Dispositivo de envasado para el transporte, el almacenamiento y/o el almacenamiento intermedio de productos radiactivos.

Dispositivo de envasado (2) para el transporte y/o almacenamiento de un medio radiactivo que genera porradiólisis gases inflamables y/o explosivos,

comprendiendo dicho dispositivo al menos un bidón (8) que contendrá el medio radiactivo (90), definiendo dichobidón un espacio interior de almacenamiento (22) accesible por una abertura (20) de llenado del medio, sobre la queestán montados medios que forman un tapón (14),

caracterizado por que

dicho dispositivo comprende también una estructura (10) que forma un recinto (12),

así como medios de puesta en comunicación que permiten establecer una primera comunicación fluídica (40) entredicho espacio interior de almacenamiento (22) y dicho recinto (12).

Dispositivo de envasado para el transporte, el almacenamiento y/o el almacenamiento intermedio de productos radiactivos La presente invención se refiere de forma general al campo del transporte y/o del almacenamiento de un medio radiactivo que genera por radiólisis gases inflamables y/o explosivos, tales como hidrógeno.

Puede tratarse de medios radiactivos de diferentes tipos, como por ejemplo: 10

- un medio líquido radiactivo;

- un polvo de óxido de plutonio (PuO2) o de óxido mixto de uranio-plutonio (UO2-PUO2) , también llamado polvo

MOX, por ejemplo con un contenido de humedad superior al 0, 5%; 15

- residuos tecnológicos que comprenden compuestos orgánicos y eventualmente agua, pudiendo estar estos residuos contaminados con uranio o plutonio que otorgan a estos materiales un carácter radiactivo;

- barras de combustible nuclear no estancas, irradiadas o frías, que pueden contener agua; 20

- trozos de barras de combustible nuclear que comprenden resina que permite solidificar el material radiactivo.

Estado de la técnica anterior

De manera conocida, dicho medio radiactivo se coloca habitualmente en un espacio interior de almacenamiento definido por un bidón. Cuando varios bidones se llenan y a continuación se cierran mediante tapones, a continuación se disponen en un porta-bidones, a continuación se insertan en una cavidad definida por un embalaje. El conjunto obtenido, llamado paquete de transporte y/o de almacenamiento de un medio radiactivo, puede comprender, por ejemplo, diez bidones repartidos en el porta-bidones.

En el caso de un medio líquido radiactivo, que comprende habitualmente plutonio, éste es susceptible de generar por radiólisis gases inflamables y/o explosivos, tales como hidrógeno. Esto se explica por el hecho de que el medio radiactivo, ya sea un líquido dentro del cual el material radiactivo se encuentra en forma iónica y/o en forma de partículas sólidas dispersadas en el líquido, constituye un emisor de partículas α que tienen particularmente la particularidad de disociar las moléculas hidrogenadas, para liberar compuestos gaseosos inflamables. A este respecto, se observa que las moléculas radiolizadas pueden formar parte del medio, y/o del material constitutivo del bidón.

Sea como fuere, cuando su concentración supera un valor límite llamado «umbral de inflamabilidad», los gases inflamables producidos por radiólisis constituyen, en presencia de otros gases tales como aire, una mezcla explosiva. El umbral de inflamabilidad es variable de acuerdo con la naturaleza del gas inflamable y de acuerdo con las condiciones de temperatura y de presión. En el caso particular del hidrógeno, el umbral de inflamabilidad en el aire está situado alrededor del 4%. Esto significa que, cuando la concentración de hidrógeno en el aire supera este umbral, una fuente de calor o una chispa puede bastar para inflamar la mezcla o para producir una deflagración 45 violenta en el espacio interior de almacenamiento, estando este último en efecto solamente lleno parcialmente por el medio radiactivo, y completado con un espacio libre superior gaseoso.

Ahora bien, diversos estudios han demostrado que la concentración de los gases inflamables, tales como hidrógeno, producidos por radiólisis en un bidón que contiene un medio acuoso que contiene plutonio, puede alcanzar a veces 50 valores de aproximadamente el 4% al cabo de varios días. Sin embargo, es habitual que un bidón permanezca cerrado durante periodos muchos más largos antes de ser abierto. Existe, por lo tanto, un riesgo real de accidente, debido a que una chispa provocada por golpes o roces puede producirse durante el transporte en el espacio interior del bidón que encierra el espacio libre superior gaseoso. Además, este riesgo subsiste durante operaciones de apertura del bidón.

Para hacer frente a este problema, el volumen del medio radiactivo colocado en el bidón puede ser reducido. Esto permite obtener un espacio libre superior gaseoso de volumen mayor, en el que el umbral de inflamabilidad de los gases inflamables se alcanza más tarde. Sin embargo, esta solución no se ha mostrado satisfactoria desde un punto de vista económico, ya que necesita una multiplicación de los transportes.

Otra solución podría consistir en conservar el mismo volumen de medio radiactivo en el bidón, pero aumentando el espacio interior de almacenamiento para aumentar el volumen del espacio libre superior gaseoso. Sin embargo, esto conduce a fabricar bidones de tamaño muy grande, que hace difícil su explotación, en particular durante fases de carga del medio radiactivo en el bidón, que se realiza generalmente en un compartimento de manipulación con 65 guantes.

Este tipo de inconveniente surge también con los otros medios radiactivos mencionados a continuación, ya que son susceptibles de generar, por radiólisis, gases inflamables y/o explosivos. En todos los casos, es siempre el agua contenida en el bidón la que es radiolizada, a excepción del caso de la resina, en el que es esta misma resina la que es radiolizada.

Descripción de la invención La invención tiene por objetivo, por lo tanto, remediar al menos parcialmente los inconvenientes mencionados anteriormente, relativos a las realizaciones de la técnica anterior.

Para ello, la invención tiene por objeto, en primer lugar, un dispositivo de envasado para el transporte y/o almacenamiento de un medio radiactivo que genera por radiólisis gases inflamables y/o explosivos, comprendiendo dicho dispositivo al menos un bidón que contendrá el medio radiactivo, definiendo dicho bidón un espacio interior de almacenamiento accesible por una abertura de llenado del medio, en la que están montados medios que forman un tapón.

De acuerdo con la invención, dicho dispositivo comprende también una estructura que forma un recinto, así como medios de puesta en comunicación que permiten establecer una primera comunicación fluídica entre dicho espacio interior de almacenamiento y dicho recinto.

De este modo, los gases inflamables y/o explosivos producidos por radiólisis durante el almacenamiento y/o el transporte del medio radiactivo pueden difundirse no solamente en la parte no llena del espacio interior de almacenamiento del bidón, llamado espacio libre superior gaseoso, sino también en el volumen del recinto gracias a la presencia de dicha primera comunicación fluídica. Dado que los gases generados por radiólisis pueden diluirse en un mayor volumen que el del simple espacio libre superior gaseoso del bidón, cada bidón puede contener, debido a esto, una cantidad mayor de medio radiactivo, sin correr el riesgo de alcanzar el umbral de inflamabilidad de estos gases. Este aumento del nivel de llenado de los bidones implica un ahorro económico importante, ya que para una cantidad de medio dada, disminuye el número de transportes a realizar.

Por otro lado, la invención permite también aumentar el periodo de transporte/de almacenamiento, sin correr el riesgo de alcanzar el umbral de inflamabilidad de los gases generados por radiólisis, siempre debido a que estos gases pueden diluirse en un mayor volumen.

Además, cada bidón puede seguir siendo de tamaño limitado favoreciendo una explotación más fácil,

particularmente en lo que concierne a la operación de llenado del medio en el espacio interior de almacenamiento, que se realizan habitualmente en un compartimento de manipulación con guantes. Solamente después del llenado y la colocación de los medios que forman un tapón, el espacio interior de almacenamiento y el recinto se ponen en comunicación fluídica. A este respecto, se observa que si cada bidón está preferentemente previsto para disponerse fuera del recinto, estando preferentemente montado de manera amovible sobre la estructura, es posible prever una realización en la que cada bidón está alojado en el recinto con el que comunica su espacio interior de almacenamiento. Además, en el caso en el que los bidones se disponen fuera del recinto, pueden colocarse como alternativa a distancia de la estructura que forma un recinto, sin estar montados mecánicamente sobre ésta.

La invención se aplica al envasado de medios líquidos radiactivos, pero también al envasado de todos los demás 45 medios radiactivos susceptibles de generar, por radiólisis, gases inflamables y/o explosivos.

De acuerdo con una primera realización preferida de la presente invención,

el bidón comprende, además, un primer orificio que desemboca en el espacio interior de almacenamiento,

dicha estructura que forma un recinto comprende un segundo orificio que desemboca en dicho recinto,

y dichos primer y segundo orificios constituyen los dos extremos... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de envasado (2) para el transporte y/o almacenamiento de un medio radiactivo que genera por radiólisis gases inflamables y/o explosivos,

comprendiendo dicho dispositivo al menos un bidón (8) que contendrá el medio radiactivo (90) , definiendo dicho bidón un espacio interior de almacenamiento (22) accesible por una abertura (20) de llenado del medio, sobre la que están montados medios que forman un tapón (14) ,

caracterizado por que dicho dispositivo comprende también una estructura (10) que forma un recinto (12) ,

así como medios de puesta en comunicación que permiten establecer una primera comunicación fluídica (40) entre 15 dicho espacio interior de almacenamiento (22) y dicho recinto (12) .

2. Dispositivo de envasado de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el bidón (8) comprende, además, un primer orificio (30a) que desemboca en el espacio interior de almacenamiento (22) ,

por que dicha estructura que forma un recinto comprende un segundo orificio (30b) que desemboca en dicho recinto (12) ,

y por que dichos primer y segundo orificios (30a, 30b) constituyen los dos extremos opuestos de dicha primera comunicación fluídica (40) .

3. Dispositivo de envasado de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado por que dichos medios de puesta en comunicación comprenden un primer órgano móvil (36) entre una posición abierta en la que establece dicha primera comunicación fluídica (40) , y una posición cerrada en la que obtura dicho segundo orificio (30b) , estando dicho primer órgano móvil (36) montado sobre dicha estructura (10) que forma un recinto.

4. Dispositivo de envasado de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado por que

el bidón (8) comprende, además, un tercer orificio (30c) que desemboca en el espacio interior de almacenamiento (22) ,

por que dicha estructura que forma un recinto comprende un cuarto orificio (30d) que desemboca en dicho recinto (12) ,

y por que dichos medios de puesta en comunicación permiten establecer una segunda comunicación fluídica (49) entre dicho espacio interior de almacenamiento (22) y dicho recinto (12) , constituyendo dichos tercer y cuarto orificios (30c, 30d) los dos extremos opuestos de dicha segunda comunicación fluídica (49) .

5. Dispositivo de envasado de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado por que el bidón (8) comprende, además, un tercer orificio (30c) que desemboca en el espacio interior de almacenamiento (22) ,

por que dicha estructura que forma un recinto comprende un cuarto orificio (30d) que desemboca en dicho recinto (12) ,

por que dichos medios de puesta en comunicación permiten establecer una segunda comunicación fluídica (49) entre dicho espacio interior de almacenamiento (22) y dicho recinto (12) , constituyendo dichos tercer y cuarto 55 orificios (30c, 30d) los dos extremos opuestos de dicha segunda comunicación fluídica (49) ,

y por que un quinto y un sexto orificios (30e, 30f) están realizados en la estructura que forma un recinto, y comunican uno con el otro por un conducto de conexión (56) que forma parte integrante de dichos medios de puesta en comunicación.

6. Dispositivo de envasado de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado por que dichos medios de puesta en comunicación comprenden un primer órgano móvil (36) y un segundo órgano móvil (60) cada uno montado sobre dicha estructura (10) que forma un recinto (12) y desplazable entre una posición abierta y una posición cerrada, estando dicho primer órgano móvil (36) diseñado de modo que:

- en posición abierta, por un lado pone en comunicación dicho primer orificio (30a) con dicho quinto orificio (30e) , y por otro lado establece dicha segunda comunicación fluídica (49) poniendo en comunicación dicho tercer orificio (30c) con dicho cuarto orificio (30d) ;

-en posición cerrada, por un lado garantiza una puesta en comunicación del cuarto orificio (30d) con dicho quinto

orificio (30e) , y por otro lado prohíbe la comunicación de cada uno de los cuarto y quinto orificios (30d, 30e) con el exterior de dicho recinto,

y estando dicho segundo órgano móvil (60) diseñado de modo que:

- en posición abierta, por un lado pone en comunicación dicho sexto orificio (30f) con el exterior de dicho recinto, y por otro lado pone en comunicación dicho segundo orificio (30b) con el exterior de dicho recinto;

- en posición cerrada, por un lado garantiza una puesta en comunicación del sexto orificio (30f) con dicho segundo

orificio (30b) , y por otro lado prohíbe la comunicación de cada uno de los segundo y sexto orificios (30b, 30f) con el 15 exterior de dicho recinto.

7. Dispositivo de envasado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizado por que dicho bidón comprende un primer órgano móvil adicional (32) , móvil entre una posición abierta en la que establece dicha primera comunicación fluídica (40) , y una posición cerrada en la que obtura dicho primer orificio (30a) , siendo uno de los primer órgano móvil (36) y primer órgano móvil adicional (32) un órgano de accionamiento y el otro un órgano seguidor del órgano de accionamiento, de modo que el desplazamiento del órgano de accionamiento de su posición cerrada a su posición abierta hace que dicho órgano seguidor se desplace también de su posición cerrada a su posición abierta, y a la inversa.

8. Dispositivo de envasado de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado por que dicho órgano de accionamiento constituye también un órgano de conexión mecánica de dicho bidón (8) a la estructura que forma un recinto.

9. Dispositivo de envasado de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado por que dicho órgano de accionamiento está diseñado de tal manera que su desplazamiento de su posición cerrada a su posición abierta, con dicho bidón (8) apoyado sobre el primer órgano móvil (36) , garantiza una conexión mecánica del bidón, y de tal manera que el desplazamiento de su posición abierta a su posición cerrada garantiza una desconexión mecánica de este bidón.

10. Dispositivo de envasado de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado por que dicho órgano de accionamiento forma una parte macho o hembra de una conexión mecánica en bayoneta. 35

11. Dispositivo de envasado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende una pluralidad de bidones (8) cada uno asociado a medios de puesta en comunicación que permiten una primera comunicación fluídica (40) entre su espacio interior (22) y dicho recinto (12) .

12. Dispositivo de envasado de acuerdo con la reivindicación 11 combinada con una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 10, caracterizado por que los medios de puesta en comunicación de todos los bidones (8) comparten el mismo segundo orificio (30b) ,

y por que dicho segundo órgano móvil (60) está diseñado de modo que:

en posición abierta, por un lado pone en comunicación cada uno de los sextos orificios (30f) con el exterior de dicho recinto, y por otro lado pone en comunicación dicho segundo orificio único (30b) con el exterior de dicho recinto; y

- en posición cerrada, por un lado garantiza una puesta en comunicación de cada uno de los sextos orificios (30f) con dicho segundo orificio único (30b) , y por otro lado prohíbe la comunicación de cada uno del segundo orificio único y de los sextos orificios (30b, 30f) con el exterior de dicho recinto.

13. Conjunto (2a) que comprende dicho dispositivo de envasado (2) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, con cada bidón (8) alojando en su espacio interior de almacenamiento un volumen dado 55 de medio radiactivo (90) , que define un nivel que forma una demarcación horizontal (94) con un espacio libre superior gaseoso (96) que completa este espacio interior de almacenamiento, presentando dichos medios de puesta en comunicación asociados a dicho bidón un primer orificio (30a) que desemboca en dicho espacio interior de almacenamiento (22) , y dispuesto de tal manera que siempre esté en comunicación con el espacio libre superior gaseoso (96) , sea cual sea la orientación en el espacio de dicho bidón (8) que integra dicho volumen dado de medio (90) .

14. Conjunto de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado por que dicho primer orificio (30a) está realizado al menos en parte en un conducto (98) que sobresale hacia el interior de dicho espacio interior de almacenamiento.

15. Conjunto de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizado por que dicho primer orificio (30a) desemboca en las proximidades de un baricentro de dicho espacio interior de almacenamiento (22) .

16. Paquete (1) de transporte y/o almacenamiento de un medio radiactivo, caracterizado por que comprende un embalaje (6) que forma una cavidad dentro de la cual está alojado un conjunto (2a) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15.

17. Contenedor de transporte y/o almacenamiento de un medio radiactivo, caracterizado por que comprende un embalaje (6) que forma una cavidad dentro de la cual está alojado un dispositivo de envasado (2) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12.

18. Procedimiento de envasado de un medio radiactivo en un dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que:

- se introduce el medio radiactivo en el espacio interior de almacenamiento del bidón;

- se establece dicha primera comunicación fluídica entre dicho espacio interior de almacenamiento y dicho recinto.

- se cierra el bidón con ayuda de los medios que forman un tapón; y