用于将放射性元件装载到封装件中的优化方法与流程

本发明涉及的领域是将放射性元件装载到封装件中。本发明尤其涉及在气态环境(优选地，环境空气)下将位于水池中的放射性元件装载到封装件中。

本发明优选地适用于在核反应堆中装载诸如磨损的棒束控制引导件(worn rod cluster control guides)之类的放射性元件(所述棒束控制引导件还被称为“RCC引导件”)，但是本发明还能够被应用于像受辐射燃料组件这样的任何其它的放射性元件。

背景技术：

核反应堆中的磨损的棒束控制(RCC)引导件必须在它们受磨损时被更换。为此，首先，在不从水池中取出情况下将其从反应堆中取出并且靠近反应堆压力外壳放置。这些RCC引导件随后由上内部构件(Equipements Internes Supérieurs，EIS)从水池中取出并且然后直接地且单独地通过转移罩被转移到位于环境空气中的运输容器和/或临时贮藏容器。

为此，其两个相对端部处开口的转移罩被放置为在RCC引导件的上方与水池的表面齐平。RCC引导件随后通过使用连接至RCC引导件的操控系统而被从水池取出并且被插入到转移罩中。在此操作之后，RCC引导件被形成放射防护的该罩包围。所获得的组件随后移动至包括拥有RCC引导件贮藏筐的封装件的容器的上方。当罩被保持在容器上方的适当位置时，RCC引导件向下移动以促使其进入筐容置部中的一个中。

因此对于每个RCC引导件，这一连串的操作将被重复一次，以将其放置在容器中，这通常会重复十次到二十次。

因此，该方案并不完全是最优的，因为该方案由于待执行的用于将所有RCC引导件完全地装载到容器中的大量的操作而不能使操作最快。此外，虽然转移罩的功能是在每个RCC引导件在水池和容器之间穿行期间为操作者提供放射防护，仍显著地存在暴露于辐射的问题。

一旦放射性元件已经从其水池中取出而待在气体环境(通常，环境空气)下被插入到的封装件中，不管待装载的放射性元件的性质如何，都观察到类似的缺点。

技术实现要素：

因此，本发明的目的在于至少部分地克服上述与根据现有技术的实施例相关的缺点。

为此，本发明的目的在于一种将放射性元件装载到封装件中的方法，所述方法包括以下相继的步骤：

(a)在水池中将多个放射性元件放置在设置有放射防护设备的贮藏筐中；

(b)将容纳有所述放射性元件的筐从水池中取出；以及

(c)将容纳有所述放射性元件的筐装载到所述封装件中。

因此，本发明不按照标准惯例将水下的放射性元件一个接一个地转移到干燥封装件中。这可通过在放射性元件仍处于水下时使用容纳数个放射性元件的放射防护筐来完成，随后将所述筐从水池中取出以将其放置在准备用于这些放射性元件的临时贮藏和/或运输的封装件中。

通常，“筐”指一种敞形结构，所述敞形结构绝对未被构造成限制放置在其中的放射性元件。相反，筐被构造成在筐从水池中取出时允许水从筐中流出。因此，筐优选地不具有封闭系统，因为放射性元件仅由封装件限制。

因为筐被用于在水池和封装件之间转移放射性元件，所以不再需要具有如现有技术中的转移罩。因此，这减少了实施所述装载方法的成本。所述成本还优化了较短的工作时间，因为数个放射性元件被同时地装载到封装件中，而且不再需要将罩停靠在封装件上。应用时间的减少还减小了操作者暴露于辐射的暴露时间。

优选地，每个放射性元件通过重力被保持在其贮藏筐中的适当位置。这种设计有益于将放射性元件从水池装载到筐中的步骤。

优选地，每个筐具有多个容置部，在所述多个容置部中的每一个中放置有放射性元件中的一个。

优选地，步骤(a)至(c)被重复数次，使得数个筐被装载到所述封装件中。设置数个筐的事实能够减小筐的尺寸，并且尤其为与水池中的小的可用空间相关的操作限制提供了用于容纳所述筐的令人满意的方案。

容置在封装件中的筐于是优选地限定处一外部侧表面，所述外部侧表面与容置筐的封装件的腔的侧表面近似互补。因此，一旦筐被放置在腔中，筐优选地由于筐的外部侧表面和腔的侧表面的互补的形状而被保持在所述腔中的适当位置。不管所述腔的形状如何，这一特别特征可以在单个筐将被容置在封装件的腔中情况下被采用，筐的外部侧表面可以被改变以适应所述腔。

优选地，放射防护设备还设置有封装件。因此，放射防护设备对设置有贮藏筐的防护设备是附加的。自然地，安装在筐和封装件上的放射防护设备被构造为满足用于放射性元件的运输和/或临时贮藏准则的标准。

优选地，在容纳有放射性元件的所述筐已经被装载到封装件腔中之后，封装件被盖子封闭。因此，意图在整个放射性元件的运输和/或临时贮藏期间将所述筐永久地保持在封装件中，以便形成具有所述筐的容器。

优选地，每个贮藏筐容置五个到十个放射性元件。因此，当两个筐将被容置在同一封装件腔中时，封装件将被构造为容纳十个到二十个放射性元件。

优选地，所述放射性元件为磨损的RCC引导件或受辐射的燃料组件。也可以涉及不超出本发明的范围的其它类型的放射性元件。

最后，本发明的另一目的在于一种运输和/或临时贮藏放射性元件的方法，所述方法包括在所述运输和/或临时贮藏之前实施上述的装载方法。因此，公路上的运输和/或就地的临时贮藏通过防护筐来进行，容纳有放射性元件的防护筐被容置为其设置的封装件中。

本发明的其它特征和优点将在下文给出的非限制性的详细说明中变得清楚。

附图说明

本说明书将参考附图来做出，在附图中：

图1示出了核反应堆的一部分的截面视图；

图2示出了根据本发明的方法的优选实施例的第一步骤，第一步骤用于在水池中将RCC引导件安装到两个防护的贮藏筐中；

图3示出了上一附图中的包含RCC引导件的贮藏筐的详细透视图；

图4至图5示出了方法中的后续步骤，后续步骤被配置为将贮藏筐装载到封装件中；

图6示出了沿图5中的平面P的横截面视图；

图7示出了由容纳在容器中的封装件和贮藏筐形成的容器的四分之一的透视图；以及

图8为图7中的视图的局部放大视图。

具体实施方式

首先参考图1，附图示出了根据经典构造的压水式核反应堆1，该构造将在下文简略地描述。

反应堆包括压力外壳2，核燃料组件4被放置在压力外壳2的底部处以形成反应堆芯。上部芯板6覆盖组件4并且将组件4与一系列各自与燃料组件4对准的RCC引导件8分离。通常为鞘壳形式的引导件8具有两部分式设计，即，具有上部部分8a和下部部分8b，所述上部部分8a和下部部分8b通过法兰42相互连接。RCC引导件通过该法兰42固定至RCC引导件支撑板10以形成一组上内部构件(Equipements Internes Supérieurs，EIS)。最后，控制RCC 12与每个RCC相关联并且由位于压力外壳的盖子16上方的部分中的控制机构14控制。

控制RCC 12被用于控制反应堆1。控制RCC由数个用中子吸收金属制造的棒或条形成，并且以可在RCC引导件8中自由滑动的方式被容置。反应堆中的连锁反应产生了过剩的中子，而RCC调整能量。如果事变发生，能够通过使控制RCC在重力的作用下沿核燃料组件4落下(通过滑动穿过其RCC引导件8)而非常快速地停止核反应。

由于控制RCC的位置位于反应堆中的组件4的上方，RCC引导件8的下部部分在反应堆的工作期间具有高度的放射性。因此，该部分具有高水平的伽马辐射。

在说明书的剩余部分中，将公开根据本发明的意图将RCC引导件8装载到封装件中的方法的优选实施例。该方法在引导件8磨损并且必须被新的RCC引导件更换时使用。

首先，应注意，整个EIS已经预先从反应堆取出并且被放置在邻近压力外壳的作业池中。引导件8随后与支撑板10(图1中示出)分离，并且然后被放置在一个或数个本发明专有的贮藏筐30中。这些筐可以首先被用作将对反应堆中的磨损的引导件进行更换的新RCC引导件的贮藏装置。因此，随着磨损的引导件被转移到筐30，新的引导件与磨损引导件8互换。

每个贮藏筐具有完全抗伽马辐射的放射防护设备。在这种情况下，所述设备呈由钢或类似材料制成的厚侧壁32的形式，厚侧壁32将覆盖RCC引导件的具有放射性的下部部分。在这种具有两个筐30的方案中，两个壁32中的每一个都具有半圆形横截面。

每个筐30限定了多个容置部34，如图2所示，RCC引导件8将被容置在各个容置部34中。该容置部具有顶板36，所有容置部34在顶板36上开口，该板还参与保持鞘壳38，鞘壳38将容置部限定在适当的位置并且鞘壳38实际上延伸遍及筐的整个高度。如上所述，筐30的下部部分中的防护侧壁32包围鞘壳38，如图3中的两个靠近的筐所示。这些筐30上存在一个或数个对鞘壳38进行保持的中间板40，并且存在板41，对敏感区域进行封闭的板41被组装在厚壁32的顶端上。还被鞘壳38穿过的所述板41还提供了抵抗伽马辐射的放射防护。

因此，磨损的RCC引导件8在仍处于水下时一个接一个地被放置在防护筐30中。使用了常规的操控设备来取得这一目的，以便从搁物架20取出每个引导件并且然后将每个引导件放置在筐的容置部34中的一个中。关于这点，所公开的每个筐具有七个容置部34以容纳七个磨损的RCC引导件8。

一旦每个引导件8已经被放置在其筐容置部34中，每个引导件8仅将其下部部分8b嵌入筐中，并且其非放射性的上部部分8a将仍然向上突出到顶板36之外。必须注意，每个引导件的下部部分和上部部分之间的机械接合件42能够充当抵靠该顶板36的止挡件，使得引导件通过重力保持在筐中。替代性地，引导件的底端能够压靠接触筐中的底板(图2和图3中的实施例未示出)。在这种情况下，一个或数个开口将在底部中形成，使得容器能够被沥干并且然后被干燥。

还必须注意，防护侧壁32不会延伸遍及RCC引导件的下部部分8a的整个高度，而仅延伸遍及最具放射性的下部部分。

一旦一个筐30容纳了七个RCC引导件8，仍通过使用常规的操控设备将筐从水池中取出并且然后将所述框插入到封装件50的腔44中。为此，筐30的鞘壳38被构造为在从水池取出期间允许水漏出并且在装载之后对封装件腔干燥时防止任何有害的保水区域。当筐从水池取出时，容纳RCC引导件的筐不被任何元件包围。特别地，该筐其自身安装有放射防护设备，并且因此不需要被放置在封装件或待从水池取出的类似的材料中。

图4至图7中示出的封装件50具有常规设计，即，封装件50包括底部52、侧体54和盖子56，封装件50的相对的两端可设置有减震覆盖件58。侧体54还由于相关位置处的材料的大厚度而提供了抵抗伽马辐射的放射防护，其中所述材料优选地为钢。

因此，封装件50限定出腔44，两个已经被装载的筐30将被容置在腔44的内部，并且然后为公路上的运输操作和/或用于原位的临时贮藏而留用。于是，腔44被构造为限制容纳在其中的放射性元件，筐不助于执行所述功能。图4示出了第一筐30的装载，所述装载优选地通过从上部开口竖直地进入到侧体54中来完成。图4示出了具有装载在腔44中的第一筐30的封装件，而图5示出了在第二筐30已经被装载之后(优选地，竖直地)的同一封装件。一旦这些筐30已经被装载到腔44中，所述筐30通过重力被保持在封装件的底部52上。

如图6概略地示出，一旦筐30就位于封装件中，两个壁32一起限定出具外部侧表面，所述外部侧表面具有与封装件的腔44的侧表面60近似互补的圆形横截面。这使得仅通过互补的形状就能够将两个筐30保持在同一腔中的适当位置。

腔44随后被图7中示出的封装盖56封闭，因此封闭了位于该腔内部的筐30，使得随后能够通过使用由封装件50和筐30形成的容器来运输和/或储存磨损的引导件8。

图8示出了该容器的的下部部分，所述下部部分包括设置在封装件50和筐30上的放射防护设备。

在从封装件的底部52开始并且覆盖高度d1的范围内，筐的厚侧壁32和侧体54的实心下部部分54a径向地叠覆，以提供包围RCC引导件的具有放射性的下部部分的最大放射防护。对于由壁32产生的85毫米厚度和侧体54的实心下部部分54a产生的130毫米厚度组成的大约215毫米的总体防护厚度，该高度可以大约为1100毫米。容器于是延长经过高度d2，在所述高度d2的范围中，保持了筐的侧壁32的厚度，但是仅两个同轴护壳54b形成了侧体54的防护。例如，两个护壳54b的每一个可以大约为30毫米的厚度，并且护壳之间的环形空间可安装有泡沫54c。这种具有两个同轴护壳的构造被保持直至靠近封装件的顶端，而壁32在板41的水平面处终止。

显然，本领域技术人员能够对上文仅作为非限制性示例公开的本发明做出多种修改。