專利名稱:燃料儲存組件及后處理系統(tǒng)的制作方法
燃料儲存組件及后處理系統(tǒng)[0001]相關(guān)專利申請的交叉引用[0002]本申請要求2009年8月31日提交的美國臨時專利申請No. 61/238590和2009年 11月12日提交的美國臨時專利申請No. 61Λ60719的優(yōu)先權(quán)，這些申請的公開內(nèi)容全文以引用方式并入本文。
背景技術(shù)：
[0003]支架通常用來存儲核反應(yīng)堆場所處的新鮮的(新的)核燃料組件和消耗的(輻照的)核燃料組件，例如在干燥存儲區(qū)域中(用于新的燃料組件)或者在消耗的燃料池區(qū)域中(用于新的和輻照的燃料組件)。根據(jù)核反應(yīng)堆的類型，燃料池的尺寸通常是標準化的。[0004]此前設(shè)計的支架組件對于有效地容納和存儲新的和輻照的燃料組件而言并不是最佳的。在這點上，此前設(shè)計的支架制造復(fù)雜，原因是它們使用大量的焊接點來形成框架組件。此外，此前設(shè)計的支架組件并不在支架組件的各個隔室之間提供基本上連續(xù)的中子吸收屏蔽件來降低臨界風險。[0005]從而，需要改進的支架組件設(shè)計，其具有簡化的設(shè)計，具有最少數(shù)量的焊接點，還具有用于接納和容納多個單獨燃料組件的強效機架組件。此外，需要改進的支架組件設(shè)計， 其在支架組件的各個隔室之間具有連續(xù)的中子吸收屏蔽件，以用于改進臨界控制。
發(fā)明內(nèi)容
[0006]
發(fā)明內(nèi)容
是以簡化的形式提出了概念的選擇，將在以下的具體實施方式
中進一步描述該概念。該
發(fā)明內(nèi)容
并不是用來確定要求保護的主題的關(guān)鍵特征，也不是用來幫助確定要求保護的主題的范圍。[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供一種用于核燃料組件的支架組件。支架組件總體上包括框架組件和容器組件，該容器組件包括設(shè)計成容納單獨的燃料組件的多個單獨的燃料容器，其中單獨的燃料容器接納在框架組件內(nèi)并且由框架組件支撐。支架組件還包括屏蔽組件，該屏蔽組件包括內(nèi)部屏蔽組件和外部屏蔽組件中的至少一個，內(nèi)部屏蔽組件包括在單獨的燃料容器之間的基本上連續(xù)的屏蔽件，外部屏蔽組件包括圍繞支架組件的外表面的至少一部分的基本上連續(xù)的屏蔽件。[0008]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，提供一種用于核燃料組件的支架組件。支架組件總體上包括框架組件和容器組件，該框架組件包括頂部和底部框架部分以及多個豎直框架支撐件，該容器組件包括設(shè)計成容納單獨的燃料組件的多個單獨的燃料容器，其中單獨的燃料容器接納在框架組件內(nèi)并且由框架組件的頂部和底部框架部分支撐。支架組件還包括屏蔽組件，該屏蔽組件包括在單獨的燃料容器之間的基本上連續(xù)的屏蔽件，其中屏蔽組件由框架組件支撐。[0009]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，提供一種用于核燃料組件的支架組件。支架組件總體上包括框架組件和容器組件，該框架組件包括頂部和底部框架部分以及多個結(jié)構(gòu)支撐件網(wǎng)狀物，該容器組件包括設(shè)計成容納單獨的燃料組件的多個單獨的燃料容器，其中單獨的燃料容器接納在框架組件內(nèi)并且由框架組件支撐。支架組件還包括屏蔽組件，該屏蔽組件包括在單獨的燃料容器之間的基本上連續(xù)的屏蔽件，其中屏蔽組件由容器組件支撐。[0010]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，提供一種用于核燃料組件的支架存儲系統(tǒng)。支架存儲系統(tǒng)總體上包括第一和第二支架組件，第一和第二支架組件均包括框架組件；容器組件，其包括設(shè)計成容納單獨的燃料組件的多個單獨的燃料容器，其中單獨的燃料容器接納在框架組件內(nèi)并且由框架組件支撐；以及屏蔽組件，其包括在單獨的燃料容器之間的基本上連續(xù)的屏蔽件。[0011]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，提供一種用于核燃料組件的支架存儲系統(tǒng)。支架存儲系統(tǒng)總體上包括至少一個第一支架組件，該第一支架組件包括框架組件；容器組件，其包括設(shè)計成容納單獨的燃料組件的多個單獨的燃料容器，其中單獨的燃料容器接納在框架組件內(nèi)并且由框架組件支撐；以及屏蔽組件，其包括在單獨的燃料容器之間的基本上連續(xù)的屏蔽件。支架存儲系統(tǒng)還包括至少一個第二支架組件，該第二支架組件包括框架組件和容器組件，該容器組件包括設(shè)計成容納單獨的燃料組件的多個單獨的燃料容器，其中第二支架組件不包括屏蔽組件。[0012]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，支架組件的屏蔽組件包括用于臨界控制的中子屏蔽材料。[0013]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，支架組件的屏蔽組件包括的材料選自由以下材料構(gòu)成的組碳化硼-鋁金屬基質(zhì)復(fù)合材料、天然的或富集硼鋁合金、硼不銹鋼合金、鍍有鋁的碳化硼水泥、由CERADYNE有限公司制造的BORAL 中子吸收劑材料、鋁、以及不銹鋼。[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，支架組件的內(nèi)部屏蔽組件由框架組件支撐。[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，支架組件的內(nèi)部屏蔽組件由容器組件支撐。[0016]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，支架組件的外部屏蔽組件由容器組件和框架組件中的至少一個支撐。[0017]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，支架組件的內(nèi)部屏蔽組件包括沿著支架組件的χ軸和y軸構(gòu)造的多個交叉板。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，交叉內(nèi)部板被構(gòu)造為彼此交界，而基本上不會妨礙單獨的燃料容器之間的基本上連續(xù)的屏蔽件。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，交叉內(nèi)部板形成有狹槽，以便彼此交界。[0018]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，內(nèi)部屏蔽組件在單獨的燃料容器的每個之間包括兩個板。[0019]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，外部屏蔽組件包括沿著支架組件的ζ軸構(gòu)造的多個板。[0020]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，外部屏蔽組件通過連接帶沿支架組件的ζ軸固定。[0021]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，框架組件包括第一和第二框架部分，第一和第二框架部分中的每個都包括用于接納單獨的燃料容器的多個隔室，其中第一框架部分與第二框架部分間隔開預(yù)定的距離。[0022]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，框架組件包括處于第一和第二框架部分之間的一個或多個支撐件網(wǎng)狀物。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，支撐件網(wǎng)狀物具有孔，該孔與第一和第二框架部分中的多個隔室對準。[0023]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，第一和第二框架部分包括間隙單元，該間隙單元處于相鄰的隔室之間，以用于接納屏蔽組件的至少一部分。
[0024]當參考附圖時，本發(fā)明的前述方面和許多伴隨的優(yōu)點將會變得更加容易理解，原因是其通過參考以下的詳細說明能夠得到較好的理解，其中[0025]圖1為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用于消耗燃料池區(qū)域的支架存儲系統(tǒng)的俯視圖；[0026]圖2為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用在圖1的支架存儲系統(tǒng)中的第一支架組件的透視圖；[0027]圖3為用于圖2的第一支架組件的框架組件的透視圖；[0028]圖4為包括外部屏蔽組件的圖2的第一支架組件的分解圖；[0029]圖5為圖2的第一支架組件的內(nèi)部屏蔽組件的透視圖；[0030]圖6為圖5的內(nèi)部屏蔽組件的分解圖；[0031]圖7為根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的用在例如圖1的支架存儲系統(tǒng)中的第二支架組件的透視圖；[0032]圖8為用于圖7的第一支架組件的框架組件的透視圖；[0033]圖9為包括外部屏蔽組件的圖7的第一支架組件的分解圖；[0034]圖10為根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的用在圖1的支架存儲系統(tǒng)中的第一支架組件的透視圖；[0035]圖11為用于圖10的第一支架組件的框架組件的透視圖；以及[0036]圖12為圖10的第一支架組件的分解圖。
具體實施方式
[0037]通過參考圖1可以最佳地理解根據(jù)本發(fā)明一個實施例構(gòu)造的用于消耗燃料池區(qū)域的支架存儲系統(tǒng)10。支架存儲系統(tǒng)10包括兩個區(qū)域，區(qū)域1和區(qū)域2，以用于接納相應(yīng)的第一和第二支架組件20和120 (見圖2和5)。[0038]設(shè)計成用在區(qū)域1中的第一支架組件20大致包括隔室，該隔室被構(gòu)造為用于保持高反應(yīng)性核燃料組件，例如新鮮的核燃料組件。設(shè)計成用在區(qū)域2中的第二支架組件120 大致包括隔室，該隔室更靠近在一起，以用于保持低反應(yīng)性核燃料組件，例如，消耗核燃料組件。第一支架組件20的隔室的尺寸通常大于第二支架組件120的隔室的尺寸，原因是區(qū)域1的支架組件20設(shè)計成容納中子屏蔽材料，區(qū)域2的支架組件120不需要該中子屏蔽材料。然而，應(yīng)當理解，如果構(gòu)造成棋盤構(gòu)造，則較小的區(qū)域2的支架組件120也可以保持新鮮燃料，使得新鮮燃料組件不容納在相鄰的隔室中。[0039]應(yīng)當理解，在說明書中使用的限定支架組件20和120的定向的術(shù)語，例如“頂部”、 “底部”、“豎直”、和“水平”，并不是限制性的。這些術(shù)語用來簡化所示支架組件的說明；然而，應(yīng)當理解，除了所示的定向，支架組件還可以用在其它的定向中。[0040]盡管在圖1中以特定的構(gòu)造示出了用于消耗燃料池區(qū)域的支架存儲系統(tǒng)10，但是應(yīng)當理解，其它支架存儲系統(tǒng)、尺寸和構(gòu)造也處于本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，合適的系統(tǒng)還可以構(gòu)造為用于具有與消耗燃料池區(qū)域不同的系統(tǒng)構(gòu)造的干燥存儲區(qū)域。此外，單獨的支架組件20和120可以構(gòu)造為具有各種數(shù)量的隔室。作為非限制性實例，在圖1所示的實施例中，第二支架組件120示出為具有虹10、8訪和7x10的隔室構(gòu)造。[0041]現(xiàn)在將參考圖2-6更加詳細地描述設(shè)計成用在區(qū)域1中的第一支架組件20。下文中將參考圖7-9更加詳細地描述設(shè)計成用在區(qū)域2中的第二支架組件120。[0042]參見圖2-4，第一支架組件20包括框架組件22 (具體見圖3的框架組件22的透視圖)；容器組件對，其包括示出為管的多個單獨的燃料容器26，以用于沿期望的定向且彼此間隔地接納核燃料組件(未示出)；以及屏蔽組件，其包括內(nèi)部屏蔽組件觀和外部屏蔽組件32中的至少一個，以用于維持支架組件20內(nèi)和支架存儲系統(tǒng)10內(nèi)的臨界控制。[0043]參見圖3，現(xiàn)在將更加詳細地描述框架組件22。框架組件22設(shè)置有用于容納容器組件M的框架(見圖4)。在所示的實施例中，框架組件22為外部的框架組件22，原因在于其部件主要位于支架組件20的外部表面上。相比之下，容器組件M主要位于支架組件 30的內(nèi)部上。作為非限制性實例，框架組件22的部件可以由金屬構(gòu)造而成，該金屬為例如鋁、不銹鋼和它們的合金。[0044]框架組件22包括第一和第二框架部分40和42，其中第一和第二框架部分40和 42中的每個都包括網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，該網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)具有限定了相應(yīng)多個隔室44和46的孔。第一和第二框架部分40和42均被構(gòu)造為用于接納和支撐單獨的燃料容器沈的第一和第二端部部分62和64(見圖4)。在這點上，第一和第二框架部分40和42保持單獨的燃料容器沈為網(wǎng)狀定向，并且因此保持單獨的燃料容器26之間的合適間距。在所示的實施例中，第一框架部分40為頂部框架部分，第二框架部分42為底部框架部分。[0045]作為非限制性實例，在所示的實施例中，第一和第二框架部分40和42具有類似裝蛋箱設(shè)計的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其限定了相應(yīng)的多個分立的隔室44和46。裝蛋箱設(shè)計被構(gòu)造為在與內(nèi)部屏蔽組件結(jié)合使用時能夠?qū)盈B，如下更詳細地描述的。然而，應(yīng)當理解，其它設(shè)計也處于本發(fā)明的范圍內(nèi)。[0046]應(yīng)當理解，第二框架部分42可以被構(gòu)造為具有隔室46，該隔室46從第一橫截面面積漸縮至較小的第二橫截面面積。對于這種漸縮的橫截面面積，燃料組件(未示出)或它們的容器26不能夠通過第二框架部分42中的隔室46而被移除或落下。另一方面，第一框架部分40中的隔室44可以具有恒定的橫截面面積，使得燃料組件(未示出)可以容易地從隔室44插入和/或移除。應(yīng)當理解，相應(yīng)的第一和第二框架部分40和42的容器沈和隔室44和46通常具有敞開端部，從而當支架組件20處于消耗燃料池區(qū)域中時水能夠自由地流過容器26。[0047]如圖3和4所示的實施例中看到的，第一和第二框架部分40和42的分立的隔室 44和46被間隙單元48分隔開，該間隙單元48允許新鮮燃料組件之間具有合適的間距，以防止臨界。第一和第二框架部分40和42的間隙單元48還可以接納和支撐內(nèi)部屏蔽組件觀的內(nèi)部屏蔽板30，使得內(nèi)部屏蔽組件觀由框架組件22支撐。在這點上，內(nèi)部屏蔽板30 的至少一部分可以定位成與第一和第二框架部分40和42的間隙單元48交界，以形成用于單獨的燃料容器26的分立的且屏蔽的縱向隔室。屏蔽的縱向隔室可以從第一框架部分40 到第二框架部分42延伸第一支架組件20的長度(見圖4)。以下將更詳細地描述處于間隙單元48中且在第一和第二框架部分40和42之間延伸的內(nèi)部屏蔽板30的特性和內(nèi)部屏蔽板30的構(gòu)造。[0048]框架組件22還包括框架支撐件50，該框架支撐件50在第一和第二框架部分40和42之間縱向地延伸?？蚣苤渭?0允許第一和第二框架部分40和42彼此間隔開預(yù)定的距離。在所示的實施例中，框架支撐件50在支架組件20的四個角部邊緣中的每一個處在第一(頂部)和第二(底部)框架部分40和42之間豎直地延伸。在這點上，框架支撐件 50的第一端部52聯(lián)接到第一框架部分40，框架支撐件50的第二端部M聯(lián)接到第二框架部分42。然而，應(yīng)當理解，其它合適的框架支撐件構(gòu)造也處于本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，框架支撐件不需要角部支撐件，可以沿著支架組件20的側(cè)面在第一和第二框架部分40和42之間延伸，并且不必處于角部邊緣處。[0049]此外，框架組件22包括連接帶60，該連接帶60在相鄰的框架支撐件50之間延伸。 連接帶60提供對支架組件20的增強，但是在框架組件22的全部制造中要求最少的焊接或連接點。在所示的實施例中，帶60在相鄰的豎直框架支撐件50之間水平地延伸。然而，應(yīng)當理解，其它合適的帶構(gòu)造也處于本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，合適的帶可以從第一框架支撐件 50的第一端部52 (如頂部端部)到第二框架支撐件50的第二端部54 (如底部端部)交叉地延伸。使用這種帶60的優(yōu)點為提高框架組件22和整個支架組件20的整體性，并且支撐和固定外部屏蔽組件32，以使得外部屏蔽板34可以定位成包封第一支架組件20的外壁，如下更詳細地描述。[0050]參見圖4，現(xiàn)在將更詳細地描述包括多個單獨的燃料容器沈的容器組件24。這些單獨的燃料容器26設(shè)計成將單獨的燃料組件(未示出)保持在第一支架組件20中。如圖 4所示，單獨的燃料容器沈被構(gòu)造為插入到第一框架部分40的單獨的隔室44中，并且延伸到第二框架部分42中的單獨的隔室46。在所示的實施例中，單獨的燃料容器沈為具有方形橫截面形狀的管狀。然而，應(yīng)當理解，具有其它橫截面形狀的其它管狀容器也處于本發(fā)明的范圍內(nèi)，例如包括但不限于圓形、橢圓形或多邊形。[0051]在所示的實施例中，單獨的燃料容器沈被構(gòu)造為延伸組件20的整個高度，使得容器沈的第一端部62由第一框架部分40的第一隔室44接納，容器的第二端部64由第二框架部分42的第二隔室46接納。通過延伸組件20的整個高度，單獨的燃料容器沈可以容納在框架組件22中，而除了第一和第二框架部分40和42以及框架支撐件50之外不需要額外的框架支撐件構(gòu)件。使用這種構(gòu)造，支架組件20依賴于單獨的燃料容器沈的剛度而在結(jié)構(gòu)上補償框架組件22。[0052]作為非限制性實例，單獨的燃料容器沈可以由金屬構(gòu)造而成，該金屬為例如鋁、 不銹鋼和它們的合金。在一個實施例中，單獨的燃料容器沈由擠出的鋁制成。在另一個實施例中，單獨的燃料容器沈通過將單獨的板焊接在一起而制成。在所示的實施例中，單獨的燃料容器26通過接納在第一和第二框架部分40和42的對應(yīng)的單獨的隔室中而保持為基本豎直的定向。然而，應(yīng)當理解，例如水平定向的其它定向也處于本發(fā)明的范圍內(nèi)。[0053]參見圖4，現(xiàn)在將更詳細地描述屏蔽組件。屏蔽組件大致包括內(nèi)部屏蔽組件28和外部屏蔽組件32。在圖2-6所示的實施例中，內(nèi)部屏蔽組件28包括內(nèi)部屏蔽板30，外部屏蔽組件32包括外部屏蔽板34。合適的屏蔽板，無論是內(nèi)部屏蔽板30或是外部屏蔽板32， 可以是用于臨界控制的中子屏蔽和/或中子吸收材料。合適的示例性材料包括但不限于碳化硼-鋁金屬基質(zhì)復(fù)合材料、天然的或富集硼鋁合金、硼不銹鋼合金、鍍有鋁的碳化硼水泥、由CERADYNE有限公司制造的BORAL 中子吸收劑材料、鋁、不銹鋼以及其它類似的材料。[0054]如上所述，第一和第二框架部分40和42中的間隙單元48被構(gòu)造為接納內(nèi)部屏蔽板30和/或與內(nèi)部屏蔽板30交界。在所示的實施例中，內(nèi)板30沿著組件的相應(yīng)的χ軸和 y軸基本上水平地延伸穿過組件20，以便與第一和第二框架部分40和42中的間隙單元48 對準。這樣的屏蔽板形成支架組件120的每個單獨的燃料容器沈之間的屏蔽件，以用于臨界控制。[0055]現(xiàn)在參考圖5和6，將更詳細地描述內(nèi)部屏蔽組件觀。在這點上，現(xiàn)在將描述相鄰的水平X軸和y軸內(nèi)板30的交叉。X軸內(nèi)板標記為30a，y軸內(nèi)板標記為30b。交叉的χ軸和y軸內(nèi)板30a和30b被構(gòu)造為彼此交界，以提供單獨的燃料容器沈之間的連續(xù)屏蔽件。 在所示的實施例中，內(nèi)板30a和30b包括狹槽66a和66b，從而垂直地定向的內(nèi)板30a和30b 可以在其相應(yīng)的狹槽66a和66b處交界，并且層疊在彼此之上以沿著水平的ζ軸和y軸提供基本上連續(xù)的屏蔽件。此外，板的網(wǎng)狀物被構(gòu)造為層疊在彼此的頂部上，以沿著豎直的ζ 軸提供基本上連續(xù)的屏蔽件。這樣的層疊使得單獨的燃料容器26之間的基本上連續(xù)的屏蔽件有效地吸收中子并且防止臨界。[0056]在所示的實施例中，內(nèi)部屏蔽組件觀包括用于增大的屏蔽的兩個板。在這點上， 內(nèi)部屏蔽板30a和30b中的每個都具有兩個屏蔽材料層，各層彼此間隔開預(yù)定的距離。這樣的距離可以是與第一和第二框架部分40和42中的間隙單元48的寬度相同的寬度。[0057]在此前設(shè)計的支架中，單獨的屏蔽板是剛性地附接到或固定到單獨的燃料容器的側(cè)面的一部分上。例如，見授予Porowski的美國專利No. 5，361，觀1，該專利的公開內(nèi)容明確地以引用方式并入。因為屏蔽板剛性地附接到單獨的燃料容器的側(cè)面的僅僅一部分上， 所以不可能和本發(fā)明的交叉且層疊的內(nèi)板30提供屏蔽件一樣提供連續(xù)的屏蔽件。雖然這種剛性地附接的板提供某些中子屏蔽保護，但是此前設(shè)計的板沒有提供連續(xù)的屏蔽件來有效地防止支架組件中的臨界。[0058]除了內(nèi)板30之外，包括外部屏蔽板34的外部屏蔽組件32還可以定位在支架組件 20的外周邊周圍，以用于增強的臨界特性。在所示的實施例中，外部屏蔽板34沿著支架組件20的外周邊定位在基本上豎直的定向中。在一個實施例中，外板34包括用于臨界控制的中子屏蔽和/或中子吸收材料。[0059]應(yīng)當理解，在一個實施例中，外板34設(shè)計成從第一框架部分40到第二框架部分42 延伸組件20的整個高度。然而，它們的寬度可以根據(jù)支架組件20的制造參數(shù)而變化。此外，應(yīng)當理解，和內(nèi)板30 —樣，外板34可以具有兩個屏蔽材料層。[0060]返回到圖1，圖示實施例示出了用于消耗燃料池區(qū)域的支架存儲系統(tǒng)，其包括第一和第二支架組件20 (區(qū)域1)和120 (區(qū)域2、。當區(qū)域1的組件20的側(cè)面面對燃料池的壁 W時，組件20可以構(gòu)造為在面對池壁W的側(cè)面上不具有外板34，原因是在該池壁W處不需要進行中子屏蔽。[0061]參見圖4，外板34和單獨的燃料容器沈可以通過容納在第一和第二框架部分40 和42的外壁之間而保持其基本豎直的定向，并且單獨的燃料容器沈可以沿著支架組件20 的外周邊定位。如此，外板34可以至少從第一框架部分40延伸到第二框架部分42，使得外板34的第一端部70可以接納在第一框架部分40的隔室44內(nèi)，并且外板34的第二端部 72可以接納在第二框架部分40的隔室46內(nèi)。如上所述，連接帶60附接到框架支撐件50， 以將外板34保持就位。在所示的實施例中，連接帶60在相鄰的框架支撐件50之間水平地定向。[0062]通過使用連接帶60以及第一和第二框架部分40和42來將單獨的燃料容器沈和外板；34保持就位，支架組件20具有強的框架組件22整體性，但是可以用最少的焊接點制造。[0063]仍然參見圖4，示出了支架組件20的基部78和足部80。足部80設(shè)計成能夠調(diào)節(jié)以容納不平的直立表面，例如在支架組件20可能豎立的池的底部上。[0064]參見圖7-12，示出了支架組件的其它實施例。參見圖7-9，示出了設(shè)計成用于區(qū)域 2的支架組件120的實施例。該實施例基本上類似于上述實施例20。然而，在該實施例中， 第一和第二框架部分140和142沒有構(gòu)造有在第一和第二框架部分140和142的壁之間限定單獨的隔室144和146的間隙單元。此外，本實施例的支架組件120不包括內(nèi)部屏蔽組件。[0065]即使支架組件120不包括內(nèi)部屏蔽組件，其仍可以包括外部屏蔽組件，和區(qū)域1的支架組件20 —樣。在這點上，區(qū)域2的支架組件120可以包括多個外板134，其定位在組件120的外周邊周圍，以用于增強的臨界特性。返回到圖1，圖示實施例示出了池構(gòu)造中的單獨的支架組件20 (區(qū)域1)和120 (區(qū)域2~)。和區(qū)域1的組件20 —樣，區(qū)域2的組件120 不需要位于面對池壁W的側(cè)面上的外板。[0066]參見圖10-12，示出了設(shè)計成用于區(qū)域1的支架組件220的另一個實施例。和支架組件120 —樣，該實施例也基本上類似于上述實施例20。然而，在該實施例中，支架組件 220的框架組件222包括多個支撐件網(wǎng)狀物四0，以提供增強的結(jié)構(gòu)支撐，從而例如抵擋地震事件(見圖11)。此外，內(nèi)部屏蔽組件不是獨立式系統(tǒng)，如圖2-6的支架組件20所示。相比之下，內(nèi)部屏蔽組件通過固定到單獨的燃料容器226的表面上而結(jié)合到容器組件中。[0067]參見圖11和12，支撐件網(wǎng)狀物290聯(lián)接到處于第一和第二框架部分240和242之間的框架支撐件250。在所示的實施例中，示出了三個支撐件網(wǎng)狀物四0 ；然而，應(yīng)當理解， 任意數(shù)量的支撐件網(wǎng)狀物290都處于本發(fā)明的范圍內(nèi)。支撐件網(wǎng)狀物四0中的每個都構(gòu)造有形成多個孔四4的χ軸和ζ軸分隔件四2。合適的分隔件292可以是圓形的、方形的、 矩形的，實心的或中空的，或者任何其它合適的構(gòu)造?？?94與第一和第二框架部分240和 242中的隔室244和246對準，以將燃料容器2 保持就位。因為這種對準，所以支撐件網(wǎng)狀物290為框架組件提供增強的結(jié)構(gòu)支撐。具體地，支撐件網(wǎng)狀物290設(shè)計成例如在地震事件期間從容器2 接收載荷。[0068]因為支撐件網(wǎng)狀物290不允許基本上連續(xù)的內(nèi)部屏蔽組件，如圖2-6的實施例所示，所以內(nèi)部屏蔽組件結(jié)合到容器226中，使得內(nèi)部屏蔽組件由容器組件支撐。在這點上， 每個容器2 都包括位于所有表面上的屏蔽材料，從而圍繞容器2 形成連續(xù)的內(nèi)部屏蔽組件。因此，由于在相鄰的容器226的相鄰表面上具有屏蔽材料，所以在相鄰的燃料容器 226之間還具有雙層的屏蔽材料，類似于圖2-6所示的實施例。[0069]和其它實施例一樣，支架組件220還可以包括多個外板(未示出)，其圍繞組件 220的外周邊定位，以用于增強的臨界特性。此外，支架組件220在容器226的從容器組件面向外的表面上可以具有屏蔽材料層。因此，外部屏蔽組件可以由容器組件或框架組件或這兩者支撐。[0070]雖然已經(jīng)圖示和描述了所示的實施例，但是應(yīng)當理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以做出各種改變。
權(quán)利要求
1.一種用于核燃料組件的支架組件，其包括(a)框架組件；(b)容器組件，所述容器組件包括設(shè)計成容納單獨的燃料組件的多個單獨的燃料容器， 其中所述單獨的燃料容器接納在所述框架組件內(nèi)并且由所述框架組件支撐；以及(c)屏蔽組件，所述屏蔽組件包括內(nèi)部屏蔽組件和外部屏蔽組件中的至少一個，所述內(nèi)部屏蔽組件包括在所述單獨的燃料容器之間的基本上連續(xù)的屏蔽件，外部屏蔽組件包括圍繞所述支架組件的外表面的至少一部分的基本上連續(xù)的屏蔽件。
2.一種用于核燃料組件的支架組件，其包括(a)框架組件，所述框架組件包括頂部框架部分和底部框架部分以及多個豎直框架支撐件；(b)容器組件，所述容器組件包括設(shè)計成容納單獨的燃料組件的多個單獨的燃料容器， 其中所述單獨的燃料容器接納在所述框架組件內(nèi)并且由所述框架組件的所述頂部框架部分和所述底部框架部分支撐；以及(c)屏蔽組件，所述屏蔽組件包括在所述單獨的燃料容器之間的基本上連續(xù)的屏蔽件， 其中所述屏蔽組件由所述框架組件支撐。
3.一種用于核燃料組件的支架組件，其包括(a)框架組件，所述框架組件包括頂部框架部分和底部框架部分以及多個結(jié)構(gòu)支撐件網(wǎng)狀物；(b)容器組件，所述容器組件包括設(shè)計成容納單獨的燃料組件的多個單獨的燃料容器， 其中所述單獨的燃料容器接納在所述框架組件內(nèi)并且由所述框架組件支撐；以及(c)屏蔽組件，所述屏蔽組件包括在所述單獨的燃料容器之間的基本上連續(xù)的屏蔽件， 其中所述屏蔽組件由所述容器組件支撐。
4.一種支架存儲系統(tǒng)，其包括第一支架組件和第二支架組件，所述第一支架組件和所述第二支架組件均包括框架組件；容器組件，所述容器組件包括設(shè)計成容納單獨的燃料組件的多個單獨的燃料容器，其中所述單獨的燃料容器接納在所述框架組件內(nèi)并且由所述框架組件支撐；以及屏蔽組件， 所述屏蔽組件包括在所述單獨的燃料容器之間的基本上連續(xù)的屏蔽件。
5.一種支架存儲系統(tǒng)，其包括(a)至少一個第一支架組件，所述第一支架組件包括框架組件；容器組件，所述容器組件包括設(shè)計成容納單獨的燃料組件的多個單獨的燃料容器，其中所述單獨的燃料容器接納在所述框架組件內(nèi)并且由所述框架組件支撐；以及屏蔽組件，所述屏蔽組件包括在所述單獨的燃料容器之間的基本上連續(xù)的屏蔽件；以及(b)至少一個第二支架組件，所述第二支架組件包括框架組件和容器組件，所述容器組件包括設(shè)計成容納單獨的燃料組件的多個單獨的燃料容器，其中所述第二支架組件不包括屏蔽組件。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1-5中任一項所述的支架組件或支架存儲系統(tǒng)，其中所述屏蔽組件包括用于臨界控制的中子屏蔽材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1-5中任一項所述的支架組件或支架存儲系統(tǒng)，其中所述屏蔽組件包括的材料選自由以下材料構(gòu)成的組碳化硼-鋁金屬基質(zhì)復(fù)合材料、天然的或富集硼鋁合金、硼不銹鋼合金、鍍有鋁的碳化硼水泥、BORAL 中子吸收劑材料、鋁、以及不銹鋼。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1-5中任一項所述的支架組件或支架存儲系統(tǒng)，其中所述內(nèi)部屏蔽組件由所述框架組件支撐。
9.根據(jù)權(quán)利要求
1-5中任一項所述的支架組件或支架存儲系統(tǒng)，其中所述內(nèi)部屏蔽組件由所述容器組件支撐。
10.根據(jù)權(quán)利要求
1-5中任一項所述的支架組件或支架存儲系統(tǒng)，其中所述外部屏蔽組件由所述容器組件和所述框架組件中的至少一個支撐。
11.根據(jù)權(quán)利要求
1-5中任一項所述的支架組件或支架存儲系統(tǒng)，其中所述內(nèi)部屏蔽組件包括沿著所述支架組件的χ軸和y軸構(gòu)造的多個交叉板。
12.根據(jù)權(quán)利要求
11所述的支架組件，其中所述交叉內(nèi)部板被構(gòu)造為彼此交界，而基本上不會妨礙所述單獨的燃料容器之間的所述基本上連續(xù)的屏蔽件。
13.根據(jù)權(quán)利要求
11所述的支架組件，其中所述交叉內(nèi)部板形成有狹槽，以便彼此交界。
14.根據(jù)權(quán)利要求
1-5中任一項所述的支架組件或支架存儲系統(tǒng)，其中所述內(nèi)部屏蔽組件包括位于所述單獨的燃料容器中的每個之間的兩個板。
15.根據(jù)權(quán)利要求
1-5中任一項所述的支架組件或支架存儲系統(tǒng)，其中所述外部屏蔽組件包括沿著所述支架組件的ζ軸構(gòu)造的多個板。
16.根據(jù)權(quán)利要求
15所述的支架組件，其中所述外部屏蔽組件通過連接帶沿著所述支架組件的ζ軸固定。
17.根據(jù)權(quán)利要求
1-5中任一項所述的支架組件或支架存儲系統(tǒng)，其中所述框架組件包括第一框架部分和第二框架部分，所述第一框架部分和所述第二框架部分中的每個都包括用于接納單獨的燃料容器的多個隔室，其中所述第一框架部分與所述第二框架部分間隔開預(yù)定的距離。
18.根據(jù)權(quán)利要求
17所述的支架組件，其中所述框架組件包括處于所述第一框架部分和所述第二框架部分之間的一個或多個支撐件網(wǎng)狀物。
19.根據(jù)權(quán)利要求
17所述的支架組件，其中所述支撐件網(wǎng)狀物具有孔，所述孔與所述第一框架部分和所述第二框架部分中的所述多個隔室對準。
20.根據(jù)權(quán)利要求
17所述的支架組件，其中所述第一框架部分和所述第二框架部分包括間隙單元，所述間隙單元處于相鄰的隔室之間，以用于接納所述屏蔽組件的至少一部分。
專利摘要
本發(fā)明涉及用于核燃料組件的支架組件，其總體上包括框架組件和容器組件，該容器組件包括設(shè)計成容納單獨的燃料組件的多個單獨的燃料容器，其中單獨的燃料容器接納在框架組件內(nèi)并且由框架組件支撐。支架組件還包括屏蔽組件，該屏蔽組件包括內(nèi)部屏蔽組件和外部屏蔽組件中的至少一個，內(nèi)部屏蔽組件包括在單獨的燃料容器之間的基本上連續(xù)的屏蔽件，外部屏蔽組件包括圍繞支架組件的外表面的至少一部分的基本上連續(xù)的屏蔽件。支架存儲系統(tǒng)總體上包括多個支架組件。
文檔編號G21C19/32GKCN102498523SQ201080038461
公開日2012年6月13日 申請日期2010年8月31日
發(fā)明者I·麥金尼斯, J·R·邦德, M·曼里克, P·希爾, P·納拉亞南, R·L·格拉布, R·哈魯恩, W·布雷西 申請人:反式核股份有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan