CONTAINER FOR TRANSPORTING AND/OR STORING RADIOACTIVE MATERIALS

Abstract: 1. A transport and/or storage container for radioactive materials and more particularly for irradiated fuel elements from nuclear reactors, consisting of a container body which acts as a shield against gamma radiation, a neutron shield and cooling ribs on the surface of the container body which run in an aixal or radial direction, characterized in that webs (3) are arranged on the surface of the container body (1) in a transverse direction to that of the cooling ribs (2), the height of which webs is at most 2/3 the height of the cooling ribs (2) and the webs (3) are arranged at a spacing from each other which is at most 10 times the height of the webs (3).

Description: Transport- und/oder Lagerbehälter für radioaktive Stoffe Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Transport- und/oder Lagerbehälter für radioaktive Stoffe, insbesondere für bestrahlte Brennelemente aus Kernreaktoren, im wesentlichen bestehend aus einem Behälterkörper mit Abschirmfunktion für Gamma Strahlung, einer Neutronenabschirmung und Kühlrippen an der Oberfläche des Behälterkörpers zur Wärmeabfuhr an die Umgebung. Transport-/Lagerbehälter für radioaktive Stoffe müssen entsprechend den Verkehrsvorschriften auch schweren Unfällen standhalten, wobei die Unfälle bei der Prüfung des Baumusters u.a. simuliert werden durch den Absturz aus 9 m Höhe auf eine unnachgiebige Oberfläche. Nach einer solchen Belastung muss der Behälter dicht bleiben, und es darf keine nennenswerte Schwächung erfolgen. Beim Absturz auf die mit Kühlrippen versehene Oberfläche muss in Kauf genommen werden, dass Kühlrippen im Bereich des Auf pralipunktes beschädigt werden. Bei bisher bekannten Behältern mit angeschweissten oder angegossenen Kühlrippen besteht dabei nachteilig die Gefahr, dass durch das Abbrechen von Kühlrippen eine Rissfortpflanzung in den die dichte Umschliessung des radioaktiven Stoffes darstellende Behälterkörper hinein erfolgt. Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Transport- und/oder Lagerbehälter für radioaktive Stoffe, insbesondere für bestrahlte Brennelemente aus Kernreaktoren,zu schaffen, im wesentlichen bestehend aus einem Behälterkörper mit Abschirmfunktion für Gamma-Strahlung, einer Neutronenabschirmung und Kühlrippen an der Oberfläche des Behälterkörpers, der bei Beschädigung bzw. Abbreche von Kühlrippen eine Rissfortpflanzung in den Behälterkörper hinein vermeidet. Die Aufgabe wurde erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass auf der Oberfläche des Behälterkörpers quer zur Erstreckungsrichtung der Kühlrippen Stege angebracht sind. Anhand der Abbildungen I bis IV wird nachstehend der erfindungsgemässe Behälter schematisch und in beispielhafter Ausführung naher erläutert. Ein Transport- und Lagerbehälter, bestehend aus einem Behälterkörper (1) und anderen an sich bekannten Teilen und Ausstattungen, besitzt an seiner Oberfläche Kühlrippen (2). Quer zur Erstreckungsrichtung der Kühlrippen (2) sind Stege (3) angebracht, die bei axialer Erstreckungsrichtung der Kühlrippen rundumlaufen, bei rundum-laufenden Kühlrippen Jedoch axial verlaufen. Als besonders günstig hatsich das gemeinsame Angiessen der Kühlrippen (2) und Stege (3) an den Behälterkörper (1) erwiesen. Die Querstege (3) haben zur Folge, dass der unvermeidbare Bruch der Kühlrippen (2) beim Aufprall nicht am Rippenfuss (6) erfolgt, wo die Gefahr der Rissausdehnung in den Behälterkörper (1) gegeben ist, sondern in einem bestimmten Abstand vom Rippenfuss. Der sichere Abstand des Risses vom Behälterkörper (1) wird gewährleistet durch die Wahi entsprechender Steghöhen und entsprechendem Stegabstand. Wie theoretische Berechnungen sowie Experimente gezeigt haben, ist es besonders vorteilhaft, die Stege (3) so zu dimensionieren, dass die Steghöhe maximal 2/3 der Höhe der Kühlrippen (2) und der Stegabstand maximal das 10-fache der Steghöhe beträgt. Eine besonders vorteilhafte Ausbildung besteht darin, in den Kühlrippen (2) im Bereich der Stege (3) Kerben (4) vorzusehen, die die gezielte Rissausbildung ohne Eindringen in den Behälterkörper (1) noch zuverlässiger gewährleisten, indem die Rissbildung auf den durch die Stege (3) zueinander vorgegebenen Abstand limitiert wird. Die maximale Tiefe der Kerben (4) ist an der oberen Begrenzung (5) der Stege (3) erreicht. Geringere Tiefen der Kerben (4) sind in Abhängigkeit von Aus legung und Material ebenfalls sehr wirksam. Die Kerben können angeformt oder fallweise auch nachträglich eingearbeitet werden. Beispiel Ein Gussbehälter für bestrahlte Brennelemente aus Druckwasserreaktoren mit angegossenen umlaufenden Stegen, Stegabstand voneinander ca. 440 mm, Steghöhe ca. 70 mm, besitzt KUhlrippen, die in axialer Richtung an der Behälterkörperoberfläche angeordnet sind. Die Kühlrippen weisen eine Höhe von ca. 240 mm auf. Im Bereich der querlauf enden Stege befinden sich in den Kühlrippen Kerben mit einer Kerbentiefe von ca. 95 mm. Mit diesen Auslegungsdaten werden Risse im Behälterkörper durch Kühlrippenbeschädigungen sicher vermieden. Es ist auch günstig, wenn der von den Stegen (3) und den unteren Teilen der Kühlrippen (2) gebildete Raum (7) mit Neutronenabschirmungsmaterial gefüllt ist.

Claims: Patentansprüche 1. Transport- und/oder Lagerbehälter für radioaktive Stoffe, insbesondere für bestrahlte Brennelemente aus Kernreak toren, im wesentlichen bestehend aus einem Behälterkörper mit Abschirmfunktion für Gamma-Strahlung, einer Neutronen abschirmung und Kühlrippen an der Oberfläche des Behälter körpers, dadurch ge -eirbnet, dass auf der Oberfläche des Behälterkörpers (1) quer zur Erstreckungsrichtung der Kühlrippen (2) Stege (3) angebracht sind. 2. Transport- und/oder Lagerbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Stege (3) maximal 2/3 der Höhe der Kühlrippen (2) beträgt. 3. Transport- und/oder Lagerbehälter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlrippen (2) im Bereich der querlaufenden Stege (3) Kerben (4) aufweisen, wobei die maximale Tiefe der Kerben (4) die obere Begrenzung (5) der Stege (3) bildet. 4. Transport- und/oder Lagerbehälter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (3) in einem Abstand zueinander angeordnet sind, der maximal das 10-fache der Steghöhe beträgt. 5. Transport- und/oder Lagerbehälter nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der von den Stegen (3) und den Kühlrippen (2) gebildete Raum (7) mit Neutronenabschirmungs- material gefüllt ist. 6. Transport- und/oder Lagerbehälter nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlrippen (2) und Stege (3) gemeinsam an den Behälterkörper (1) angegossen sind.

Inventors: BOTZEM, WERNER, DIPL.-ING., KNAPPE, ORTWIN, DIPL.-ING., LAUG, REINER, DIPL.-ING.
Applicants: TRANSNUKLEAR GMBH
Application year: 1981
Main classification: G21F5
IPC codes: G21F5, B65D88