Brevet FR2471027A1 — publié le 19810612

1*... 2471027 L'invention concerne un vase de transport et/ou de stockage pour des matières radioactives, qui émettent des rayonnements contre les neutrons étant placé entre les ailettes de refroidis- sement en forme de nervures. Les vases utilisés pour le transport et/ou le stockage d'éléments combustibles brûlés, doivent enfermer en toute sécurité la radioactivité des matières contenues, et démontrer par des tests sévères que ces résultats sont assurés même dans des conditions accidentelles extrêmes. Mais ils doiven simultanément assurer aussi le blindage contre le rayonnement gamma et neutronique libéré lors des réactions de désintégration radioactives, et l'évacuation de la chaleur de désintégration. Les vases blindés connus sont constitués le plus souvent par un récipient de base métallique ayant la résistance mécanique nécessaire et l'épaisseur de paroi requise pour assurer le blindage contre les rayons gamma, fait habituel- lement d'acier ou d'une combinaison de plomb et d'acier, et d'une coquille extérieure en matériau de blindage anti-neutrons, le plus souvent des billes de polyéthylène coulées dans une résine synthétique. Généralement, sur le corps de base métallique, on soude ou brase des nervures ou ailettes conduc- trices thermiques, traversant la couche de résine. Elles sont nécessaires pour augmenter la surface métallique dans les récipients, qui sont prévus pour une grande capacité calorique, et pour évacuer la chaleur à travers la couche de blindage anti- neutrons généralement mauvaise conductice thermique. i L'inconvénient de ces constructions est que déjà de faibles collisions des vases, comme il peut en survenir dans les opérations courantes, peuvent aussi endommager la couche de résine et nécessiter ainsi de coûteuses réparations D'autres inconvénients sont provoqués par le nettoyage et la décontamination. Un autre inconvénient de ces vases blindés connus consiste en ce que l'épaisseur du blindage anti-neutrons doit être calculéepour le cas extrême prévu au cours du transport 2 4 7 10 2 7 donc n'est pas variable. Il en est de même pour des vases dans lesquels une matière absorbant les neutrons est disposée dans des cavités du corps de base métallique. Le document DE 2065863 décrit des pièces de blindage anti-neutrons, entre autres des douves de tonneaux en bois., ou dtautres matériaux appropriés contenant de l'hydro- gène, éventuellemet injectés de bore, ces pièces étant disposées entre les ailettes de refroidissement et serrées sur le corps de base. D'importants inconvénients sont cependant constitués ici par l'inflammabilité, les variations de teneur en eau si l'on utilise du bois, la conductivité thermique défavorable et les propriétés limitées d'absorption des neutrons. La déconta- mination est difficile, les fentes entre les corps et les ailettes de refroidissement étant des cas de contamination typiquement inadmissibles. En conséquence, l'invention a pour objectif de proposer un vase de transport et/ou de stockage pour des matières radioactives, qui émettent des rayonnements tout en évitant les inconvénients metionnés. -A cet effet l'invention propose que le blindage anti-neutrons disposé entre les ailettes de refroidis- sement soit muni d'un recouvrement. L'invention sera mieux comprise en regard des dessins I - IV annexés, qui sont des représentations schématiques de divers modes de réalisation de l'invention. On place le blindage anti-neutrons 3 entre les ailettes de refroidissement 1, disposées sur le corps de vase 2. Ce blindage est couvert par un recouvrement 4, qui est serré entre les ailettes de refroidissement 1. Il s'est avéré avantageux que le couvercle 4 soit en métal et qu'il soit fixé sur le vase de transport et/ou de stockage, au moyen de vis. La 3.- 2471027 tête de vis peut être recouverte par une masse amovible coulable par exemple. Selon un mode de réalisation avantageux du dispositif selon l'invention, le blindage anti-neutrons 3 est recouvert de tous c8tés, ce recouvrement étant constitué par une partie supérieure 4a et une partie inférieure 4b, dont l'étanchéité réciproque est assurée au moyen d'un élément d'étanchéité 5. L'orifice 13 est recouvert si besoin est, avant l'introduction du blindage anti-neutrons 3, d'une feuille 14 facile à transpercer. Il s'est souvent avéré avantageux de montez sur les ailettes de refroidissement 1, des saillies 8 en forme de nez, en particulier aussi sous forme de saillies 8a se prolongeant jusqu'à la surface du corps de vase 11. Les saillies 8 et 8a représentent des appuis ou butées, sur lesquels les recouvrements 4 peuvent être fixés au moyen d'un ajustement par serrage 10 ou avec des vis 6a. Du point de vue de la technique de fabrication, les saillies 8 moulées et coulées se sont avérées particulièrement efficaces. Les saillies 8 peuvent également être montées en plusieurs rangées 8b et 8c sur les ailettes de refroidissement 1. On obtient ainsi pour la fixation des couver- cles 4, différentes possibilités pour adapter le volume variable du blindage anti-neutrons 3, en changeant la hauteur A ou B, conformément aux exigences de la matière radioactive à transpor- ter ou à stocker. Il peut être également avantageux que le couvercle 4 glisse dans des rainures 12 se trouvant sur les ailettes de refroidissement 1. Ainsi le blindage anti-neutrons 3 est totalement efficace sur toute la section libre entre les. ailettes de refroidissement. Il est particulièrement avantageux de remplir les fentes 9 entre le couvercle 4 et les ailettes de refroidissement 1 ou les saillies 8, avec un matériau 7 élasti- que imperméable à l'eau, comme les caoutchouc-silicone ou autres. Les têtes de vis 6, 6a peuvent être également-recouverte du même matériau. Grâce à la liaison entre le couvercle 4 et les ailettes de refroidissement c'est-à-dire le corps de vase 2, au moyen de vis 6 ou 6a, on obtient également une évacuation avantageuse de l'émission de chaleur qui se produit 4.- 2471027 au sein des matières radioactives disposées dans le vase. Il est particulièrement avantageux que le couvercle 4 soit en métal avec des additifs absorbant les neutrons, comme par exemple le cadmium, le bore ou des terres rares appropriées. Il est possible également avec le vase selon l'invention, d'introduire des matières pulvérulentes appropriées, comme blindage anti-neutrons 2, entre les ailettes de refroidissement. Comme matière pulvérulente de blindage anti-neutrons, on peut utiliser par exemple un mélange de graphite et dtoxyde de gadolinium. Des mélangés de ce type comporte également des propriétés avantageuses de conduction thermique, et se laissent en outre compacter par vibrations. La conductivité thermique du blindage anti-neutrons 2 est particulièrement améliorée par mélange de copeaux ou "Whiskers" 15, bons conducteurs. L'invention permet de protéger le blindage anti-neutrons 3 contre la contamination, l'humidité, la corro- sion et les accidents et d'ajuster aisément le blindage anti- neutrons 3 aux différentes exigences du moment, qui dépendent de la matière radioactive se trouvant dans le vase, des blindages anti-neutrons pulvérulents pouvant être également utilisés. L'évacuation de la chaleur est également améliorée par ltin- vention. Les réparations du blindage anti-neutrons peuvent s'effectuer dans de bonnes conditions avec économie de temps et d'argent. L'invention a fait ses preuves pour des vases à ailettes de refroidissement longitudinales. Elle est cependant applicable également à des vases à ailettes transver- sales. Le recouvrement 4, c'est-à-dire les parties supérieure ka et inférieure 4b du recouvrement, peuvent être aussi divisées de telle façon; qu'il y ait toujours un nombre approprié de segments ou de portions de blindage anti-neutrons recouverts REVENDICATIONS 1o- Vase de transport et/ou de stockage pour des matières radioactives, qui émettent des rayonnements Yet y, et produisent une quantité de chaleur notable, essen- tiellement constitué par un vase ayant une fonction de blindage contre les rayonslr, par un blindage contre les neutrons et par des ailettes de refroidissement, le blindage contre les neutrons étant placé entre les ailettes de refroidissement en forme de nervures, caractérisé en ce que le blindage anti- neutrons (3) est muni d'un recouvrement (4). 2.- Vase selon la revendication 1, carac- térisé ence que le recouvrement (4) est métallique. 3.- Vase selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le recouvrement (4) enveloppe de toutes parts le blindage anti-neutrons (3). 4.- Vase selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le recouvrement (4) est constitué par une partie supérieure (4a) et une partie inférieure (4b) dont l'étanchéité réciproque est assurée par un élément d'étanchéité (5). 5.- Vase selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les ailettes de refroidissement (1) comportent des saillies (8) en forme de nez. 6.- Vase selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les saillies (8a) se prolongent jusqu'à la surface du corps du vase (11). 7.- Vase selon l'une quelconque des reveneications 1 à 6, caractérisé en ce que les saillies (8) sont coulées avec la pièce. 8.- Vase selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le recouvrement (4) est fixé sur le corps du vase (2) au moyen de vis (6). 9.- Vase selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le recouvrement (4) est fixé sur les saillies (8). 10.- Vase selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le recouvrement (4) est introduit dans des rainures (12) se trouvant sur les ailettes de refroidissement (1). 6.- 2471027 11.- Vase selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la fente (9) entre les ailettes de refroidissement (1) et le couvercb (4) est remplie avec un matériau (7) approprié, élastique et étanche à l'eau. 12.- Vase selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le blindage anti- neutrons (3) est constitué par une matière pulvérulente. 13.- Vase selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le blindage anti- neutrons (3) contient des copeaux ou "Whiskers" (15) appropriés, bons conducteurs thermiques.