Embalaje para el transporte y/o almacenamiento de materiales radiactivos, que comprende medios de conducción térmica mejorados.

Embalaje (2) para el transporte y/o almacenamiento de materiales radiactivos,

comprendiendo dicho embalaje un cuerpo lateral (10) que define una cavidad (6) de alojamiento de dichos materiales radiactivos que se extiende según un eje longitudinal (8) del embalaje, incluyendo el cuerpo (10) una pared interior (20) así como una pared exterior (22) que definen entre ellas un espacio (14) que se extiende alrededor de dicho eje longitudinal, alojando dicho espacio medios de protección radiológica (18) así como medios de conducción térmica (16); caracterizado porque dichos medios de conducción térmica comprenden una pluralidad de elementos de conducción térmica (31) que definen cada uno interiormente un hueco (32) que se extiende longitudinalmente en una dirección de conducción (36) que va de la pared interior (20) hacia la pared exterior (22), y porque al menos una parte de los elementos de conducción térmica (31) tienen su hueco (32) lleno al menos parcialmente de un material de protección radiológica, y porque al menos uno de los elementos de conducción térmica (31) está adaptado exteriormente a dicho material de protección radiológica, y también interiormente, al nivel de su hueco (32).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/058947.

Solicitante: TN INTERNATIONAL.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 1, RUE DES HÉRONS 78180 MONTIGNY LE BRETONNEUX FRANCIA.

Inventor/es: ISSARD,HERVE, MOMON,SÉBASTIEN, BONNET,GILLES.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F28F9/00 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F28 INTERCAMBIO DE CALOR EN GENERAL.F28F PARTES CONSTITUTIVAS DE APLICACION GENERAL DE LOS APARATOS INTERCAMBIADORES O DE TRANSFERENCIA DE CALOR (materiales de transferencia de calor, de intercambio de calor o de almacenamiento de calor C09K 5/00; purgadores de agua o aire, ventilación F16). › Carcasas; Cabezales; Soportes auxiliares para elementos; Elementos auxiliares dentro de las carcasas.
  • G21F5/008 SECCION G — FISICA.G21 FISICA NUCLEAR; TECNICA NUCLEAR.G21F PROTECCION CONTRA LOS RAYOS X, RAYOS GAMMA, RADIACIONES CORPUSCULARES O BOMBARDEOS DE PARTICULAS; TRATAMIENTO DE MATERIALES CONTAMINADOS POR LA RADIACTIVIDAD; DISPOSICIONES PARA LA DESCONTAMINACION (protección contra las radiaciones por medios farmacéuticos A61K 8/00, A61Q 17/04; en los vehículos espaciales B64G 1/54; asociada con un reactor G21C 11/00; asociada con un tubo de rayos X H01J 35/16; asociada con un aparato de rayos X H05G 1/02). › G21F 5/00 Recipientes blindados portátiles o transportables. › Recipientes para elementos combustibles.
  • G21F5/06 G21F 5/00 […] › Detalles o accesorios de los recipientes.
  • G21F5/10 G21F 5/00 […] › Dispositivos de evacuación de calor especialmente adaptados a esos recipientes, p. ej. utilizando circulación del fluido o aletas de refrigeración.

PDF original: ES-2479716_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

E11722101

DESCRIPCIÓN

Embalaje para el transporte y/o almacenamiento de materiales radiactivos, que comprende medios de conducción térmica mejorados 5

Campo técnico La presente invención se refiere al campo de los embalajes para el transporte y/o almacenamiento de materiales radiactivos, preferentemente del tipo ensamblajes de combustible nuclear irradiados.

Estado de la técnica anterior Clásicamente, para asegurar el transporte y/o el almacenamiento de materiales radiactivos, se usan dispositivos de ordenación, denominados igualmente â??panelesâ?? o â??seccionesâ?? de ordenación. Estos dispositivos de ordenación, habitualmente de forma cilíndrica y de sección sustancialmente circular o poligonal, son aptos para recibir los materiales radiactivos. El dispositivo de ordenación está destinado a alojarse en la cavidad de un embalaje con el fin de formar conjuntamente con éste un contenedor para el transporte y/o almacenamiento de materiales radiactivos, en el que están perfectamente confinados.

La cavidad citada anteriormente está definida en general por un cuerpo lateral que se extiende según un eje longitudinal del embalaje, así como por un fondo y una tapa de embalaje dispuestos en los extremos opuestos del cuerpo, según la dirección del eje longitudinal. El cuerpo lateral comprende una pared interior y una pared exterior, que adoptan generalmente la forma de dos virolas metálicas concéntricas que forman conjuntamente un espacio anular en el interior del cual están alojados medios de conducción térmica, así como medios de protección radiológica, en particular para formar una barrera contra los neutrones emitidos por el material radiactivo alojado en la cavidad.

Los medios de conducción térmica permiten conducir el calor liberado por los materiales radiactivos hacia el exterior del contenedor, con el fin de evitar todo riesgo de sobrecalentamiento susceptible de provocar una degradación de estos materiales, una alteración de las propiedades mecánicas de los materiales constitutivos del embalaje, o incluso una elevación de presión anormal en la cavidad.

Los medios de conducción térmica han sido objeto de numerosos desarrollos, que han conducido a diversas realizaciones. Una de las empleadas más habitualmente reside en la implantación de aletas/nervaduras en el espacio anular, entre las dos virolas. Estas aletas, que se extienden longitudinalmente según la dirección del eje longitudinal del embalaje, permiten así conducir el calor de la virola interior hacia la virola exterior. Además, en esta realización, se interponen clásicamente bloques de protección radiológica entre las aletas.

Aunque está extendida muy ampliamente, esta solución de aletas de conducción térmica puede revelarse problemática porque es susceptible de generar puntos calientes en la virola exterior del cuerpo lateral del embalaje, en las uniones con estas mismas aletas.

Otra solución, conocida en particular a partir del documento EP 1355320, permite responder parcialmente a este problema de homogeneidad de transferencia de calor, empleando estructuras en nido de abeja. No obstante, la 45 disposición propuesta en este documento suministra una capacidad de conducción térmica perfectible. Además, requiere el uso de aletas de conducción térmica, en combinación con las estructuras en nido de abeja, lo que complica el diseño del embalaje.

El documento JP H05-172992 desvela también un embalaje para el transporte y/o el almacenamiento de materiales radiactivos que comprende medios de protección radiológica así como medios de conducción térmica.

Exposición de la invención La invención tiene por tanto como objeto remediar al menos parcialmente los inconvenientes mencionados 55 anteriormente, relativos a las realizaciones de la técnica anterior.

Para hacerlo, la invención tiene como objeto un embalaje para el transporte y/o almacenamiento de materiales radiactivos, comprendiendo dicho embalaje un cuerpo lateral que define una cavidad de alojamiento de dichos materiales radiactivos que se extiende según un eje longitudinal del embalaje, incluyendo el cuerpo una pared interior así como una pared exterior lo que define entre ellas un espacio que se extiende alrededor de dicho eje longitudinal, alojando dicho espacio medios de protección radiológica así como medios de conducción térmica. Según la invención, dichos medios de conducción térmica comprenden una pluralidad de elementos de conducción térmica que definen cada uno interiormente un hueco que se extiende longitudinalmente en una dirección de conducción que va de la pared interior hacia la pared exterior. Además, al menos una parte de los elementos de 65 conducción térmica, y preferentemente cada uno de ellos, tienen un hueco lleno al menos parcialmente por un material de protección radiológica, y con preferencia lleno completamente por este material.

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La orientación particular de los huecos, así como la orientación de los elementos de conducción térmica que se deriva, permiten conferir una mejor capacidad de conducción térmica, en particular con respecto a la solución de estructuras en nido de abeja descrita en el documento EP 1355320, en la que los huecos formados por las celdillas de nido de abeja están orientados en paralelo a las paredes y al eje longitudinal del embalaje. En efecto, gracias a estas orientaciones específicas en la presente invención, el camino de conducción térmica definido por los elementos de conducción se acorta con respecto al encontrado en las estructuras en nido de abeja del documento EP 1355320, ya que une de manera más directa las dos paredes del cuerpo lateral. Además, el camino de conducción térmica entre las dos paredes no se ve sometido a interrupciones múltiples del tipo de las encontradas en las estructuras en nido de abeja del documento EP 1355320, de lo que resulta la superposición de las hojas metálicas que forman conjuntamente las celdillas de nido de abeja.

Además, la solución aportada por la presente invención permite fácilmente, distribuyendo convenientemente y en cantidad los elementos de conducción térmica, evitar la aparición de puntos calientes en la pared exterior del cuerpo lateral.

Finalmente, al ofrecer la invención una transferencia de calor excelente, ya no requiere el empleo de aletas de conducción térmica del tipo de las encontradas en la técnica anterior. Su diseño se ve así simplificado.

Preferentemente, al menos algunos de dichos elementos de conducción térmica se extienden cada uno según una dirección sustancialmente radial del cuerpo lateral de embalaje, que constituye en efecto la dirección según la cual el camino es el más directo para unir las dos paredes del cuerpo lateral. A este respecto, la dirección radial debe ser comprendida como la dirección que intercepta localmente, de manera ortogonal, cada una de las dos paredes del cuerpo lateral. No obstante, la invención no está limitada a dicha dirección de conducción, pudiendo ésta por ejemplo estar inclinada con respecto a un plano radial y/o con respecto a un plano transversal.

Preferentemente, al menos algunos de dichos elementos de conducción térmica presentan cada uno una forma sustancialmente cilíndrica. Sin embargo, la forma cilíndrica podría ser sustituida por una forma que se amplía en el camino que va de la pared interior a la pared exterior, en particular para tener en cuenta la diferencia de diámetros medios entre estas paredes. En tal caso, la geometría de la sección del elemento permanece preferentemente idéntica, y entonces sólo la magnitud de esta sección es evolutiva.

A modo de ejemplos indicativos, la sección del elemento de conducción térmica puede ser circular o poligonal, tal como cuadrada o hexagonal.

Preferentemente, al menos algunos de dichos elementos de conducción térmica se extienden cada uno conjuntamente según una longitud sustancialmente igual a la distancia que separa las paredes interior y exterior, según la dirección de conducción. Se ofrece así un camino de conducción térmica ininterrumpido entre las dos paredes, que es propicio para una buena evacuación de calor. Sin embargo, al menos algunos de los elementos de conducción térmica podrían estar tronzados según la dirección de conducción, es decir, hechos con varios tramos dispuestos de extremo a extremo. Esta disposición presenta un interés especial cuando los elementos de conducción térmica están ligados íntimamente a un material de protección radiológica, por ejemplo de manera que se forman bloques, como sucede preferentemente en el caso en la invención. En efecto, cuando es necesario... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

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1. Embalaje (2) para el transporte y/o almacenamiento de materiales radiactivos, comprendiendo dicho embalaje un cuerpo lateral (10) que define una cavidad (6) de alojamiento de dichos materiales radiactivos que se extiende según un eje longitudinal (8) del embalaje, incluyendo el cuerpo (10) una pared interior (20) así como una pared exterior

(22) que definen entre ellas un espacio (14) que se extiende alrededor de dicho eje longitudinal, alojando dicho espacio medios de protección radiológica (18) así como medios de conducción térmica (16) ; caracterizado porque dichos medios de conducción térmica comprenden una pluralidad de elementos de conducción térmica (31) que definen cada uno interiormente un hueco (32) que se extiende longitudinalmente en una dirección de conducción

(36) que va de la pared interior (20) hacia la pared exterior (22) , y porque al menos una parte de los elementos de conducción térmica (31) tienen su hueco (32) lleno al menos parcialmente de un material de protección radiológica, y porque al menos uno de los elementos de conducción térmica (31) está adaptado exteriormente a dicho material de protección radiológica, y también interiormente, al nivel de su hueco (32) .

2. Embalaje según la reivindicación 1, caracterizado porque al menos algunos de dichos elementos de conducción térmica (31) se extienden cada uno según una dirección sustancialmente radial desde el cuerpo lateral de embalaje.

3. Embalaje según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque al menos algunos de dichos elementos de conducción térmica (31) presentan cada uno una forma sustancialmente cilíndrica.

4. Embalaje según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque al menos algunos de dichos elementos de conducción térmica (31) se extienden cada uno conjuntamente según una longitud sustancialmente igual a la distancia que separa las paredes interior y exterior, según la dirección de conducción (36) .

5. Embalaje según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dichos elementos de conducción térmica (31) forman conjuntamente una red de huecos (32) que, en sección según al menos un plano paralelo al eje longitudinal (8) y que atraviesa esta red, presenta al menos una zona cuya densidad de hueco presenta un valor superior o igual a 100 huecos/m2.

6. Embalaje según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque al menos algunos de dichos elementos de conducción térmica (31) se realizan con ayuda de una o varias estructuras en nido de abeja (30) , con cada celdilla del nido de abeja que forma dicho hueco (32) de un elemento de conducción térmica.

7. Embalaje según la reivindicación 6, caracterizado porque cada estructura en nido de abeja está equipada con perforaciones (46) que facilitan la comunicación de las celdillas (32) entre sí.

8. Embalaje según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque al menos algunos de dichos elementos de conducción térmica (31) se realizan con ayuda de elementos independientes, separados unos de otros.

9. Contenedor (1) para el transporte y/o almacenamiento de materiales radiactivos que comprende un embalaje (2) según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes.

 

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