Embalaje para el transporte y/o el almacenaje de material radiactivo que comprende elementos de protección radiológica apilados radialmente.

Embalaje (2) para el transporte y/o el almacenaje de material radioactivo,

comprendiendo dicho embalaje uncuerpo lateral (14) que se extiende alrededor de un eje longitudinal (8) de dicho embalaje, formando dicho cuerpolateral una cavidad (6) de alojamiento del material radioactivo y comprendiendo una virola metálica interior (22) y unavirola metálica exterior (24), siendo las dos virolas concéntricas y formando conjuntamente un espacio anular (18) encuyo interior está alojado un dispositivo de protección radiológica (20) que forma barrera contra las radiacionesgamma; dicho dispositivo de protección radiológica comprende al menos un primer y un segundo elemento metálicode protección radiológica (30, 32) superpuestos, según una dirección radial del embalaje, estando apoyado dichoprimer elemento (30) contra la virola exterior (24) y estando apoyado dicho segundo elemento (32) contra la virolainterior (22); caracterizado porque dichos primer y segundo elemento (30, 32) están en contacto entre sí de acuerdocon una interfaz (40) adoptando, en sección según un plano cualquiera que pase por dicha interfaz e integre el ejelongitudinal (8), la forma de un segmento de recta, inclinado con respecto a este eje.

Embalaje para el transporte y/o el almacenaje de material radiactivo que comprende elementos de protección radiológica apilados radialmente 5

Ámbito técnico La presente invención se refiere al campo del transporte y/o el almacenaje de material radioactivo tal como conjuntos de combustible nuclear, fresco o irradiado.

En particular, la invención se refiere a un embalaje que comprende un dispositivo de protección radiológica dispuesto entre dos virolas concéntricas formando barrera contra la radiación gamma.

Estado de la técnica anterior

Convencionalmente, para garantizar el transporte y/o el almacenaje de conjuntos de combustible nuclear, se utilizan unos dispositivos de almacenamiento, también denominados “cesta” o “bastidor” de almacenamiento. Estos dispositivos de almacenamiento, normalmente de forma cilíndrica y de sección sustancialmente circular, disponen de una serie de alojamientos adyacentes, cada uno adecuado para recibir un conjunto de combustible nuclear. El dispositivo de almacenamiento tiene por objeto alojarse en la cavidad de un embalaje con el fin de formar junto con este un contenedor para el transporte y/o el almacenaje de conjuntos de combustible nuclear, en el que se confina el material nuclear.

La cavidad anteriormente mencionada generalmente está definida por un cuerpo lateral que se extiende según una dirección longitudinal del embalaje, comprendiendo este cuerpo lateral, por ejemplo, dos virolas metálicas, concéntricas que forman conjuntamente un espacio anular en cuyo interior se aloja un dispositivo de protección radiológica, en particular para formar una barrera contra la radiación gamma emitida por los conjuntos de combustible alojados en la cavidad.

Convencionalmente, el dispositivo de protección radiológica se realiza con la ayuda de varios elementos prefabricados con plomo o con una de sus aleaciones, distribuidos alrededor de la cavidad, en el espacio anular apropiado, definido por las dos virolas metálicas.

Para ello, cada uno de estos elementos se inserta entre las dos virolas según una dirección de inserción longitudinal.

De este modo, debe preverse una holgura en el montaje para permitir una inserción de este tipo, teniendo esta holgura como consecuencia una discontinuidad en el material del cuerpo lateral del embalaje, según la dirección radial en la que se disponen sucesivamente la virola interior, los elementos de protección radiológica y la virola exterior. La discontinuidad de material observada tiene como efecto una disminución considerable de la conductividad térmica del cuerpo lateral del embalaje, lo que implica una menor capacidad de este último para evacuar el calor producido por los conjuntos de combustible.

Para minimizar el impacto negativo de las discontinuidades de material, las holguras entre los elementos de protección radiológica y las virolas pueden reducirse, disminuyendo las tolerancias de fabricación, sin embargo esto resulta muy costoso y no permite suprimir en absoluto las discontinuidades de material.

Se pueden emplear otros medios para atenuar las pérdidas de eficacia térmica, como el que tiene por objeto inyectar helio en los espacios vacíos. No obstante, esta técnica representa un coste y plantea serios problemas de aprovechamiento del embalaje.

Otra solución consiste en separar la función de protección radiológica de la de conducción térmica, desempeñando entonces esta función con la ayuda de elementos adicionales, tipo aletas, que unen las dos virolas, que se disponen alternadas con los elementos de protección radiológica en el espacio anular. Sin embargo, esto complica más el diseño del embalaje y por otro lado precisa el uso de técnicas particulares para garantizar que las aletas hagan buen contacto con cada una de las dos virolas del cuerpo lateral.

Los documentos US 4453081, US 5641970 y JP 2007139677 divulgan unos embalajes de acuerdo con el estado de la técnica anterior.

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

Para ello, la invención tiene por objeto un embalaje para el transporte y/o el almacenaje de material radioactivo,

comprendiendo dicho embalaje un cuerpo lateral que se extiende alrededor de un eje longitudinal de dicho embalaje, formando dicho cuerpo lateral una cavidad de alojamiento del material radioactivo y comprendiendo una virola metálica interior y una virola metálica exterior, siendo las dos virolas concéntricas y formando conjuntamente un espacio anular en cuyo interior se aloja un dispositivo de protección radiológica que forma barrera contra las radiaciones gamma.

De acuerdo con la invención, dicho dispositivo de protección radiológica comprende al menos un primer y un segundo elemento metálico de protección radiológica, superpuestos según una dirección radial del embalaje, apoyándose dicho primer elemento contra la virola exterior y apoyándose dicho segundo elemento contra la virola interior. Además, dicho primer y segundo elemento están en contacto entre sí de acuerdo con una interfaz que adopta, en sección según un plano cualquiera que pase por dicha interfaz e integrando el eje longitudinal, la forma de un segmento de recta, inclinado con respecto a este eje.

La invención ofrece de este modo un diseño ingenioso que permite a los elementos de protección radiológica conducir el calor de forma satisfactoria entre las dos virolas. De hecho, el calor se conduce de forma continua en primer lugar entre la virola interior y el segundo elemento de protección radiológica gracias al contacto entre estas piezas, después entre las caras en contacto del primer y el segundo elemento y finalmente entre el primer elemento y la virola exterior, siempre debido al contacto previsto entre estas piezas.

De este modo, la geometría y disposición particular de los elementos de protección radiológica permiten conferir al cuerpo lateral del embalaje una conductividad térmica satisfactoria. La presencia de helio o de aletas de conducción térmica ya no es por lo tanto necesaria, lo que permite presentar un embalaje de diseño y fabricación simplificados.

Además, el primer y el segundo elemento de protección radiológica ya no tienen por objeto, como en el estado de la técnica anterior, acercarse lo máximo posible a cada una de las dos virolas, sino que al estar cada uno únicamente en contacto con una de las dos virolas y a cierta distancia de la otra, las tolerancias de fabricación de estos elementos pueden aumentarse. Ventajosamente, tiene como resultado una importante reducción en el coste.

Por último, cabe destacar que la fuerza de contacto que se produce en la interfaz del primer y el segundo elemento superpuestos radialmente está inclinada con respecto a la dirección longitudinal. La intensidad de este contacto así como la intensidad de contacto entre los elementos de protección radiológica y su virola asociada, por lo tanto, dependen de la posición relativa longitudinal entre los elementos. Por consiguiente, durante la inserción de uno de los dos elementos de protección por deslizamiento longitudinal entre su virola asociada y el otro elemento de protección, los contactos, una vez establecidos, tienen una intensidad que aumenta a medida que se prosigue con la inserción, lo que confiere a los elementos un carácter de auto bloqueo entre las virolas. El aumento de la intensidad de estos contactos es ventajoso en el sentido de que garantiza una mejor conducción térmica. En este aspecto, 35 cabe destacar que uno y/u otro de los elementos de protección radiológica pueden revestirse con una capa conductora de calor a la altura de la interfaz de contacto, con el fin de mejorar aún más la conducción térmica entre estos elementos. Esta capa preferentemente tiene poco espesor y es deformable, por ejemplo, realizada con plomo o con una de sus aleaciones. Naturalmente, esta solución de capa conductora de calor también puede adoptarse a la altura de los contactos entre los elementos de protección radiológica y las virolas.

Preferentemente, dicho segmento de recta, inclinado, forma con dicho eje longitudinal un ángulo (A) comprendido entre 1 y 10º.

La interfaz así inclinada permite una adhesión radial satisfactoria de los elementos de protección radiológica contra 45 su virola asociada, cuando estos se comprimen longitudinalmente.

Preferentemente, dicha interfaz entre dichos primer y segundo elemento es plana y troncocónica. Sea como fuere, su naturaleza superficial le confiere una conductividad térmica global satisfactoria al cuerpo... [Seguir leyendo]

1. Embalaje (2) para el transporte y/o el almacenaje de material radioactivo, comprendiendo dicho embalaje un cuerpo lateral (14) que se extiende alrededor de un eje longitudinal (8) de dicho embalaje, formando dicho cuerpo 5 lateral una cavidad (6) de alojamiento del material radioactivo y comprendiendo una virola metálica interior (22) y una virola metálica exterior (24) , siendo las dos virolas concéntricas y formando conjuntamente un espacio anular (18) en cuyo interior está alojado un dispositivo de protección radiológica (20) que forma barrera contra las radiaciones gamma; dicho dispositivo de protección radiológica comprende al menos un primer y un segundo elemento metálico de protección radiológica (30, 32) superpuestos, según una dirección radial del embalaje, estando apoyado dicho primer elemento (30) contra la virola exterior (24) y estando apoyado dicho segundo elemento (32) contra la virola interior (22) ; caracterizado porque dichos primer y segundo elemento (30, 32) están en contacto entre sí de acuerdo con una interfaz (40) adoptando, en sección según un plano cualquiera que pase por dicha interfaz e integre el eje longitudinal (8) , la forma de un segmento de recta, inclinado con respecto a este eje.

2. Embalaje de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho segmento de recta, inclinado (40) forma con dicho eje longitudinal (8) un ángulo (A) comprendido entre 1 y 10º.

3. Embalaje de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que dicha interfaz (40) entre dichos primer

y segundo elemento (30, 32) es plana o troncocónica. 20

4. Embalaje de acuerdo con la reivindicación 3, en el que dicha interfaz (40) es plana y adopta, en cualquier sección según un plano ortogonal al eje longitudinal (8) , la forma de un segmento de recta ortogonal a una recta radial pasando por su centro.

5. Embalaje de acuerdo con la reivindicación 3, en el que dicha interfaz (40) es troncocónica, y coaxial a las virolas interior y exterior.

6. Embalaje de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la superficie exterior del primer elemento (30) que se apoya contra la virola exterior (24) es de sección recta o con forma de arco de círculo,

de diámetro idéntico al de la superficie interior (24a) de la virola exterior contra la que se apoya, y en el que la superficie interior del segundo elemento (32) que se apoya contra la virola interior (22) es de sección recta o con forma de arco de círculo, de diámetro idéntico al de la superficie exterior (22a) de la virola interior contra la que se apoya.

7. Embalaje de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que cada uno de los primeros y segundos elementos (30, 32) se mantiene solo por contacto en el espacio anular (18) .

8. Embalaje de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dichos primer y segundo elemento (30, 32) presentan una extensión circunferencial idéntica o diferente. 40

9. Embalaje de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una serie de primeros elementos metálicos de protección radiológica (30) , así como una serie de segundos elementos metálicos de protección radiológica (32) , apoyándose radialmente cada primer elemento únicamente sobre uno de dicha serie de segundos elementos, y a la inversa.

10. Procedimiento de fabricación de un embalaje de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se coloca primero uno (32) de dichos primer y segundo elemento en el espacio anular, y se inserta longitudinalmente el otro (30) de dichos primer y segundo elemento entre su virola asociada y el elemento (32) ya colocado.