Brevet FR2511176A1 — publié le 19830211

L'invention concerne un récipient blindé pour transport et/ou stockage d'éléments combustibles de réacteur nucléaire irradiés, ce récipient comportant - une enveloppe de pourtour, - un fond, et - un système de fermeture blindée, et étant tel que l'enveloppe de pourtour et le fond soient d'une seule pièce en fonte ou en acier moulé et que l'enveloppe possède des ailettes de refroidissement venues de fonderie et éventuellement dotées de discontinuités. Les récipients ou conteneurs blindés pour transport et/ou stockage du genre précite 8 connus dans l'art antérieur (voir, par exemple, la demande de brevet Allemand 29 05 094) ont fait leurs preuves. Ils possèdent (à l'exeep- sur leur bord supérieur et d'un renflement tion d'un renflement/ analogue dans la région de leur fond), une épaisseur de paroi qui est partout la m8me et qui est établie en fonction du rayonnement radioactif qu'il faut arrAter. Cela a fait ses preuves. Les ailettes de refroidissement assurent un refroidissement suffisant et garantissent une répartition suffisamment homogène de la température sur toute la hauteur de l'enveloppe du récipient.Or, les récipients blindés pour transport et/ou stockage doivent aussi recevoir des éléments combustibles de réacteur nucléaire irradiés qui produisent un rayonnement radioactif dont l'intensité n'est pas la même sur toute leur longueur, ces éléments étant notamment plus rdaediloeauci slideaunsq % drtng! cv celle trémités. Dans le cas des éléments combustibles irradiés, cela est eln rapport avec, par exemple, la distribution du flux neutronique dans un coeur de réacteur. Cela se manifeste de façon extrême dans le cas d'un élément combustible qui a travaillé dans un réacteur du type surgénérateur rapide et dont seule une courte portion de l'ordre de 1 mètre de long a été excitée" pendant l'irradiation pour former un produit de fission, etc., alors que la longueur totale d'un tel élément combustible est de l'ordre de 5 mètres.La zone fortement irradiée, donc fortement radioactive, se trouve dans la rdgion du milieu d'un tel élément combustible de réacteur nucléaire L'invention a pour but de réaliser un récipient ou conteneur de genre mentionné, de façon qu'il convienne aussi pour recevoir des éléments combustibles de réacteur nucléaire irradiés qui, produisant un rayonnement radioactif dont l'intensité n'est pas la même sur toute leur longueur, irradient fortement en particulier dans la région de leur milieu. Pour atteindre ce but, l'invention préconise que, dans la région environnant la moitié de sa hauteur, l'envelop- pe de pourtour possède une épaisseur de paroi plus forte obtenue par un accroissement d'épaisseur vers ltextérieur, cet accroissement d'épaisseur formant un renflement circulaire, et que les ailettes de refroidissement aient une hauteur réduite dans la région de ce renflement et possèdent un dos sensiblement égalisé, c'est-à-dire ne soient pas particulièrement en saillie vers l'extérieur dans la région dudit renflement. L'invention part de la reconnaissance du fait que, pour recevoir les éléments combustibles mentionnés, il n'est pas nécessaire que toute l'enveloppe ait une épaisseur accrue. Un épaississement dans la région médiane est suffisant. Bien entendu, un tel récipient blindé pour transport et/ou stockage peut aussi recevoir des éléments combustibles habituels produisant un rayonnement radioactif d'intensité égale sur toute leur longueur. I1 s' avère, de façon surprenante, que, pour assurer un refroidissement suffisant, il n'est pas nécessaire que les ailettes de refroidissement forment, dans la région du renflement de l'enveloppe (c'est-8-dire du blindage), une saillie correspondante vers l'extérieur.Lorsque le récipient est debout il se produit aussi dans la région du renflement un refroidissement suffisant par effet de cheminée et effet de Venturi.:-Afinlclu cet effet de Venturi ne soit pas perturbé, il est recommandé que le renflement soit progressif, c'est-à-dire présente un profil continudépourvu de transition brutale nen gradinff, Afin d'assurer un arrAt suffisant du rayonnement neutronique dans cette région, l'invention propose en outre qu'une enveloppe formant écran pour les neutrons soit placée, en plus, par dessus les ailettes, cela dans la région du renflement. I1 peut s'agir d'une simple enveloppe en matière plastique, ayant par exemple la forme d'un tronçon de tube à diamètre adapté.Lorsque cette enveloppe anti-neutrons est en place il y a encore un refroidissement suffisant grâce à l'effet de cheminée et à l'effet de Venturi. La description qui va suivre, en regard du dessin annexe à titre d'exemple non limitatif, permettra de bien comprendre comment la présente invention peut être mise en pratique. La figure 1 représente une vue en coupe. axiale d'un récipient blindé pour réaliser, sous blindage, le transport et/ ou le stockage. La figure 2 représente une vue partielle de dessus, partiellement coupée, du récipient selon la figure 1. Le récipient ou conteneur blindé permettant de stocker et/ou transporter sous blindage, tel que représenté sur les figures, est destiné à recevoir des éléments combustibles de réacteur nucléaire irradiés. La structure fondamentale de ce récipient comporte - une enveloppe 1 formant la paroi de pourtour du récipient, brièvement appelée "enveloppe de pourtour" - un fond 2 de ce récipient, et - le système 3 de fermeture blindée, ce système comportant plusieurs couvercles. L'enveloppe de pourtour I et le fond 2 peuvent être d'une seule pièce en fonte moulée, par exemple e:n fonte sphé rolithique(fonte modulaire), ou en acier moulé. L'enveloppe 1 possède des ailettes de refroidissement 4 venues de fonderie, lesquelles sont uniformes et vont sensiblement d'un bout à l'autre sans interruption. Toutefois, ces ailettes pourraient aussi comporter des interruptions ou lacunes. Dans une région sensiblement située aux environs de la moitié de sa hauteur, l'enveloppe de pourtour 1, possède une plus forte épaisseur de paroi obtenue par un accroissement d'épaisseur vers l'extérieur, formant par conséquent un ren qui fait rlement 5 qui est circulaire (c'est-à-dire/le tour du réci- pient). Dans la région de ce renflement 5, les ailettes de refroidissement ont une hauteur réduite de façon qu'en cet endroit leur dos (bord extérieur) 6 ne forme pas, par rapport donc aux autres régions, une saillie vers ltextérieur et soit/sen- siblement égalisé. Comme indiqué sur la figure 1, on peut ajouter au récipient, autour de celui-ci, une enveloppe ou un entourage 7 formant écran pour les neutrons. Une telle enveloppe peut Aetre faite, par exemple, en matière plastique. Elle est placée par dessus les ailettes (4), dans la région du renflement (5). Le résultat ainsi atteint est que ce récipient ou conteneur blindé, pour transport et/ou stockage, convient aussi pour recevoir des éléments combustibles de réacteur nucléaire qui irradient un rayonnement radioactif dont l'intensité n'est pas la meme sur toute leur longueur, c 'est-à-dire -dans le présent exemple- qui sont plus fortement radioactifs dans leur région médiane que dans la région de leurs extrémités. I1 y a alors non seulement un effet de blindage suffisant vis-b-vis de la radioactivité, mais aussi un refroidissement suffisant puisqu'un "effet de cheminée" et un effet de Venturi sont obtenus justement dans la région du renflement 5du blindage, ce qui améliore le transfert de chaleu; si bien que le rerroidisssement est suffisant bien que les ailettes de refroidissement 4 soient moins hautes dans cette région. REVENDICATIONS 1- Récipient blindé pour transport et/ou stockage, sous blindage, d'éléments combustibles de réacteur nucléaire irradiés, ce récipient comportant - une enveloppe de pourtour (1), - un fond (2), et - un système de fermeture blindée (3), et étant tel que l'enveloppe de pourtour et le fond soient d'une seule pièce en fonte ou en acier moulé, et que l'enveloppe de pourtour possède des ailettes de refroidissement venues de fonderie et éventuellement dotées d'interruptions, ce récipient étant caractérisé par le fait que dans une région sensiblement située aux environs de la moitié de sa hauteur, l'enveloppe de pourtour (1) possède une plus forte épaisseur de paroi obtenue par un accroissement d'épaisseur vers l'extérieur, lequel accroissement forme un renflement circulaire (5), et par le fait que les ailettes de refroidissement (4) ont une hauteur réduite dans la région de ce renflement, et possèdent un dos (6) sensiblement égalisé. 2.- Récipient selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'une enveloppe (7) formant écran pour les neutrons est placée, en plus, par-dessus les ailettes de refroidissement (4), cela dans la région du renflement (5).