(57)【要約】本発明は、核燃料集合体を輸送および／または保管するためのラック装置に関する。ラック装置は、中性子吸収および熱伝導のための複数の第１の段（Ｅｉ−１，Ｅｉ＋１）と、前記複数の第１の段と交互に配置された、機械的強度のための複数の第２の段（Ｅ２ｉ）を備える。複数の第１の段（Ｅｉ−１，Ｅｉ＋１）の各々は、ホウ素を含むアルミニウム合金からなり、交錯ノッチ（６ａ，６ｂ）を有する第１と第２の組立品を含む。複数の第２の段（Ｅｉ）の各々は、積層方向（８）に積層され、中性子吸収要素を含有しない１以上の材料からなる、第１と第２の構造（７ａ，７ｂ）を備える。当該構造（７ａ，７ｂ）には、積層方向（８）において対向する縁上にノッチがない。
2019501378.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
核燃料集合体を輸送及び／又は保管するための保管装置（１）であって、
前記保管装置（１）は、
各々が核燃料集合体を受け入れるための複数の隣接するハウジング（２）と、
前記複数のハウジングの長軸（４）に対して平行な積層方向（８）に沿って積層された複数の段（Ｅ１，Ｅ２）と、
を備え、
前記複数のハウジングは、前記複数の段によって完全に又は部分的に定められ、
前記保管装置（１）は、
中性子吸収および熱伝導のための複数の第１の段（Ｅ１，Ｅｉ−１，Ｅｉ＋１）と、
前記積層方向（８）に沿って前記第１の段と交互に配置された、機械的強度のための複数の第２の段（Ｅ２，Ｅｉ）と、を備え、
前記複数の第１の段（Ｅ１，Ｅｉ−１，Ｅｉ＋１）の各々は、
前記積層方向（８）に直交する第１の方向（１０）に沿って延在する少なくとも１つのノッチ付き組立品（６ａ）と、
前記第１の方向（１０）及び前記積層方向（８）に直交する第２の方向（１２）に沿って延在する少なくとも１つの第２のノッチ付き組立品（６ｂ）と、を備え、
前記第１の組立品と前記第２の組立品は、交錯され、
前記第１の組立品と前記第２の組立品の各々は、ホウ素を含むアルミニウム合金の少なくとも１つの要素を含み、
前記複数の第２の段（Ｅ２，Ｅｉ）の各々は、
前記第１の方向（１０）に沿って延在する少なくとも１つの第１の構造（７ａ）と、
前記第２の方向（１２）に沿って延在する少なくとも１つの第２の構造（７ｂ）と、
を含み、
前記第１の構造と前記第２の構造は、前記積層方向（８）に沿って積層され、
前記第１の構造と前記第２の構造の各々は、中性子吸収要素を含有しない１つ以上の物質からなり、
前記第１の構造と前記第２の構造の各々は、前記積層方向に沿って対向する縁にノッチがないと共に、全ての横方向断面に沿って略一定の高さを有する横方向断面を有し、
いずれか一方側に第１の段（Ｅｉ−１）及び第１の段（Ｅｉ＋１）が配置されている第２の段（Ｅｉ）のうち少なくとも１つに関して、
前記第２の段（Ｅｉ）の第１の構造（７ａ）は、前記第１の段（Ｅｉ−１）の第１のノッチ付き組立品（６ａ）の縁（６ａ”）上に載っていると共に、前記第１の段（Ｅｉ−１）の第２のノッチ付き組立品（６ｂ）のノッチ（２２”）を貫通し、
前記第１の段（Ｅｉ＋１）の第２のノッチ付き組立品（６ｂ）の縁（６ｂ’）が前記第２の段（Ｅｉ）の第２の構造（７ｂ）の上に載っていると共に、前記第２の段（Ｅｉ）の第２の構造（７ｂ）が前記第１の段（Ｅｉ＋１）の第１のノッチ付き組立品（６ａ）のノッチ（２４’）を貫通している、
保管装置（１）。
【請求項２】
前記第１及び第２の組立品（６ａ，６ｂ）は、前記積層方向（８）に沿って対向する縁の各々においてノッチを有する、請求項１に記載の保管装置。
【請求項３】
前記交互になった第１の構造（７ａ）と第１のノッチ付き組立品（６ａ）は、第１のハウジング分離パ−ティション（９）を形成し、２つのハウジング（２）が前記第１のハウジング分離パ−ティション（９）のいずれか一方側において定められ、
前記交互になった第２の構造（７ｂ）と第２のノッチ付き組立品（６ｂ）は、第２のハウジング分離パ−ティション（１１）を形成し、２つのハウジング（２）が前記第２のハウジング分離パ−ティション（１１）のいずれか一方側において定められ、
前記第１と第２の分離パ−ティションは、互いに直交する、
請求項１または２に記載の保管装置。
【請求項４】
前記第１と第２のパ−ティション（９，１１）の各々は、略一定の厚さ（Ｅｐ）を有する、請求項３に記載の保管装置。
【請求項５】
前記複数の第１の段（Ｅ１，Ｅｉ−１，Ｅｉ＋１）の各々は、前記第１と第２のノッチ付き組立品（６ａ，６ｂ）の間の交錯ゾーン外において、前記積層方向（８）に沿った第１の中間高さ（Ｈ１）を有し、
前記複数の第２の段（Ｅ２，Ｅｉ）の各々は、前記第１と第２の構造（７ａ，７ｂ）の間の交差ゾーン外において、前記積層方向（８）に沿った第２の中間高さ（Ｈ２）を有し、
前記第１と第２の中間高さ（Ｈ１，Ｈ２）は、０．１＜Ｈ２／Ｈ１＜０．３５の条件を満たす、
請求項１から４のうちいずれか一項に記載の保管装置。
【請求項６】
前記第１の高さ（Ｈ１）は、１００ｍｍより高い、請求項１から５のうちいずれか一項に記載の保管装置。
【請求項７】
前記第１と第２のノッチ付き組立品（６ａ，６ｂ）のアルミニウム合金の前記要素のうち少なくともいくつかにおけるホウ素含量は、２５ｍｇ／ｃｍ３を上回る、
請求項１から６のうちいずれか一項に記載の保管装置。
【請求項８】
前記第１及び第２の構造（７ａ，７ｂ）の各々は鋼製である、請求項１から７のうちのいずれか一項に記載の保管装置。
【請求項９】
前記複数の第２の段（Ｅ２，Ｅｉ）の各々は、前記第１と第２の構造（７ａ，７ｂ）の間の交差ゾーンにおいて接合ピン（２０）を含み、
前記接合ピンは、少なくとも部分的に前記交差ゾーンを通過する、
請求項１から８のうちのいずれか一項に記載の保管装置。
【請求項１０】
前記第１と第２の構造（７ａ，７ｂ）の各々は、正方形または長方形の断面である、請求項１から９のうちいずれか一項に記載の保管装置。
【請求項１１】
前記第１と第２の構造（７ａ，７ｂ）の各々は、均一または非均一な幅の断面を有する、請求項１から１０のうちいずれか一項に記載の保管装置。
【請求項１２】
前記積層方向（８）に沿って延在する水ポート（４２）は、前記第１と第２の構造（７ａ，７ｂ）の各々を貫通する、
請求項１から１１のうちいずれか一項に記載の保管装置。
【請求項１３】
前記第１と第２の構造（７ａ，７ｂ）の各々は、単一片として構成されている、又は互いに組合せられたいくつかの片により構成されている、
請求項１から１２のうちいずれか一項に記載の保管装置。
【請求項１４】
前記第１と第２の交錯されたノッチ付き組立品（６ａ，６ｂ）の各々は、単一片として構成されている、又は互いに組合せられたいくつかの片（５６，５８）により構成されており、
前記いくつかの片（５６，５８）は、好ましくは前記いくつかの片（５６，５８）の間において空の空間（５０）を既定する、
請求項１から１３のうちのいずれか一項に記載の保管装置。
【請求項１５】
前記保管装置は、前記複数の第１と第２の積層された段の外周に配置された外周壁（１４）をさらに備え、前記外周壁は、前記ハウジングのうちのいくつかの一部を定めている、請求項１から１４のうちのいずれか一項に記載の保管装置。
【請求項１６】
前記保管装置の組み立て構成において、前記積層方向（８）に沿った空隙が、前記要素（６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂ）間の前記交差ゾーン又は交錯ゾーンにおいて設けられるように前記保管装置が構成されている、
請求項１から１５のうちのいずれか一項に記載の保管装置。
【請求項１７】
核燃料集合体を保管および／または輸送するためのパッケ−ジであって、請求項１から１６のうちのいずれか一項に記載の保管装置（１）が収容されるキャビティを備えたパッケージ。
【請求項１８】
請求項１７に記載のパッケージと、前記パッケージの保管装置のハウジング内に配置された燃料集合体とを備えたパック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、好ましくはその中で燃料が照射され終わった使用済み集合体である核燃料集合体の輸送および／または保管の分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
保管用「バスケット」または「ラック」とも呼ばれるそのような装置は、それぞれ核燃料集合体を受け入れ可能な複数の隣接するハウジングを備える。
【０００３】
パッケ−ジのキャビティ内に収容されるこの保管装置は、３つの主要な機能を同時に満たすことができるように設計され、それら機能については以下に簡潔に記載する。
【０００４】
第１には、燃料集合体によって放出される熱の熱伝達機能がある。一般に、アルミニウムまたはその合金が、その適正な熱伝導性のために用いられる。
【０００５】
第２の機能は中性子吸収に関するものであり、また、保管装置に燃料集合体が装填された場合の保管装置の未臨界性を維持する配慮に関するものである。これは、ホウ素等の中性子吸収材を用いて行われる。さらに、未臨界性は、水で満たされる可能性がある空間を、例えば、保管装置のハウジングを定めるパ−ティションのすぐ内側に配設することによっても保証され得る。
【０００６】
最後に、第３の主要な機能は、装置の機能的強度に関する。装置の全体的な機械的強度は、核物質を輸送／一次保管するための法規上の安全要求に、特に所謂「自由落下（ｆｒｅｅ  ｆａｌｌ）」試験に関して準拠していなければならないことに着目されたい。
【０００７】
従来技術から、積層され交錯された、ノッチ付き構造組立品を用いて作製された段を重畳することによってバスケットを形成することが知られている。これらの組立品は、中性子吸収機能を満たすために高濃度ホウ素を含むアルミニウム材料を使用して作製される。
【０００８】
しかしながら、このタイプのホウ素材料は高価であり、大量に用いられた場合に現実的な欠点をもたらす。この設計タイプではこれが実情であり、その前提において、熱的機能を満たすためには、熱の流れを「移送」するためにかなりの厚さを設ける必要がある。例示すると、このように設計されたバスケットは、ホウ素を含む３乃至５トンのアルミニウム合金を必要とする可能性がある。
【０００９】
これに関して、この設計は、合金においてホウ素含量が高くなればなるほど熱的機能が劣化するという矛盾に苛まれるということに着目すべきである。よって、これらの熱吸収と熱伝導機能両方を適正に満たすための満足な妥協点に至ることは、主にこの妥協点が、全体的質量とコストに関する通常の要求を考慮に入れなければならない場合に難しい。実際、ホウ素材料のノッチ付き組立品の厚さの増加は、これらの組立品においてホウ素含量を減少させるため、コストを下げるための自明な理論的解決策のように思われる。しかしながら、これは、未臨界性基準を満たすために必要なホウ素含量を実質的に減少させることもなく、バスケットの全体的質量に対して非常に有害である。ホウ素含量を、材料コストの観点から満足な値に下げるためには非常に過大な厚さを設けなければならないため、パッケ−ジの動作要求と相容れない。
【００１０】
さらに、バスケットの全ての積層且つ交錯されたノッチ付き組立品に関して同一のホウ素アルミニウム合金を提供する本設計に伴い、時間とともに機械的強度を適正にすることは、実証が複雑であり得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、本発明の目的は、従来技術の実施形態に関する上記の欠点を、少なくとも部分的に克服することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
これを行うために、本発明は、核燃料集合体を輸送および／または保管するための保管装置を提供するという目的を有し、前記装置は、それぞれが１つの核燃料集合体を受け入れるための複数の隣接するハウジングを含み、装置は、ハウジングの長軸に対して平行な積層方向に沿って積層されたいくつかの段を含み、ハウジングは、前記段によって完全にまたは部分的に定められている。
【００１３】
本発明によれば、保管装置は、中性子吸収および熱伝導のための第１の段（Ｅ１，Ｅｉ−１，Ｅｉ＋１）ならびに、前記積層方向に沿って第１の段と交互に配置された、機械的強度のための第２の段（Ｅ２，Ｅｉ）を備え、
第１の段（Ｅ１，Ｅｉ−１，Ｅｉ＋１）はそれぞれ、積層方向に直交する第１の方向に沿って延在する少なくとも１つのノッチ付き組立品と、第１の方向ならびに積層方向に直交する第２の方向に沿って延在する少なくとも１つの第２のノッチ付き組立品を備え、第１と第２の組立品は交錯され、それぞれ、ホウ素を含むアルミニウム合金の少なくとも１つの要素を含み、
第２の段（Ｅ２，Ｅｉ）はそれぞれ、第１の方向に沿って延在する少なくとも１つの第１の構造と、第２の方向に沿って延在する少なくとも１つの第２の構造を含み、第１と第２の構造は積層方向に沿って積層され、それぞれ、中性子吸収要素を含有しない１つ以上の物質から製造され、第１と第２の構造はそれぞれ、積層方向に沿ったそれらの対向する縁にはノッチがなく、全横方向断面に沿って実質的に一定の高さを有する横方向断面をそれぞれ有し、
いずれかの側部に第１の段Ｅｉ−１および第１の段Ｅｉ＋１が配置されている第２の段Ｅｉのうち少なくとも１つに関して、第２の段Ｅｉの第１の構造は、第１の段Ｅｉ−１の第１のノッチ付き組立品の縁に載って、この第１の段Ｅｉ−１の第２のノッチ付き組立品のノッチを貫通し、それに対し、第１の段Ｅｉ＋１の第２のノッチ付き組立品の縁は、第２の段Ｅｉの第２の構造の上に載って、この第１の段Ｅｉ＋１の第１のノッチ付き組立品のノッチを貫通する。
【００１４】
本発明は、特定且つ差別化された機能を満たす交互の段を提供し、特に機械的強度が時間とともにより容易に適正にされることを可能にすることにおいて傑出している。実際、これは、特に、横方向自由落下の場合に保管装置の機械的強度を保証するという目的のみを有する第２の段の構造によって保証される。第２の段を形成するこれらの構造には、一切の中性子保護または熱伝導機能が関連しない。さらに、これらの構造上にノッチがないことにより、これらは、高さが制約されていながら、特に高い機械的強度を提供する。第２の段の構造のこの減少された高さは、第１の段を形成するノッチ付き組立品の高さが増加することを可能にし、それは、中性子吸収と熱伝導機能を改善する。
【００１５】
最後に、第２の段の構造上にノッチがないにもかかわらず、それらは、第１の隣接する段を形成する組立品のノッチと連携することによって積層体内に完全に一体化されることに着目されたい。これは、増加された機械的強度を提供する構造化された積層体を得ることを補助する。
【００１６】
本発明はさらに、以下の任意選択的な特徴を、単独で、または組み合わせて提供する。
【００１７】
第１と第２の組立品は、積層方向に沿ったそれらの対向する縁それぞれにノッチを有する。この配置により、ノッチ間の残存断面は略交錯された組立品の高さに中心決めされる。これは、より良い機械的強度を可能にする。しかしながら、本発明の範囲から逸脱せずに、対向する縁のうち一方のみにノッチが配設されてもよい。
【００１８】
交互になった第１の構造と第１のノッチ付き組立品は、第１のハウジング分離パ−ティションを形成し、そのいずれか一方側に２つのハウジングが少なくとも定められ、また、交互になった第２の構造と第２のノッチ付き組立品は、第２のハウジング分離パ−ティションを形成し、そのいずれか一方側に２つのハウジングが少なくとも定められ、第１と第２の分離パ−ティションは互いに直交する。
【００１９】
さらに、第１と第２のパ−ティションはそれぞれ好ましくは実質的に一定の厚さを有し、それは、第２の段の構造と燃料集合体の直接の接触が達成されることを可能にする。これは、特に、横方向自由落下の場合に、横方向歪の効率よい伝達をもたらす。
【００２０】
第１の段はそれぞれ、第１と第２のノッチ付き組立品の間の交錯ゾーン外に、積層方向に沿った第１の中間高さＨ１を有し、第２の段はそれぞれ、第１と第２の構造間の交差ゾーン外に、積層方向に沿った第２の中間高さＨ２を有し、第１と第２の中間高さは、０．１＜Ｈ２／Ｈ１＜０．３５の条件を満たす。上記で論じたように、普及しているノッチ付き組立品は、中性子吸収および熱伝導機能が正しく満たされることを可能にする。
【００２１】
さらに、第１の高さＨ１は好ましくは１００ｍｍより高い。この高い値は、重畳される段の個数を有利に制限し、したがって製造方法を促進する。
【００２２】
中性子吸収機能を増強するために、第１と第２のノッチ付き組立品のアルミニウム合金の前記要素のうち少なくともいくつかにおけるホウ素含量は２５ｍｇ／ｃｍ３を上回る。
しかしながら、ホウ素含量が高い要素の存在は、これらの要素がハウジング分離パーティションの全部の高さには延出せず、やはり第１の段内にあるため、保管装置の全体的なコストに対して有害ではない。
【００２３】
第１と第２の構造は好ましくは鋼製である。
【００２４】
第２の段は、第１と第２の構造の間の交差ゾーンに１つの接合ピンを含み、その交差ゾーンを通ってこの接合ピンが少なくとも部分的に通る。この配置は保管装置の機械的強度を向上させるが、本発明の範囲から逸脱することなく、２つの交差構造の間に１つの支持体があれば十分である。
【００２５】
好ましくは，第１と第２の構造はそれぞれ、正方形または長方形の断面である。
【００２６】
さらに、第１と第２の構造はそれぞれ、均一または非均一な幅の断面を有し、この幅は、分離パーティションの厚さに対応する。
【００２７】
任意選択的に、積層方向に沿って延在する水ポートが第１と第２の構造それぞれを貫通する。
【００２８】
第１と第２の交錯されたノッチ付き組立品はそれぞれ、単一片として製造されるか、または、いくつかの片が互いに組み立てられて好ましくは、水の膜を循環させるためにそれらの間に空の空間を定めている。
【００２９】
これらの第１と第２の構造は、単一片として製造されるか、または、いくつかの片が互いに組み立てられて製造される。
【００３０】
保管装置はさらに、第１と第２の積層された段の外周に配置された外周壁を備え、前記外周壁はハウジングのうちいくつかの一部を定めている。
【００３１】
最後に、保管装置は、組み立てられた構成において、積層方向に沿った空きが、段の構成要素間の交差／交錯ゾーンに提供されるように構成される。これは、これらの同じ要素間の、それらの交差／交錯ゾーン外での接触が優遇されることを可能にする。
【００３２】
本発明のもう１つの目的は、核燃料集合体を保管および／または輸送するためのパッケージであり、パッケ−ジは、上記で説明した保管装置が収容されるキャビティを備える。
【００３３】
本発明の１つの目的はさらに、そのようなパッケージならびにこのパッケージの保管装置のハウジング内に配置された燃料集合体を備えたパックでもある。
【００３４】
本発明のさらなる利点および特徴は、以下の、詳細な非限定的説明に現れる。
【００３５】
この説明は以下の添付図面に関してなされる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明による核燃料集合体を保管および／または輸送するための保管装置の詳細なしの斜視図である。
【図２】図１の横方向平面Ｐに沿って取った横方向断面図である。
【図３ａ】本発明の第１の好ましい実施形態により示される組み立て時の保管装置の一部の斜視図である。
【図３ｂ】本発明の第１の好ましい実施形態により示される組み立て時の保管装置の一部の斜視図である。
【図４ａ】図３ａおよび３ｂに示した保管装置の構成要素間の連携を詳細に示す斜視図である。
【図４ｂ】図３ａおよび３ｂに示した保管装置の構成要素間の連携を詳細に示す斜視図である。
【図５】別の実施形態による保管装置の図である。
【図６ａ】別の実施形態による保管装置の図である。
【図６ｂ】別の実施形態による保管装置の図である。
【図７】本発明の第２の好ましい実施形態による保管装置の横方向断面図である。
【図８ａ】図７に示した保管装置の構成要素間の連携を詳細に示す斜視図である。
【図８ｂ】図７に示した保管装置の構成要素間の連携を詳細に示す斜視図である。
【図９】別の実施形態で示した保管装置を伴う、図８ａの図と類似した図である。
【図１０】本発明の第３の好ましい実施形態による保管装置の一部の斜視図である。
【図１１】図１０に示した保管装置の構成要素間の連携の詳細を示す斜視図である。
【図１２】図１０および図１１に示した保管装置の機械的強度のための第２の段の部分斜視図である。
【図１３】保管装置の第１の段を形成するノッチ付き組立品のうち１つの横方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
図１および２を参照すると、照射済み核燃料集合体（図示せず）を輸送および／または一時保管するためのパッケージ（図示せず）のキャビティ内に配置されるために設けられた保管装置１が示されている。従来では、パッケージが保管装置１を受け入れ、これに照射済み燃料集合体が装填されると、これらの要素全てが、本発明の１つの目的でもあるパックを形成する。
【００３８】
図１および図２に見られるように、保管装置１は、平行に配置された複数の隣接するハウジング２を備え、ハウジング２はそれぞれ長軸４に沿って延在する。ハウジング２はそれぞれ、少なくとも１つの、好ましくは唯一の、正方形断面の燃料集合体を受け入れ可能である。ハウジングは４から２４の間の数で配設され、例えば、図１において、１２個のハウジングがある。
【００３９】
ハウジング２はこうして互いに並置されるように配設される。ハウジング２は、軸４に平行でありかつその底部とその蓋を通るパッケージの長軸にも平行な複数の分離パーティション９，１１によって形成される。パ−ティション９，１１は、ハウジング２の長軸４に対して好ましくは平行な積層方向８に沿って積層された異なる要素６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂを用いて形成される。慣例により、以下の説明において、「高さ」という言及は積層方向８に関連すると仮定される。
【００４０】
パ−ティション９，１１は平行に、互いに直交して配置されている。より正確には、パ−ティション９，１１は積層方向８に交互に積層された第１の段Ｅ１と第２の段Ｅ２によって形成される。こうして各段は実質的に装置１の軸方向セグメントに対応する。
【００４１】
第１の段Ｅ１は中性子吸収および熱伝導機能を有する。第１の段Ｅ１はそれぞれ、積層方向８に直交する第１の方向１０に沿って同一平面内に平行に延在する第１のノッチ付き組立品６ａを備えている。第１の段Ｅ１はさらに、第１の方向１０ならびに積層方向８に直交する第２の方向１２によって同一平面内に平行に延在する第２のノッチ付き組立品６ｂを備えている。第１と第２のノッチ付き組立品６ａ，６ｂは、以後詳述するように、それらのノッチのところで直交して交錯される。これらのノッチ間での連携により、装置１の組み立てられた状態において、第１と第２のノッチ付き組立品６ａ，６ｂは、軸４に直交する同一平面内に配置される。ここで、これらの組立品６ａ，６ｂは、ホウ素からなるアルミニウム合金製の中実ビームに対応し、そのホウ素含量は２５ｍｇ／ｃｍ３より高くてよい。
【００４２】
さらに、第２の段Ｅ２は、第１の方向１０に沿って同一平面内に平行に延在する第１の構造７ａと、第２の方向１２に沿って同一平面内に平行に延在する第２の構造７ｂを用いて形成されることによって機械的強度機能を有する。第１と第２の構造７ａ，７ｂは、積層方向８に沿って積層される。第１と第２の構造７ａ，７ｂは互いに直接積層されてもよいし、または、後述するように、それらの交差ゾーンに少し空きが設けられてもよい。第１と第２の構造７ａ，７ｂは好ましくは鋼製であるか、または、中性子吸収要素を含有しない任意の他の類似した材料製である。中性子吸収要素とは、サーマル中性子に関して１００バーン以上の有効断面を有する要素を意図している。例を挙げると、これらは、ホウ素、ガドリニウム、ハフニウム、カドミウム、インジウム等を含有しない材料である。
【００４３】
要素６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂが方向８に沿って積層されると、これらの参照番号によって与えられる順に、それらから得られるパ−ティション９，１１が、それぞれ実質的に正方形または長方形の横方向断面を有するハウジング２を定める。勿論、ハウジング２は、六角形等の異なる形状を有する燃料集合体が維持されることを可能にする任意の他の形状を有してよい。
【００４４】
好ましくは、組立品６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂは、２つの外周パ−ティション１４の間に延在してそこに締結され、これらの外周パ−ティション１４は、バスケットコアを形成する段Ｅ１，Ｅ２の積層が側方で閉じられることを可能にする。
【００４５】
例示又は表示されるように、これらの外周パ−ティション１４は、数が４個であってよく、それぞれ装置１の総高さの上に延在してよく、この装置１の外周ハウジング２を部分的に定める。
【００４６】
他方、上記から明白であるように、パ−ティション９，１１は、幾つかのハウジング２を、ハウジングのいずれかの側で定めることを補助する。第１のパ−ティションと呼ばれる各パーティション９は、第１のノッチ付き組立品６ａと第１の構造７ａを交互に積層することによって得られる。他方で、第２のパ−ティションと呼ばれる各パーティション１１は、第２のノッチ付き組立品６ｂと第２の構造７ｂを交互に積層することによって得られる。要素６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂは、それらのそれぞれの積層において、好ましくは常に同じ配向を有して積層される。
【００４７】
ここで、各パ−ティション９，１１は、それらを構成する要素６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂに関して同一の幅が想定されていることにより、実質的に一定の厚さＥｐを有する。これは、ハウジング２を定める実質的に平坦な内面を有することを可能にし、その内面に、燃料集合体の表面が、平坦な支持体に基づいて配置され得る。
【００４８】
ここで図３ａ乃至図４ｂを参照すると、バスケットの第１と第２の段それぞれの設計ならびに、隣接する段の連携が、本発明の第１の好ましい実施形態に従って詳細に示される。このため、これらの図において、Ｅｉと参照される任意の第２の段、ならびに、第２の段Ｅｉのいずれかの側にそれぞれ配置された２つの第１の隣接する段Ｅｉ−１およびＥｉ＋１も示されている。説明を明瞭にするために、以下では、用語「上部」および「下部」が、図に表れる装置の配向に関して用いられる。
【００４９】
先ず、高い機械的強度を達成するために、段Ｅｉの第１および第２の構造７ａ，７ｂにはそれぞれ、その下部および上部の対向する縁にノッチがなく、これらの構造７ａ，７ｂそれぞれの横方向断面の高さは、考慮される構造全体に沿って略一定であることに着目されたい。これに関連して、これらのビーム形状構造の横方向断面は好ましくは正方形または長方形であり、この断面の幅はずっと均一であり、関連する分離パーティション９，１１の厚さＥｐに対応する。ビーム７ａ，７ｂは中実であり、それぞれ単一の鋼片として作られている。しかしながら、図３ａに示すように、第１と第２の構造７ａ，７ｂの交差ゾーンにおいて、これらは、ブラインドポートまたは貫通ポート２０が貫通していてもよい。両方の対向するポート２０は接合ピン１９を収容して、バスケットの同じ第２の段のこれら両ビーム７ａ，７ｂの間に機械的接続が保証されることを可能にする。ピン１９はそれにより、横方向自由落下の場合に剪断ピン機能を満たし、横方向自由落下は、その最中にバスケットがハウジングの軸４に直交する方向に沿って移動する自由落下である。しかしながら、本発明の範囲から逸脱せずに、単一の支持体がこれら両ビーム７ａ，７ｂの間に保持され得る。接合ピン１９でのこの解決策のより詳細な図が図５に示されている。この図は、図６ａおよび６ｂに表された別の実施形態による保管装置に対応するが、そこで表されるピン埋め込みの原理は図４および４ｂに示されたモードにも依然として適用されている。
【００５０】
図３ａ乃至４ｂを依然として参照すると、この好ましい実施形態において、第１と第２の組立品６ａ，６ｂはそれぞれ、２つの下部および上部の対向する縁上にノッチを有することに着目されたい。より正確には、各第１の組立品６ａはその下部縁６ａ’上にノッチ２４’を有すると共に、その上部縁６ａ”にもノッチ２４”を有する。同様に、各第２の組立品６ｂはその下部縁６ｂ’上にノッチ２２’を有すると共に、その上部縁６ｂ”にもノッチ２２”を有する。
【００５１】
製造コストを制限するために、要素６ａおよび６ｂは、同じ断面（高さおよび厚さ）を有し、ノッチ２４’，２４”はそれぞれ、ノッチ２２”，２２’と実質的に同じ高さである。要素６ａと６ｂも実質的に同一である。
【００５２】
各第１の段Ｅｉ−１，Ｅｉ＋１に関して、ノッチ２２’と２４”は、それらのそれぞれの底部が互いに接触するように２つ毎に連携できるが、方向８に沿って少し空きがあることは、依然として好ましい解決策である。両ビーム６ａ，６ｂの間に、且つ、ビームの第１の中間高さＨ１の少なくとも３０％（そして最大でも４５％）に延在するノッチ２２’，２４”の高さにおいてこの交錯が入れ子になることによって、方向８に沿ってこれらのビーム６ａ，６ｂの間のカバー範囲は、好ましくは総高さの６０％超に対応し、それは、それらが、バスケットの実質的に同じ横方向平面内に配置されていると考慮されることを可能にする。これに関連して、これらのビーム６ａ，６ｂの間の交錯ゾーン外で、ビームは好ましくは１００ｍｍより高い第１の中間高さＨ１を有することを指摘しておく。この高さは、これらの高さが、０．１＜Ｈ２／Ｈ１＜０．３５の条件を満たすような寸法であるため、構造７ａ，７ｂの交差ゾーン外での第２の中間高さＨ２よりも遥かに高い。
【００５３】
前に指摘したように、ビーム６ａ，６ｂの間の交錯ゾーンにおいて、ノッチ２２’，２４”の底部に少しの取り付け用空きがあると好ましい。同じことが、ノッチ２４’の底部と構造７ｂの上部縁の間、構造７ｂおよび７ａのそれぞれ下部縁と上部縁、ノッチ２２”の底部と構造７ａの下部縁の間にも該当する。この配置は、交錯／交差ゾーン外で要素６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂの間の接触を優遇することを可能にするため、非常に安定した取り付けを保証し、支持は、より高い要素長さに達成される。これを行うことにより、超静的な構造も回避されることに着目されたい。この特徴は、本発明の別の好ましい実施形態にも適用可能である。
【００５４】
ノッチ２２’と２４”の連携によって得られるバスケットの組み立てられた構成において、段Ｅｉ−１のビーム６ａ，６ｂは、上部縁６ａ”がノッチ２２”の底部に実質的につながるように入れ子になる。その結果、第２の段Ｅｉの第１の構造７ａは、その下部縁において第１の段Ｅｉ−１の第１のノッチ付き組立品６ａの上部縁６ａ”に載る。この第１の構造７ａは、その上部縁が、この第１の段Ｅｉ−１の第２の組立品６ｂの上部縁６ｂ”と実質的に同一平面になるように、この第１の段Ｅｉ−１の第２の組立品６ｂのノッチ２２”も貫通する。これにより、第２の段Ｅｉの第２の構造７ｂが、その下部縁において第１の段Ｅｉ−１の第２の組立品６ｂの上部縁６ｂ”に載ることを可能にする。
【００５５】
さらに、この第１の段Ｅｉ＋１の第２のノッチ付き組立品６ｂの下部縁６ｂ’は、この第２の構造７ｂに載る。これも、その下部縁がこの第１の段Ｅｉ＋１の第１の組立品６ａの下部縁６ａ’と実質的に同一平面になるように、この第１の段Ｅｉ＋１の第１の組立品６ａのノッチ２４’を貫通する。これにより、第１の段Ｅｉ＋１のこの第１の組立品６ａが、その下部縁６ａ’において第２の段Ｅｉの第１の構造７ａの上部縁に載ることを可能にする。第１の段Ｅｉ＋１の第１の組立品６ａはこうして、第１の段Ｅｉ−１の第１の組立品６ａと同様に積層状に配置され配向され、これは次に、方向８に沿って交互の第１と第２の段を漸次形成することに関与する、他の要素６ｂ，７ａ，７ｂ全てに関しても同様に当て嵌まる。
【００５６】
図５、６ａよび６ｂは、上記で説明した第１のモードの代替的実施形態を示す。また、図では、同じ参照番号を付した要素は同一または類似した要素に対応する。この代替例において、上記で説明した構成に対する唯一の変更は、第１と第２のノッチ付き組立品６ａ，６ｂのデザインにあり、そのデザインはそれらの対向する縁のうち１つにのみノッチを有している。実際、第１の組立品６ａに関して、ノッチ２４’のみがその下部縁６ａ’上に残されているが、その上部縁６ａ”にはノッチがない状態である。同様に、第２の組立品６ｂに関して、ノッチ２２’のみがその上部縁６ｂ’上に残されているが、その下部縁６ｂ”にはノッチがない。ノッチ２２”，２４’が、それらの底部が互いに接触するか、または、方向８に沿って少しの空きがあるように連携するように組み立てられた状態において、これらのノッチ２２”，２４’の末端部はそれぞれ空き空間を生じさせ、その結果、第１の構造７ａと第２の構造７ｂがそれぞれその中を貫通する。したがって、ノッチ２２”，２４’におけるこの自由空間は、中を貫通するこれらの構造７ａ，７ｂの高さと実質的に同じ高さを有する。
【００５７】
この特定の事例において、第１の段と第２の段を交互にすることは、要素６ａ，７ａ，７ｂ，６ｂを方向８に積層することによって行われる。
【００５８】
図７乃至８ｂは、第２の実施形態を示し、第２の実施形態では、分離パーティション９，１１の一部が第１の壁と第２の壁を備え、両壁間に、水で満たされる可能性がある空間が既定され、水の膜が１つ以上のハウジングの周りに施されることを可能にしている。第１の壁はノッチ付き要素６ａ，６ｂを用いて作製される。再び、第２のモードは第１のモードと多くの類似性を有し、よって、図において、同じ参照番号を付した要素は同じまたは類似した要素に対応する。
【００５９】
この第２の好ましい実施形態において、中央ハウジング２全体は水膜パーティションで完全に包囲されるのに対し、外周ハウジングのほうはそのような膜がない。このため、第１と第２の構造７ａ，７ｂは非均一な幅の横方向断面を有し、それらの中央ハウジング２を画定する部分において厚くした部分４０がある。図８ａで見えるように、中央ハウジングの反対側の各厚くした部分４０の側面は、水膜パーティションを閉鎖するためのプレート４１を受けるために配備されている（明確にするため、図８ａでは４つのプレートのうち２つのプレート４１のみが部分的に示されているが、これらのプレートは図７において全て示され、また、図８ｂでは全て取り除かれている）。
【００６０】
これらの閉鎖プレート４１はノッチがなく、閉鎖プレートが部分的に定める外周ハウジングの幅に略等しい幅を有し、こうして、水膜パ−ティションの第２の壁を構成する。この第２の壁は、互いに当接し方向８に積層されたいくつかのプレートを用いて作製されるがパ−ティションの高さに略等しい長さを有する単一のプレートも適切であり得る。
【００６１】
要素６ａ，６ｂに関しては、閉鎖プレート４１は、中性子吸収要素、好ましくは、アルミニウム基合金を含む材料製である。
【００６２】
各厚くした部分４０はここで、構造７ａ，７ｂを本質的に形成するビームに固定された分離された部材からなり、その取り付けは好ましくは螺子式接続を用いて行われる。積層において直接隣接するノッチ付き組立品６ａ，６ｂから側方に偏位した水ポート４２は、ポートを通りパ−ティション全てに沿った水の循環を可能にするために、第２の部分を通る。その結果、パ−ティションに沿って、水は第１の段において組立品６ａ，６ｂと閉鎖プレート４１の間を通るのに対し、第２の段において水ポート４２を通る。
【００６３】
さらに、水ポート４２が横方向に偏位しているため、各ビームが正しい機械的強度を達成しやすい満足な作用断面を保持する。各ビームはさらにキャリアラグ４４も有し、そこに、接合ピン２０が、構造７ａ，７ｂの間に配置される。ラグ４４は好ましくは、厚くした部分４０の端部それぞれに、厚くした底に対してビームの他方の側上に配置されている。
【００６４】
図９に示される代替的実施形態（閉鎖プレート４１が示されていない）において、各構造７ａ，７ｂは単一片として形成される、すなわち、１つ以上の水ポート４２が配設された厚くした部分４０は、ビームの残りの部分と一体に形成され、その断面は、この厚くした部分４０とキャリアラグ４４の存在故に、常に非均一な変化する幅を有する。
【００６５】
図１０乃至１３を参照すると、第３の好ましい実施形態が示され、第３の好ましい実施形態は、そのノッチ付き組立品６ａ，６ｂが中実でなく、互いに組み立てられて、水の膜を通すために間に空の空間５０を定めるいくつかの片からそれぞれが形成されるという事実によって前の実施形態と異なっている。水の膜の循環を保証するために、ポート４２はさらに、図１２でより良く見えるように、機械的強度のために構造７ａ，７ｂを貫通する
【００６６】
この第３の好ましい実施形態において、縁６ａ’，６ａ”，６ｂ’および６ｂ”には、第１の好ましい実施形態に関して説明したのと同じタイプのノッチ２４’，２４”，２２’，２２”が配設されている。こうして、これらのノッチは、各組立品６ａ，６ｂの構成要素上に配設された、互いに対面するアンダーカットによって一体に形成される。
【００６７】
図１３をより正確に参照すると、組立品６ａのうち１つが、そのノッチの外部を通る平面内の断面で示されている。もちろん、組立品６ｂは同じまたは類似したデザインを有する。
【００６８】
組立品６ａは全体的に２つの半体の平行な組立品によって作製され、この２つの半体は、これらの半体組立品を分離しているスペーサ５４を貫通し、空の空間５０に配置された取り付け手段５２によって互いに接続されている。
【００６９】
各半体組立品は、実質的に平坦な外壁５６を含み、中性子吸収要素を含有しないアルミニウム合金製である。ノッチ２４’，２４”，２２’，２２”を形成するためにアンダーカットが形成されるのは、この外壁５６内である。さらに、各半体組立品は、その関連する壁５６の内面に押し付けられる、より少ない厚さの実質的に平坦な内壁５８を備える。壁５８は、例えば炭化ホウ素（Ｂ４Ｃ）を含む合金、好ましくはアルミニウム基合金である中性子吸収要素を含む材料製である。互いに対面して空の空間５０を定める内壁５８は、ノッチのない実質的に一定の断面を有する。
【００７０】
当然、非限定的な例としてのみ説明してきた保管装置１に、当業者により、種々の変更がもたらされ得る。
【符号の説明】
【００７１】
１：保管装置
２：ハウジング
４：長軸
６ａ，６ｂ：組立品
７ａ，７ｂ：組立品
８：積層方向
４０：厚くした部分
４１：閉鎖プレート
４２：水ポート
４４：キャリアラグ
５０：空の空間
５２：取り付け手段
５４：スペーサ
５６：外壁
５８：内壁
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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