本申请要求于2011年12月22日提交的美国临时专利申请序列号61/579,455的权益，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明一般涉及用于支持高放射性废物的装置，并且更具体地，涉及用于在燃料池中支持和固定放射性燃料组件的湿存储装置和系统。
背景技术：
在核电行业，核能源原料通常是采用被称为燃料组件的充满了浓缩铀的中空锆合金管的形式。乏燃料组件一旦降低到一定的程度，就要从反应器中移除。此时，燃料组件不仅发射极其危险水平的中子和伽马光子(即中子和伽马射线)，而且产生的相当大量的热量必须被耗散。
必要的是从乏燃料组件射出的中子和伽马射线在从反应器中移除的整个时间段内被充分地保持。也必须冷缺乏燃料组件。因为水是很好的辐射吸收剂，乏燃料组件通常在从反应器中移除后被立即浸没在池中的水下。池中的水通过将热载荷从燃料组件中吸收走而冷却乏燃料组件。水还可以含有溶解的中子屏蔽物质。
浸没式燃料组件通常在元件架结构(通常被称为燃料元件架)中以大体竖直的方向被支持并存储在燃料池中。众所周知，当燃料组件之间的距离减小时，燃料组件之间中子相互作用增强。因此，为了避免临界状态(或其危险)，这可能导致元件架上的相邻的燃料组件相互间的反应，有必要使燃料元件架以间隔的方式支持燃料组件，以允许足够的中子吸收材料处于相邻的燃料组件之间。该中子吸收材料可以是池水，含有中子吸收材料的结构，或者它们的组合。
用于燃料组件高密度存储(即，最小化的巢室之间间隔设置)的燃料元件架通常是蜂巢状的格栅阵列结构，带有以固体片材和/或集成在巢室结构本身内的中子吸收材料形式放置在各个巢室之间的中子吸收板结构。各个巢室通常是顶部开口的细长竖直管，各个燃料元件插入其中。这些巢室有时也包括封装中子屏蔽板的双层壁，以防止由于接触水导致的中子屏蔽板腐蚀或其它的损坏情况。每个燃料组件被放置在单独的巢室中，以便燃料组件彼此屏蔽。
一种所谓的存储轻水反应堆燃料的高密度乏燃料元件架是棱柱结构，其具有较紧凑的堆叠的方形侧向截面巢室，该巢室用于存储相应的方形侧向截面的燃料组件。目前最先进的燃料元件架被设计成两种不同的几何形状，即非通量阱型元件架和通量阱型元件架。
非通量阱元件架设计的关键特征是在存储燃料的相邻的存储巢室之间不存在任何间隙水。非通量阱架是用来储存加压水反应堆(PWR)燃料，其已在反应堆中燃烧，并已经失去它的某些可裂变材料(U-235)或在沸水反应堆(BWR)中使用的(较小的侧向截面)燃料。
通量阱型元件架的特点是在相邻的存储巢室之间有工程设计的水间隙。水间隙的宽度由设计者调整，以确保存储阵列的反应性保持在规定限度内(例如，在美国0.95)。该通量阱元件架设计对于存储新的和具有高初始浓缩度(超过4.5％的U-235)的燃料是必须的，典型的是今天的加压水反应堆。
在目前最新的技术中，正方形巢室的开口尺寸是唯一的可由非通量阱型元件架的元件架设计师调整的。基于工业操作经验，巢室的最小开口尺寸必须大致比燃料侧向截面大0.4英寸，以确保被辐射稍微扭曲的燃料仍然适合于存储腔。在通量阱元件架的情况下，设计师还可以处置一个参数，即水间隙(正式名称为“通量阱”)的宽度，
当为预先存在的池设计元件架模块时，设计人员通常面对的问题是由安装元件架模块阵列的池的底板形成的不相等的矩形平面面积。在构建燃料元件架存储阵列时，使存储巢室的数量最大并且使存储系统的反应性最小是两个设计目标。如可预料的，在大多数情况下，元件架模块不能精确地匹配池平面面积，导致在池中有未使用的周边空间。当今世界，在轻水反应堆电站使用的燃料池受到多多少少存在未使用的有价值的池底板间隙的问题的困扰。
技术实现要素：
根据本发明原理的燃料元件架的一个实施方案涉及一种正交-非对称(非正方形)燃料组件存储巢室，其配置成使得巢室在两个正交方向(即X和Y)的侧向截面尺寸不相等。在一个实施例中，每个巢室具有不相等的矩形侧向截面。这种设置使得在燃料池的底板上几乎没有或者没有未使用的周边空间，由于每个巢室的X和Y尺寸均大于或者等于最小要求的开口尺寸，从而允许对放射性燃料组件的平滑处理(即插入存储巢室中或者从中撤出)。
通过采用不相等的矩形(非正方形)巢室截面，在非通量型元件架设计中的中子吸收剂周边内侧的燃料周围的水量被最大化，临界性计算显示，这导致存储系统反应性的最小化。因此，通过利用燃料池中的未使用的外围空间(由中子倍增因子K-eff衡量)的反应性被有利地降低。设计者可以利用因池底空间的利用率提高而导致的k-eff的降低，以确保在存储系统中的较大的安全余量，或适当地降低在中子吸收剂中特定的B-10同位素的量(例如碳化硼铝(boral))以实现成本节约。
在通量阱元件架设计中，这样的设计理念更是有效地被用于在两个正交的方向上调节水间隙(在面向中子吸收剂的垂直板之间的水间隙)从而利用所有可用的池底空间。计算表明，正是两个正交水间隙的平均值决定了反应性的程度。因此，如果所需的正方形布局的间隙是“d”，在X和Y方向上的间隙可以从“d”增加或减少，使得它们的平均值仅略大于“d”(例如在一些可能的实施例中为5％)。但是，设计者可以适当地调整两个正交间隙，通过提供由这样设计的多个燃料元件架组成的系统，以利用所有可用的池底空间。可以容易地推导出采用不相等的水间隙策略将使池底空间的利用率最大，从而导致更大的存储巢室数，或者降低存储系统的k-eff，或两者兼而有之。
根据一个实施例，用于支持放射性燃料组件的燃料元件架包括细长巢室的格栅阵列，其限定有纵向轴并配置成用于浸没到燃料池中，每个巢室包括多个具有内表面的壁，其限定有配置用于保持放射性燃料组件的纵向延伸的空腔。所述巢室具有直线多边形结构，其侧向截面由第一对限定长度的平行间隔壁和第二对限定宽度的平行间隔壁形成，其中巢室的长度大于其宽度。在一个实施例中，巢室的格栅阵列由多个纵向管形成，每个管的侧壁的内表面限定形成巢室的空腔；该管被以轴向对齐且相邻的方式排列。燃料元件架可以是非通量型元件架。根据另一实施例，用于支持放射性燃料组件的燃料元件架包括细长管的格栅阵列，该管限定有纵向轴线并且被配置为浸没到燃料池中，每个管包括多个侧壁，所述侧壁的内表面限定配置成用于固定放射性燃料组件的纵向延伸的空腔。所述管具有直线多边形结构，其侧向截面由第一对限定长度的平行间隔壁和第二对限定宽度的平行间隔壁形成。每个管彼此间隔开形成在相邻管的侧壁之间的通量阱。通量阱空间包括沿着第一正交轴线测量的管之间的第一通量阱空间，并且形成具有第一距离隔离管的第一间隙；以及沿着第二正交轴线测量的管之间的第二通量阱空间，每个形成具有第二距离隔离管的第二间隙。第一距离不同于第二距离，形成不相等的通量阱空间。在一个实施例中，所述管具有直线多边形结构的侧向截面。在上述实施例中，管可以具有方形直线多边形结构的侧向截面。燃料元件架可以是通量型元件架。
提供了一种用于放射性燃料组件的燃料存储系统。在一个实施例中，系统包括燃料池，其包括水和限定平面面积的底板，多个定位在燃料池的底板上的燃料元件架，燃料元件架每个包括细长巢室的格栅阵列，所述巢室限定有纵向轴线并且有多个壁形成，所述壁的内表面限定了配置成用于固定放射性燃料组件的纵向延伸的空腔。从俯视图观察，每个燃料元件架有长度和宽度，其长度和宽度不同，不相等。在一个实施例中，多个燃料元件架占用了高于85％的燃料池底板的可利用平面面积。在另一个实施例中，多个燃料元件架占用了约100％的燃料池底板的可利用平面面积。
附图的简要说明
图1是根据本发明一个实施例的燃料元件架的顶部立体图。
图2是根据本发明第二实施例的燃料元件架的顶部立体图。
图3是图1所示的燃料元件架的俯视图。
图4是图2所示的燃料元件架的俯视图。
图5是一种燃料元件架系统的俯视图，其包括排列在湿存储燃料池的底板上的图1的多个燃料元件架，根据平面图，每个燃料元件架具有不对称的结构和整体外部尺寸。
图6是根据本发明的第三实施例的燃料元件架的顶部立体图，其由多个互锁带槽板构成。
图7A是在图6的燃料元件架构造中使用的第一带槽板的立体图。
图7B是在图6的燃料元件架构造中使用的第二带槽板的立体图。
图7C是在图6的燃料元件架构造中使用的第三带槽板的立体图。
图8是图6的燃料元件架的带槽板的竖直部分的立体图。
所有附图是示意性的，不一定按比例绘制。
附图的详细说明
通过参照示例性的实施例，本发明的特征和优点被示出并描述。根据本发明原理的说明性实施例的描述旨在结合附图进行阅读，附图被认为是整个书面说明的一部分。在本文所公开的本发明的实施例的描述中，任何对方向或取向的引用仅仅是为了描述的方便，不旨在以任何方式限制本发明的范围。相对术语，如“下”“上”，”“水平”，“垂直”，“之上”，“之下”，“向上”，“向下”，“顶部”和“底部”，以及它们的派生词(例如，“水平地”，“向下地”，“向上地”等)应被解释为指所讨论的附图中所示的取向。这些相对的术语只是为了方便说明，并不要求该装置在一个特定的方向构造或操作，除非明确指明是这样。术语，诸如“附接”，“粘贴”，“连接”，“耦合”，“相互连接”以及类似用语是指代关系，其中结构通过中间结构以及可动或刚性附件或关系直接或者间接地被彼此固定，除非另有明确说明。此外，本发明的特征和优点是通过参照示例性实施例示出。因此，本发明明确地不应该限于这样的示例性实施例示出的可单独或以其它特征组合存在的特征的一些可能的非限制性的组合。
I.非通量阱型实施例
参见图1，公开了根据本发明一个实施例的燃料元件架100的立体图。燃料元件架100是蜂巢状、竖直的、棱形模块。燃料元件架100是一个高密度的，紧密堆叠的非通量型元件架，其设计用于对相邻巢室之间的中子通量阱的存在没有要求的燃料组件。因此，在不需要在燃料元件架中包含中子通量阱的情况下，包含中子通量阱是不希望的，这是因为宝贵的燃料池底部面积被不必要地浪费了。当然，非通量阱和通量阱型燃料元件架100，200均可并排地存储在同一池中。图3描绘了一部分燃料元件架100的俯视图。
在描述燃料元件架100，200，和随后的300，以及下面的部件中，相对性的术语，诸如顶部、底部、上面、下面、水平、垂直、上部、下部，和其它位置和方向的术语将会在当燃料元件架被浸入或者被定位在燃料池的底板106上时，相对于燃料元件架的示出的大致垂直方向的情况下而被使用。因此，本发明明确地并不限于这些为了方便起见描述在此公开的示例性的实施例时所使用的说明书术语。此外，为了避免在附图中的混乱，只有少数的个别部件被编号，希望读者能够识别重复的元件。
如图1所示，燃料元件架100限定有纵向轴线，包括紧密堆叠的巢室110的格栅阵列，其由彼此轴线平行关系排列的多个相邻的细长管120形成。管120连接至基板102的平面顶面，并且在大致垂直方向向上延伸。在此实施例中，每个管120的轴线不仅大致垂直，而且大致垂直于基板102的顶面。在一个实施例中，管120可以通过焊接或机械连接，诸如螺栓连接，夹紧连接，螺纹连接等紧固至底板102。
管120包括顶端112、底端114和在所述端部之间的多个纵向垂直侧壁116，限定高度H。每个管120限定有在顶端112和底端114之间延伸的内部空腔118。在图1中所示的实施例中，以直线多边形关系排列的四个侧壁设置成形成在平面或水平视图中侧向截面为矩形的管120(即横向或正交于纵向轴线LA)(见图3)。因此，巢室110和内部空腔118具有相应的侧向截面为矩形的结构。管220的顶端开口，从而燃料组件能够下滑进入由管侧壁116的内表面形成的内部空腔118中。
应该理解的是，每个管120可以形成为在整个所期望高度上延伸的单一结构的构件，或者可以通过诸如焊接或机械方式连接在一起的多个具有部分高度的管构成，整体上增加到所期望的高度H。优选地，管120的高度H1足够高以便当燃料组件插入管中时，燃料组件的整个高度可以被包含在管中。
参考图1，每个燃料元件架100可被视为限定垂直于纵向轴线LA的横向XY坐标系，并且其中限定了水平面。如图3所示，管120几何地成排成列地布置在基本102的顶部。为了讨论目的，图1和3中描绘了一个7×7管阵列的非限制性示例。可根据池底板106的长度和宽度以及要提供的燃料元件架100的数量，提供任何合适的阵列尺寸包括不相等的阵列(例如7×8,8×10，等等)，只要燃料元件架100具有不相等的宽度和长度，就可以最好地、尽可能最大化地利用可用的底板表面积，如在此进一步地进行说明。
如最佳地示于图3中，限定巢室110的管120可以与相邻的巢室分享一个或多个共同的侧壁，如所示出的一些构造。例如，通过将侧壁板焊接在一起，形成一个完整的燃料元件架，可以形成此布置。可替换地，每个管120可以本身是完整的并且由四个侧壁形成自支持。管120可以由一体形成(如挤出)的单一结构的侧壁116形成，或在一些实施例中可以被焊接在一起的单独的材料板，以形成管状。可以使用用于形成管120的任何合适的方法和结构。
参考图3，每个管120包括第一对平行间隔开的相对侧壁116a和116b，和第二对平行间隔开的相对侧壁116c和116d。侧壁116a-116d的内表面限定在X-Y水平面测量的元件架宽度Wc和巢室长度Lc。接着，格栅阵列共同限定了由最外侧的侧壁116a-116d的外表面形成的燃料元件架宽度WR和元件架长度LR。如图3所示，在一个优选的实施例中，巢室长度Lc大于巢室宽度Wc，并且形成管120和相应的具有矩形横向或侧向截面，带有不相等的侧壁的巢室110。在其它实施例中，巢室宽度Wc可以大于巢室长度Lc。
本领域的技术人员可以调节由每个元件架100中的每个管120限定的巢室110的宽度Wc和长度Lc，以及元件架的总数量，从而尽可能利用最大数量的燃料池底板面积。由于最小的巢室侧向截面尺寸是由工业实践和临界安全限值规定的，能够超过所需的最小尺寸以完全利用存在的燃料池底板面积，从而提供更大的燃料组件存储能力。在一个实施例中，如图5所示，基本上所有的在燃料池中的底板106的存在的可利用表面积(允许在相邻的燃料元件架100之间有最小间隙和在竖直池壁和元件架之间的小的周界间隙)都被利用了，导致如图所示的排列。所示的这种燃料存储系统由多个燃料元件架构成，其优选地占有底板106的存在的可利用表面积的85％，更优选地，大于90％存在的可利用表面积，最优选地，大于95％存在的可利用表面积。在一个实施例中，通过规划和预先确定每个燃料元件架100的结构和管120的侧向截面尺寸(即，宽度WC和Lc)利用了约100％的底板106的存在的可利用表面积。
可选地，在其它实施例中，临界安全限值可以增加，从而减少了在中子吸收材料中使用的B-10同位素的量。
管120可以由金属基复合材料构成，并且优选地是非连续增强铝/碳化硼金属基质复合材料，更优选地为硼浸渍的铝。一种商标名为MetamicTM的此类型的材料有出售。管120执行反应性控制以及结构支持的双重功能。有利的是，结合了中子吸收材料的管材料允许更小的管侧壁的侧向截面(即侧向于或横向于纵向轴线LA)厚度，允许更紧密的巢室堆叠，从而允许对每个燃料元件架提供更多数量的巢室。基板102优选地由金属制成，其与构成管的材料冶金学上相容以便焊接。
参见图3，基板102还可以包括多个流通孔115，其延伸穿过基板的底面和顶面。流通孔115建立了从下方的基板102到由管120形成的巢室110的通道。优选地，每个巢室110设有单个流通孔115。流通孔115被设置作为入口以便于当具有热载荷的燃料组件设置在其中时，池水自然热虹吸流动通过巢室110。更具体地，当热的燃料组件设置在浸入环境中的巢室110中，环绕燃料组件的巢室内的水变热，由此由于密度降低而上升，增加了浮力，从而建立了自然的向上流动模式。当热水上升并经由管开口顶端112(见图1)排出时，较冷的水通过流通孔115被吸入巢室的底部。然后，此沿着燃料组件的热诱导的水流和循环模式继续自然地进行从而耗散了由组件产生的热量。
参见图1和3，基板12也包括多个可调节高度的基座104，其连接至基板102的底面。在一个实施例中(举例而不限于)，调节方式可以通过螺纹基座组件实现。可调节高度的基座104确保了在燃料池的底板106和基板110的底面之间存在空间，因此建立了充水入口，从而水向上流动穿过流体孔115和巢室110。
可调节高度的基座104间隔设置以为基板102以及燃料元件架提供一致的支持。每个基座104优选地单独地调节至水平，并且将燃料元件架支持在非一致的乏燃料池底板106上。在一些实施例中，基座104可以螺栓连接至基板。当然，在另外的实施例中，基座104可以通过其它方式被附接至基板102，包括但不限于焊接或者螺纹连接。在焊接基座104的情况下，可以使用防爆的不锈钢-铝板以作为过渡。
II通量阱燃料元件架实施例
参见图2，公开了根据本发明的另一个实施例的通量阱型燃料元件架200的立体图。类似于图1所示且在其中描述的非通量阱型燃料元件架100，元件架200是类似于蜂巢状、直立的、棱柱形模块。因为燃料元件架200的许多结构和功能特征与燃料元件架100相同，下面仅讨论燃料元件架200具有显著不同的方面，可以理解上面关于燃料元件架100讨论的其它概念也适用。
图4是图2所示的燃料元件架200的一部分的俯视图。
参见图2和4中，管120可以是与燃料元件架100中具有相同的一般结构，但具有在基板102上不同的物理布局和排列。在该实施例中，管120在基本上垂直的方向被连接到基板102的顶面，并且在X-Y水平面上彼此侧向/横向间隔开，以形成在紧密相邻的管之间的通量阱空间202。
因此，在通量阱型燃料元件架中，应该指出的是巢室110的纵向侧壁116未被共享以形成相邻巢室110的部分，而是通过通量阱空间202相邻巢室的侧壁独立地间隔开。通量阱空间202在水平面X-Y上和沿着管120的高度H纵向地在巢室110之间的两个正交方向延伸，如图4最佳所示。通量阱空间202由通量阱空间202a和通量阱空间202b组成，通量阱空间202a在沿着X轴线测量的相邻的管120的侧壁116之间限定，每个通量阱空间202a形成距离为d1的间隙而将管分隔；通量阱空间202b在沿着Y轴线测量的相邻的管120的侧壁116之间限定，每个通量阱空间202b形成距离为d2的间隙而将管分隔。在优选实施例中，通量阱空间202a和202b不同，从而距离d1和d2不相等，如图4所示。在此示例性的实施例中，距离d2大于d1，在沿着X轴线之间的管之间建立了比沿着轴线Y之间的管更宽的通量阱空间。在其它可能的实施例中还可以有相反的排列。
应当理解不相等的通量阱空间202a和202b的结果是建立了从俯视图看去为直线多边形的燃料元件架200形状，其由管120的格栅阵列形成，其中元件架的整体总长度LR和元件架的整体总宽度WR是不相等的，从而长度LR大于宽度WR，或者反之。在一个实施例中，如图4所示，这允许每个具有方形侧向截面结构的管120(即，如图3所示的Lc＝Wc)通过依靠通量阱空间202的操作而被使用，从而形成整体的燃料元件架200的形状，其中长度Lr大于宽度Wr或者反之。此设置的优点是完全地利用了燃料池底板106的可使用表面积，用于在通量阱型燃料元件架中存储燃料组件。
在可替代的实施例中，每个管120的侧向截面宽度Wc和长度Lc不同和不相等，而通量阱空间202可以是相同和相等的(即分别为通量阱空间202a和202b，以及距离d1和d2)。这些可替代的通量阱燃料元件架的结构和配置均可以产生整体总长度LR和总宽度WR不相等的燃料元件架，从而长度LR大于宽度WR，或者反之。
应该注意到由通量阱空间202建立的管120之间的间隙起到中子通量阱的作用，其降低和/或消除了临界性的危险。通量阱空间202能够被设计成任意所需要的宽度，而确切的宽度取决于所存储的燃料组件的放射性水平，管120的结构材料，以及燃料元件架100被浸没的燃料池水的性质。在一些可能的代表性的实施例中，通量阱空间202的宽度介于30毫米和50毫米之间，更优选地，在25毫米和35毫米之间，最优选地，约38毫米。
在管120之间的通量阱空间202中可插入隔离件，其在一个实施例中为隔离杆204的形式，以将通量阱空间140保持在所需的宽度，并且对燃料元件架204提供附加的侧向结构稳定性。如图2所示，隔离杆204可以延伸至少部分管120的高度H，在此情况下，多个纵向间隔开的隔离杆可以被设置在每个通量阱空间202中。在其它可能的实施例中，每个通量阱空间202中可以设置单个隔离杆204，其延伸大部分的管高度H，在一些实施例中，其延伸大致管的整个高度H。隔离杆可以具有任何合适的侧向截面结构，包括但不限于圆形和直线边的。隔离件不仅仅限于诸如隔离杆204的结构，在其它实施例中，可以由各种各样可能的形状和尺寸的隔离件组成，包括块、销、焊接桩、夹等等，只要隔离件能够工作以将通量阱空间202保持在管之间。
在一个实施例中，隔离杆204优选地由金属制成，诸如但不限于，铝或者金属基材料，诸如硼浸渍的铝。隔离杆204可以通过现有技术中使用的任何适当的方式附接到管120，包括但不限于，焊接(如塞焊)。
应当注意到在图4中为清楚起见将隔离杆204删除。
III带槽板燃料元件架实施例
现在参见图6,7A,7B,7C和8，介绍了燃料元件架300由以自互锁方式排列的多个带槽板形成。燃料元件架300设计成使得通量阱340类似于前述的燃料元件架200和直线多边形巢室301的侧向或横向截面(俯视图)。巢室301优选地为矩形侧向截面，每个的宽度Wc和长度Lc相等形成正方形，带有通量阱空间202的，每个的宽度Wc和长度Lc不相等(以已在上文中参见图2,4所述的方式)。
应该注意和理解所述的带槽板概念可以被用来形成类似于本文所述的燃料元件架100的没有通量阱空间202的非通量阱燃料元件架，其中在一些实施例中，巢室301的宽度WC和长度Lc不同和不相等。
在下文描述燃料元件架300和其部件中，相对术语诸如，顶部、底部、上方、下方、水平、垂直向上和向下，是相对于图6中所示的大致垂直取向而使用的。此外，为了避免附图混乱，处于对读者能够识别重复的元件的理解，仅有一部分部件被编号。
因为燃料元件架300的许多结构和功能特征与上述的燃料元件架100,200相同，下文中仅讨论那些燃料元件架300有显著区别的方面，应当理解上文中关于燃料元件架100,200的其它概念和结构是适用的。
燃料元件架300一般包括巢室301的阵列，其由可滑动地以互锁直线排列方式组装的带槽板370-372的格栅形成。带槽板370-372的格栅位于基板310的顶部并且与其连接。整个燃料元件架体是由三种类型的带槽板形成：中板370，顶板371，底板372.底板包括辅助孔321，如前所述便于热虹吸流入巢室301。
现在参见图7A-7C，分别介绍中板370，顶板372和底板372。如图所示，底板372仅为中板370上半部，在其底部边缘切有辅助孔321。类似地，顶板371仅为中板370的下半部。底板372和顶板371仅用在燃料元件架体的底部和顶部以覆盖由中板370形成的中间段380(图8)，从而燃料元件架体具有水平的顶部和底部边缘。
板370-372每个包括多个槽374和端部突起375，其策略性地设置成便于滑动组装以建立燃料元件架体。槽374设置在板370-372的顶部边缘和底部边缘。在每个板370-372的顶部边缘上的槽374与在相同的板370-372的底部边缘上的槽374对准。槽374延伸穿过板370-372四分之一的板370-372的高度。端部突起375从板370-372的侧向边缘延伸，优选地为板370-372一半的高度。端部突起375与相邻的板370-372的侧向边缘中的凹口可滑动地匹配，这是由于突起375的存在而获得的自然结果。
板370-372优选地由金属基复合材料构成，更优选地为非连续增强铝/碳化硼金属基复合材料，最优选地为硼浸渍的铝。一种适合的材料是以商标名MetamicTM销售的。
现在参见图8，介绍了燃料篮的单个中段380。燃料元件架300的每个中段380包括以直线结构排列的中板370的格栅，从而形成巢室301和通量阱340的垂直部分。在建立中段380中，第一中段370垂直排列。然后，第二中段370排列在其上方，与第一中段270大致成90度角，以便其相应的槽374对准。然后，第二中段270下降到第一中段370上，由此使得槽374互锁，如图所示。所有的中段370如此重复直至建立起所需要的直线结构，因此建立起段380.
在建立燃料元件架体中，段380的槽374和端部突起375与相邻的段380互锁在一起从而禁止了段380之间的相对水平和旋转运动。段380彼此交叉互锁以形成堆叠的组件，即燃料元件架体。燃料元件架300优选地包括至少四个段380，更优选地至少10个段380。所有的段380具有大致相同的高度和结构。
因此，整个燃料元件架300由带槽板370-372形成，其具有中板370的大致一体的结构，除了顶板371和底板372必须通过切割中板370和增加切块(cutout)321来形成。
此外，由于带槽板370-372的互锁特性，不需要隔离件来维持通量阱340。因此，在一些实施例中，燃料元件架300在通量阱340中没有隔离件。
由于本发明已经充分详细地描述和说明，本领域的技术人员能够方便地制造和使用它，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，各种替代，修改和改进应当是显而易见的。