JPH09113687A - 核燃料集合体を輸送および貯蔵するための装置 - Google Patents

核燃料集合体を輸送および貯蔵するための装置

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JPH09113687A
JPH09113687A JP8196471A JP19647196A JPH09113687A JP H09113687 A JPH09113687 A JP H09113687A JP 8196471 A JP8196471 A JP 8196471A JP 19647196 A JP19647196 A JP 19647196A JP H09113687 A JPH09113687 A JP H09113687A
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nuclear fuel
casing
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storing
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モーリス・マッシオ
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    • G21F5/00—Transportable or portable shielded containers
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    • G21F5/08—Shock-absorbers, e.g. impact buffers for containers
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    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
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  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
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  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特に酸化ウランおよび酸化プルトニウムを含
んだ未使用の核燃料集合体を輸送および貯蔵するための
新しい型の装置を提供すること。 【解決手段】 核燃料集合体３を収容するための、特に
正方形が好適である多角形の断面を有する堅固なケーシ
ング１を有して構成され、ケーシング１には、それぞれ
の側壁部の内面に、ケーシング１内に核燃料集合体３が
挿入された後に膨張して核燃料集合体３を支持する少な
くとも１つの膨張可能な部材４が設けられている、特に
酸化ウランおよび／あるいは酸化プルトニウムを含んだ
未使用の核燃料集合体３を輸送および貯蔵するための装
置において、膨張可能な部材４の膨張が、特にエラスト
マーあるいは低い粘性のシリコンペーストを用いての加
圧により実施される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、核燃料集合体の輸
送および貯蔵を可能とする装置に関する。特に、原子力
発電所の原子炉の炉心で使用することを目的とした、放
射線の照射されたことがない未使用の核燃料集合体を対
象とした装置に関する。
【０００２】本発明は、核燃料集合体を収容することを
意図する装置として構成されたケーシングに関する。輸
送の際には、これら複数のケーシングが、適切な形状お
よび構造を有する収容機器に収容され、この収容機器が
輸送される。
【０００３】
【従来の技術】周知のように、原子炉の炉心は核燃料集
合体から構成されており、それぞれの核燃料集合体は、
燃料棒あるいは燃料ピンと、ノズルと、燃料棒を連結す
るためのグリッドとを有して構成されている。核燃料集
合体全体は、比較的変形可能なユニットを形成してい
る。このような核燃料集合体は、原子炉容器内におい
て、水平方向において並列的に配置され、垂直方向に延
びている。より詳細に言えば、炉心グリッドあるいは炉
心プレートに、核燃料集合体の底部を受容するための連
続的な案内ピンが設けられている。
【０００４】勿論、核燃料集合体は、原子力発電所で製
造されるものではなく、特定の工場で製造されるもので
ある。それゆえ、製造工場と原子力発電所との間で、厳
重な安全管理の下に、核燃料集合体は輸送される必要が
ある。
【０００５】このような安全管理の次に考慮に入れる必
要があるのが、核反応プロセスを導く連鎖反応のトリガ
(tiggering)の発生である。このようなトリガの発生
は、それぞれの核燃料集合体を適切に隔離するか、およ
び／あるいは、中性子を低減あるいは遮断する液体内に
核燃料体を浸すといった手段を用いて、絶対に防止する
必要がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】現在では、核燃料集合
体を収容機器内に入れて輸送することが知られている。
しかし、新しい型の核燃料集合体を使用することに関し
て、輸送に関連した新しい制約に応じて、新しい型の収
容機器を製造することが望まれている。
【０００７】それゆえ、本発明は、特に酸化ウランおよ
び酸化プルトニウムを含んだ未使用の核燃料集合体を輸
送および貯蔵するための新しい型の装置を提供すること
を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この装置は、特に正方形
の断面を有するのが好適である多角形の堅固なケーシン
グを有して構成され、このケーシング内部に、核燃料集
合体が設置される。この装置には、それぞれの内面に、
少なくとも１つの膨張可能な部材が設けられている。こ
の部材は、核燃料集合体がケーシング内に収容され、部
材が膨張されると、核燃料集合体に当接して支持するよ
うに用いられる。
【０００９】このようにして、膨張可能な部材を用いる
ことで、核燃料集合体のそれぞれの面に作用する力を与
えることで、ケーシングと核燃料集合体との組み合わせ
において、ある程度の結合力が与えられる。
【００１０】本発明では、膨張可能な部材の膨張が、特
に、エラストマーあるいは低い粘性のシリコンペースト
(silicone paste)を用いて部材を加圧することで実施さ
れる。エラストマーあるいはシリコンペーストが動作す
る圧力は、５０＊１０5パスカルに達する。
【００１１】本発明の第１の実施の形態においては、こ
れらの膨張可能な部材は、ケーシングに沿って所定の間
隔で置かれた環状のクッションとして設置され、これら
すべてのクッションは、加圧チャンバに接続され、この
加圧チャンバにより、複数のクッション間の相互接続が
与えられる。
【００１２】加圧チャンバを貫くプランジャピストンに
より加圧が実施され、この加圧は、ネジ／ナットシステ
ムにより制御される。プランジャピストンは、ケーシン
グの上部に設置されるのが好適であり、これにより、ケ
ーシングが、垂直方向、水平方向、あるいは他の方向に
向いている際にも、ケーシングを動作させることが可能
となる。
【００１３】膨張可能な部材は、エラストマーあるいは
シリコンペーストにより与えられる圧力下で変形可能な
金属あるいはエラストマーから形成された可撓のダイア
フラムから形成されるのが好適である。このダイアフラ
ムは、環状のガター(gutter)として形成された金属製の
シャシに固定され、このシャシは、ケーシングを構成す
る側壁部の内面に、好ましくは溶接により固定される。
【００１４】本発明の他の実施の形態によれば、外部ケ
ーシング（１３）は、１つの側壁部において開放され、
これにより、核燃料集合体の横方向からの挿入が可能と
なり、核燃料集合体は、最後の側壁部により閉鎖され
る。ケーシングの３つの側壁部は互いに固定され、直線
的に延びる膨張可能なフランク(flank)が取り付けら
れ、ケーシングを構成している。また、最後の側壁部
は、既に膨張されたフランクを備え、核燃料集合体が横
方向に挿入された後に、ケーシングの残りの側壁部に対
して固定される。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態および本発明
から得られる利点が、以下の本発明の例示的な実施の形
態に関する記載から、より明確になるであろう。以下の
説明は、次の図面を参照して、限定するのではなく例示
することを意図して記載されるものである。
【００１６】図１は、本発明による輸送および貯蔵装置
を示す縦方向断面図である。図２は、図１のII−II線矢
視の断面図である。図３は、本発明の他の実施の形態を
示す斜視図である。図４は、図３に示された装置を示す
断面図である。
【００１７】図１には、本発明による、特に酸化プルト
ニウムからなる未使用の核燃料集合体を貯蔵および輸送
する装置の第１の実施の形態が示されている。
【００１８】この装置は、基本的に、ステンレス鋼、あ
るいは例えばチタンのような核環境に適した他の材料か
らなる平行６面体のケーシング１から構成されている。
このケーシングは、一方の端部が閉鎖され、他方の端部
がカバー２により閉鎖可能となっている。このカバー２
を外すことで、上端部を通して核燃料集合体が挿入され
る。
【００１９】本発明の１つの特徴によれば、ケーシング
に沿って複数のクッション４が設けられている。実質的
に、これらのクッション４は、ステンレス鋼からなるチ
ャンバ１１から構成され、このチャンバ１１は、好まし
くは溶接により、ケーシングを構成する側壁部の内面に
固定される。また、それぞれのチャンバ１１は、クッシ
ョン内に発生された圧力の効果によりケーシングの内部
へ向けて凸形状となる可撓の金属製のダイアフラム９を
有して構成されている。それぞれのクッションは、同じ
高さのクッションに対してリング状に接続するととも
に、上方あるいは下方のクッションとも接続される。こ
のような接続は、加圧チャンバ６を用いた静水力学的機
構により実現され、静水力学的な接続構造が形成され
る。また、加圧チャンバ６は、ケーシングの下端部に設
置された支持チャンバ５にも接続されている。さらに、
ケーシングの上端部には、支持チャンバ５と類似構造の
補助部材７が設けられている。
【００２０】クッションの高さは、核燃料集合体を接続
するグリッド１６およびノズル１７の種々の高さに応じ
るように設定されている。また、核燃料集合体の間隔に
は、小さなバラツキがあるが、クッションの高さは、こ
のような変動にも対応するものとなっている。
【００２１】本発明の基本的な特徴によれば、これらの
クッションおよび加圧チャンバは、通常はエラストマー
あるいは低い粘性のシリコンペーストである圧縮性流体
を収容するように設計されている。この圧縮性流体は、
約５０＊１０5パスカルの圧力下で体積の４％から５％
の圧縮率を有している。
【００２２】実際には、ケーシング内に核燃料集合体３
が挿入されると、ケーシングの上端部に設けられるのが
好適である、ネジ／ナットシステムあるいは同様のシス
テムにより制御されるプランジャピストン８を用いて、
加圧チャンバ６が加圧される。プランジャピストンが、
ケーシングの上部に設けられることで、ケーシングが垂
直方向に置かれていても水平方向に置かれていても装置
を動作させることが可能となる。また、すべてのクッシ
ョン４が静水力学的に互いに接続されているので、ケー
シングのそれぞれの側壁部の内面が核燃料集合体に対し
て一様な圧力をかけることが可能となる。これにより、
核燃料集合体がケーシング内に完璧に収容され、核燃料
集合体を備えたケーシングに対して、非常に高いレベル
の構造的剛性が与えられる。
【００２３】核燃料集合体がすべての部位において一様
にケーシングに接触するように、クッション４に対する
予備的な加圧が実施されるのが好適であり、その後、核
燃料集合体に対して力を弾性的かつ一様にかけて、核燃
料集合体の保持を確実にするために、超過圧力がかけら
れる。この際、核燃料集合体には、ある程度の自由度が
与えられており、これにより、特に核燃料集合体を形成
する材料の熱膨張による固有の運動によって生じるよう
な応力の発生を防止することができる。
【００２４】上記のようにして、核燃料集合体は収容機
器内へ垂直に積み込むことが可能となり、その後水平方
向に傾けられ、道路輸送あるいは鉄道輸送により輸送さ
れる。
【００２５】図３および図４に示される本発明の他の実
施の形態においては、核燃料集合体がケーシング内へ横
方向から収容される。この実施の形態において、ケーシ
ング１３は、同様に平行６面体の形態を有しているが、
ケーシングを構成する１つの側壁部１２が着脱可能とな
っている。この場合、膨張可能なクッションは、ケーシ
ング１３の３つの側壁部のそれぞれの内面に沿って設置
された直線状部材あるいはフランク１４(flank)として
形成されている。先の実施の形態と同様に、それぞれの
クッションは、（図示されない）加圧および静水力学的
接続チャンバと接続されている。
【００２６】また、着脱可能な最後の側壁部１２にも、
クッション１５が設けられている。しかし、このクッシ
ョン１５は、既に加圧されて膨張形態にある。この最後
の側壁部がケーシングに固定されることで、ケーシング
が閉鎖され、核燃料集合体に対して圧力がかけられる。
この実施の形態においても、先の実施の形態と同様に、
中性子を抑制あるいは遮断するためにホウ酸塩水溶液が
好適である液体が循環可能であるように、ケーシングの
構造が設計されている。これにより、非常に厳しい条件
下で、輸送および／あるいは貯蔵を実施することが可能
となる。
【００２７】核燃料集合体の保持および力の制御といっ
た主要機能に加えて、クッションからなるシステムは、
輸送の際に生じる振動あるいは偶発的な事故による衝撃
の影響から核燃料集合体を防護する機能を有している。
【００２８】さらに、上記の装置は、特に保持システム
に関して、非常にコンパクトな構造を有している。ま
た、ケーシングは非常に小さな断面を有しているので、
収容機器ユニット内に収容され、輸送車両により輸送さ
れる核燃料集合体数を増加させることが可能となる。こ
れにより、安全管理のレベルを低下させることなく、輸
送費用を低減させることが可能となる。
【００２９】さらに、クッションの減圧は非常に簡単に
実施することができ、核燃料集合体がケーシング内に詰
まる危険性がなくされる。
【００３０】最後に、ケーシング、特にエラストマーペ
ーストを損傷することなく、ケーシング内部の温度を２
５０℃まで上昇させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による輸送および貯蔵装置を示す縦方
向断面図である。
【図２】 図１のII−II線矢視の断面図である。
【図３】 本発明の他の実施の形態を示す斜視図であ
る。
【図４】 図３に示された装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１，１３ ケーシング ３ 核燃料集合体 ４ クッション（膨張可能な部材） ６ 加圧チャンバ ８ プランジャピストン ９ ダイアフラム １１ チャンバ １２ 側壁部 １４ フランク（膨張可能な部材） １５ フランク

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 核燃料集合体を収容するための、特に正
    方形が好適である多角形の断面を有する堅固なケーシン
    グ（１，１３）を有して構成され、 前記ケーシング（１，１３）には、それぞれの側壁部の
    内面に、前記ケーシング内に前記核燃料集合体が挿入さ
    れた後に膨張して前記核燃料集合体を支持する少なくと
    も１つの膨張可能な部材（４，１４）が設けられてい
    る、特に酸化ウランおよび／あるいは酸化プルトニウム
    を含んだ未使用の核燃料集合体（３）を輸送および貯蔵
    するための装置において、 前記膨張可能な部材（４，１４）の膨張が、特にエラス
    トマーあるいは低い粘性のシリコンペーストを用いての
    加圧により実施されることを特徴とする未使用の核燃料
    集合体を輸送および貯蔵するための装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載された未使用の核燃料集
    合体を輸送および貯蔵するための装置において、 前記エラストマーあるいは前記シリコンペーストが動作
    する圧力が５．０＊１０5パスカルにまで達することを
    特徴とする未使用の核燃料集合体を輸送および貯蔵する
    ための装置。
  3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載された未
    使用の核燃料集合体を輸送および貯蔵するための装置に
    おいて、 前記膨張可能な部材（４）が、前記ケーシングに沿って
    選択的に所定の間隔で置かれた環状のクッションとして
    与えられ、 これらすべてのクッション（４）が、複数の前記クッシ
    ョン間を相互接続する加圧チャンバ（６）に接続されて
    いることを特徴とする未使用の核燃料集合体を輸送およ
    び貯蔵するための装置。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載された未使用の核燃料集
    合体を輸送および貯蔵するための装置において、 前記ケーシング内に設置されたすべての前記クッション
    （４）が、静水圧平衡を維持されていることを特徴とす
    る未使用の核燃料集合体を輸送および貯蔵するための装
    置。
  5. 【請求項５】 請求項３または請求項４に記載された未
    使用の核燃料集合体を輸送および貯蔵するための装置に
    おいて、 前記膨張可能な部材（４）が、前記エラストマーあるい
    は前記シリコンペーストにより与えられる圧力下で変形
    可能な金属あるいはエラストマーからなる可撓のダイア
    フラム（９）を有して構成され、 前記ダイアフラム（９）が、前記ケーシング（１）を構
    成する側壁部の内面に固定されたチャンバ（１１）に固
    定されていることを特徴とする未使用の核燃料集合体を
    輸送および貯蔵するための装置。
  6. 【請求項６】 請求項１または請求項２に記載された未
    使用の核燃料集合体を輸送および貯蔵するための装置に
    おいて、 前記核燃料集合体（３）を横方向から挿入するために、
    外側ケーシング（１３）が、１つの側壁部（１２）の位
    置において開放され、 前記側壁部（１２）により、前記ケーシング（１３）を
    閉鎖することが可能であり、 前記ケーシングを構成し、互いに固定された３つの側壁
    部のそれぞれには、加圧チャンバに接続された直線的に
    延びる膨張可能なフランク（１４）が取り付けられ、 前記最後の側壁部（１２）には、既に膨張されたフラン
    ク（１５）が取り付けられ、 前記核燃料集合体が横方向に挿入された後に、前記側壁
    部（１２）が前記ケーシングに固定されることを特徴と
    する未使用の核燃料集合体を輸送および貯蔵するための
    装置。
  7. 【請求項７】 請求項１から請求項６のいずれかに記載
    された未使用の核燃料集合体を輸送および貯蔵するため
    の装置において、 前記膨張可能な部材（４，１４）の膨張が、前記加圧チ
    ャンバ（６）を貫くプランジャピストン（８）を用いて
    実施されるとともにネジ／ナットシステムにより制御さ
    れることを特徴とする未使用の核燃料集合体を輸送およ
    び貯蔵するための装置。
  8. 【請求項８】 請求項７記載の未使用の核燃料集合体を
    輸送および貯蔵するための装置において、 前記ケーシングが垂直方向に設置されても、あるいは水
    平方向に設置されても、前記ケーシングが動作可能であ
    るように、前記プランジャピストン（８）が、前記ケー
    シング（１，１３）の上端部に設置されていることを特
    徴とする未使用の核燃料集合体を輸送および貯蔵するた
    めの装置。
JP8196471A 1995-08-04 1996-07-25 核燃料集合体を輸送および貯蔵するための装置 Withdrawn JPH09113687A (ja)

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FR9509691A FR2737598B1 (fr) 1995-08-04 1995-08-04 Dispositif pour le transport et le stockage d'assemblages combustibles nucleaires
FR9509691 1995-08-04

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