[go: up one dir, main page]

WO2021209700A1 - Dispositif de rangement pour l'entreposage et/ou le transport d'assemblages de combustible nucleaire, presentant une conception a couts reduits - Google Patents

Dispositif de rangement pour l'entreposage et/ou le transport d'assemblages de combustible nucleaire, presentant une conception a couts reduits Download PDF

Info

Publication number
WO2021209700A1
WO2021209700A1 PCT/FR2021/050616 FR2021050616W WO2021209700A1 WO 2021209700 A1 WO2021209700 A1 WO 2021209700A1 FR 2021050616 W FR2021050616 W FR 2021050616W WO 2021209700 A1 WO2021209700 A1 WO 2021209700A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
storage device
boron
plate
liners
produced
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/FR2021/050616
Other languages
English (en)
Inventor
Marcel TARDY
Stéphane NALLET
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Orano Nuclear Packages and Services SAS filed Critical Orano Nuclear Packages and Services SAS
Priority to JP2022562553A priority Critical patent/JP2023521216A/ja
Priority to KR1020227037645A priority patent/KR20230002520A/ko
Priority to CN202180027117.7A priority patent/CN115605962A/zh
Priority to US17/995,890 priority patent/US12394532B2/en
Priority to EP21723882.3A priority patent/EP4136660A1/fr
Publication of WO2021209700A1 publication Critical patent/WO2021209700A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

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
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C19/00—Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
    • G21C19/40—Arrangements for preventing occurrence of critical conditions, e.g. during storage
    • 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
    • G21F5/005—Containers for solid radioactive wastes, e.g. for ultimate disposal
    • G21F5/008—Containers for fuel elements
    • G21F5/012—Fuel element racks in the containers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Definitions

  • TITLE STORAGE DEVICE FOR THE STORAGE AND / OR TRANSPORT OF NUCLEAR FUEL ASSEMBLIES, WITH A LOW COST DESIGN
  • the present invention relates to the field of transport and / or storage of nuclear fuel assemblies, preferably spent assemblies in which the fuel has been irradiated.
  • Such a device also called a storage “basket” or “rack”, comprises a plurality of adjacent housings each capable of receiving a nuclear fuel assembly.
  • This storage device intended to be housed in a cavity of a package, is designed so as to be able to simultaneously fulfill three essential functions, which will be briefly explained below.
  • the second function concerns neutron absorption, and the concern to maintain the sub-criticality of the storage device when the latter is loaded with the fuel assemblies. This is achieved by using neutron absorber materials known as neutron absorbing materials, such as boron.
  • the third essential function relates to the mechanical strength of the device. It is noted that the overall mechanical strength of the device must be compatible with the regulatory safety requirements for the transport / storage of nuclear materials, in particular with regard to the so-called “free fall” tests.
  • transverse structures such as pancakes, spaced apart others by spacers
  • longitudinally oriented liners pass through the transverse structures, and each form a housing for receiving a nuclear fuel assembly.
  • the shirts are formed using successive flats in the circumferential direction of the shirt. These dishes can all be made using the same aluminum-based material, comprising a certain density of boron in order to fulfill the function of neutron absorption, and to achieve the desired effective multiplication factor "Keff". .
  • the aim of the invention is therefore to remedy the drawback mentioned above, relating to the embodiments of the prior art.
  • the invention relates to a storage device for the transport and / or storage of nuclear fuel assemblies, the storage device being intended to be housed in the cavity of a packaging for transport and / or the storage of nuclear fuel assemblies, and comprising a number N of adjacent housings, each intended to receive a nuclear fuel assembly, the storage device comprising a plurality of transverse structures spaced from each other in a longitudinal direction of the storage device, using a plurality of spacers arranged between these transverse structures, the storage device also comprising sleeves respectively forming the N adjacent housings, each sleeve passing through an opening of at least one of the plurality of transverse structures, and preferably at least several of them, each jacket being produced by successive plates in a peripheral direction of the liner, each flat being arranged parallel or substantially parallel to a longitudinal axis of the housing defined internally by the liner.
  • At the at least one of these liners, and preferably each of at least a plurality of liners among these N liners, has an interior housing delimiting surface formed in part by:
  • the originality of the invention lies in the heterogeneity of the plates forming the same jacket delimiting a housing intended to receive a nuclear fuel assembly, in particular by providing at least one second plate produced without boron.
  • This principle results from an unexpected observation. Indeed, the manufacturing cost turns out to be greatly reduced when the jacket is made with non-borated dishes and with other dishes having a certain boron content, in comparison with a conventional solution resulting in the same effective multiplication factor. , and where all the dishes contain boron in a content lower than the aforesaid certain boron content.
  • the invention provides for combining non-borated dishes and borated dishes with a boron content greater than the homogeneous content provided in a solution with equivalent performance of the prior art.
  • This principle advantageously contributes to reducing the production costs of storage devices, while exhibiting high performance from a criticality point of view.
  • the invention also provides at least one of the following optional characteristics, taken individually or in combination.
  • At least 30% of the N liners each have an interior housing boundary surface formed in part by:
  • this characteristic is preferably observed in all the transverse planes of the storage device which pass through the shirts, or substantially in all these planes.
  • the N liners are distributed in liners delimiting peripheral housings and liners delimiting interior housings, and in a transverse plane or in each of a plurality of transverse planes of the storage device each passing through the N shirts, at least 50% of the liners delimiting peripheral housings each have an internal housing delimiting surface formed in part by:
  • At least one of these shirts, and preferably each of a plurality of shirts among these N shirts has an internal housing delimiting surface of generally square or rectangular section, and formed by:
  • said two other flats are formed respectively by:
  • the plates forming the N liners are either first plates produced with boron, preferably with the same boron content, or second plates produced without boron.
  • At least a first plate is made in one piece, preferably in an aluminum alloy comprising boron, and / or at least a first plate is provided with a coating comprising boron, preferably applied to an alloy material.
  • aluminum Preferably, at least a second plate is made of an aluminum alloy devoid of boron.
  • the shirts each extend over the entire height of the storage device or over substantially all of this height, with each dish extending continuously over the entire height of the storage device or over substantially all of this height, or else by being sectioned longitudinally in order to form adjacent longitudinal sections of the liner.
  • the longitudinal sections forming the same flat preferably all have the same boron content, or else are all boron-free.
  • the boron content in the first dishes very preferably remains constant within the entire storage device, for reasons of cost.
  • At least one of the longitudinal liner sections bears axially on one of the transverse structures of the storage device.
  • the transverse structures are wafers each pierced with N openings for receiving the N liners, respectively, the wafers preferably being made without boron.
  • the storage device comprises tie rods for mechanically maintaining the stack of transverse structures and spacers in the longitudinal direction.
  • the number of transverse structures, longitudinally spaced from one another is greater than five, and preferably greater than ten.
  • a subject of the invention is also a packaging for the storage and / or transport of nuclear fuel assemblies, the packaging comprising a cavity in which is housed a storage device as described above.
  • a subject of the invention is a package comprising such a packaging, as well as nuclear fuel assemblies arranged in the adjacent housings of the storage device of this packaging.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional view of a package according to the invention, comprising in particular a storage device for the storage and / or transport of nuclear fuel assemblies;
  • FIG. 2 shows a partial perspective view of the storage device, according to a preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a partial cross-sectional view taken along the transverse plane P of FIG. 2;
  • FIG. 4 is a perspective view of one of the folders of the storage device shown in Figures 2 and 3;
  • FIG. 5 is an enlarged partial view of that shown in FIG. 3;
  • FIG. 6 shows an enlarged partial view similar to that of Figure 5, with the storage device being in the form of an alternative embodiment of the invention.
  • FIG. 7 shows a partial view in longitudinal section of the storage device in the form of another alternative embodiment of the invention.
  • a package 100 comprising a package 200 for the storage and / or transport of spent nuclear fuel assemblies 2.
  • the package 200 has a body 202 formed by a lateral body 204, a bottom 206, and a removable cover 208.
  • the bottom 206 and the cover 208 are spaced from one another along the longitudinal central axis 3 of the packaging, around which the lateral body 204 extends.
  • the packaging 200 defines inside its body a cavity 210, in which is housed a storage device 1, which will be called “basket” in the remainder of the description.
  • the basket 1 comprises a plurality of adjacent housings each intended to receive one of the nuclear fuel assemblies 2. When the basket 1 is housed in the cavity 210 of the packaging 200, and that the nuclear fuel assemblies 2 are placed in the adjacent housings of basket 1, package 100 is said to be "loaded”.
  • the latter may have shock-absorbing covers 212, respectively covering the cover 208 and the bottom 206 of the body 202 of this packaging.
  • the particularity of the invention lies in the design of the basket 1 for transporting and / or storing spent nuclear fuel assemblies, which will now be described with reference first of all to FIGS. 2 to 5.
  • Basket 1 comprises a plurality of adjacent housings 4, 4 'arranged parallel to axis 3, the latter also corresponding to the longitudinal central axis of basket 1.
  • the number N of adjacent dwellings is here twenty-four, but this number could of course differ, for example by being between ten and one hundred.
  • the housings 4, 4 ' are each suitable for receiving at least one fuel assembly 2 of square section, and preferably only one. As a result, they each have an internal housing delimiting surface 10, of cross section of generally square or rectangular shape.
  • internal housing delimiting surface 10 is meant the surface of the basket elements which is located directly opposite the exterior surface of the fuel assemblies 2, as has been shown for one of them on figure 3.
  • N sleeves 9 which form the N housings 4, 4 ′, among which a number NI of the peripheral housings 4 ′, as well as a number N2 of the housings interiors 4.
  • peripheral housings there are twelve peripheral housings 4 ', and twelve internal housings 4, but their numbers may of course differ, without departing from the scope of the invention.
  • peripheral housings is meant housings crossed by a fictitious peripheral line of the basket 1, and defining a closed peripheral row of housings 4 ', in which the internal housings 4 are circumscribed.
  • the NI peripheral housings 4' are here divided into four peripheral segments of two housings 4 ', and into four housings 4' each defined by a sleeve 9 arranged between the ends of said peripheral segments.
  • N shirts 9 The making of the N shirts 9 is specific to the present invention, and will be described in detail later.
  • the latter comprises a plurality of transverse structures 11, spaced apart from each other in the direction 20.
  • the transverse structures 11 are planar or substantially planar structures, arranged orthogonally to the axis 3.
  • each of these structures 11 is pierced with N openings 13 for the reception respectively of the N liners 9.
  • the same liner 9 successively passes through an opening 13 of each of the wafers 11 of the basket 1 .
  • the wafers 11 are for example made of steel or of a metal alloy, for example of an aluminum alloy, but whatever the material chosen, it is preferably free of boron or any other neutron absorbing element, that is, that is to say free from neutron absorber elements.
  • neutron absorber elements is understood to mean elements which have an effective section greater than 100 barns for thermal neutrons. By way of indicative examples, these are aluminum alloys devoid of boron, gadolinium, hafnium, cadmium, indium, etc.
  • the number of wafers 11 is here preferably between fifteen and twenty-five, even if a different number could be adopted.
  • These wafers are longitudinally spaced from one another by means of spacers 16, several of which are arranged between each pair of directly consecutive wafers 11 in the stack.
  • spacers 16 are provided at each level of spacing between the wafers 11, the spacers of the same level having preferably all the same height in direction 20.
  • the spacers 16 are preferably made of steel, but other materials can be considered, without departing from the scope of the invention.
  • the structure of the basket 1 is completed by tie rods 17 which hold the wafers 11 and the spacers 16 in compression against each other, in direction 20.
  • the mechanical retention of the stack is thus ensured by the tie rods 17 which pass through them.
  • wafers 11, and possibly also the spacers 16 by providing a hollow design for the latter.
  • the number of tie rods 17 can then be identical to that of the spacers 16 provided at each level of spacing of the wafers, for example four spacers / tie rods in the embodiment shown in FIGS. 2 to 5.
  • the tie rods 17, of known design are preferably parallel to the axis 3, or substantially parallel to the latter.
  • Each of the N liners 9 is produced using four successive flats in the circumferential direction of the liner, these flats being arranged parallel in pairs and oriented parallel to axis 3, or substantially parallel to the latter.
  • the four plates of the same liner 9 are oriented parallel or substantially parallel to a longitudinal axis (not shown) of the housing 4, 4 'defined internally by the liner.
  • the four plates 14a, 14b are provided with notches 22 at their longitudinal edges, so as to ensure mechanical strength by interlocking.
  • the longitudinal edges of the plates 14a, 14b could for example be welded in pairs, without departing from the scope of the invention.
  • These plates 14a, 14b here each extend continuously over the entire height of the basket, or substantially over this entire height.
  • liners 9 are not necessarily the same. In the preferred embodiment shown, some liners 9 forming the peripheral housings 4 'all have the same design, while other liners 9, forming the inner housings 4, also all have an identical design, distinct from that of the liners forming. the peripheral housings 4 '. This principle is only given as purely illustrative, and not limiting.
  • each of a plurality of the N liners 9 is produced with at least one first flat 14a made with boron and of which an inner surface 14a 'forms part of the interior delimiting surface of the housing 10, and also with at least one second flat 14b produced without boron and of which an interior surface 14b ′ forms another part of this surface 10.
  • all the first plates 14a are made of the same material, just as all the second plates 14b are made from the same material different from that of the first plates.
  • they include boron. They are preferably made in one piece, in an aluminum alloy comprising boron. The boron can then be distributed homogeneously in the plate 14a, or in a heterogeneous manner.
  • the boron content in the alloy is adapted according to several criteria such as the desired effective multiplication factor "Keff", the ratio between the number of first dishes 14a and the number of second dishes 14b, the position of the first dishes 14a at the within the basket, etc.
  • each first flat 14a could be a one-piece flat provided with a surface coating comprising boron.
  • the one-piece plate could be made of an aluminum alloy, and the coating could be deposited according to any known techniques, such as for example the cold or hot spraying of boron carbide particles.
  • the boron content is identical or substantially identical for all the first dishes 14a of the liners 9 of the basket 1.
  • second dishes 14b they are free from boron. They are also free of any other neutron absorbing element, that is to say free of neutron absorber elements in the aforementioned sense.
  • second plates 14b they are also preferably made of an aluminum alloy, but therefore free of boron.
  • flat is meant an element of generally planar shape, the thickness of which between its opposite surfaces is of a dimension smaller than each. dimensions in the other two directions orthogonal to the thickness direction, and orthogonal to each other.
  • the flat can be a single flat element as shown in figure 5, or a superposition of several flat elements, in the direction of the thickness, as shown. in FIG. 6.
  • the flat can be a tubular element parallel to the axis 3, containing a flat element of complementary section. Each dish is preferably full or substantially full.
  • the first and the second plates 14a, 14b to produce each of the liners 9 of the basket 1.
  • the density of partitions produced from the first dishes 14a comprising boron is higher in the center of the basket, than at its periphery.
  • the liners 9 forming the peripheral housings 4 ' are produced by combining first plates 14a comprising boron, and second plates 14b devoid of boron, preferably two of each.
  • the liners 9 forming the interior housings 4 are produced only by first plates 14a comprising boron.
  • some liners 9 forming the inner housings 4 could include one or more second flats 14b devoid of boron, just as some liners 9 forming the peripheral housings 4 'could only include second flats devoid of boron, without going beyond the scope of the liner. 'invention.
  • the number of each of them and their relative arrangement can be adapted according to the needs and constraints encountered.
  • the interior housing delimiting surface 10 of the N2 interior housings 4 is formed by four first flats 14a provided with boron, using their respective interior surfaces 14a '.
  • the interior housing delimiting surface 10 of the NI peripheral housings 4 ′ is formed by the association of two first flats 14a, and two second flats 14b shown in solid lines in FIG. 3.
  • the peripheral housing 4 'of Figure 5 in which the fuel assembly 2 has been partially shown.
  • its interior delimiting surface of the housing 10 consists of four sides, formed respectively by four straight segments.
  • the first side of the interior surface 10 is formed by an interior surface 14b 'of a second plate 14b.
  • the second side of the interior surface 10, adjacent to the first side is also formed by an interior surface 14b 'of a second plate 14b.
  • the third side of the interior surface 10, adjacent to the second side is formed by an interior surface 14a 'of a first plate 14a.
  • the fourth side of the inner surface 10, connecting the first and third sides is also realized by an inner surface 14a 'of a first plate 14a.
  • the association of plates 14a, 14b of different types concerns at least 30% of the N housings 4, 4 'of the basket, and at least 50% of the peripheral housings 4', even if in the mode shown, 100% of the peripheral slots 4 'are affected. Thanks to this association of plates 14a, 14b, some of which contain boron and others not, the manufacturing costs are reduced while obtaining high performance in terms of maintaining sub-criticality.
  • each flat of a shirt is formed by the superposition of two flat elements.
  • each first flat 14a is obtained by the superposition of two flat elements 14a-a according to the direction of their thickness.
  • the interior flat element which defines the interior surface 14a '.
  • the two flat elements 14a-a may comprise boron, or only one of the two, that disposed towards the outside or that disposed towards the inside.
  • one of the two flat elements 14a-14a can be made of steel, to reinforce the mechanical strength of the jacket 9.
  • a similar design can be provided for the second flats 14b, with the superposition of two flat elements 14b-a devoid of boron, one of which is for example made of steel. Nevertheless, a / more second dishes 14b devoid of boron can be provided in the form of single dishes, in cooperation with one / more first dishes 14a formed by the superposition of two flat elements 14a-a.
  • the latter solution is for example obtained by starting with a jacket free of boron, for example made of steel, and on which one or more flat elements of the jacket are covered internally or externally with a flat element 14a-a provided with boron.
  • the liner in question can be made in a single piece forming successive plates in the peripheral direction of the liner, or with the aid of plates assembled to each other in successive following this same direction. direction.
  • the flats 14a, 14b and the liners 9 which they form are no longer continuous longitudinally all along the basket, but they are sectioned longitudinally along the direction 20, in order to form sections adjacent longitudinal liner 9a.
  • Each plate is thus cut off longitudinally, for example at the level of each wafer 11.
  • one of the plates 14a can be observed which is produced by the succession of adjacent longitudinal sections of plates 14a-b, each having a lower end axially resting on a shoulder 24 located inside the opening 13 of the associated wafer 11.
  • the first plates 14a are preferably the only elements of the basket comprising boron or any other neutron absorbing element.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Buffer Packaging (AREA)
  • Packaging Of Annular Or Rod-Shaped Articles, Wearing Apparel, Cassettes, Or The Like (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Furnace Charging Or Discharging (AREA)

Abstract

L'invention concerne un dispositif de rangement (1) pour le transport et/ou l'entreposage d'assemblages de combustible nucléaire (2), destiné à être logé dans la cavité d'un emballage pour le transport et/ou l'entreposage d'assemblages de combustible nucléaire, et comportant des logements adjacents (4, 4'), le dispositif comprenant une pluralité de structures transversales (11) espacées à l'aide d'entretoises (16), et des chemises (9) traversant chacune une ouverture (13) d'au moins l'une des structures transversales (11), chaque chemise (9) étant réalisée par des plats (14a, 14b). Selon l'invention, dans au moins un plan transversal du dispositif traversant les chemises, au moins l'une de ces chemises, présente une surface intérieure de délimitation de logement (10) formée en partie par : - une surface intérieure (14a') d'un premier plat (14a) réalisé avec du bore; et - une surface intérieure (14b') d'un second plat (14b) réalisé sans bore.

Description

DESCRIPTION
TITRE : DISPOSITIF DE RANGEMENT POUR L'ENTREPOSAGE ET/OU LE TRANSPORT D'ASSEMBLAGES DE COMBUSTIBLE NUCLEAIRE, PRESENTANT UNE CONCEPTION A COUTS REDUITS
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention se rapporte au domaine du transport et/ou de l'entreposage d'assemblages de combustible nucléaire, de préférence des assemblages usés au sein desquels le combustible a été irradié.
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE
Un tel dispositif, également appelé « panier » ou « râtelier » de rangement, comprend une pluralité de logements adjacents chacun apte à recevoir un assemblage de combustible nucléaire.
Ce dispositif de rangement, destiné à être logé dans une cavité d'un emballage, est conçu afin de pouvoir remplir simultanément trois fonctions essentielles, qui vont être brièvement exposées ci-dessous.
Il s'agit tout d'abord de la fonction de transfert thermique de la chaleur dégagée par les assemblages de combustible. Généralement, il est utilisé de l'aluminium ou l'un de ses alliages, en raison de ses bonnes propriétés de conduction thermique.
La seconde fonction concerne l'absorption neutronique, et le souci de maintenir la sous- criticité du dispositif de rangement lorsque celui-ci est chargé avec les assemblages de combustible. Ceci est réalisé en utilisant des matériaux absorbeurs de neutrons dits matériaux neutrophages, tels que le bore.
Enfin, la troisième fonction essentielle est relative à la résistance mécanique du dispositif. Il est noté que la résistance mécanique globale du dispositif doit être compatible avec les exigences réglementaires de sûreté pour le transport/entreposage de matières nucléaires, notamment en ce qui concerne les épreuves dites « de chute libre ».
De l'art antérieur, il est connu plusieurs manières de former le panier. L'une d'elles consiste à prévoir des structures transversales, telles que des galettes, espacées les unes des autres par des entretoises, selon la direction longitudinale du panier. De plus, des chemises orientées longitudinalement traversent les structures transversales, et forment chacune un logement pour la réception d'un assemblage de combustible nucléaire.
Les chemises sont formées à l'aide de plats se succédant selon la direction circonférentielle de la chemise. Ces plats peuvent tous être réalisés à l'aide d'un même matériau à base d'aluminium, comprenant une certaine densité de bore afin de remplir la fonction d'absorption neutronique, et d'atteindre le facteur de multiplication effectif « Keff » souhaité.
Cependant, la réalisation de tels plats avec du bore se révèle particulièrement coûteuse, impactant fortement le coût de production global du dispositif de rangement.
EXPOSÉ DE L'INVENTION
L'invention a donc pour but de remédier à l'inconvénient mentionné ci-dessus, relatif aux réalisations de l'art antérieur.
Pour ce faire, l'invention a pour objet un dispositif de rangement pour le transport et/ou l'entreposage d'assemblages de combustible nucléaire, le dispositif de rangement étant destiné à être logé dans la cavité d'un emballage pour le transport et/ou l'entreposage d'assemblages de combustible nucléaire, et comportant un nombre N de logements adjacents, chacun destiné à recevoir un assemblage de combustible nucléaire, le dispositif de rangement comprenant une pluralité de structures transversales espacées les unes des autres selon une direction longitudinale du dispositif de rangement, à l'aide d'une pluralité d'entretoises agencées entre ces structures transversales, le dispositif de rangement comprenant également des chemises formant respectivement les N logements adjacents, chaque chemise traversant une ouverture d'au moins l'une de la pluralité de structures transversales, et de préférence d'au moins plusieurs d'entre-elles, chaque chemise étant réalisée par des plats se succédant selon une direction périphérique de la chemise, chaque plat étant agencé parallèlement ou sensiblement parallèlement à un axe longitudinal du logement défini intérieurement par la chemise. Selon l'invention, dans au moins un plan transversal du dispositif de rangement traversant les N chemises, et de préférence dans plusieurs plans transversaux distincts, au moins l'une de ces chemises, et de préférence chacune d'au moins une pluralité de chemises parmi ces N chemises, présente une surface intérieure de délimitation de logement formée en partie par :
- une surface intérieure d'un premier plat réalisé avec du bore ; et
- une surface intérieure d'un second plat réalisé sans bore.
L'originalité de l'invention réside dans l'hétérogénéité des plats formant une même chemise délimitant un logement destiné à recevoir un assemblage de combustible nucléaire, en particulier en prévoyant au moins un second plat réalisé sans bore. Ce principe résulte d'une constatation inattendue. En effet, le coût de fabrication s'avère largement diminué lorsque la chemise est réalisée avec des plats non-borés et avec d'autres plats présentant une certaine teneur en bore, en comparaison d'une solution classique aboutissant au même facteur de multiplication effectif, et où tous les plats contiennent du bore dans une teneur inférieure à ladite certaine teneur en bore précitée. En d'autres termes, l'invention prévoit d'associer des plats non borés et des plats borés avec une teneur en bore supérieure à la teneur homogène prévue dans une solution à performances équivalentes de l'art antérieur.
Ce principe participe avantageusement à réduire les coûts de production des dispositifs de rangement, tout en présentant des performances élevées d'un point de vue criticité. L'invention prévoit également au moins l'une des caractéristiques optionnelles suivantes, prises isolément ou en combinaison.
Dans un plan transversal ou dans chacun d'une pluralité de plans transversaux du dispositif de rangement traversant chacun les N chemises, au moins 30% des N chemises présentent chacune une surface intérieure de délimitation de logement formée en partie par :
- une surface intérieure d'un premier plat réalisé avec du bore ; et
- une surface intérieure d'un second plat réalisé sans bore.
Encore plus préférentiellement, cette caractéristique, tout comme l'ensemble des caractéristiques essentielles et optionnelles de l'invention, est préférentiellement observée dans tous les plans transversaux du dispositif de rangement qui traversent les chemises, ou sensiblement dans tous ces plans. De préférence, les N chemises sont réparties en des chemises délimitant des logements périphériques et des chemises délimitant de logements intérieurs, et dans un plan transversal ou dans chacun d'une pluralité de plans transversaux du dispositif de rangement traversant chacun les N chemises, au moins 50% des chemises délimitant des logements périphériques présentent chacune une surface intérieure de délimitation de logement formée en partie par :
- une surface intérieure d'un premier plat réalisé avec du bore ; et
- une surface intérieure d'un second plat réalisé sans bore.
De préférence, dans un plan transversal ou dans chacun d'une pluralité de plans transversaux du dispositif de rangement traversant chacun les N chemises, au moins l'une de ces chemises, et de préférence chacune d'une pluralité de chemises parmi ces N chemises, présente une surface intérieure de délimitation de logement de section de forme générale carrée ou rectangulaire, et formée par :
- une surface intérieure d'un premier plat réalisé avec du bore ;
- une surface intérieure d'un second plat réalisé sans bore ; et
- deux autres plats, et le premier plat, le second plat et les deux autres plats forment respectivement les quatre côtés de la surface intérieure de délimitation de logement de section de forme générale carrée ou rectangulaire.
Préférentiellement, lesdits deux autres plats sont formés respectivement par :
- deux premiers plats réalisés avec du bore ; ou
- deux seconds plats réalisés sans bore ; ou
- un premier plat réalisé avec du bore et un second plat réalisé sans bore.
De préférence, les plats formant les N chemises sont soit des premiers plats réalisés avec du bore, de préférence avec une même teneur en bore, soit des seconds plats réalisés sans bore.
De préférence, au moins un premier plat est réalisé monobloc, de préférence dans un alliage d'aluminium comprenant du bore, et/ou au moins un premier plat est pourvu d'un revêtement comprenant du bore, de préférence appliqué sur un matériau en alliage d'aluminium. De préférence, au moins un second plat est réalisé dans un alliage d'aluminium dépourvu de bore.
De préférence, les chemises s'étendent chacune sur toute la hauteur du dispositif de rangement ou sur sensiblement toute cette hauteur, avec chaque plat s'étendant de manière continue sur toute la hauteur du dispositif de rangement ou sur sensiblement toute cette hauteur, ou bien en étant tronçonné longitudinalement afin de former des tronçons longitudinaux adjacents de chemise. Lorsque les plats sont tronçonnés, les tronçons longitudinaux formant un même plat présentent de préférence tous la même teneur en bore, ou bien sont tous dépourvus de bore. Des solutions alternatives existent, comme le fait de prévoir au sein d'un même plat plusieurs tronçons longitudinaux présentant des teneurs en bore différentes, et/ou de prévoir au sein d'un même plat plusieurs tronçons longitudinaux dont certains présentent du bore, et dont d'autres en sont dépourvus.
Quoique qu'il en soit, la teneur en bore dans les premiers plats reste très préférentiellement constante au sein de l'ensemble du dispositif de rangement, pour des raisons de coûts.
De préférence, dans la conception tronçonnée, au moins l'un des tronçons longitudinaux de chemise est en appui axial sur l'une des structures transversales du dispositif de rangement.
De préférence, les structures transversales sont des galettes chacune percée de N ouvertures pour la réception des N chemises, respectivement, les galettes étant de préférence réalisées sans bore.
De préférence, le dispositif de rangement comprend des tirants pour le maintien mécanique de l'empilement des structures transversales et des entretoises selon la direction longitudinale.
De préférence, le nombre de structures transversales, espacées longitudinalement les unes des autres, est supérieure à cinq, et préférentiellement supérieur à dix.
L'invention a également pour objet un emballage pour l'entreposage et/ou le transport d'assemblages de combustible nucléaire, l'emballage comprenant une cavité dans laquelle est logé un dispositif de rangement tel que décrit ci-dessus. L'invention a enfin pour objet un colis comprenant un tel emballage, ainsi que des assemblages de combustible nucléaire agencés dans les logements adjacents du dispositif de rangement de cet emballage.
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 d'un colis selon l'invention, comprenant en particulier un dispositif de rangement pour l'entreposage et/ou le transport d'assemblages de combustible nucléaire ;
[Fig. 2] représente une vue partielle en perspective du dispositif de rangement, selon un mode de réalisation préféré de la présente invention ;
[Fig. 3] est une vue partielle en coupe transversale prise selon le plan transversal P de la figure 2 ;
[Fig. 4] représente une vue en perspective de l'une des chemises du dispositif de rangement montré sur les figures 2 et 3 ;
[Fig. 5] est une vue partielle agrandie de celle montrée sur la figure 3 ;
[Fig. 6] représente une vue partielle agrandie similaire à celle de la figure 5, avec le dispositif de rangement se présentant sous la forme d'un mode de réalisation alternatif de l'invention ; et
[Fig. 7] représente une vue partielle en coupe longitudinale du dispositif de rangement se présentant sous la forme d'un autre mode de réalisation alternatif de l'invention.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS
En référence à la figure 1, il est représenté un colis 100 comprenant un emballage 200 pour l'entreposage et/ou le transport d'assemblages des combustible nucléaire irradié 2. L'emballage 200 présente un corps 202 formé par un corps latéral 204, un fond 206, et un couvercle amovible 208. Le fond 206 et le couvercle 208 sont espacés l'un de l'autre selon l'axe central longitudinal 3 de l'emballage, autour duquel s'étend le corps latéral 204. L'emballage 200 définit à l'intérieur de son corps une cavité 210, dans laquelle se trouve logé un dispositif de rangement 1, qui sera dénommé « panier » dans la suite de la description. Comme cela sera détaillé ci-après, le panier 1 comprend une pluralité de logements adjacents chacun destiné à recevoir l'un des assemblages de combustible nucléaire 2. Lorsque le panier 1 est logé dans la cavité 210 de l'emballage 200, et que les assemblages de combustible nucléaire 2 sont placés dans les logements adjacents du panier 1, le colis 100 est dit « chargé ».
A titre indicatif, il est noté qu'aux extrémités axiales de l'emballage, celui-ci peut présenter des capots amortisseurs de chocs 212, recouvrant respectivement le couvercle 208 et le fond 206 du corps 202 de cet emballage.
La particularité de l'invention réside dans la conception du panier 1 de transport et/ou entreposage d'assemblages de combustible nucléaire irradié, qui va à présent être décrite en référence tout d'abord aux figures 2 à 5.
Le panier 1 comprend une pluralité de logements adjacents 4, 4' disposés parallèlement à l'axe 3, ce dernier correspondant également à l'axe central longitudinal du panier 1.
Le nombre N de logements adjacents est ici de vingt-quatre, mais ce nombre pourrait bien entendu différer, par exemple en étant compris entre dix et cent.
Les logements 4, 4' sont chacun aptes à recevoir au moins un assemblage de combustible 2 de section carrée, et de préférence un seul. De ce fait, ils présentent chacun une surface intérieure de délimitation de logement 10, de section transversale de forme générale carrée ou rectangulaire. Par « surface intérieure de délimitation de logement 10 », il est entendu la surface des éléments de panier qui se trouve directement en regard de la surface extérieure des assemblages de combustible 2, comme cela a été représenté pour l'un d'entre eux sur la figure 3.
Les logements 4, 4' sont donc prévus de manière à être juxtaposés les uns aux autres. Ils sont chacun réalisés par une chemise 9, en étant prévues selon le même nombre N. Chaque chemise 9, parallèle à l'axe 3, s'étend sur toute la hauteur du panier 1 selon la direction longitudinale 20 de ce dernier, ou sensiblement sur toute cette hauteur.
Ce sont donc les N chemises 9 qui forment les N logements 4, 4', parmi lesquels un nombre NI des logements périphériques 4', ainsi qu'un nombre N2 des logements intérieurs 4. Ici, il s'agit de douze logements périphériques 4', et de douze logements intérieurs 4, mais leurs nombres peuvent bien entendu différer, sans sortir du cadre de l'invention. Par « logements périphériques », il est entendu des logements traversés par une ligne fictive périphérique du panier 1, et définissant une rangée périphérique fermée de logements 4', dans laquelle sont circonscrits les logements intérieurs 4. Ainsi, les NI logements périphériques 4' sont ici répartis en quatre segments périphériques de deux logements 4', et en quatre logements 4' chacun défini par une chemise 9 agencée entre les extrémités desdits segments périphériques.
La réalisation des N chemises 9 est spécifique à la présente invention, et sera décrite de manière détaillée ultérieurement.
Pour compléter la conception du panier 1, ce dernier comporte une pluralité de structures transversales 11, espacées les unes des autres selon la direction 20. Les structures transversales 11 sont des structures planes ou sensiblement planes, agencées orthogonalement à l'axe 3. En forme générale de disque ou de galette, chacune de ces structures 11 est percée de N ouvertures 13 pour la réception respectivement des N chemises 9. En d'autres termes, une même chemise 9 traverse successivement une ouverture 13 de chacune des galettes 11 du panier 1.
Les galettes 11 sont par exemple réalisées en acier ou dans un alliage métallique, par exemple dans un alliage d'aluminium, mais quel que soit le matériau retenu, celui-ci est préférentiellement dépourvu de bore ou de tout autre élément neutrophage, c'est-à-dire exempts d'éléments absorbeurs de neutrons. Par « éléments absorbeurs de neutrons », il est entendu des éléments qui présentent une section efficace supérieure à 100 barns pour les neutrons thermiques. A titre d'exemples indicatifs, il s'agit d'alliages d'aluminium dépourvus de bore, de gadolinium, d'hafnium, de cadmium, d'indium, etc.
Le nombre de galettes 11 est ici préférentiellement compris entre quinze et vingt-cinq, même si un nombre différent pourrait être adopté. Ces galettes sont espacées longitudinalement les unes des autres à l'aide d'entretoises 16, dont plusieurs d'entre elles sont agencées entre chaque couple de galettes 11 directement consécutives dans l'empilement. Par exemple, ce sont trois à six entretoises 16 qui sont prévues à chaque étage d'espacement entre les galettes 11, les entretoises d'un même étage présentant de préférence toutes la même hauteur selon la direction 20. Les entretoises 16 sont préférentiellement réalisées en acier, mais d'autres matériaux peuvent être envisagés, sans sortir du cadre de l'invention.
La structure du panier 1 est complétée par des tirants 17 qui maintiennent en compression les galettes 11 et les entretoises 16 les unes contre les autres, selon la direction 20. Le maintien mécanique de l'empilement est ainsi assuré par les tirants 17 qui traversent les galettes 11, et éventuellement aussi les entretoises 16 en prévoyant une conception creuse pour ces dernières. Le nombre de tirants 17 peut alors être identique à celui des entretoises 16 prévues à chaque étage d'espacement des galettes, par exemple quatre entretoises / tirants dans le mode de réalisation représenté sur les figures 2 à 5. Les tirants 17, de conception connue, sont préférentiellement parallèles à l'axe 3, ou sensiblement parallèles à ce dernier.
Chacune des N chemises 9 est réalisée à l'aide de quatre plats se succédant selon la direction circonférentielle de la chemise, ces plats étant agencés parallèlement deux à deux et orientés parallèlement à l'axe 3, ou sensiblement parallèlement à ce dernier. En d'autres termes, les quatre plats d'une même chemise 9 sont orientés parallèlement ou sensiblement parallèlement à un axe longitudinal (non représenté) du logement 4, 4' défini intérieurement par la chemise.
Comme cela est visible sur la figure 4 montrant l'une des chemises 9 du panier, les quatre plats 14a, 14b sont pourvus d'encoches 22 au niveau des leurs chants longitudinaux, de manière à assurer une tenue mécanique par emboîtement. Alternativement, les chants longitudinaux des plats 14a, 14b pourraient par exemple être soudés deux à deux, sans sortir du cadre de l'invention. Ces plats 14a, 14b s'étendent ici chacun de manière continue sur toute la hauteur du panier, ou sensiblement sur toute cette hauteur.
Plus spécifiquement en référence à la figure 3, il est noté que la conception de toutes les chemises 9 n'est pas nécessairement identique. Dans le mode de réalisation préféré représenté, certaines chemises 9 formant les logements périphériques 4' présentent toutes la même conception, tandis que d'autres chemises 9, formant les logements intérieurs 4, présentent également toutes une conception identique, distincte de celle des chemises formant les logements périphériques 4'. Ce principe n'est donné qu'à titre purement illustratif, et non limitatif. En effet, l'une des particularités de l'invention réside dans le fait que chacune d'une pluralité des N chemises 9 soit réalisée avec au moins un premier plat 14a réalisé avec du bore et dont une surface intérieure 14a' forme une partie de la surface de délimitation intérieure de logement 10, et également avec au moins un second plat 14b réalisé sans bore et dont une surface intérieure 14b' forme une autre partie de cette surface 10.
Dans la description qui va suivre, de préférence, tous les premiers plats 14a sont réalisés dans un même matériau, de même que tous les seconds plats 14b sont réalisés dans un même matériau différent de celui des premiers plats. Comme évoqué ci-dessus, pour ce qui concerne les premiers plats 14a, ils comprennent du bore. Ils sont de préférence réalisés monobloc, dans un alliage d'aluminium comportant du bore. Le bore peut alors être réparti de manière homogène dans le plat 14a, ou de manière hétérogène. La teneur en bore dans l'alliage est adaptée en fonction de plusieurs critères comme le facteur de multiplication effectif « Keff » souhaité, le rapport entre le nombre de premiers plats 14a et le nombre de seconds plats 14b, la position des premiers plats 14a au sein du panier, etc. A titre d'exemple indicatif, la teneur massique en bore peut atteindre 16% ou plus dans l'alliage, mais cette valeur peut aussi être abaissée à quelques pourcents seulement. Alternativement, au lieu d'être monobloc, chaque premier plat 14a pourrait être un plat monobloc pourvu d'un revêtement surfacique comprenant du bore. Dans ce cas de figure, le plat monobloc pourrait être réalisé en alliage d'aluminium, et le revêtement pourrait être déposé selon toutes techniques connues, comme par exemple la pulvérisation à froid ou à chaud de particules de carbure de bore.
De préférence, la teneur en bore est identique ou sensiblement identique pour tous les premiers plats 14a des chemises 9 du panier 1.
Pour ce qui concerne les seconds plats 14b, ils sont dépourvus du bore. Ils sont également dépourvus de tout autre élément neutrophage, c'est-à-dire exempts d'éléments absorbeurs de neutrons au sens précité. Pour ces seconds plats 14b, ils sont également de préférence réalisés dans un alliage d'aluminium, mais donc dépourvus de bore.
A cet égard, il est noté que par « plat », il est entendu un élément de forme générale plane, dont l'épaisseur entre ses surfaces opposées est de dimension inférieure à chacune des dimensions dans les deux autres directions orthogonales à la direction d'épaisseur, et orthogonales entre elles. De plus, pour chaque plat d'une chemise 9, il peut s'agir d'un unique élément plat comme montré sur la figure 5, ou d'une superposition de plusieurs éléments plats, dans la direction de l'épaisseur, comme montré sur la figure 6. Selon encore une autre alternative, le plat peut être un élément tubulaire parallèle à l'axe 3, renfermant un élément plat de section complémentaire. Chaque plat est préférentiellement plein ou sensiblement plein.
Dans le cadre de l'invention, il est donc effectué un choix judicieux entre les premiers et les seconds plats 14a, 14b pour réaliser chacune des chemises 9 du panier 1. D'une manière générale, la densité de cloisons réalisées à partir des premiers plats 14a comprenant du bore est plus élevée au centre du panier, qu'à sa périphérie. Aussi, les chemises 9 formant les logements périphériques 4' sont réalisées par l'association de premiers plats 14a comprenant du bore, et de seconds plats 14b dépourvus de bore, de préférence deux de chaque. Au contraire, les chemises 9 formant les logements intérieurs 4 sont réalisées uniquement par des premiers plats 14a comprenant du bore. Cependant, certaines chemises 9 formant les logements intérieurs 4 pourraient comprendre un ou plusieurs seconds plats 14b dépourvus de bore, de même que certaines chemises 9 formant les logements périphériques 4' pourraient comprendre uniquement des seconds plats dépourvus de bore, sans sortir du cadre de l'invention. Enfin, pour chaque chemise 9 formée par l'association de premiers plats 14a comprenant du bore et de seconds plats 14b en étant dépourvus, le nombre de chacun d'eux et leur disposition relative peut être adaptée en fonction des besoins et contraintes rencontrés.
De retour au mode de réalisation préféré montré sur les figures 2 à 5, dans au moins un plan transversal du panier 1 tel que le plan de coupe P des figures 3 et 5, et de préférence dans tous ces plans transversaux ou sensiblement tous ces plans transversaux du panier 1 traversant les chemises 9, la surface intérieure de délimitation de logement 10 des N2 logements intérieurs 4 est formée par quatre premiers plats 14a pourvus de bore, à l'aide de leur surfaces intérieures respectives 14a'.
En outre, toujours dans le/les plans de coupe considérés, la surface intérieure de délimitation de logement 10 des NI logements périphériques 4' est formée par l'association de deux premiers plats 14a, et deux seconds plats 14b représentés en traits pleins sur la figure 3.
Pour expliquer encore plus précisément la conception, il va être fait référence au logement périphérique 4' de la figure 5, dans lequel l'assemblage de combustible 2 a été partiellement représenté. Pour ce logement 4', dans le plan transversal du panier, sa surface intérieure de délimitation de logement 10 est constituée par quatre côtés, formés respectivement par quatre segments de droite. Le premier côté de la surface intérieure 10 est réalisé par une surface intérieure 14b' d'un second plat 14b. Le second côté de la surface intérieure 10, adjacent au premier côté, est également réalisé par une surface intérieure 14b' d'un second plat 14b. Le troisième côté de la surface intérieure 10, adjacent au second côté, est réalisé par une surface intérieure 14a' d'un premier plat 14a. Et enfin, le quatrième côté de la surface intérieure 10, reliant les premier et troisième côtés, est également réalisé par une surface intérieure 14a' d'un premier plat 14a.
Ainsi, même si tout ou partie des logements 4 agencés à proximité ou sur le centre du panier 1 peuvent être réalisés par des chemises obtenues uniquement à partir de premiers plats 14a, ceux situés davantage vers la périphérie peuvent résulter d'une association entre des premiers et seconds plats 14a, 14b.
Dans l'exemple du logement chargé 4' de la figure 5, il s'agit donc de deux seconds plats 14b dépourvus de bore, et de deux premiers plats 14a comprenant du bore. Alternativement, pour ces logements périphériques 4' résultant d'une association entre des plats de différentes natures, il pourrait s'agir de trois seconds plats 14b dépourvus de bore, et d'un unique premier plat 14a comprenant du bore. Dans le premier cas, les plats de mêmes natures pourraient être directement consécutifs et orthogonaux deux à deux, ou bien parallèles deux à deux. Toutes ces conceptions alternatives sont également envisageables pour les chemises formant les logements intérieurs 4, sans sortir du cadre de l'invention.
De préférence, l'association de plats 14a, 14b de différentes natures concerne au moins 30% des N logements 4, 4' du panier, et au moins 50% des logements périphériques 4', même si dans le mode représenté, 100% des logements périphériques 4' sont concernés. Grâce à cette association de plats 14a, 14b dont certains contiennent du bore et d'autres non, les coûts de fabrication sont réduits tout en obtenant des performances élevées en matière de maintien de la sous-criticité.
Selon un mode de réalisation alternatif représenté sur la figure 6, chaque plat d'une chemise est formé par la superposition de deux éléments plats. Ainsi, chaque premier plat 14a est obtenu par la superposition de deux éléments plats 14a-a selon la direction de leur épaisseur. Dans ce cas, c'est l'élément plat intérieur qui définit la surface intérieure 14a'. De plus, les deux éléments plats 14a-a peuvent comprendre du bore, ou seulement l'un des deux, celui disposé vers l'extérieur ou celui disposé vers l'intérieur. Dans ce cas de figure, l'un des deux éléments plats 14a-14a peut être réalisé en acier, pour renforcer la tenue mécanique de la chemise 9.
Une conception similaire peut être prévue pour les seconds plats 14b, avec la superposition de deux éléments plats 14b-a dépourvus de bore, dont l'un est par exemple en acier. Néanmoins, un/des seconds plats 14b dépourvus de bore peuvent être prévus sous la forme de plats uniques, en coopération avec un/des premiers plats 14a formés par la superposition de deux éléments plats 14a-a. Cette dernière solution est par exemple obtenue en partant d'une chemise dépourvue de bore, par exemple en acier, et sur laquelle un ou plusieurs éléments plats de la chemise sont recouverts intérieurement ou extérieurement d'un élément plat 14a-a pourvu de bore. Dans cette réalisation, la chemise dont il est question peut être réalisée d'une seule pièce formant des plats se succédant selon la direction périphérique de la chemise, où bien à l'aide de plats assemblés les uns aux autres en se succédant selon cette même direction.
Encore un autre mode de réalisation alternatif est représenté sur la figure 7, ce mode étant combinable avec celui de la figure 6.
Dans cet autre mode de la figure 7, les plats 14a, 14b et les chemises 9 qu'ils forment ne sont plus continus longitudinalement tout le long du panier, mais ils sont tronçonnés longitudinalement le long de la direction 20, afin de former des tronçons longitudinaux adjacents de chemise 9a. Chaque plat est ainsi tronçonné longitudinalement, par exemple au niveau de chaque galette 11. Sur la figure 7, il peut être observé l'un des plats 14a qui est réalisé par la succession de tronçons longitudinaux adjacents de plats 14a-b, chacun présentant une extrémité basse en appui axial sur un épaulement 24 situé à l'intérieur de l'ouverture 13 de la galette associée 11.
Enfin, il est noté que quel que soit le mode de réalisation envisagé, les premiers plats 14a sont préférentiellement les seuls éléments du panier comprenant du bore ou tout autre élément neutrophage.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme du métier aux dispositifs de rangement 1 qui viennent d'être décrits, uniquement à titre d'exemples non limitatifs, et dont la portée est définie par les revendications annexées.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de rangement (1) pour le transport et/ou l'entreposage d'assemblages de combustible nucléaire (2), le dispositif de rangement étant destiné à être logé dans la cavité (210) d'un emballage (200) pour le transport et/ou l'entreposage d'assemblages de combustible nucléaire, et comportant un nombre N de logements adjacents (4, 4'), chacun destiné à recevoir un assemblage de combustible nucléaire (2), le dispositif de rangement comprenant une pluralité de structures transversales (11) espacées les unes des autres selon une direction longitudinale (20) du dispositif de rangement, à l'aide d'une pluralité d'entretoises (16) agencées entre ces structures transversales (11), le dispositif de rangement comprenant également des chemises (9) formant respectivement les N logements adjacents (4, 4'), chaque chemise (9) traversant une ouverture (13) d'au moins l'une de la pluralité de structures transversales (11), et de préférence d'au moins plusieurs d'entre-elles, chaque chemise (9) étant réalisée par des plats (14a, 14b) se succédant selon une direction périphérique de la chemise, chaque plat étant agencé parallèlement ou sensiblement parallèlement à un axe longitudinal du logement défini intérieurement par la chemise (9), caractérisé en ce que dans au moins un plan transversal du dispositif de rangement traversant les N chemises (9), au moins l'une de ces chemises, et de préférence chacune d'au moins une pluralité de chemises parmi ces N chemises, présente une surface intérieure de délimitation de logement (10) formée en partie par :
- une surface intérieure (14a') d'un premier plat (14a) réalisé avec du bore ; et
- une surface intérieure (14b') d'un second plat (14b) réalisé sans bore.
2. Dispositif de rangement selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans un plan transversal ou dans chacun d'une pluralité de plans transversaux du dispositif de rangement traversant chacun les N chemises (9), au moins 30% des N chemises présentent chacune une surface intérieure de délimitation de logement (10) formée en partie par :
- une surface intérieure (14a') d'un premier plat (14a) réalisé avec du bore ; et
- une surface intérieure (14b') d'un second plat (14b) réalisé sans bore.
3. Dispositif de rangement selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que les N chemises (9) sont réparties en des chemises délimitant des logements périphériques (4') et des chemises délimitant des logements intérieurs (4), et en ce que dans un plan transversal ou dans chacun d'une pluralité de plans transversaux du dispositif de rangement traversant chacun les N chemises (9), au moins 50% des chemises délimitant des logements périphériques (4') présentent chacune une surface intérieure de délimitation de logement (10) formée en partie par :
- une surface intérieure (14a') d'un premier plat (14a) réalisé avec du bore ; et
- une surface intérieure (14b') d'un second plat (14b) réalisé sans bore.
4. Dispositif de rangement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans un plan transversal ou dans chacun d'une pluralité de plans transversaux du dispositif de rangement traversant chacun les N chemises, au moins l'une de ces chemises, et de préférence chacune d'une pluralité de chemises parmi ces N chemises, présente une surface intérieure de délimitation de logement (10) de section de forme générale carrée ou rectangulaire, et formée par :
- une surface intérieure (14a') d'un premier plat (14a) réalisé avec du bore ;
- une surface intérieure (14b') d'un second plat (14b) réalisé sans bore ; et
- deux autres plats (14a, 14b), et en ce que le premier plat (14a), le second plat (14b) et les deux autres plats (14a, 14b) forment respectivement les quatre côtés de la surface intérieure de délimitation de logement (10) de section de forme générale carrée ou rectangulaire.
5. Dispositif de rangement selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits deux autres plats (14a, 14b) sont formés respectivement par :
- deux premiers plats (14a) réalisés avec du bore ; ou
- deux seconds plats (14b) réalisés sans bore ; ou
- un premier plat (14a) réalisé avec du bore et un second plat (14b) réalisé sans bore.
6. Dispositif de rangement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les plats (14a, 14b) formant les N chemises sont soit des premiers plats (14a) réalisés avec du bore, de préférence avec une même teneur en bore, soit des seconds plats (14b) réalisés sans bore.
7. Dispositif de rangement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un premier plat (14a) est réalisé monobloc, de préférence dans un alliage d'aluminium comprenant du bore, et/ou en ce qu'au moins un premier plat (14a) est pourvu d'un revêtement comprenant du bore, de préférence appliqué sur un matériau en alliage d'aluminium.
8. Dispositif de rangement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un second plat (14b) est réalisé dans un alliage d'aluminium dépourvu de bore.
9. Dispositif de rangement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les chemises (9) s'étendent chacune sur toute la hauteur du dispositif de rangement ou sur sensiblement toute cette hauteur, avec chaque plat (14a, 14b) s'étendant de manière continue sur toute la hauteur du dispositif de rangement ou sur sensiblement toute cette hauteur, ou bien en étant tronçonné longitudinalement afin de former des tronçons longitudinaux adjacents de chemise (9a).
10. Dispositif de rangement selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'au moins l'un des tronçons longitudinaux de chemise (9a) est en appui axial sur l'une des structures transversales (11) du dispositif de rangement.
11. Dispositif de rangement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les structures transversales sont des galettes (11) chacune percée de N ouvertures (13) pour la réception des N chemises (9), respectivement, les galettes (11) étant de préférence réalisées sans bore.
12. Dispositif de rangement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des tirants (17) pour le maintien mécanique de l'empilement des structures transversales (11) et des entretoises (16) selon la direction longitudinale (20).
13. Dispositif de rangement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le nombre de structures transversales (11), espacées longitudinalement les unes des autres, est supérieure à cinq, et préférentiellement supérieur à dix.
14. Emballage (200) pour l'entreposage et/ou le transport d'assemblages de combustible nucléaire, l'emballage comprenant une cavité (210) dans laquelle est logé un dispositif de rangement (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
15. Colis (100) comprenant un emballage (200) selon la revendication 14, ainsi que des assemblages de combustible nucléaire (2) agencés dans les logements adjacents (4, 4') du dispositif de rangement (1) de cet emballage (200).
PCT/FR2021/050616 2020-04-14 2021-04-08 Dispositif de rangement pour l'entreposage et/ou le transport d'assemblages de combustible nucleaire, presentant une conception a couts reduits Ceased WO2021209700A1 (fr)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022562553A JP2023521216A (ja) 2020-04-14 2021-04-08 低コスト設計を有する、核燃料集合体を保管し、かつ／または輸送するための保管デバイス
KR1020227037645A KR20230002520A (ko) 2020-04-14 2021-04-08 저비용 설계를 갖는 핵연료 집합체의 저장 및/또는 운송을 위한 저장 장치
CN202180027117.7A CN115605962A (zh) 2020-04-14 2021-04-08 具有低成本设计的用于储存和/或运输核燃料组件的储存装置
US17/995,890 US12394532B2 (en) 2020-04-14 2021-04-08 Storage device for nuclear fuel assemblies
EP21723882.3A EP4136660A1 (fr) 2020-04-14 2021-04-08 Dispositif de rangement pour l'entreposage et/ou le transport d'assemblages de combustible nucleaire, presentant une conception a couts reduits

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2003732A FR3109240B1 (fr) 2020-04-14 2020-04-14 Dispositif de rangement pour l’entreposage et/ou le transport d’assemblages de combustible nucleaire, presentant une conception a couts reduits
FRFR2003732 2020-04-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021209700A1 true WO2021209700A1 (fr) 2021-10-21

Family

ID=72560667

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2021/050616 Ceased WO2021209700A1 (fr) 2020-04-14 2021-04-08 Dispositif de rangement pour l'entreposage et/ou le transport d'assemblages de combustible nucleaire, presentant une conception a couts reduits

Country Status (7)

Country Link
US (1) US12394532B2 (fr)
EP (1) EP4136660A1 (fr)
JP (1) JP2023521216A (fr)
KR (1) KR20230002520A (fr)
CN (1) CN115605962A (fr)
FR (1) FR3109240B1 (fr)
WO (1) WO2021209700A1 (fr)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0158849A1 (fr) * 1984-04-10 1985-10-23 TRANSNUKLEAR GmbH Panier pour récipient de transport et de stockage
FR2855311A1 (fr) * 2003-05-22 2004-11-26 Cogema Logistics Dispositif de rangement pour le transport/stockage d'assemblages de combustible nucleaire
FR3054922A1 (fr) * 2016-08-05 2018-02-09 Tn International Panier de rangement pour matieres radioactives, presentant un encombrement optimise

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5651038A (en) * 1996-02-06 1997-07-22 Sierra Nuclear Corporation Sealed basket for pressurized water reactor fuel assemblies
JP4406990B2 (ja) * 2000-02-23 2010-02-03 株式会社Ｉｈｉ コンクリートキャスク貯蔵方式用キャニスタ
JP5150083B2 (ja) * 2006-10-13 2013-02-20 株式会社東芝 バスケットとその設計方法および製造方法並びにバスケット設計プログラム
JP4621699B2 (ja) * 2007-02-13 2011-01-26 株式会社東芝 使用済燃料貯蔵ラック
FR2915307B1 (fr) * 2007-04-18 2013-04-19 Tn Int Conteneur pour le transport et/ou stockage de matieres nucleaires, le conteneur comprenant une structure mobile de conduction thermique.
KR100866381B1 (ko) * 2008-04-15 2008-11-03 (주) 코네스코퍼레이션 연소도 이득 효과를 고려한 바스켓 구조물
US20140044227A1 (en) * 2012-08-13 2014-02-13 Transnuclear, Inc. Composite basket assembly
FR3041141B1 (fr) * 2015-09-11 2017-10-13 Tn Int Dispositif de rangement ameliore pour l'entreposage et/ou le transport d'assemblages de combustible nucleaire
FR3044819B1 (fr) * 2015-12-03 2017-12-22 Tn Int Dispositif de rangement pour l'entreposage et/ou le transport d'assemblages de combustible nucleaire, comprenant des etages a fonctions differenciees
FR3077411B1 (fr) * 2018-01-26 2020-03-06 Tn International Panier de rangement pour matieres radioactives, presentant un encombrement optimise ainsi que des logements de geometrie plus precise
FR3104800B1 (fr) * 2019-12-11 2021-11-12 Tn Int Dispositif de rangement pour l’entreposage et/ou le transport d’assemblages de combustible nucleaire, présentant une conception à coûts réduits

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0158849A1 (fr) * 1984-04-10 1985-10-23 TRANSNUKLEAR GmbH Panier pour récipient de transport et de stockage
FR2855311A1 (fr) * 2003-05-22 2004-11-26 Cogema Logistics Dispositif de rangement pour le transport/stockage d'assemblages de combustible nucleaire
FR3054922A1 (fr) * 2016-08-05 2018-02-09 Tn International Panier de rangement pour matieres radioactives, presentant un encombrement optimise

Also Published As

Publication number Publication date
EP4136660A1 (fr) 2023-02-22
KR20230002520A (ko) 2023-01-05
JP2023521216A (ja) 2023-05-23
CN115605962A (zh) 2023-01-13
US12394532B2 (en) 2025-08-19
FR3109240A1 (fr) 2021-10-15
FR3109240B1 (fr) 2022-03-18
US20230127068A1 (en) 2023-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1212755B1 (fr) Panier de rangement pour matieres radioactives
EP3347901B1 (fr) Dispositif de rangement ameliore pour l'entreposage et/ou le transport d'assemblages de combustible nucleaire
EP2586033B1 (fr) Conteneur pour le transport et/ou l'entreposage de matieres radioactives
EP2577678B1 (fr) Emballage pour le transport et/ou entreposage de matieres radioactives, comprenant des moyens de conduction thermique ameliores
EP2320429B1 (fr) Emballage pour le transport et/ou entreposage de matières radioactives comprenant des éléments de protection radiologique empiles radialement
EP1926107B1 (fr) Dispositif de rangement pour le stockage et/ou le transport d'assemblages de combustible nucleaire
EP4073822B1 (fr) Dispositif de rangement pour l'entreposage et/ou le transport d'assemblages de combustible nucleaire, présentant une conception à coûts réduits
FR3024919A1 (fr) Panier pour le transport et/ou l'entreposage de matieres radioactives
FR3054922A1 (fr) Panier de rangement pour matieres radioactives, presentant un encombrement optimise
EP3384502B1 (fr) Dispositif de rangement pour l'entreposage et/ou le transport d'assemblages de combustible nucleaire, comprenant des etages a fonctions differenciees
EP4136660A1 (fr) Dispositif de rangement pour l'entreposage et/ou le transport d'assemblages de combustible nucleaire, presentant une conception a couts reduits
EP4392994B1 (fr) Dispositif de rangement pour l'entreposage et/ou le transport d'assemblages de combustible nucleaire, présentant une conception à résistance mécanique améliorée
EP1576621B1 (fr) Conteneur pour le stockage/transport de matieres radioactives non irradiees telles que des assemblages de combustible nucleaire
EP3743928B1 (fr) Panier de rangement pour matieres radioactives, presentant un encombrement optimise ainsi que des logements de geometrie plus precise
EP2320432B1 (fr) Emballage pour le transport et/ou entreposage de matières radioactives conferant un transfert thermique renforce
EP2831888B1 (fr) Procede et dispositif mobile permettant de reduire les resistances thermiques entre deux solides
FR3101474A1 (fr) Panier de rangement pour matières radioactives, à conception simplifiée conférant des propriétés améliorées de transfert thermique
WO2004105048A2 (fr) Dispositif de rangement pour le transport/stockage d'assemblages de combustible nucleaire
FR3081253A1 (fr) Emballage pour le transport ou le stockage de matiere nucleaire
FR3056856A1 (fr) Element, module et generateur thermoelectriques pour vehicule a moteur thermique et procede de fabrication du module

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21723882

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022562553

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021723882

Country of ref document: EP

Effective date: 20221114

WWG Wipo information: grant in national office

Ref document number: 17995890

Country of ref document: US