之穿透路徑1100，從而減小跨越接近阻障411之洩漏可能性且總體上減小接近阻障411內之設備存在及移動。
實例性實施例系統2000可進一步包含多種類型之照射標的250。舉例而言，照射標的250可包含可使用以恰當地定位其他照射標的250以用於測量管50內之照射之定位照射標的251。舉例而言，定位照射標的251可由便宜的惰性材料製作，其將軸向地支持待透過測量管50內之照射轉化之由一母核材料製成之照射標的250，因此將照射標的250定位於爐芯15內或靠近爐芯15之所要輻射位置處。定位照射標的可進一步由標記材料製作或包含准許實例性系統2000內之一系列照射標的250及251之一開始/結束之容易定位之一標記或傳輸器，從而准許照射標的250之準確定位及移動以及任何固持機構之精確啟動及釋 放以確保在閉合/打開之前所有標的已進入/退出測量管50。類似地，定位照射標的251可由磁性材料製作以便與可使用於實例性實施例中之一磁性閂鎖610協作，尤其在其他照射標的250係非磁性之情況下。當然，定位照射標的251亦可初始地與照射標的250相同且仍執行所有照射標的之所要定位及確定位置，此乃因在照射之後，標的將具有可用以判定所有標的之存在或位置之不同啟動位準。
可在一經組態起始點處引入定位照射標的251以確保照射標的250之適當定位。舉例而言，一單獨定位標的儲存器1271可容納定位照射標的251且將其施配至儲存器連接器1220中。一儲存器流動鑑別器1251可在來自常規照射標的儲存器1270之照射標的250與來自定位標的儲存器1271之定位照射標的251之間計數及/或調整。儲存器流動鑑別器1251可係一Y型閥、分選器、加特林類型桶、每一儲存器1270及1271上之個別停止閥等。儲存器流動鑑別器1251可初始地准許來自儲存器1270之若干照射標的250進入儲存器連接器1220且穿過裝載接點1200至穿透路徑1100中。一旦已施配所要數目個照射標的250(諸如軸向地填充一目的測量管50達爐芯15之一軸向長度所需之若干照射標的250)，儲存器流動鑑別器1251便可停止來自照射標的儲存器1270之流動及/或准許來自定位標的儲存器1271之所要數目個定位照射標的251跟隨照射標的250流穿過儲存器連接器1220。定位照射標的之所要數目可係填充一保持機構與爐芯15之一底部之間的一距離所需之一數目，以使得所有照射標的250經維持於爐芯15內。在圖3中展示此一配置之一實例。
儘管圖2中展示兩個照射標的儲存器1270及定位標的儲存器1271對連接至一裝載接點1200及穿透管道1100，但應理解僅可使用此等結構中之一者或兩者以上。此外，此等結構可連接至多個穿透路徑1100及/或多個轉位器600，以使得一單個儲存器1270及1271對可將照射標 的250及251供應至多個穿透路徑及反應器10中之及測量管50及其他目的地中。
在實例性實施例系統2000中，一旦照射完成且照射標的250準備好被導引至集獲點，則轉位器600便可將準備用於集獲之測量管50與可提供接近取回路徑1210的裝載接點1200之間的穿透路徑1100打開。所要測量管50中之所有照射標的250及251可透過實例性系統2000傳送至接近阻障411外部且至一集獲桶1290中。照射定位標的251由於其標記或物理性質可容易地自集獲桶1290分選出來。類似地，裝載接點1200、取回路徑1210中及/或凸緣1110處之其他鑑別器及計數器可基於定位照射標的251之物理性質或位置選擇性地將其分流至替代終點以再循環或破壞。
可使用於實例性實施例中之轉位器600、凸緣1110處之保持機構及/或多個測量管50之個別穿透路徑1100可部分地預存在及/或在接近一核能電廠中之圍阻區域及/或受限制接近區域期間(諸如在一預計劃中斷期間)安裝。舉例而言，保持機構610、620或630可在一中斷期間圍繞凸緣1110連同在測量管50之間延伸之穿透管道1100之部分以及轉位器600一起安裝於反應器10下面之一乾井空間20中。穿透管道1100可緊固於接近阻障411內部之各種點處及/或繞開現存設備以最小化一乾井20或由接近阻障411限界之其他空間中之擁塞或混亂，同時為至測量管50及來自測量管50之照射標的250保持一可橫越路徑。
可使用於實例性實施例中之裝載及卸載系統准許照射標的基於其狀態及/或目的地透過若干不同穿透路徑1100裝載於測量管50中以用於照射且在照射之後自管50撤出且經集獲。裝載及卸載系統在電廠操作期間可操作以甚至當對由接近阻障411及測量管50隔開之區域之接近受限制時亦恰當地裝載、導引及集獲照射標的。任何數目個不同分選及/或導引機構可用作一裝載及卸載系統以達成實例性實施例系 統內照射標的250及251之所要移動。
因此闡述實例性實施例及方法，熟習此項技術者將瞭解，實例性實施例可變化且可透過常式實驗代替而仍歸屬於以下申請專利範圍之範疇內。舉例而言，歸屬於申請專利範疇內之穿透路徑、裝載/卸載系統及驅動系統之類型及數目不限於圖中所展示及所闡述之特定系統-用於將照射標的裝載至一核能電站之一接近受限制區域及測量管中以用於照射且將該等照射標的卸載於接近受限制區域外部以用於集獲之其他特定器件及系統同樣地可使用作為實例性實施例且歸屬於申請專利範圍之範疇內。此等變化形式不應視為背離以下申請專利範圍之範疇。
10‧‧‧習用核反應器壓力容器/反應器壓力容器/反應器/反應器容器/容器/核反應器/操作中核反應器
50‧‧‧測量管/照射管/目的測量管/管
55‧‧‧現存TIP管轉位器
200‧‧‧細節
250‧‧‧照射標的/下部照射標的/第一照射標的/第二照射標的
251‧‧‧下部照射標的/定位照射標的/照射標的/照射定位標的
411‧‧‧接近阻障
600‧‧‧轉位器/測量管轉位器
1100‧‧‧穿透路徑/穿透管道/第一穿透路徑/第二穿透路徑
1110‧‧‧凸緣
1200‧‧‧裝載接點/(裝載/卸載系統)
1220‧‧‧儲存器連接器/第一不同路徑
1251‧‧‧儲存器流動鑑別器
1270‧‧‧儲存器/照射標的儲存器/照射標的源
1271‧‧‧儲存器/定位標的儲存器
1290‧‧‧集獲桶/集獲點
1300‧‧‧驅動機構/TIP驅動系統/驅動器
1310‧‧‧驅動路徑/TIP管
2000‧‧‧實例性實施例照射標的遞送及取回系統/實例性實施例系統/實例性系統/系統

Claims (10)

  1. 一種用於遞送及取回通過一核反應器(10)之照射標的(250)之系統(2000)，該系統包括：一裝載/卸載系統(1200)，其包含該等照射標的(250)可橫越之一第一不同路徑(1220)及一第二不同路徑，其中該裝載/卸載系統(1200)在該核反應器(10)之一接近阻障(411)外部；複數個穿透路徑(1100)，其各自將該裝載/卸載系統(1200)連接至延伸至該接近阻障內部之該核反應器(10)中之複數個測量管(50)中之一者，其中該等照射標的(250)可橫越該等穿透路徑(1100)中之每一者而到達該測量管(50)，其中，該第一不同路徑(1220)將一照射標的源(1270)連接至該等穿透路徑(1100)，該第二不同路徑將該等穿透路徑(1100)連接至該接近阻障(411)外部之一照射標的集獲點(1290)，且該裝載/卸載系統(1200)經組態以基於該等照射標的(250)之一目的地提供該等不同路徑中之一者；及一轉位器(600)，其連接至該等穿透路徑(1100)，其中該轉位器(600)經組態以提供該等穿透路徑(1100)中之一者以用於使該等照射標的(250)移入/移出該等測量管(50)中之一對應者。
  2. 如請求項1之系統(2000)，其中該等穿透路徑包含，一單個穿透管道(1100)，其連接該裝載/卸載系統(1200)與該轉位器(600)，及多個穿透管道(1100)，其將該轉位器(600)連接至該等測量管(50)中之每一者。
  3. 如請求項2之系統(2000)，其中該轉位器(600)在由該接近阻障 (411)限界之一區域內，且其中該單個穿透管道(1100)延伸穿過該接近阻障(411)中之一穿透且延伸至該轉位器(600)。
  4. 如請求項1之系統(2000)，其中該轉位器(600)經組態以在由該轉位器(600)提供之該等穿透路徑(1100)中之該一者不到達該等測量管(50)中之一者時將該等照射標的(250)保持於該一個測量管內。
  5. 如請求項1之系統(2000)，其進一步包括：一保持機構，其定位於該等穿透路徑(1100)中之一者中該對應測量管(50)之一開口處，其中該保持機構經組態以阻止該等照射標的(250)移動越過該等穿透路徑(1100)中之該一者中之該保持機構。
  6. 如請求項5之系統(2000)，其中該保持機構包含一閥(630)、一銷(620)及一磁性閂鎖(610)中之至少一者。
  7. 如請求項1之系統(2000)，其進一步包括：複數個照射標的(250)，其在曝露於一操作中核反應器(10)中之輻射之後轉換成一所要子產物；及至少一個定位照射標的(251)，其在曝露於一操作中核反應器(10)中之輻射時實質上維持其物理性質。
  8. 如請求項7之系統(2000)，其進一步包括：複數個定位照射標的(251)，其中該等定位照射標的(251)具有在將該等定位照射標的(251)及該等照射標的(250)維持於該等測量管(50)中時將該等照射標的(250)維持於爐芯軸向位置內之一長度，且其中該等定位照射標的(251)包含准許偵測該等穿透路徑(1100)中該等定位照射標的之一位置之標記。
  9. 一種處理通過一核反應器(10)之照射標的(250)以產生同位素產物之方法，該方法包括：形成自該核反應器(10)之一接近阻障(411)外部至該核反應器 (10)之一第一測量管(50)之一第一穿透路徑(1100)；使一第一照射標的(250)透過該第一穿透路徑(1100)移入該第一測量管(50)中；形成自該接近阻障(411)外部至該核反應器(10)之一第二測量管(50)之一第二穿透路徑(1100)；及使一第二照射標的(250)透過該第二穿透路徑(1100)移入該第二測量管(50)中。
  10. 如請求項9之方法，其中藉由定位於該接近阻障(411)內之一轉位器(600)來形成該第一穿透路徑(1100)及該第二穿透路徑(1100)。
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