Brevet FR2503437A1 — publié le 19821008

La présente invention concerne un récipient ou château de transport et de stockage de combustible nuclé- aire. Les châteaux pour éléments de combustible nu- cléaire irradié doivent posséder une grande robustesse mécanique afin qu'ils supportent des détériorations pos- sibles lors du transport et ils doivent contenir en sé- curité la radioactivité du combustible nucléaire placé à l'intérieur. A cet effet, un château comporte des parois épaisses présentant la résistance mécanique nécessaire et donnant la protection voulue contre les rayons gamma. En outre, un blindage contre les neutrons est nécessaire et il faut que la chaleur dégagée par la désintégration radio- active soit dissipée. L'invention concerne un château de transport et de stockage de combustible nucléaire irradié qui comprend un récipient cylindrique creux, des ailettes de refroidis- sement placées à l'extérieur du récipient, et une enveloppe externe d'une matière assurant une protection contre les neutrons et entourant les ailettes, l'enveloppe étant placée radialement à distance des extrémités des ailettes afin que de l'air de refroidissement puisse circuler autour du récipient. De préférence, l'enveloppe est formée de deux parties raccordées. Le château peut comporter un dispositif de support d'un manchon qui s'ajuste sur l'enveloppe formée d'une matière absorbant les neutrons lorsque le château doit être immergé dans une piscine de stockage. D'autres caractéristiques de l'invention res- sortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe axiale d'un château de transport et de stockage de combustible nucléaire ir- radié; et la figure 2 est une coupe par le plan repéré par la ligne B-B sur la figure 1. Un château creux destiné à contenir un combustible nucléaire irradié comporte un récipient cylindrique 1, avantageusement formé d'acier doux, revêtu d'acier inoxy- dable, et ayant un couvercle amovible 2. Des dispositifs amortisseursde chocs 3 sont fixés à la base et au couvercle du récipient et des tourillons 4 sont placés aux extrémités du récipient afin qu'ils puissent être utilisés par une installation de levage. Des soupapes 5 et 6 de purge et évent respectivement sont placées dans la base et dans le couvercle du récipient, la première étant représentée à 90 degrés de sa position normale sur la figure 1. Le réci- pient a des ailettes périphériques 7 de refroidissement destinées à dissiper la chaleur dégagée par désintégra- tion radioactive du combustible placé dans le récipient. Un dispositif de protection neutronique est placé autour du récipient, à l'extérieur des ailettes 7 de refroi- dissement. Ce dispositif de protection ou blindage com- porte une enveloppe cylindrique annulaire avantageusement formée de deux parties hémicylindriques 8 et 9 qui sont montées autour du récipient. L'enveloppe contient une ma- tière 10 de protection contre les neutrons, par exemple du polystyrène expansé par de l'eau. Comme l'indique la figure 2, les deux parties de l'enveloppe sont raccordées au niveau de deux bords longitudinaux adjacents par des charnières 11 et peuvent être fixées par des dispositifs 12 à genouillère à ridoir réglable, au niveau des autres bords longitudinaux, si bien que les parties d'enveloppe peuvent être placées autour du château puis serrées sans jeu contre le récipient en étant maintenues à distance par des ai- lettes 7 de refroidissement. La paroi interne de chaque partie d'enveloppe a des éléments d'entretoise 13 qui sont au contact de l'extérieur du récipient. Ces éléments 13 d'entretoise sont disposés entre des ailettes adjacentes de refroidissement et ont une longueur supérieure à celle des ailettes si bien que chaque partie d'enveloppe se trouve à distance des extrémités externes des ailettes. Plusieurs fentes 14 régulièrement réparties sont formées dans chaque élément 13 d'entretoise près de la paroi interne de chaque partie d'enveloppe. Les parois du récipient atténuent le rayon- nement gamma et de l'air de refroidissement peut circuler autour des ailettes 7, dans l'enveloppe. Comme l'indique la figure 2, le récipient a une matière 15 de protection contre les neutrons placée en face des espaces formés dans l'enveloppe, c'est-à-dire au niveau des charnières et des dispositifs de fermeture à genouillère. Les extrémités du récipient ont des anneaux 16 d'enveloppement aboutissant chacun à un joint qui coopère avec un manchon cylindrique 17 qui peut coulisser sur ces anneaux d'enveloppement. Le manchon est placé autour de l'enveloppe de matière absorbant les neutrons lorsque le château doit être immergé dans une piscine, à un emplace- ment de stockage. Lors de l'utilisation en vue d'un transport de combustible nucléaire irradié, le château a normalement une orientation horizontale et le manchon 17 est supprimé. Avec une telle orientation, l'air de refroidissement peut pénétrer à l'intérieur de l'enveloppe par les espaces for- més au niveau des charnières et des dispositifs de ferme- ture et peut sortir par ces mêmes espaces, le château étant disposé de manière que ces espaces se trouvent à la partie supérieure et à la partie inférieure du château, comme représenté sur la figure 2. Lorsque le château est vertical, le manchon 17 étant encore supprimé, l'air de refroidissement peut remonter par convection à l'intérieur de l'enveloppe étant donné que les ailettes et l'enveloppe sont espacées et que des fentes sont formées dans les éléments d'entre- toise. REVENDICATIONS 1. Château de-transport et de stockage de combus- tible nucléaire irradié, du type qui comprend un récipient cylindrique (1) et des ailettes de refroidissement (7) formées à l'extérieur du récipient, le château étant carac- térisé en ce qu'il comporte une enveloppe externe (10) formée d'une matière de protection neutronique, placée autour des ailettes, l'enveloppe étant disposée radia- lement à distance des ailettes (7) afin que de l'air de refroidissement puisse circuler autour du récipient. 2. Château selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enveloppe est formée de deux parties hémicylindriques (8, 9), ayant des charnières (11) sur deux bords adjacents et un dispositif réglable de raccordement (12) sur les deux autres bords adjacents. 3. Château selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte des éléments d'entretoise (13) placés à l'intérieur de l'enveloppe et destinés à être au contact avec l'extérieur du récipient. 4. Château selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque élément d'entretoise a des fentes distantes (14) dans des positions adjacentes à l'enveloppe. 5. Château selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte un manchon amovible (17) placé sur le récipient autour de l'enveloppe.