[发明专利]用于存储和/或运输核燃料组件的经改进的存储装置

说明书

本发明涉及一种用于存储和/或运输核燃料组件的存储装置，该存储装置包括由分隔的隔板(9)限定的腔体(2)，该分隔的隔板限定第一和第二腔体(2)，该隔板包括：两个第一壁(22)，其限定第一腔体和第二腔体并且由不含中子吸收元素的铝合金材料制成，并且两个第一壁在它们之间限定出第一内壁空间(28)；两个第二壁(30)，其被布置在第一空间(28)中并且由包括中子吸收元素的材料制成，每个第二壁(30)的内表面(36)和外表面(34)之间的距离限定出厚度(e2)，并且在每个第二壁的外表面(34)与正中分割平面(20)之间限定出距离(E)，所述值满足条件0.1≤e2/E≤0.43。

技术领域

本发明涉及存储和/或运输PWR(压水式反应堆)型核燃料组件的领域，该核燃料组件可以是经辐照的(UO2(二氧化铀)燃料或MOX(金属氧化物)燃料的情况)，或者当燃料是MOX燃料时不是经辐照的。

背景技术

这种装置(也被称为存储“筐(panier)”或存储“架(ratelier)”)包括多个相邻的腔体(logement)，每个腔体能够容纳核燃料组件。

旨在容纳在封装体(emballage)的空腔中的该存储装置被设计为能够同时达到三项基本功能，这三项基本功能将在下面进行简要的说明。

第一功能是燃料组件释放的热量的热传递功能。一般而言，使用导热性能良好的铝或铝合金。

第二功能涉及中子吸收，以及当存储装置装载有燃料组件时，对保持存储装置的亚临界状态的担心。这是通过使用诸如硼之类的中子吸收材料来实现的。此外，还可以通过提供可能被填充水的空间(例如，在形成存储装置的腔体的隔板内)来确保亚临界状态。

最后，第三基本功能涉及装置的机械强度，这主要是通过使用最常用刚制成的结构元件来确保。要注意的是，装置的整体机械强度必须符合运输/暂时存储核材料的管理安全要求，尤其是关于所谓的“自由落体”试验。

在文件FR 2872955和FR 2650113中，公开了存储筐，其中以分离的元件来分别确保一些功能。在这些文件提出的方案中，对于每个隔板，铝基外壁的厚度被设置成实现令人满意的导热性能。这两个外壁的厚度取决于为了实现封装体的紧凑性目标(目的是在该封装体的给定容积的空腔中容纳尽可能多的燃料组件)而预先确定的隔板的总厚度。

然后，在文件FR 2650113中描述的设计的情况下，确定位于铝壁之间的中子吸收材料的壁的厚度，以及这些壁的中子吸收元素的含量。目的在于检查筐以及燃料组件所在的封装体所形成的封装件的亚临界状态。所寻求的标准通常是临界因子K_eff+3σ小于或等于0.95。

为了确定这些厚度，计算时要考虑到封装体在水下进行装载的配置中的情况。存在于筐的腔体中的水增加了封装件内的反应率。但是，当在装备隔板的中子吸收材料的壁之间引入水时，这使得能够提高中子吸收元素的效率，并因此减少组件之间的中子相互作用。由此，隔板在腔体之间起着中子绝缘的作用。

然而，在现有方案中，要在整体重量和成本方面找到令人满意的折中方法是很复杂的。实际上，增加中子吸收材料的壁的厚度表现为降低这些壁中的中子吸收元素的含量从而降低其成本的方案。然而，为达到亚临界状态的标准，在基本不减少中子吸收元素的必要含量的情况下，这对于筐的整体重量有很大的不利影响。为了实现令人满意的中子吸收元素的含量，主要应该提供超尺寸的壁厚度，而这与封装操作要求是不兼容的。

发明内容

因此，本发明的目的是至少部分地克服与现有技术的实施例有关的上述缺点。

为此，本发明的目的是提供一种用于暂时存储和/或运输PWR型核燃料组件的存储装置，所述装置旨在被容纳在封装体的空腔中并且包括多个相邻的腔体，每个腔体旨在容纳核燃料组件，该腔体由分隔的隔板界定，该隔板中的至少一个在其两侧界定核燃料组件的第一腔体和第二腔体。

根据本发明，所述隔板包括：