EP4505490A1 - Colis comprenant un emballage pour le transport et/ou l'entreposage d'un contenu radioactif, et comportant un systeme amortisseur interne a encombrement reduit - Google Patents

Colis comprenant un emballage pour le transport et/ou l'entreposage d'un contenu radioactif, et comportant un systeme amortisseur interne a encombrement reduit

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Publication number
EP4505490A1
EP4505490A1 EP23719825.4A EP23719825A EP4505490A1 EP 4505490 A1 EP4505490 A1 EP 4505490A1 EP 23719825 A EP23719825 A EP 23719825A EP 4505490 A1 EP4505490 A1 EP 4505490A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
radioactive
damping device
damping
axial
package
Prior art date
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Granted
Application number
EP23719825.4A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP4505490B1 (fr
Inventor
Mathieu ALONSO
Clément BOSONE
Kelly POTTIER
Michel SOLLACARO
Juliette VUONG
Axel ANICET
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Orano Nuclear Packages and Services SAS
Original Assignee
Orano Nuclear Packages and Services SAS
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Filing date
Publication date
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Publication of EP4505490A1 publication Critical patent/EP4505490A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP4505490B1 publication Critical patent/EP4505490B1/fr
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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
    • G21F5/08—Shock-absorbers, e.g. impact buffers for containers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D81/00—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents
    • B65D81/02—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents specially adapted to protect contents from mechanical damage
    • B65D81/05—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents specially adapted to protect contents from mechanical damage maintaining contents at spaced relation from package walls, or from other contents
    • B65D81/107—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents specially adapted to protect contents from mechanical damage maintaining contents at spaced relation from package walls, or from other contents using blocks of shock-absorbing material

Definitions

  • TITLE PACKAGE INCLUDING PACKAGING FOR THE TRANSPORT AND/OR STORAGE OF RADIOACTIVE CONTENT, AND INCLUDING A REDUCED INTERNAL DAMPING SYSTEM
  • the present invention relates to the field of packages of radioactive materials, comprising packaging as well as radioactive content housed in a containment enclosure defined by the packaging.
  • the packaging may be of the type comprising a removable cover, such as for example used for the transport of nuclear fuel assemblies. It may alternatively be packaging of the case or container type, in which the cover is preferably fixed permanently to the side packaging body, for example by welding.
  • the radioactive contents include a storage device as well as one or more radioactive elements, the latter being possible assemblies of nuclear fuel, preferably fresh, containers/cases of vitrified waste or technological waste, containers/cases for shells and tips, or even cases for transporting powder (PuO2 powder for example).
  • the invention relates more specifically to an internal damping system, housed axially in the confinement enclosure between the radioactive content and an axial sealing member of the packaging, namely its cover or its bottom.
  • a shock-absorbing system is preferably associated with the lid of the packaging to protect the integrity of the containment enclosure in the event of an axial fall of the package.
  • an internal damping system can simultaneously, or alternatively, be provided in association with the bottom of the packaging.
  • a package for storing and/or transporting radioactive materials generally comprises, as a waterproof outer envelope, a packaging having a side body, a bottom and a cover. These parts of the packaging define a cavity, called a confinement enclosure, for housing radioactive content, for example formed by a storage device housing nuclear fuel assemblies.
  • the storage device is usually called a storage basket. It comprises one or more axial housings each intended to house a radioactive element, namely a nuclear fuel assembly in the example given above. In another case where the radioactive elements are cases and/or containers, several of them can be stacked axially in each housing of the storage basket.
  • the safety demonstration of the packaging loaded with radioactive content is based in particular on regulatory drop tests.
  • the radioactive content can move axially in the cavity of the packaging towards the lid due to a functional play between the radioactive contents and the cover. While the head shock-absorbing cover is crushed, the radioactive content can then impact this same cover during this fall known as “axial fall”.
  • Very significant forces are thus generated delayed in the closing system of the removable lid of the packaging, under the effect of the radioactive content housed in the containment enclosure.
  • the cover fixing device is very stressed, this can for example be made using fixing screws, or even include a bayonet ring.
  • an internal damping system placed in the containment enclosure. , between the cover and the radioactive contents.
  • the system is also called an internal shock absorption system.
  • such a system includes one or more plastic deformation damping devices, such as metal foam.
  • the maximum decelerations that the storage basket can withstand on the one hand, and the radioactive elements housed in this basket on the other hand are taken into account.
  • it is the lower maximum deceleration of the two that is retained for the design of the shock absorber, in addition to other criteria such as the need to absorb the entire potential energy of the radioactive contents in the event of a fall. axial, without risk of bottoming out of the damping system, or the need to limit the forces transmitted by the radioactive content on the cover fixing device.
  • the invention relates to a package comprising radioactive content as well as packaging for the transport and/or storage of this content, the packaging comprising a lateral body extending around a longitudinal central axis of the packaging, as well as a bottom and a cover respectively arranged at the axial ends of the lateral packaging body and forming two closing members axial delimiting, with the lateral packaging body, a confinement enclosure in which the radioactive content is housed, the packaging also comprising an internal damping system housed in the confinement enclosure and arranged axially between the radioactive content and one of the two axial shutter members, called associated axial shutter member, the radioactive content comprising a storage device as well as one or more radioactive elements, the storage device delimiting one or more axial housings open axially in the direction of the associated axial shutter member, and in each of which at least one radioactive element is arranged.
  • the internal shock absorber system comprises a first damping device by plastic deformation to cushion the storage device, as well as a second damping device by plastic deformation associated with a radioactive assembly formed of one or more elements radioactive, the first and second damping devices being arranged so as to operate independently of each other in the event of an axial fall of the package, the first damping device being associated with the following first parameters:
  • the invention makes it possible to have a high-performance internal shock absorber system, having satisfactory compactness.
  • each of the independent damping devices can thus be designed as precisely as possible, to improve the compactness of the whole.
  • the invention is based on the observation that the radioactive elements can withstand greater decelerations than the storage device which houses them, or vice versa.
  • the second associated damping device can therefore have a greater crushing stress, or a larger active surface, and therefore adopt a lower axial height synonymous with reduced bulk and greater compactness.
  • the invention preferentially provides for the implementation of one or more of the following optional characteristics, taken individually or in combination.
  • yz - Yi I / min (Yz, YI) is greater than 1.1.
  • the internal damping system comprises one or more other second plastic deformation damping devices, each associated with a distinct radioactive assembly formed of one or more other radioactive elements, the first and second parameters of the first and second damping devices damping being such that the second representative value of deceleration y2 associated with each of at least several second damping devices, and preferably with each of all these second damping devices, is different from the first representative value of associated deceleration yi to the first damping device.
  • the radioactive assembly associated with the second damping device, or with each second damping device is formed of a single radioactive element.
  • each radioactive element is a nuclear fuel assembly, preferably a fresh fuel assembly, even more preferably of the MOX type, or a container/case of vitrified waste or technological waste, or a container/case of shells and end pieces , or even a case for transporting powder.
  • each second damping device is formed from a single block of damping material, preferably made of metal foam, wood, honeycomb or even using a metal tubular structure.
  • each second damping device may comprise several blocks spaced from each other and operating independently in the event of an axial fall of the package. In all cases, for the damping of radioactive elements, all blocks preferably have the same crushing stress.
  • the first damping device is formed of several blocks of damping material spaced from each other, preferably made of foam, wood, honeycomb or even using a metal tubular structure. All these shock absorber blocks associated with the storage device preferably have the same crushing stress.
  • the first damping device could be formed from a single block of damping material.
  • the aforementioned blocks are cylindrical, or pyramidal in shape.
  • the crushing stress 02 of the or each second damping device is different from the crushing stress 01 of the first damping device.
  • identical crushing constraints can be retained for the first and second damping devices, without departing from the scope of the invention.
  • the differentiated decelerations of the entities are controlled by the extent of the active surfaces of the first and second damping devices, or by the masses of the storage device and of each radioactive assembly.
  • the first damping device and the or each second damping device all have an identical or substantially identical axial thickness.
  • a thickness variation of around 10% maximum can be tolerated between the largest value and the lowest value.
  • the first damping device and the or each second damping device are arranged in the same transverse plane of the package.
  • the first damping device and the or each second damping device are arranged in the same envelope.
  • the storage device comprises a perforated head plate, and the internal shock absorber system is preferably fixed on said perforated head plate.
  • the internal damping system can be fixed on the associated axial closure member, for example the lid of the packaging, or simply be arranged freely between the storage basket and this associated axial closure member.
  • the associated axial sealing member is the cover of the packaging, preferably mounted removably on the side packaging body.
  • the associated axial sealing member is the bottom of the packaging. Indeed, even if there is no problem with holding the screws of the closure system on the bottom side, controlling decelerations in the event of an axial fall on the bottom side may also need to be taken into account in certain situations.
  • FIG 1 represents a schematic view in axial section of a package according to a preferred embodiment of the present invention
  • FIG 2 represents a perspective view of the radioactive content shown in the previous figure, according to a preferred embodiment of the invention
  • FIG 3 is a perspective view of the internal shock absorber system fitted to the package shown in Figure 1;
  • FIG 4 represents an exploded perspective view of the internal shock absorber system shown in the previous figure
  • FIG 5 shows a perspective view of the internal damper system similar to that of Figure 3, with one of the two half-envelopes which has been removed for clarity;
  • FIG 6 is a cross-sectional view of the internal shock absorber system, taken along the plane P of Figure 5, passing through the ends of the shock absorber blocks;
  • FIG 7 shows a sectional view taken along line VI I -VII of Figure 6.
  • FIG. 1 there is shown a package 100 for storing and/or transporting radioactive contents 12, in the form of a preferred embodiment of the present invention.
  • the package 100 firstly comprises a package 1 provided with a lateral body 2, a bottom 4 and a removable cover 6 closing an opening of the package opposite the bottom 4.
  • the package has a central axis longitudinal 8 around which the lateral body 2 extends, this axis 8 passing through the cover 6 and the bottom 4 respectively arranged at the front and rear ends of the lateral packaging body 2.
  • the bottom 4 can be made in one piece with the body side of packaging 2.
  • the cover 6 is attached to the front end of the lateral body 2, corresponding to the high end in the vertical position of the packaging shown in Figure 1.
  • the fixing of this cover 6 is preferably produced using screwed elements 14, distributed around the periphery of the cover.
  • the lateral body 2, the cover 6 as well as the bottom 4 delimit a confinement enclosure 10 used to house the radioactive content 12.
  • the cover 6 and the bottom 4 thus form the two opposite members for axial closure of the confinement enclosure 10.
  • the radioactive content 12, also centered on axis 8, comprises a storage device and one or more radioactive elements, here nuclear fuel assemblies, preferably fresh such as MOX fuel.
  • the radioactive elements within the meaning of the invention could alternatively be containers/cases of vitrified waste, containers/cases of shells and tips, or even cases for transporting powder.
  • the containers/cases housed in the storage device are also waterproof.
  • the packaging can be equipped with shock-absorbing covers 20 respectively protecting the removable cover 6 and the bottom 4 of the packaging .
  • Packaging 1 is also equipped with an internal shock absorber system 22 specific to the invention, shown only schematically in Figure 1.
  • This internal shock absorber system 22 is housed in the confinement enclosure 12, axially between an internal surface 24 of the cover 6, and an axial end surface 26 of the radioactive content 12.
  • the internal damping system 22 is fixed on the axial end surface 26 of the radioactive content 12, for example using screwed elements or by welding. It could alternatively be fixed on the internal surface 24 of the cover 6, or freely arranged between the radioactive content 12 and the cover 6.
  • the internal damper system 22 can be arranged in several ways between the radioactive content 12 and its associated axial shutter member, formed by the removable cover 6.
  • the radioactive contents 12 comprising the device/storage basket 30 and the nuclear fuel assemblies 32a-32f. These assemblies 32a-32f are each arranged in a housing 34 defined by the basket 30.
  • the housings 34 are open axially at the level of a perforated head plate 36 of the basket, on which the internal damping system is intended to be fixed.
  • the head plate 36 due to its perforated nature, thus forms the axial end of the housings 34.
  • the axial end surface 26 of the radioactive content 12 is thus formed by the flat exterior surface of the head plate 36, and by the axial end surface of the assemblies 32a-32f located close to or in the same plane as the flat exterior surface of the head plate 36.
  • each nuclear fuel assembly 32a-32f thus forms, within the meaning of the claimed invention, a radioactive assembly composed of a single radioactive element (the assembly as such).
  • the first damping device 40 is here formed of several cylindrical blocks 40a-40e distributed around the periphery of the damping system 22 of generally cylindrical shape, and centered on the axis 8.
  • Each of the blocks 40a-40e is thus cylindrical in axis orthogonal or substantially orthogonal to the flat exterior surface 26 of the head plate 36, in the direction of which these blocks are oriented.
  • the latter are spaced from each other, and they are preferably made of foam, wood, honeycomb or even using of a metallic tubular structure, preferably with the same crushing stress oi (in MPa).
  • the active surface Si (in m 2 ) of the first damping device 40 corresponds to the surface of the blocks 40a-40e intended to be impacted axially by the flat exterior surface 26 of the head plate 36, in the event of an axial fall of the package . More precisely, this active surface Si corresponds to the addition of the active surfaces Si a -Si e of all the blocks 40a- 40e forming the first damping device 40. These surfaces Si a -Si e correspond to the lower axial ends of the blocks 40a-40e, and they are very preferably all planar or substantially planar, orthogonal or substantially orthogonal to axis 8, and coplanar.
  • each active surface Si a -Si e corresponds to the projected surface of the lower axial end of the block concerned, in a plane orthogonal to axis 8, and according to the direction of this same axis.
  • each active surface Si a -Si e also corresponds, in terms of dimension and shape, to any cross section of its corresponding block 40a-40e.
  • the blocks could have a pyramidal shape, the active surfaces could then vary depending on the thickness of the block and thus generate lower decelerations at the start of the impact.
  • the general principle of the invention according to which the first and second parameters are such that the second representative value of deceleration y2 is different from the first representative value of deceleration yi is verified at each instant during an axial fall of the package leading the radioactive assembly to plastically crush the first and second damping devices.
  • the mass Mi (in kg) corresponding to the mass of the basket 30 intended to be cushioned by the first damping device 40.
  • the value of yi is determined, corresponding to a first value representative of the deceleration of the basket 30 in the event of an axial fall of the package causing this basket to plastically crush the first damping device 40.
  • the internal damping system 22 also includes several second damping devices 50a-50f, each associated with one of the assemblies 32a-32g to cushion it in the event of an axial fall of the package.
  • the second damping devices 50a-50f are independent of each other, and also independent of the blocks of the first damping device 40. This has the consequence that in the event of an axial fall of the package, each of these elements becomes plastically deforms freely, without being hindered by the deformation of other elements located at a distance. This independence of the blocks during their crushing is notably obtained due to the absence of a force distribution plate which is found in certain solutions of the prior art, and which is usually placed between the damping systems and the radioactive content. .
  • each second damping device 50 is here formed of a single cylindrical block 50a-50f, the blocks being distributed at the periphery and in the center of the damping system 22, according to the same distribution as that of the assemblies 32a-32f.
  • the blocks 50a-50f are thus cylindrical with axes orthogonal or substantially orthogonal to the flat exterior surface 26 of the head plate 36, as well as to the axial end surface of the nuclear fuel assemblies in the direction in which these are oriented. blocks 50a-50f, respectively.
  • the blocks 50a-50f are spaced from each other, and also spaced from the blocks of the first damping device 40. They are preferably made of foam, wood or honeycomb, preferably with the same constraint of crushing stress 02 (in MPa), itself preferentially different from the aforementioned crushing stress 01.
  • each second damping device 50a-50f corresponds to the surface of the block intended to be axially supported against the axial end surface of the associated assembly 32a-32f, in the event of an axial fall of the package.
  • This surface S2 is therefore formed by the lower axial end of the damper block 50a-50f, which is very preferably planar or substantially planar, orthogonal or substantially orthogonal to the axis 8. All the active surfaces S2 are also preferentially coplanar.
  • the active surface S2 corresponds to the projected surface of the lower axial end of this block, in a plane orthogonal to axis 8, and in the direction of this same axis.
  • the active surface S2 also corresponds, in terms of size and shape, to any cross section of its corresponding block 50a-50f. In axial view, this active surface S2 also preferably corresponds, in size and shape, to that of the axial end surface of the associated assembly 32a-32f, a perfect or almost perfect correspondence being effectively sought between these two surfaces, in the direction of axis 8. However, the active surface S2 could be of smaller or larger dimension, without departing from the scope of the invention.
  • the active surfaces S2 are represented schematically in the section of Figure 6 taken in the plane of these surfaces or in close proximity, orthogonal to axis 8, and one of them is also visible in Figure 7.
  • the mass M2 (in kg) corresponds to the mass of each nuclear fuel assembly 32a-32f, intended to be damped by the second damping device 50a-50f located axially opposite it.
  • the first and second aforementioned parameters are advantageously chosen such that the second value representative of deceleration y2 is different from the first representative value of deceleration yi.
  • / min (y2, yi) is preferably greater than 1.1. This leads to reducing the overall size of the internal damper system 22, since the maximum admissible deceleration for the basket 30 is specifically taken into account, and that of each of the assemblies 32a-32f, often greater than that of the basket.
  • Each of the independent damping devices 40, 50a-50f can thus be designed as precisely as possible, to improve the compactness of the assembly.
  • the design is also retained by adapting the extent of the active surfaces Si, S2 so that all the blocks 40a-40e, 50a-50f are located in the same transverse plane of the package, having an identical or substantially identical axial thickness.
  • the blocks 50a-50f could alternatively comprise an axial thickness greater than that of the blocks 40a-40e by extending axially in the housings of the basket by passing through the openings of the perforated head plate 36.
  • This envelope 54 can be produced using two half-envelopes 54a, 54b welded at a central axial part of the system 22 and closed at its two axial ends by two disc-shaped plates 58a, 58b, these half-envelopes also being visible in Figures 4 and 5. It is noted that on this envelope 54, the closing plate 58b arranged facing/in contact with the radioactive content remains thin, so as to maintain the independence of operation of the different plastic deformation damping blocks 40a-40e, 50a-50f.
  • this plate 58b in no way fulfills the function of a load distribution plate in the event of an axial fall of the package.
  • the active surfaces Si, S2 of the blocks 40a-40e, 50a-50f are intended to be in contact with the interior surface of the plate 58b, even if axial clearances have been preserved in the representation of Figure 7, for reasons of clarity.
  • packaging 1 could include a non-removable cover, for example welded to the side packaging body, so as to form a waterproof case enclosing the basket and radioactive elements, this case also being called a “canister”.
  • the internal shock absorber system according to the invention could be associated with the bottom 4 of the packaging, without departing from the scope of the invention.

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Abstract

L'invention se rapporte à un colis comprenant un contenu radioactif ainsi qu'un emballage pour le transport et/ou l'entreposage de ce contenu, l'emballage comportant un système amortisseur interne (22) logé dans l'enceinte de confinement entre le contenu radioactif et un organe d'obturation axiale de l'enceinte, le contenu radioactif comprenant un dispositif de rangement ainsi qu'un ou plusieurs éléments radioactifs. Le système amortisseur interne (22) comporte un premier dispositif d'amortissement (40) par déformation plastique pour amortir le dispositif de rangement (30), ainsi qu'un second dispositif d'amortissement (50a-50f) par déformation plastique associé à un ensemble radioactif formé d'un ou plusieurs éléments radioactifs, les premier et second dispositif d'amortissement étant conçus pour fonctionner indépendamment, et en tenant compte des décélérations maximales que peuvent supporter le dispositif de rangement et les éléments radioactifs logés dans ce dispositif.

Description

DESCRIPTION
TITRE : COLIS COMPRENANT UN EMBALLAGE POUR LE TRANSPORT ET/OU L'ENTREPOSAGE D'UN CONTENU RADIOACTIF, ET COMPORTANT UN SYSTEME AMORTISSEUR INTERNE A ENCOMBREMENT REDUIT
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention se rapporte au domaine des colis de matières radioactives, comprenant un emballage ainsi qu'un contenu radioactif logé dans une enceinte de confinement définie par l'emballage.
L'emballage peut être du type comprenant un couvercle amovible, tel que par exemple utilisé pour le transport d'assemblages de combustible nucléaire. Il peut alternativement s'agir d'un emballage du type étui ou conteneur, dans lequel le couvercle est préférentiellement fixé de manière permanente sur le corps latéral d'emballage, par exemple par soudage.
Dans l'enceinte de confinement délimitée par l'emballage, le contenu radioactif comprend un dispositif de rangement ainsi qu'un ou plusieurs éléments radioactifs, ces derniers pouvant être des assemblages de combustible nucléaire, de préférence frais, des conteneurs/étuis de déchets vitrifiés ou déchets technologiques, des conteneurs/étuis de coques et embouts, ou encore des étuis pour le transport de poudre (de la poudre PuO2 par exemple).
L'invention se rapporte plus spécifiquement à un système amortisseur interne, logé axialement dans l'enceinte de confinement entre le contenu radioactif et un organe d'obturation axiale de l'emballage, à savoir son couvercle ou son fond. A cet égard, il est noté qu'un tel système amortisseur est préférentiellement associé au couvercle de l'emballage pour protéger l'intégrité de l'enceinte de confinement en cas de chute axiale du colis. Néanmoins, un tel système amortisseur interne peut simultanément, ou alternativement, être prévu en association avec le fond de l'emballage. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE
Un colis d'entreposage et/ou de transport de matières radioactives comporte généralement, en tant qu'enveloppe extérieure étanche, un emballage présentant un corps latéral, un fond et un couvercle. Ces parties de l'emballage définissent une cavité, dite enceinte de confinement, pour le logement d'un contenu radioactif, par exemple formé par un dispositif de rangement logeant des assemblages de combustible nucléaire. Le dispositif de rangement est habituellement dénommé panier de rangement. Il comporte un ou plusieurs logements axiaux chacun destiné à loger un élément radioactif, à savoir un assemblage de combustible nucléaire dans l'exemple donné ci-dessus. Dans un autre cas où les éléments radioactifs sont des étuis et/ou des conteneurs, plusieurs d'entre eux peuvent être empilés axialement dans chaque logement du panier de rangement.
La démonstration de sûreté de l'emballage chargé du contenu radioactif se fonde en particulier sur des épreuves réglementaires de chute. Ainsi, lors d'une chute axiale de neuf mètres sur un capot amortisseur de tête recouvrant le couvercle de l'emballage, le contenu radioactif peut se déplacer axialement dans la cavité de l'emballage vers le couvercle du fait d'un jeu fonctionnel entre le contenu radioactif et le couvercle. Pendant que le capot amortisseur de tête s'écrase, le contenu radioactif peut alors impacter ce même couvercle lors de cette chute dite « chute axiale ». Des efforts très importants sont ainsi générés à retardement dans le système de fermeture du couvercle amovible de l'emballage, sous l'effet du contenu radioactif logé dans l'enceinte de confinement. En particulier, le dispositif de fixation du couvercle est très sollicité, celui-ci pouvant par exemple être réalisé à l'aide de vis de fixation, ou encore comprendre une bague baïonnette.
Afin d'assurer l'étanchéité de l'emballage après la chute axiale, il peut s'avérer nécessaire de limiter les efforts transmis par le contenu radioactif sur le couvercle, au moyen d'un système amortisseur interne placé dans l'enceinte de confinement, entre le couvercle et le contenu radioactif. Le système est également dénommé système d'amortissement interne de chocs. Généralement, un tel système comporte un ou plusieurs dispositifs d'amortissement par déformation plastique, comme de la mousse métallique. Pour obtenir un écrasement optimal de chaque dispositif d'amortissement, et donc pour dissiper au mieux l'énergie mécanique au travers de la déformation plastique de chaque dispositif d'amortissement, de nombreuses solutions ont déjà été proposées dans les réalisations antérieures.
Parmi les critères de conception du système amortisseur interne, il est pris en compte les décélérations maximales que peuvent supporter d'une part le panier de rangement, et d'autre part les éléments radioactifs logés dans ce panier. Habituellement, c'est la décélération maximale la plus faible des deux qui est retenue pour la conception de l'amortisseur, en plus d'autres critères comme la nécessité d'absorber la totalité de l'énergie potentielle du contenu radioactif en cas de chute axiale, sans risque de talonnement du système amortisseur, ou encore la nécessité de limiter les efforts transmis par le contenu radioactif sur le dispositif de fixation du couvercle.
En tenant compte de la décélération maximale admissible la plus faible, cela peut induire un surdimensionnement important du système amortisseur interne et de l'ensemble de l'emballage, en particulier dans la direction axiale. Il subsiste par conséquent un besoin d'amélioration de ces systèmes amortisseurs internes, de manière à offrir un meilleur compromis en matière d'encombrement, de coûts et de performances.
Enfin, il est noté que cette problématique est également existante pour un système amortisseur interne associé à un couvercle d'emballage inamovible, comme un couvercle d'étui soudé, ou encore pour un système amortisseur interne associé au fond d'emballage, généralement inamovible également. Dans ces deux cas, même s'il n'existe pas la problématique de tenue du dispositif de fixation du système de fermeture comme pour un couvercle amovible, les décélérations maximales en cas de chute axiale coté couvercle / fond inamovibles nécessitent aussi d'être prises en compte dans certaines situations.
EXPOSÉ DE L'INVENTION
Pour répondre au besoin identifié ci-dessus, l'invention a pour objet un colis comprenant un contenu radioactif ainsi qu'un emballage pour le transport et/ou l'entreposage de ce contenu, l'emballage comprenant un corps latéral s'étendant autour d'un axe central longitudinal de l'emballage, ainsi qu'un fond et un couvercle respectivement agencés aux extrémités axiales du corps latéral d'emballage et formant deux organes d'obturation axiale délimitant, avec le corps latéral d'emballage, une enceinte de confinement dans laquelle est logé le contenu radioactif, l'emballage comportant également un système amortisseur interne logé dans l'enceinte de confinement et agencé axialement entre le contenu radioactif et l'un des deux organes d'obturation axiale, dit organe associé d'obturation axiale, le contenu radioactif comprenant un dispositif de rangement ainsi qu'un ou plusieurs éléments radioactifs, le dispositif de rangement délimitant un ou plusieurs logements axiaux ouverts axialement en direction de l'organe associé d'obturation axiale, et dans chacun desquels est agencé au moins un élément radioactif. Selon l'invention, le système amortisseur interne comporte un premier dispositif d'amortissement par déformation plastique pour amortir le dispositif de rangement, ainsi qu'un second dispositif d'amortissement par déformation plastique associé à un ensemble radioactif formé d'un ou plusieurs éléments radioactifs, les premier et second dispositifs d'amortissement étant agencés de sorte à fonctionner de manière indépendante l'un de l'autre en cas de chute axiale du colis, le premier dispositif d'amortissement étant associé aux premiers paramètres suivants :
- oi, correspondant à la contrainte d'écrasement de ce premier dispositif d'amortissement ;
- Si, correspondant à la surface active du premier dispositif d'amortissement destinée à être impactée axialement par le dispositif de rangement en cas de chute axiale du colis ;
- Mi, correspondant à la masse du dispositif de rangement destiné à être amorti par le premier dispositif d'amortissement ;
- Yi, correspondant à une première valeur représentative de la décélération du dispositif de rangement en cas de chute axiale du colis conduisant ce dispositif de rangement à écraser plastiquement le premier dispositif d'amortissement, la première valeur représentative de décélération yi étant déterminée par la formule suivante : yi = (oi*Si)/Mi, le second dispositif d'amortissement étant associé aux seconds paramètres suivants : - 02, correspondant à la contrainte d'écrasement de ce second dispositif d'amortissement ;
- S2, correspondant à la surface active du second dispositif d'amortissement destinée à être impactée axialement par son ensemble radioactif associé, en cas de chute axiale du colis ;
- M2, correspondant à la masse de l'ensemble radioactif destiné à être amorti par le second dispositif d'amortissement ;
- V2, correspondant à une seconde valeur représentative de la décélération de l'ensemble radioactif associé, en cas de chute axiale du colis conduisant cet ensemble radioactif à écraser plastiquement le second dispositif d'amortissement, la seconde valeur représentative de décélération Y2 étant déterminée par la formule suivante : Y2 = (a2*S2)/M2, les premiers et seconds paramètres étant tels que la seconde valeur représentative de décélération Y2 est différente de la première valeur représentative de décélération yi. L'invention permet de disposer d'un système amortisseur interne performant, présentant une compacité satisfaisante. Cette compacité est accrue par rapport aux réalisations de l'art antérieur, grâce à la prise en compte d'une décélération maximale admissible différenciée d'une part pour le dispositif de rangement, et d'autre part pour l'ensemble radioactif formé d'un ou plusieurs éléments radioactifs, comme un ou plusieurs assemblages de combustible nucléaire, et de préférence un seul assemblage.
Chacun des dispositifs d'amortissement indépendants peut ainsi être conçu au plus juste, pour améliorer la compacité de l'ensemble. En d'autres termes, l'invention est construite en partant du constat que les éléments radioactifs peuvent supporter de plus grandes décélérations que le dispositif de rangement qui les loge, ou réciproquement. Le second dispositif d'amortissement associé peut dès lors présenter une plus grande contrainte d'écrasement, ou une plus grande surface active, et donc adopter une plus faible hauteur axiale synonyme de réduction d'encombrement et de plus grande compacité. Ces mesures avantageuses peuvent être adoptées tout en respectant la décélération maximale admissible pour les éléments radioactifs, et en étant capable d'absorber la totalité de l'énergie potentielle de ces derniers, sans risque de talonnement de ce second dispositif d'amortissement.
L'invention prévoit préférentiellement la mise en œuvre d'une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes, prises isolément ou en combi naison.
De préférence, le rapport | yz - Yi I / min (Yz, YI) est supérieur à 1,1.
De préférence, le système amortisseur interne comporte un ou plusieurs autres seconds dispositifs d'amortissement par déformation plastique, chacun associé à un ensemble radioactif distinct formé d'un ou plusieurs autres éléments radioactifs, les premiers et seconds paramètres des premier et seconds dispositifs d'amortissement étant tels que la seconde valeur représentative de décélération y2 associée à chacun d'au moins plusieurs seconds dispositifs d'amortissement, et de préférence à chacun de tous ces seconds dispositifs d'amortissement, est différente de la première valeur représentative de décélération yi associée au premier dispositif d'amortissement.
De préférence, l'ensemble radioactif associé au second dispositif d'amortissement, ou à chaque second dispositif d'amortissement, est formé d'un unique élément radioactif.
De préférence, chaque élément radioactif est un assemblage de combustible nucléaire, de préférence un assemblage de combustible frais, encore plus préférentiellement du type MOX, ou un conteneur/étui de déchets vitrifiés ou de déchets technologiques, ou un conteneur/étui de coques et embouts, ou encore un étui pour le transport de poudre.
De préférence, le ou chaque second dispositif d'amortissement est formé d'un unique bloc de matériau amortisseur, de préférence en mousse métallique, en bois, en nid- d'abeilles ou encore à l'aide d'une structure tubulaire métallique. En alternative, chaque second dispositif d'amortissement peut comprendre plusieurs blocs espacés les uns des autres et fonctionnant de manière indépendante en cas de chute axiale du colis. Dans tous les cas, pour l'amortissement des éléments radioactifs, tous les blocs présentent de préférence la même contrainte d'écrasement.
De préférence, le premier dispositif d'amortissement est formé de plusieurs blocs de matériau amortisseur espacés les uns des autres, de préférence en mousse, en bois, en nid-d'abeilles ou encore à l'aide d'une structure tubulaire métallique. Tous ces blocs amortisseurs associés au dispositif de rangement présentent de préférence la même contrainte d'écrasement. Alternativement, le premier dispositif d'amortissement pourrait être formé d'un unique bloc de matériau amortisseur.
De préférence, les blocs précités sont cylindriques, ou de forme pyramidale.
De préférence, la contrainte d'écrasement 02 du ou de chaque second dispositif d'amortissement est différente de la contrainte d'écrasement 01 du premier dispositif d'amortissement. Alternativement, des contraintes d'écrasement identiques peuvent être retenues pour les premier et seconds dispositifs d'amortissement, sans sortir du cadre de l'invention. Dans ce cas de figure, les décélérations différenciées des entités sont pilotées par l'étendue des surfaces actives des premier et seconds dispositifs d'amortissement, ou encore par les masses du dispositif de rangement et de chaque ensemble radioactif.
De préférence, le premier dispositif d'amortissement et le ou chaque second dispositif d'amortissement présentent tous une épaisseur axiale identique ou sensiblement identique. Par exemple, une variation d'épaisseur de l'ordre de maximum 10% peut être tolérée entre la valeur la plus grande, et la valeur la plus faible.
De préférence, le premier dispositif d'amortissement et le ou chaque second dispositif d'amortissement se trouvent agencés dans un même plan transversal du colis.
De préférence, le premier dispositif d'amortissement et le ou chaque second dispositif d'amortissement se trouvent agencées dans une même enveloppe.
De préférence, le dispositif de rangement comporte une plaque de tête ajourée, et le système amortisseur interne est préférentiellement fixé sur ladite plaque de tête ajourée. Alternativement, le système amortisseur interne peut être fixé sur l'organe associé d'obturation axiale, par exemple le couvercle de l'emballage, ou bien simplement être agencé librement entre le panier de rangement et cet organe associé d'obturation axiale. De préférence, l'organe associé d'obturation axiale est le couvercle de l'emballage, de préférence monté de manière amovible sur le corps latéral d'emballage. Alternativement, l'organe associé d'obturation axiale est le fond de l'emballage. En effet, même s'il n'existe pas la problématique de tenue des vis du système de fermeture coté fond, le pilotage des décélérations en cas de chute axiale coté fond peut aussi être à prendre en compte dans certaines situations. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description détaillée non limitative ci-dessous.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
Cette description sera faite au regard des dessins annexés parmi lesquels ;
[Fig 1] représente une vue schématique en coupe axiale d'un colis selon un mode de réalisation préféré de la présente invention ;
[Fig 2] représente une vue en perspective du contenu radioactif montré sur la figure précédente, selon un mode de réalisation préféré de l'invention ;
[Fig 3] est une vue en perspective du système amortisseur interne équipant le colis montré sur la figure 1 ;
[Fig 4] représente une vue éclatée en perspective du système amortisseur interne montré sur la figure précédente ;
[Fig 5] représente une vue en perspective du système amortisseur interne similaire à celle de la figure 3, avec l'une des deux demi-enveloppes qui a été retirée pour des raisons de clarté ;
[Fig 6] est une vue en coupe transversale du système amortisseur interne, prise selon le plan P de la figure 5, passant par les extrémités des blocs amortisseurs ; et
[Fig 7] représente une vue en coupe prise le long de la ligne VI I -VII de la figure 6.
DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION
En référence tout d'abord à la figure 1, il est représenté un colis 100 d'entreposage et/ou de transport d'un contenu radioactif 12, sous la forme d'un mode de réalisation préféré de la présente invention.
Le colis 100 comporte tout d'abord un emballage 1 pourvu d'un corps latéral 2, d'un fond 4 et d'un couvercle amovible 6 obturant une ouverture de l'emballage opposée au fond 4. L'emballage présente un axe central longitudinal 8 autour duquel s'étend le corps latéral 2, cet axe 8 traversant le couvercle 6 et le fond 4 respectivement agencés aux extrémités avant et arrière du corps latéral 2 d'emballage. Comme cela a été illustré schématiquement sur la figure 1, le fond 4 peut être réalisé d'un seul tenant avec le corps latéral d'emballage 2. Le couvercle 6 est quant à lui rapporté sur l'extrémité avant du corps latéral 2, correspondant à l'extrémité haute dans la position verticale de l'emballage représenté sur la figure 1. La fixation de ce couvercle 6 est préférentiellement réalisée à l'aide d'éléments vissés 14, répartis à la périphérie du couvercle.
Le corps latéral 2, le couvercle 6 ainsi que le fond 4 délimitent une enceinte de confinement 10 servant au logement du contenu radioactif 12. Le couvercle 6 et le fond 4 forment ainsi les deux organes opposés d'obturation axiale de l'enceinte de confinement 10.
Le contenu radioactif 12, également centré sur l'axe 8, comprend un dispositif de rangement et un ou plusieurs éléments radioactifs, ici des assemblages de combustible nucléaire, de préférence frais tel que du combustible MOX. Au lieu des assemblages de combustible nucléaire, les éléments radioactifs au sens de l'invention pourraient alternativement être des conteneurs/étuis de déchets vitrifiés, des conteneurs/étuis de coques et embouts, ou encore des étuis pour le transport de poudre. Dans ces exemples alternatifs, les conteneurs/étuis logés dans le dispositif de rangement sont également étanches.
Comme cela a été représenté en pointillés sur la figure 1, aux extrémités du colis considéré selon la direction de l'axe 8, l'emballage peut être équipé de capots amortisseurs 20 protégeant respectivement le couvercle amovible 6 et le fond 4 de l'emballage.
L'emballage 1 est également équipé d'un système amortisseur interne 22 spécifique à l'invention, représenté uniquement schématiquement sur la figure 1. Ce système amortisseur interne 22 est logé dans l'enceinte de confinement 12, axialement entre une surface interne 24 du couvercle 6, et une surface d'extrémité axiale 26 du contenu radioactif 12. De préférence, le système amortisseur interne 22 est fixé sur la surface d'extrémité axiale 26 du contenu radioactif 12, par exemple à l'aide d'éléments vissés ou par soudage. Il pourrait alternativement être fixé sur la surface interne 24 du couvercle 6, ou bien librement agencé entre le contenu radioactif 12 et le couvercle 6. Ainsi, le système amortisseur interne 22 peut être agencé de plusieurs manières entre le contenu radioactif 12 et son organe d'obturation axiale associé, formé par le couvercle amovible 6.
En référence à présent à la figure 2, il est représenté le contenu radioactif 12, comprenant le dispositif / panier de rangement 30 et les assemblages de combustible nucléaire 32a-32f. Ces assemblages 32a-32f sont chacun agencé dans un logement 34 défini par le panier 30. Les logements 34 sont ouverts axialement au niveau d'une plaque de tête ajourée 36 du panier, sur laquelle est destiné à être fixé le système amortisseur interne. La plaque de tête 36, de par son caractère ajouré, forme ainsi l'extrémité axiale des logements 34. La surface d'extrémité axiale 26 du contenu radioactif 12 est ainsi formée par la surface extérieure plane de la plaque de tête 36, et par la surface d'extrémité axiale des assemblages 32a-32f située proche ou dans un même plan que la surface extérieure plane de la plaque de tête 36.
L'une des particularités de l'invention réside dans la dissociation et dans l'indépendance des moyens utilisés pour amortir d'une part le panier 30, et d'autre part chacun des assemblages 32a-32f, en cas de chute axiale du colis du côté du couvercle. Cette particularité va à présent être décrite en référence aux figures 3 à 7, montrant le système amortisseur interne 22 qui comporte globalement un premier dispositif d'amortissement par déformation plastique pour amortir le panier 30, ainsi qu'un second dispositif d'amortissement par déformation plastique associé à chacun des assemblages 32a-32f. Dans ce mode de réalisation préféré, chaque assemblage de combustible nucléaire 32a- 32f forme ainsi, au sens de l'invention revendiquée, un ensemble radioactif composé d'un unique élément radioactif (l'assemblage en tant que tel).
Le premier dispositif d'amortissement 40 est ici formé de plusieurs blocs cylindriques 40a- 40e répartis à la périphérie du système amortisseur 22 de forme globalement cylindrique, et centré sur l'axe 8. Chacun des blocs 40a-40e est ainsi cylindrique d'axe orthogonal ou sensiblement orthogonal à la surface extérieure plane 26 de la plaque de tête 36, en direction de laquelle sont orientés ces blocs. Ces derniers sont espacés les uns des autres, et ils sont de préférence réalisés en mousse, en bois, en nid-d'abeilles ou encore à l'aide d'une structure tubulaire métallique, préférentiellement avec la même contrainte d'écrasement oi (en MPa).
La surface active Si (en m2) du premier dispositif d'amortissement 40 correspond à la surface des blocs 40a-40e destinée à être impactée axialement par la surface extérieure plane 26 de la plaque de tête 36, en cas de chute axiale du colis. Plus précisément, cette surface active Si correspond à l'addition des surfaces actives Sia-Siede tous les blocs 40a- 40e formant le premier dispositif d'amortissement 40. Ces surfaces Sia-Sie correspondent aux extrémités axiales inférieures des blocs 40a-40e, et elles sont très préférentiellement toutes planes ou sensiblement planes, orthogonales ou sensiblement orthogonales à l'axe 8, et coplanaires. En cas de non planéité de ces extrémités axiales inférieures des blocs 40a-40e, chaque surface active Sia-Sie correspond alors à la surface projetée de l'extrémité axiale inférieure du bloc concerné, dans un plan orthogonal à l'axe 8, et selon la direction de ce même axe.
D'ailleurs, en raison du caractère cylindrique du bloc, chaque surface active Sia-Sie correspond également, en termes de dimension et de forme, à toute section transversale de son bloc correspondant 40a-40e. Alternativement, les blocs pourraient présenter une forme pyramidale, les surfaces actives pouvant alors varier selon l'épaisseur du bloc et ainsi générer des décélérations plus faibles au début de l'impact. Dans ce cas de figure, le principe général de l'invention selon lequel les premiers et seconds paramètres sont tels que la seconde valeur représentative de décélération y2 est différente de la première valeur représentative de décélération yi, se vérifie à chaque instant au cours d'une chute axiale du colis conduisant l'ensemble radioactif à écraser plastiquement les premier et second dispositifs d'amortissement.
Ces surfaces actives sont représentées schématiquement sur la coupe de la figure 6 prise dans le plan de ces surfaces ou à forte proximité, orthogonalement à l'axe 8, et également en partie visibles sur la figure 7.
La masse Mi (en kg) correspondant à la masse du panier 30 destiné à être amorti par le premier dispositif d'amortissement 40.
Ainsi, à l'aide des paramètres précités relatifs à ce premier dispositif d'amortissement 40, il est déterminé la valeur de yi, correspondant à une première valeur représentative de la décélération du panier 30 en cas de chute axiale du colis conduisant ce panier à écraser plastiquement le premier dispositif d'amortissement 40. Cette première valeur représentative de décélération yi est déterminée par la formule suivante : yi =
(oi*Si)/Mi.
Comme indiqué précédemment, le système amortisseur interne 22 comporte aussi plusieurs seconds dispositifs d'amortissement 50a-50f, chacun associé à l'un des assemblages 32a-32g pour l'amortir en cas de chute axiale du colis. Ainsi, les seconds dispositifs d'amortissement 50a-50f sont indépendants les uns des autres, et également indépendant des blocs du premier dispositif d'amortissement 40. Cela a pour conséquence qu'en cas de chute axiale du colis, chacun de ces éléments se déforme plastiquement de manière libre, sans être gêné par la déformation des autres éléments situés à distance. Cette indépendance des blocs lors de leur écrasement est notamment obtenue du fait de l'absence de plaque de répartition des efforts que l'on retrouve dans certaines solutions de l'art antérieur, et qui est habituellement disposée entre les systèmes amortisseurs et le contenu radioactif.
Dans ce mode de réalisation préféré de l'invention, tous les seconds dispositifs d'amortissement 50 sont identiques, donc seul l'un d'eux sera décrit en détail ci-après. Chaque second dispositif d'amortissement est ici formé d'un unique bloc cylindrique 50a- 50f, les blocs étant répartis à la périphérie et au centre du système amortisseur 22, selon une même répartition que celle des assemblages 32a-32f. Les blocs 50a-50f sont ainsi cylindriques d'axes orthogonaux ou sensiblement orthogonaux à la surface extérieure plane 26 de la plaque de tête 36, ainsi qu'à la surface d'extrémité axiale des assemblages de combustible nucléaire en direction de laquelle sont orientés ces blocs 50a-50f, respectivement. Les blocs 50a-50f sont espacés les uns des autres, et également espacés des blocs du premier dispositif d'amortissement 40. Ils sont de préférence réalisés en mousse, en bois ou en nid-d'abeilles, préférentiellement avec la même contrainte d'écrasement 02 (en MPa), elle-même préférentiellement différente de la contrainte d'écrasement 01 précitée.
La surface active S2 (en m2) de chaque second dispositif d'amortissement 50a-50f correspond à la surface du bloc destinée à se trouver axialement en appui contre la surface d'extrémité axiale de l'assemblage associé 32a-32f, en cas de chute axiale du colis. Cette surface S2 est donc formée par l'extrémité axiale inférieure du bloc amortisseur 50a-50f, qui est très préférentiellement plane ou sensiblement plane, orthogonale ou sensiblement orthogonale à l'axe 8. Toutes les surfaces actives S2 sont d'ailleurs préférentiellement coplanaires. En cas de non planéité de cette extrémité axiale inférieure du bloc amortisseur, la surface active S2 correspond alors à la surface projetée de l'extrémité axiale inférieure de ce bloc, dans un plan orthogonal à l'axe 8, et selon la direction de ce même axe.
D'ailleurs, en raison du caractère cylindrique du bloc, la surface active S2 correspond également, en termes de taille et de forme, à toute section transversale de son bloc correspondant 50a-50f. En vue axiale, cette surface active S2 correspond également de préférence, en taille et en forme, à celle de la surface d'extrémité axiale de l'assemblage associé 32a-32f, une correspondance parfaite ou quasi-parfaite étant effectivement recherchée entre ces deux surfaces, dans la direction de l'axe 8. Néanmoins, la surface active S2 pourrait être de dimension inférieure ou supérieure, sans sortir du cadre de l'invention.
Les surfaces actives S2 sont représentées schématiquement sur la coupe de la figure 6 prise dans le plan de ces surfaces ou à forte proximité, orthogonalement à l'axe 8, et l'une d'elles est également visible sur la figure 7.
La masse M2 (en kg) correspond quant à elle à la masse de chaque assemblage de combustible nucléaire 32a-32f, destiné à être amorti par le second dispositif d'amortissement 50a-50f lui étant situé axialement en regard.
Ainsi, à l'aide des paramètres précités relatifs à chacun de ces seconds dispositifs d'amortissement 40, il est déterminé la valeur de y2 correspondant à une seconde valeur représentative de la décélération de chaque assemblage 32a-32f, en cas de chute axiale du colis conduisant cet assemblage à écraser plastiquement son second dispositif d'amortissement associé, la seconde valeur représentative de décélération y2 étant déterminée par la formule suivante : y2 = (O2*S2)/M2.
Grâce à la conception proposée, les premiers et seconds paramètres précités sont avantageusement choisis de telle sorte que la seconde valeur représentative de décélération y2 soit différente de la première valeur représentative de décélération yi. A cet égard, le rapport | y2 - yi| / min (y2, yi) est préférentiellement supérieur à 1,1. Cela conduit à réduire l'encombrement global du système amortisseur interne 22, puisqu'il est spécifiquement tenu compte de la décélération maximale admissible pour le panier 30, et de celle de chacun des assemblages 32a-32f, souvent supérieure à celle du panier. Chacun des dispositifs d'amortissement indépendants 40, 50a-50f peut ainsi être conçu au plus juste, pour améliorer la compacité de l'ensemble.
La conception est également retenue en adaptant l'étendue des surfaces actives Si, S2 de sorte que tous les blocs 40a-40e, 50a-50f se situent dans un même plan transversal du colis, en présentant une épaisseur axiale identique ou sensiblement identique. Néanmoins, les blocs 50a-50f pourraient alternativement comprendre une épaisseur axiale supérieure à celle des blocs 40a-40e en s'étendant axialement dans les logements du panier en traversant les ouvertures de la plaque de tête ajourée 36.
Dans le cas de la première hypothèse, cela permet notamment de faciliter l'enfermement de ces blocs 40a-40e, 50a-50f dans une même enveloppe globalement cylindrique 54, montrée sur la figure 3 et correspondant à une enveloppe extérieure du système amortisseur interne 22. Cette enveloppe 54 peut être réalisée à l'aide de deux demi- enveloppes 54a, 54b soudées au niveau d'une partie médiane axiale du système 22 et fermée à ses deux extrémités axiales par deux plaques 58a, 58b en forme de disque, ces demi-enveloppes étant également visibles sur les figures 4 et 5. Il est noté que sur cette enveloppe 54, la plaque de fermeture 58b agencée en regard / au contact du contenu radioactif reste fine, de manière à conserver l'indépendance de fonctionnement des différents blocs d'amortissement par déformation plastique 40a-40e, 50a-50f. En d'autres termes, cette plaque 58b ne remplit aucunement une fonction de plaque de répartition de charge en cas de chute axiale du colis. A l'intérieur de l'enveloppe, les surfaces actives Si, S2 des blocs 40a-40e, 50a-50f sont prévues pour être au contact de la surface intérieure de la plaque 58b, même si des jeux axiaux ont été conservés sur la représentation de la figure 7, pour des raisons de clarté.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme du métier à l'invention qui vient d'être décrite, uniquement à titre d'exemples non limitatifs et dont la portée est définie par les revendications annexées. Par exemple, l'emballage 1 pourrait comporter un couvercle inamovible, par exemple soudé sur le corps latéral d'emballage, de manière à former un étui étanche renfermant le panier et des éléments radioactifs, cet étui étant également dénommé « canister ». En outre, le système amortisseur interne selon l'invention pourrait être associé au fond 4 de l'emballage, sans sortir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Colis (100) comprenant un contenu radioactif (12) ainsi qu'un emballage (1) pour le transport et/ou l'entreposage de ce contenu (12), l'emballage comprenant un corps latéral (2) s'étendant autour d'un axe central longitudinal (8) de l'emballage, ainsi qu'un fond (4) et un couvercle (6) respectivement agencés aux extrémités axiales du corps latéral d'emballage (2) et formant deux organes d'obturation axiale délimitant, avec le corps latéral d'emballage, une enceinte de confinement (10) dans laquelle est logé le contenu radioactif (12), l'emballage comportant également un système amortisseur interne (22) logé dans l'enceinte de confinement (10) et agencé axialement entre le contenu radioactif (12) et l'un des deux organes d'obturation axiale, dit organe associé d'obturation axiale, le contenu radioactif (12) comprenant un dispositif de rangement (30) ainsi qu'un ou plusieurs éléments radioactifs (32a-32f), le dispositif de rangement délimitant un ou plusieurs logements axiaux (34) ouverts axialement en direction de l'organe associé d'obturation axiale (6), et dans chacun desquels est agencé au moins un élément radioactif (32a-32f), caractérisé en ce que le système amortisseur interne (22) comporte un premier dispositif d'amortissement (40) par déformation plastique pour amortir le dispositif de rangement (30), ainsi qu'un second dispositif d'amortissement (50a-50f) par déformation plastique associé à un ensemble radioactif formé d'un ou plusieurs éléments radioactifs (32a-32f), les premier et second dispositifs d'amortissement (40, 50a-50f) étant agencés de sorte à fonctionner de manière indépendante l'un de l'autre en cas de chute axiale du colis, le premier dispositif d'amortissement (40) étant associé aux premiers paramètres suivants :
- oi, correspondant à la contrainte d'écrasement de ce premier dispositif d'amortissement ;
- Si, correspondant à la surface active du premier dispositif d'amortissement destinée à être impactée axialement par le dispositif de rangement (30) en cas de chute axiale du colis ; - Mi, correspondant à la masse du dispositif de rangement (30) destiné à être amorti par le premier dispositif d'amortissement (40) ;
- Yi, correspondant à une première valeur représentative de la décélération du dispositif de rangement en cas de chute axiale du colis conduisant ce dispositif de rangement (30) à écraser plastiquement le premier dispositif d'amortissement (40), la première valeur représentative de décélération yi étant déterminée par la formule suivante : yi = (oi*Si)/Mi, le second dispositif d'amortissement (50a-50f) étant associé aux seconds paramètres suivants :
- 02, correspondant à la contrainte d'écrasement de ce second dispositif d'amortissement ;
- S2, correspondant à la surface active du second dispositif d'amortissement destinée à être impactée axialement par son ensemble radioactif associé (32a-32f), en cas de chute axiale du colis ;
- M2, correspondant à la masse de l'ensemble radioactif (32a-32f) destiné à être amorti par le second dispositif d'amortissement (50a-50f) ;
- Y2, correspondant à une seconde valeur représentative de la décélération de l'ensemble radioactif associé, en cas de chute axiale du colis conduisant cet ensemble radioactif (32a- 32f) à écraser plastiquement le second dispositif d'amortissement (50a-50f), la seconde valeur représentative de décélération Y2 étant déterminée par la formule suivante : Y2 = (O2*S2)/M2, et en ce que les premiers et seconds paramètres sont tels que la seconde valeur représentative de décélération Y2 est différente de la première valeur représentative de décélération yi-
2. Colis selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rapport | Y2 - Yi I / min (Y2, YI) est supérieur à 1,1.
3. Colis selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système amortisseur interne (22) comporte un ou plusieurs autres seconds dispositifs d'amortissement (50a-50f) par déformation plastique, chacun associé à un ensemble radioactif distinct formé d'un ou plusieurs autres éléments radioactifs (32a-32f), et en ce que les premiers et seconds paramètres des premier et seconds dispositifs d'amortissement (40, 50a-50f) sont tels que la seconde valeur représentative de décélération y2 associée à chacun d'au moins plusieurs seconds dispositifs d'amortissement (50a-50f), et de préférence à chacun de tous ces seconds dispositifs d'amortissement, est différente de la première valeur représentative de décélération yi associée au premier dispositif d'amortissement (40).
4. Colis selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble radioactif associé au second dispositif d'amortissement (50a-50f), ou à chaque second dispositif d'amortissement, est formé d'un unique élément radioactif (32a-32f).
5. Colis selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque élément radioactif (32a-32f) est un assemblage de combustible nucléaire, de préférence un assemblage de combustible frais, encore plus préférentiellement du type MOX, ou un conteneur/étui de déchets vitrifiés, ou un conteneur/étui de coques et embouts, ou encore un étui pour le transport de poudre.
6. Colis selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ou chaque second dispositif d'amortissement (50a-50f) est formé d'un unique bloc de matériau amortisseur, de préférence en mousse métallique, en bois, en nid-d'abeilles, ou encore à l'aide d'une structure tubulaire métallique.
7. Colis selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier dispositif d'amortissement (40) est formé de plusieurs blocs (40a-40e) de matériau amortisseur espacés les uns des autres, de préférence en mousse, en bois, en nid-d'abeilles ou encore à l'aide d'une structure tubulaire métallique.
8. Colis selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la contrainte d'écrasement 02 du ou de chaque second dispositif d'amortissement (50a-50f) est différente de la contrainte d'écrasement 01 du premier dispositif d'amortissement (40).
9. Colis selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier dispositif d'amortissement (40) et le ou chaque second dispositif d'amortissement (50a-50f) présentent tous une épaisseur axiale identique ou sensiblement identique.
10. Colis selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier dispositif d'amortissement (40) et le ou chaque second dispositif d'amortissement (50a-50f) se trouvent agencés dans un même plan transversal du colis.
11. Colis selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier dispositif d'amortissement (40) et le ou chaque second dispositif d'amortissement (50a-50f) se trouvent agencées dans une même enveloppe (54).
12. Colis selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de rangement (30) comporte une plaque de tête ajourée (36), et en ce que le système amortisseur interne (22) est préférentiellement fixé sur ladite plaque de tête ajourée.
13. Colis selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe associé d'obturation axiale est le couvercle (6) de l'emballage, de préférence monté de manière amovible sur le corps latéral d'emballage.
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