[發明專利]核廢料桶和中子屏蔽部的制作方法

有效

• 申請號: 201880050872.5
• 申請日: 2018-07-25
• 公開（公告）號: CN111183489B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 樋口晃;濱田健太;森田寬之;秦彰宏
• 申請（專利權）人: 日立造船株式會社
• 主分類號: G21C19/32
• 分類號: G21C19/32;G21F3/00;G21F5/10;G21F9/36
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 張晶;謝順星

本發明是一種核廢料桶(1)，其包括筒主體(2)、外筒(3)、多個翅片(4)、以及多個中子屏蔽部(5)。筒主體(2)是以中心軸為中心的筒狀，并能夠容納燃料組件。外筒(3)是包圍筒主體(2)的周圍的筒狀。多個翅片(4)沿周向配置于在筒主體(2)與外筒(3)之間形成的筒狀空間(41)，并將筒主體(2)的外周面(211)與外筒(3)的內周面(311)連接，從而將筒狀空間(41)分割為多個分割空間(42)。多個中子屏蔽部(5)包含在多個分割空間(42)中填充的中子屏蔽材料。各中子屏蔽部(5)具備在沿著中心軸的軸向上延伸的腔部(59)。由此，在將燃料組件容納于核廢料桶(1)的內部時，能夠降低因中子屏蔽材料的熱膨脹而產生于外筒(3)等的應力。

技術領域

本發明涉及一種核廢料桶和中子屏蔽部的制作方法。

背景技術

以往，將從反應堆取出的使用完畢的燃料組件(下文簡稱為“燃料組件”)在建筑內的貯存池中進行保管，并在數年～數十年間進行冷卻。之后，將燃料組件在數十年間利用中間貯存設施進行干式貯存。由于燃料組件持續放射中子、伽馬射線等放射線，因此將燃料組件以收容于專用容器即核廢料桶中的狀態進行輸送和干式貯存。核廢料桶具備：容納燃料組件的筒主體、包圍筒主體的周圍的外筒、以及在筒主體與外筒之間沿周向配置的多個翅片，并在由筒主體、外筒及多個翅片所劃分的空間中填充有包含樹脂的中子屏蔽材料。利用中子屏蔽材料抑制從燃料組件產生的中子向核廢料桶外放射。

另外，在日本專利公開2004-125763號公報(文獻1)和日本專利公開2001-318187號公報(文獻2)中，公開了一種能夠將燃料組件的衰變熱有效地傳遞至外筒的核廢料桶。就該核廢料桶而言，在由筒主體、外筒及多個翅片所劃分的空間中插入有在別處成型的中子屏蔽體。中子屏蔽體可通過在鋁制或銅制的蜂窩狀材料的內部空間中填充樹脂(中子屏蔽材料)而形成。

另外，就核廢料桶而言，由于中子屏蔽材料的熱膨脹率比筒主體和外筒所使用的材料(例如碳素鋼)的熱膨脹率大，因此在將燃料組件容納于該核廢料桶內部時，可能會由于中子屏蔽材料的熱膨脹而在外筒等上產生較大的應力。就核廢料桶的設計而言，優選這種應力較小。

發明內容

本發明的目的在于，降低核廢料桶因中子屏蔽材料的熱膨脹而產生于外筒等的應力。

本發明的核廢料桶，具備：筒主體，其是以中心軸為中心的筒狀，并能夠容納燃料組件；外筒，其是包圍所述筒主體的周圍的筒狀；多個翅片，其沿周向配置于在所述筒主體與所述外筒之間形成的筒狀空間，并將所述筒主體的外周面與所述外筒的內周面連接，從而將所述筒狀空間分割為多個分割空間；以及多個中子屏蔽部，其包含在所述多個分割空間中填充的中子屏蔽材料，各中子屏蔽部具備在沿著所述中心軸的軸向上延伸的腔部。

根據本發明，能夠降低因中子屏蔽材料的熱膨脹而產生于外筒等的應力。

在本發明的一個優選實施方式中，所述中子屏蔽部還具備：成型管部，其具有作為所述腔部的中空部；以及填充部，其是在所述成型管部與分割空間的外緣之間填充的中子屏蔽材料。

在這種情況下，優選地，所述成型管部由中子屏蔽材料的成型部件形成。

也可以是，所述成型管部具有：第一預制部件，其在垂直于所述軸向的截面中配置于所述腔部的一側；以及第二預制部件，其在所述截面中配置于所述腔部的另一側，并與所述第一預制部件結合，從而與所述第一預制部件一起包圍所述腔部的周圍。

優選地，所述第一預制部件和所述第一預制部件的結合部具有迷宮結構。

在本發明的另一優選實施方式中，在垂直于所述軸向的截面中，所述腔部具有沿著所述周向延伸的形狀。