DOMAINE TECHNIQUE
[0001] La présente invention se rapporte au domaine des emballages pour le transport et/ou
entreposage de matières radioactives, de préférence du type assemblages de combustible
nucléaire irradiés.
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE
[0002] Classiquement, pour assurer le transport et/ou l'entreposage de matières radioactives,
il est utilisé des dispositifs de rangement, également appelés « paniers » ou « râteliers
» de rangement. Ces dispositifs de rangement, habituellement de forme cylindrique
et de section sensiblement circulaire ou polygonale, sont aptes à recevoir les matières
radioactives. Le dispositif de rangement est destiné à être logé dans la cavité d'un
emballage afin de former conjointement avec celui-ci un conteneur pour le transport
et/ou entreposage de matières radioactives, dans lequel elles sont parfaitement confinées.
[0003] La cavité précitée est généralement définie par un corps latéral s'étendant selon
un axe longitudinal de l'emballage, ainsi que par un fond et un couvercle d'emballage
agencés aux extrémités opposées du corps, selon la direction de l'axe longitudinal.
Le corps latéral comprend une paroi intérieure et une paroi extérieure, prenant généralement
la forme de deux viroles métalliques concentriques formant conjointement un espace
annulaire à l'intérieur duquel sont logés des moyens de conduction thermique, ainsi
que des moyens de protection radiologique, en particulier pour former une barrière
contre les neutrons émis par la matière radioactive logée dans la cavité.
[0004] Les moyens de conduction thermique permettent de conduire la chaleur dégagée par
les matières radioactives vers l'extérieur du conteneur, afin d'éviter tout risque
de surchauffe susceptible de provoquer une dégradation de ces matières, une altération
des propriétés mécaniques des matériaux constitutifs de l'emballage, ou encore une
élévation de pression anormale dans la cavité.
[0005] Les moyens de conduction thermique ont fait l'objet de nombreux développements, qui
ont conduit à diverses réalisations. L'une des plus couramment employée réside dans
la mise en place d'ailettes / nervures dans l'espace annulaire, entre les deux viroles.
Ces ailettes, qui s'étendent en longueur selon la direction de l'axe longitudinal
de l'emballage, permettent ainsi de conduire la chaleur de la virole intérieure vers
la virole extérieure. Par ailleurs, dans cette réalisation, il est classiquement interposé
des blocs de protection radiologique entre les ailettes.
[0006] Bien qu'elle soit largement répandue, cette solution à ailettes de conduction thermique
peut s'avérer problématique en ce qu'elle est susceptible de générer des points chauds
sur la virole extérieure du corps latéral de l'emballage, au niveau des jonctions
avec ces mêmes ailettes.
[0007] Une autre solution, connue notamment du document
EP 1 355 320, permet de répondre partiellement à ce problème d'homogénéité de transfert de chaleur,
en employant des structures en nid d'abeilles. Néanmoins, l'agencement proposé dans
ce document fournit une capacité de conduction thermique perfectible. En outre, elle
requiert l'utilisation d'ailettes de conduction thermique, en combinaison avec les
structures en nid d'abeilles, ce qui complexifie la conception de l'emballage.
[0008] Le document JPH05-172992 divulgue aussi un emballage pour le transport et/ ou l'entreposage
de matières radioactives comprenant des moyens de protection radiologique ainsi que
des moyens de conduction thermique.
EXPOSÉ DE L'INVENTION
[0009] L'invention a donc pour but de remédier au moins partiellement aux inconvénients
mentionnés ci-dessus, relatifs aux réalisations de l'art antérieur.
[0010] Pour ce faire, l'invention a pour objet un emballage pour le transport et/ou entreposage
de matières radioactives, ledit emballage comprenant un corps latéral définissant
une cavité de logement desdites matières radioactives s'étendant selon un axe longitudinal
de l'emballage, le corps comportant une paroi intérieure ainsi qu'une paroi extérieure
définissant entre elles un espace s'étendant autour dudit axe longitudinal, ledit
espace logeant des moyens de protection radiologique ainsi que des moyens de conduction
thermique. Selon l'invention, lesdits moyens de conduction thermique comprennent une
pluralité d'éléments de conduction thermique définissant chacun intérieurement un
creux s'étendant en longueur dans une direction de conduction allant de la paroi intérieure
vers la paroi extérieure. De plus, au moins une partie des éléments de conduction
thermique, et de préférence chacun d'eux, ont un creux rempli au moins partiellement
d'un matériau de protection radiologique, et de préférence entièrement rempli par
ce matériau.
[0011] L'orientation particulière des creux, ainsi que l'orientation des éléments de conduction
thermique qui en découle, permettent de conférer une meilleure capacité de conduction
thermique, en particulier par rapport à la solution de structures en nid d'abeilles
décrite dans le document
EP 1 355 320, dans laquelle les creux formés par les cellules de nid d'abeilles sont orientés
parallèlement aux parois et à l'axe longitudinal de l'emballage. En effet, grâce à
ces orientations spécifiques à la présente invention, le chemin de conduction thermique
défini par les éléments de conduction est raccourci par rapport à celui rencontré
dans les structures en nid d'abeilles du document
EP 1 355 320, car il rejoint de manière plus directe les deux parois du corps latéral. En outre,
le chemin de conduction thermique entre les deux parois ne souffre pas d'interruptions
multiples du type de celles rencontrées dans les structures en nid d'abeilles du document
EP 1 355 320, résultant de la superposition des feuilles métalliques formant conjointement les
cellules de nid d'abeilles.
[0012] Par ailleurs, la solution apportée par la présente invention permet facilement, en
répartissant convenablement et en quantité les éléments de conduction thermique, d'éviter
l'apparition de points chauds sur la paroi extérieure du corps latéral.
[0013] Enfin, l'invention offrant un excellent transfert de chaleur, elle ne requiert plus
l'emploi d'ailettes de conduction thermique du type de celles rencontrées dans l'art
antérieur. Sa conception s'en trouve ainsi simplifiée.
[0014] De préférence, au moins certains desdits éléments de conduction thermique s'étendent
chacun selon une direction sensiblement radiale du corps latéral d'emballage, qui
constitue en effet la direction selon laquelle le chemin est le plus direct pour relier
les deux parois du corps latéral. A cet égard, la direction radiale doit être comprise
comme étant la direction interceptant localement, de manière orthogonale, chacune
des deux parois du corps latéral. Néanmoins, l'invention n'est pas limitée à une telle
direction de conduction, celle-ci pouvant par exemple être inclinée par rapport à
un plan radial et/ou par rapport à un plan transversal.
[0015] De préférence, au moins certains desdits éléments de conduction thermique présentent
chacun une forme sensiblement cylindrique. Cependant, la forme cylindrique pourrait
être remplacée par une forme s'agrandissant en allant de la paroi intérieure à la
paroi extérieure, en particulier pour prendre en compte la différence des diamètres
moyens entre ces parois. Dans un tel cas, la géométrie de la section de l'élément
reste préférentiellement identique, seule la grandeur de cette section étant alors
évolutive.
[0016] A titre d'exemples indicatifs, la section de l'élément de conduction thermique peut
être circulaire ou polygonale, comme carrée ou hexagonale.
[0017] De préférence, au moins certains desdits éléments de conduction thermique s'étendent
chacun d'un seul tenant selon une longueur sensiblement égale à la distance séparant
les parois intérieure et extérieure, selon la direction de conduction. Cela offre
un chemin de conduction thermique ininterrompu entre les deux parois, qui est propice
à une bonne évacuation de chaleur. Cependant, au moins certains des éléments de conduction
thermique pourraient être tronçonnés selon la direction de conduction, c'est-à-dire
réalisés en plusieurs tronçons agencés bout-à-bout. Cela présente un intérêt particulier
lorsque les éléments de conduction thermique sont intimement liés à un matériau de
protection radiologique, par exemple de manière à former des blocs, comme cela est
préférentiellement le cas dans l'invention. En effet, lorsqu'il est nécessaire de
remplacer une partie seulement des moyens de conduction thermique et/ou des moyens
de protection radiologique, le tronçonnage mentionné ci-dessus permet de remplacer
des blocs de plus petites dimensions, souvent mieux adaptés à la taille des défauts,
et réduisant ainsi les pertes de matériaux occasionnées lors de ces opérations de
remplacement.
[0018] De préférence, lesdits éléments de conduction thermique forment ensemble un réseau
de creux qui, en section selon au moins un plan parallèle à l'axe longitudinal et
traversant ce réseau, présente au moins une zone dont la densité de creux présente
une valeur supérieure ou égale à 100 creux/m
2. Une densité minimale aussi élevée, qui est de préférence rencontrée dans l'ensemble
des moyens de conduction thermique, permet d'obtenir une excellente homogénéité dans
la conduction de chaleur. Il est indiqué par ailleurs que cette densité peut être
évolutive au sein des moyens de conduction thermique.
[0019] En outre, les parois des éléments de conduction thermique délimitant les creux peuvent
être de faible épaisseur, propice à une diminution du risque de fuite radiologique.
De préférence, l'épaisseur moyenne des parois des éléments de conduction thermique,
délimitant les creux, est comprise entre 0,02 et 0,5 mm.
[0020] De préférence, les creux présentent chacun, en section orthogonale à la direction
de conduction, une largeur maximale comprise entre 2 et 25 mm, cette largeur maximale
correspondant naturellement au diamètre dans le cas particulier d'une section circulaire.
[0021] Egalement, le rapport entre la longueur du creux selon la direction de conduction,
et sa largeur maximale, est préférentiellement compris entre 3 et 100.
[0022] La valeur de haute densité mentionnée ci-dessus peut être atteinte en prévoyant qu'au
moins certains desdits éléments de conduction thermique sont réalisés à l'aide d'une
ou plusieurs structures en nid d'abeilles, chaque cellule de nid d'abeilles formant
ledit creux d'un élément de conduction thermique. Ici, les cellules peuvent être de
toute forme, par exemple polygonale, comme carrée ou hexagonale. De plus, elles peuvent
être cylindriques ou de forme s'agrandissant en allant de la paroi intérieure à la
paroi extérieure, comme évoqué ci-dessus. L'avantage d'une telle utilisation réside
dans le fait que les structures en nid d'abeilles sont largement répandues dans le
commerce, sous des formes très diverses. De plus, il est précisé que la grande densité
de cellules offerte par les structures en nid d'abeilles est obtenue grâce aux parois
délimitant chacune plusieurs cellules. Cet aspect assure par ailleurs un excellent
rapport entre la capacité de conduction de chaleur de la structure en nid d'abeilles,
et la masse de cette structure. En raisonnant à masse de structure équivalente, ce
rapport est encore amélioré lorsque la structure comprend des cellules de faible section,
traduisant une densité de cellules élevée, et dont les parois sont de faible épaisseur.
[0023] Pour ce qui précède, il est précisé qu'une structure en nid d'abeilles doit être
comprise comme une structure formée à l'aide d'un empilement de feuilles/feuillards
formant les cellules, la direction d'empilement étant orthogonale à la direction longitudinale
de ces cellules.
[0024] Avec cette solution utilisant des structures en nid d'abeilles, il est préférentiellement
fait en sorte que chaque structure soit équipée de perçages faisant communiquer les
cellules entre elles. Cela permet de faciliter l'introduction d'un matériau de protection
radiologique dans les cellules lorsque ce matériau est introduit par coulée, en particulier
lorsque la coulée s'effectue directement entre les deux parois du corps latéral d'emballage,
avec la structure en nid d'abeilles déjà en place dans l'espace inter-parois. De préférence,
les perçages s'effectuent selon la direction d'empilement des feuilles de la structure
en nid d'abeilles. Leur nombre est retenu en fonction de différents paramètres, comme
la viscosité du matériau coulé.
[0025] Alternativement ou simultanément à la solution de structures en nid d'abeilles, il
peut être prévu qu'au moins certains desdits éléments de conduction thermique sont
réalisés à l'aide d'éléments indépendants, espacés les uns des autres, ces éléments
prenant alors préférentiellement chacun la forme d'un tube, cylindrique ou évasé vers
la paroi extérieure du corps latéral, et de section de forme quelconque. Selon une
solution encore différente, combinable avec les précédentes, les éléments de conduction
thermique indépendants peuvent être placés au contact les uns des autres, et éventuellement
fixés entre eux. Cela conduit à une configuration se rapprochant d'une structure en
nid d'abeilles.
[0026] Selon l'invention, au moins l'un des éléments de conduction thermique, et de préférence
chacun d'eux, est épousé extérieurement par ledit matériau de protection radiologique,
et également intérieurement, au niveau de son creux. C'est ainsi le même matériau
solide qui épouse extérieurement et intérieurement au moins l'un des éléments de conduction
thermique.
[0027] D'une manière générale, il est indiqué que le creux défini par chaque élément de
conduction thermique n'est pas nécessairement fermé en section selon un plan orthogonal
à la direction de conduction, même si le caractère fermé du creux représente une solution
préférée. En outre, le creux s'étend préférentiellement de manière continue tout le
long de son élément de conduction thermique associé, selon la direction de conduction,
en restant ouvert à ses deux extrémités opposées considérées selon cette même direction
de conduction.
[0028] Enfin, le corps latéral de l'emballage présente de préférence une forme classique
cylindrique, par exemple de section circulaire ou polygonale. Dans tous les cas, les
parois intérieure et extérieure adoptant cette même forme sont généralement dénommées
viroles, et sont concentriques, centrées sur ledit axe longitudinal autour duquel
se trouve l'espace inter-viroles.
[0029] L'invention concerne également un conteneur pour le transport et/ou entreposage de
matières radioactives, comprenant un emballage tel que décrit ci-dessus.
[0030] D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description
détaillée non limitative ci-dessous.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
[0031] Cette description sera faite au regard des dessins annexés parmi lesquels ;
- la figure 1 représente une vue en coupe transversale d'un conteneur pour le transport
et/ou entreposage d'assemblages de combustible nucléaire, selon un mode de réalisation
préféré de l'invention ;
- la figure 2 représente une vue partielle en coupe prise le long de la ligne II-II
de la figure 1 ;
- la figure 3 représente une vue similaire à celle montrée sur la figure 2, avec les
moyens de conduction thermique se présentant sous une forme alternative de réalisation
; et
- la figure 4 représente une vue partielle en perspective d'un bloc formant une partie
des moyens de conduction thermique et des moyens de protection radiologique, destiné
à être agencé dans l'espace inter-viroles du corps latéral d'emballage.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS
[0032] Tout d'abord en référence à la figure 1, on voit un conteneur 1 pour le transport
et/ou l'entreposage d'assemblages de combustible nucléaire.
[0033] Le conteneur 1 comprend globalement un emballage 2 objet de la présente invention,
à l'intérieur duquel se trouve un dispositif de rangement 4, également dénommé panier
de rangement. Le dispositif 4 est prévu pour être placé dans une cavité de logement
6 de l'emballage 2, comme le montre schématiquement la figure 1 sur laquelle il est
également possible d'apercevoir l'axe longitudinal 8 de cet emballage, confondu avec
les axes longitudinaux du dispositif de rangement et de la cavité de logement.
[0034] Dans toute la description, le terme « longitudinal » doit être compris comme parallèle
à l'axe longitudinal 8 et à la direction longitudinale de l'emballage.
[0035] Le conteneur 1 et le dispositif 4 formant des logements de réception des assemblages
de combustible, sont ici montrés dans une position horizontale/couchée habituellement
adoptée durant le transport des assemblages, différente de la position verticale de
chargement/déchargement des assemblages de combustible.
[0036] De façon générale, l'emballage 2 dispose essentiellement d'un fond (non représenté)
sur lequel le dispositif 4 est destiné à reposer en position verticale, d'un couvercle
(non représenté) agencé à l'autre extrémité longitudinale de l'emballage, et d'un
corps latéral 10 s'étendant autour et selon l'axe longitudinal 8, c'est-à-dire selon
la direction longitudinale du conteneur 1.
[0037] C'est ce corps latéral 10 qui définit la cavité de logement 6, à l'aide d'une surface
intérieure latérale 12 de forme sensiblement cylindrique et de section circulaire,
et d'axe confondu avec l'axe 8.
[0038] Le fond de l'emballage, qui définit le fond de la cavité 6 ouverte au niveau du couvercle,
peut être réalisé d'une seule pièce avec une partie du corps latéral 10, sans sortir
du cadre de l'invention.
[0039] Toujours en référence à la figure 1, on peut apercevoir de façon détaillée la conception
du corps latéral 10, qui présente tout d'abord deux parois / viroles métalliques concentriques
formant conjointement un espace annulaire 14 centré sur l'axe longitudinal 8 de l'emballage.
Il s'agit en effet d'une virole intérieure 20 centrée sur l'axe 8, et d'une virole
extérieure 22 également centrée sur l'axe 8.
[0040] L'espace annulaire 14 est comblé par des moyens de conduction thermique 16, ainsi
que par des moyens de protection radiologique 18 essentiellement conçus pour former
une barrière contre les neutrons émis par les assemblages de combustible logés dans
le dispositif de rangement 4. Ainsi, ces éléments sont logés entre la virole intérieure
20 dont la surface intérieure correspond à la surface intérieure latérale 12 de la
cavité 6, et la virole extérieure 22.
[0041] Le dispositif de protection radiologique 18 est réalisé à l'aide d'un matériau solide
connu en soi, tel qu'un matériau composite à matrice polymère, et plus précisément
dont la matrice est une résine, de préférence fortement hydrogénée, par exemple du
type résine vinylester. Ce matériau de protection neutronique est également connu
sous l'appellation de « béton de résine ».
[0042] Il peut par ailleurs incorporer des additifs destinés à rendre le matériau composite
auto-extinguible.
[0043] Les moyens de conduction thermique 16 sont par exemple réalisés dans un alliage présentant
de bonnes caractéristiques de conduction thermique, du type alliage d'aluminium ou
de cuivre. Il peut aussi s'agir d'un matériau en céramique ou à base de carbone, tel
que le carbure de silicium.
[0044] Par ailleurs, du bore peut être prévu dans les moyens de protection radiologique
et/ou les moyens de conduction thermique, afin de renforcer la fonction protection
neutronique.
[0045] Dans le mode de réalisation montré sur les figures 1 et 2, les moyens de protection
radiologique 18 prennent la forme d'un bloc unique de matériau coulé entre les deux
viroles 20, 22, pénétrant au sein des moyens de conduction thermique 16, comme cela
sera détaillé ci-après.
[0046] Tout d'abord, les moyens de conduction thermique sont ici formés à l'aide de plusieurs
structures en nid d'abeilles 30, qui sont placées circonférentiellement les unes à
côté des autres, dans l'espace inter-viroles 14. Chaque structure 30 présente par
exemple une forme de secteur angulaire d'anneau, s'étendant selon un angle compris
de préférence entre 5 et 60°. Chaque structure 30 s'étend également sur toute la longueur
de l'espace 14 selon la direction de l'axe 8, ainsi que sur sensiblement toute la
longueur radiale de cet espace, ou bien peut alternativement être tronçonnée selon
l'une et/ou l'autre de ces deux directions.
[0047] Chaque structure 30 forme des éléments de conduction thermique 31 définissant chacun
intérieurement un creux 32 correspondant à une cellule / alvéole de la structure.
Ainsi, du fait de la conception du type en « nid d'abeilles », les parois de creux
/ cellules 34 formant les éléments 31 permettent de définir chacune plusieurs creux
/ cellules 32.
[0048] L'une des particularités de l'invention réside dans le fait que les creux 32 s'étendent
chacun en longueur selon une direction de conduction 36 allant de la virole intérieure
20 vers la virole extérieure 22, cette direction correspondant à l'axe longitudinal
de la cellule de nid d'abeilles concernée. Comme cela est montré sur la figure 1,
cette direction 36 est préférentiellement radiale ou sensiblement radiale. A cet égard,
sur la structure en nid d'abeilles 30 la plus à gauche sur la figure 1, les éléments
de conduction 31 sont sensiblement cylindriques et parallèles entre eux, tout comme
les creux 32 qu'ils définissent. Les directions de conduction 36 sont ici très proches
de la direction radiale, donc qualifiées de sensiblement radiales, même si elles peuvent
être inclinées de quelques degrés par rapport à cette même direction radiale. Dans
cette configuration, plusieurs creux 32 peuvent néanmoins présenter une direction
de conduction 36 correspondant précisément à la direction radiale du corps 10, c'est-à-dire
interceptant orthogonalement l'axe 8. En revanche, sur la structure en nid d'abeilles
30 la plus à droite sur la figure 1, les éléments de conduction 31 ne sont plus cylindriques,
mais présentent chacun une forme s'agrandissant en allant de la virole intérieure
20 à la virole extérieure 22, en particulier pour prendre en compte la différence
de diamètres entre ces deux viroles. La géométrie de la section de chaque élément
31 reste préférentiellement identique, seule la grandeur de cette section étant alors
grandissante en allant vers la virole extérieure 22.
[0049] Ici, la direction de conduction 36 de chacun des éléments 31 correspond à la direction
radiale du corps 10, en interceptant orthogonalement l'axe 8.
[0050] Comme évoqué ci-dessus, les éléments de conduction thermique 31 et les creux 32 qu'ils
définissent s'étendent chacun sur une longueur sensiblement identique à la distance
séparant les deux viroles, selon la direction de conduction 36 de l'élément 31 concerné.
A titre indicatif, il est noté que seul un jeu de montage est préférentiellement retenu,
afin de permettre l'introduction des structures 30 dans l'espace inter-viroles 14.
[0051] Dans le mode de réalisation préféré décrit et représenté sur les figures 1 et 2,
les structures en nid d'abeilles 30 définissent des éléments de conduction thermique
31 de section hexagonale, même si toute autre forme pourrait être envisagée, sans
sortir du cadre de l'invention. Cette forme hexagonale est réalisée de manière classique,
à l'aide d'un empilement de feuilles/feuillards gaufrés 40 formant les creux / cellules
32, la direction d'empilement 42 de ces feuilles étant orthogonale à la direction
longitudinale 36 des cellules.
[0052] Chaque creux 32, considéré en section orthogonale à la direction de conduction 36
comme cela est le cas sur la figure 2, présente une largeur maximale « l » comprise
entre 2 et 25 mm. En outre, les parois des éléments de conduction thermique 31 délimitant
les creux 32 sont de faible épaisseur, par exemple d'épaisseur moyenne comprise entre
0,02 et 0,5 mm. Ici, certaines parties des parois sont formées par une feuille unique
40, tandis que d'autres parties sont formées par la superposition de deux feuilles
40. Ainsi, l'épaisseur moyenne mentionnée ci-dessus est définie comme correspondant
à environ 1,5 fois l'épaisseur des feuilles superposées 40 constituant les structures
en nid d'abeilles 30.
[0053] Egalement, le rapport entre la longueur « L » de chaque creux 32 selon sa direction
de conduction 36, et sa largeur maximale « l » mentionnée ci-dessus, est préférentiellement
compris entre 3 et 100. Ici, la longueur « L » est préférentiellement comprise entre
75 et 200 mm.
[0054] L'avantage de l'utilisation de structures en nid d'abeilles 30 réside dans la forte
densité d'éléments de conduction 31 et de creux 32 qu'elle est capable de procurer.
En effet, les éléments de conduction thermique 31 forment ensemble un réseau de creux
32 qui, en section selon au moins un plan parallèle à l'axe 8 et traversant ce réseau,
présente au moins une zone dont la densité de creux 32 présente une valeur supérieure
ou égale à 100 creux/m
2. La figure 2 montre une telle section prise selon le plan de la ligne II-II montrée
sur la figure 1. Bien entendu, dans une même zone des moyens 16, il peut exister plusieurs
plans de section dans lesquels cette valeur de densité est observée. Par ailleurs,
il est de préférence fait en sorte que cette valeur minimale de densité soit rencontrée
dans toutes les zones des moyens de conduction 16, même si elle peut être évolutive
au sein de ces mêmes moyens 16.
[0055] Dans le mode de réalisation préféré décrit, le matériau de protection radiologique
18 remplit de préférence entièrement les creux 32 des structures en nids d'abeilles
30. Etant donné que la coulée de ce matériau s'effectue directement dans l'espace
inter-viroles 14, avec les structures 30 déjà en place dans l'emballage se trouvant
en position verticale, il est prévu de réaliser des perçages 46 dans les feuilles
40 afin de faire communiquer les creux 32 entre eux. Lors de la coulée par gravité
du matériau 18, celui-ci peut alors emprunter les perçages 46 afin de se répartir
au mieux dans chacun des creux 32 des structures 30. Les perçages 46 sont ici réalisés
selon la direction d'empilement 42 des feuilles 40, comme en témoigne la figure 2.
Leur nombre est retenu en fonction de différents paramètres, comme la viscosité du
matériau coulé.
[0056] Selon une alternative de réalisation montrée sur la figure 3, les éléments de conduction
thermique ne sont plus réalisés par des structures en nid d'abeilles, mais par des
éléments indépendants 31 espacés les uns des autres. Ils ont donc chacun, contrairement
au mode de réalisation précédent, une paroi qui leur est propre, c'est-à-dire qui
n'est pas partagée avec d'autres éléments 31. Il peut s'agir de tubes, par exemple
de section circulaire, comme cela a été représenté sur la figure 3. Alternativement,
les éléments peuvent prendre une forme s'agrandissant en allant de la paroi intérieure
à la paroi extérieure, telle qu'une forme tronconique. La géométrie de la section
de l'élément reste alors ici préférentiellement identique, seule la grandeur de cette
section étant évolutive.
[0057] Leur forme, leur dimension et leur disposition dans l'espace inter-viroles 14 sont
identiques ou similaires à celles décrites pour la solution à structures en nid d'abeilles.
Par ailleurs, ces tubes 31 définissant intérieurement les creux 32 peuvent également
être dotés de perçages, afin d'être plus facilement remplis du matériau de protection
neutronique 18.
[0058] Enfin, en référence à la figure 4, il est montré un bloc 100 en forme de secteur
angulaire de virole, destiné à être introduit dans l'espace inter-virole 14. Cette
solution, également envisagée pour la présente invention, contraste donc avec la solution
précédente en ce qu'elle consiste à réaliser plusieurs secteurs de virole 100 en dehors
de l'espace 14, avant de les introduire dans ce même espace, afin qu'ils soient agencés
circonférentiellement les uns à côté des autres.
[0059] Chaque bloc 100 intègre le matériau de protection neutronique 18 ainsi qu'une pluralité
d'éléments de conduction thermique 31, remplis par ce matériau qui définit la quasi-totalité
de la surface périphérique du bloc. Néanmoins, il est prévu que les extrémités des
éléments de conduction 31 restent apparentes au niveau des deux surfaces concentriques
110, 112 du bloc, respectivement destinées à être en regard / contact des surfaces
des viroles 20, 22 délimitant l'espace 14. Cela permet d'établir un meilleur transfert
thermique entre les viroles 20, 22 et les éléments de conduction thermique du bloc
100. Il est noté que si les éléments de conduction thermique du bloc 100 sont ici
du type de ceux montrés sur la figure 3, ils pourraient néanmoins adopter toute forme
conforme à la présente invention, en particulier celle montrée sur les figures 1 et
2.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme du métier
à l'invention telle quelle est définie dans les revendications ci-jointes.
1. Emballage (2) pour le transport et/ou entreposage de matières radioactives, ledit
emballage comprenant un corps latéral (10) définissant une cavité (6) de logement
desdites matières radioactives s'étendant selon un axe longitudinal (8) de l'emballage,
le corps (10) comportant une paroi intérieure (20) ainsi qu'une paroi extérieure (22)
définissant entre elles un espace (14) s'étendant autour dudit axe longitudinal, ledit
espace logeant des moyens de protection radiologique (18) ainsi que des moyens de
conduction thermique (16),
caractérisé en ce que lesdits moyens de conduction thermique comprennent une pluralité d'éléments de conduction
thermique (31) définissant chacun intérieurement un creux (32) s'étendant en longueur
dans une direction de conduction (36) allant de la paroi intérieure (20) vers la paroi
extérieure (22), et en ce qu'au moins une partie des éléments de conduction thermique (31) a son creux (32) rempli
au moins partiellement d'un matériau de protection radiologique, et en ce qu'au moins l'un des éléments de conduction thermique (31) est épousé extérieurement
par ledit matériau de protection radiologique, et également intérieurement, au niveau
de son creux (32).
2. Emballage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins certains desdits éléments de conduction thermique (31) s'étendent chacun
selon une direction sensiblement radiale du corps latéral d'emballage.
3. Emballage selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'au moins certains desdits éléments de conduction thermique (31) présentent chacun
une forme sensiblement cylindrique.
4. Emballage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins certains desdits éléments de conduction thermique (31) s'étendent chacun
d'un seul tenant selon une longueur sensiblement égale à la distance séparant les
parois intérieure et extérieure, selon la direction de conduction (36).
5. Emballage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits éléments de conduction thermique (31) forment ensemble un réseau de creux
(32) qui, en section selon au moins un plan parallèle à l'axe longitudinal (8) et
traversant ce réseau, présente au moins une zone dont la densité de creux présente
une valeur supérieure ou égale à 100 creux/m2.
6. Emballage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins certains desdits éléments de conduction thermique (31) sont réalisés à l'aide
d'une ou plusieurs structures en nid d'abeilles (30), chaque cellule de nid d'abeilles
formant ledit creux (32) d'un élément de conduction thermique.
7. Emballage selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque structure en nid d'abeilles est équipée de perçages (46) faisant communiquer
les cellules (32) entre elles.
8. Emballage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins certains desdits éléments de conduction thermique (31) sont réalisés à l'aide
d'éléments indépendants, espacés les uns des autres.
9. Conteneur (1) pour le transport et/ou entreposage de matières radioactives comprenant
un emballage (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
1. Verpackungsbehälter (2) für den Transport und/oder die Lagerung von radioaktiven Materialien,
wobei der Verpackungsbehälter einen Seitenkörper (10) aufweist, der einen Hohlraum
(6) zur Aufnahme der radioaktiven Materialien, der sich längs einer Längsachse (8)
des Verpackungsbehälters erstreckt, festlegt, wobei der Körper (10) eine Innenwand
(20) sowie eine Außenwand (22) aufweist, die zwischen sich einen Zwischenraum (14),
der sich um die Längsachse herum erstreckt, festlegen, wobei der Zwischenraum Strahlenschutzmittel
(18) sowie Wärmeleitmittel (16) unterbringt,
dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitmittel eine Mehrzahl von Wärmeleitelementen (31) aufweisen, die im Innern
jeweils eine Aushöhlung (32) festlegen, die sich der Länge nach in einer Leitungsrichtung
(36), die von der Innenwand (20) zur Außenwand (22) läuft, erstrecken, und dass mindestens
ein Teil der Wärmeleitelemente (31) deren Aushöhlung (32) zumindest partiell mit einem
Strahlenschutzmaterial gefüllt aufweist und dass mindestens an einem der Wärmeleitelemente
(31) in Bezug auf dessen Aushöhlung (32) außen und auch innen das Strahlenschutzmaterial
eng anliegt.
2. Verpackungsbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich mindestens einige der Wärmeleitelemente (31) jeweils in einer im Wesentlichen
radialen Richtung des Seitenkörpers des Verpackungsbehälters erstrecken.
3. Verpackungsbehälter nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einige der Wärmeleitelemente (31) jeweils eine im Wesentlichen zylindrische
Form aufweisen.
4. Verpackungsbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich mindestens einige der Wärmeleitelemente (31) jeweils zusammenhängend in einer
Länge, die im Wesentlichen gleich dem Abstand ist, der die Innenwand und die Außenwand
trennt, in der Leitrichtung (36) erstrecken.
5. Verpackungsbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitelemente (31) zusammen ein Netz von Aushöhlungen (32) bilden, das im
Schnitt längs mindestens einer Ebene, die parallel zur Längsachse (8) ist und dieses
Netz schneidet, mindestens eine Zone zeigt, deren Aushöhlungsdichte einen Wert von
gleich oder größer als 100 Aushöhlungen/m2 zeigt.
6. Verpackungsbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einige der Wärmeleitelemente (31) durch eine oder mehrere Wabenstrukturen
(30) ausgeführt sind, wobei jede Wabenzelle die Aushöhlung (32) eines Wärmeleitelements
bildet.
7. Verpackungsbehälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jede Wabenstruktur mit Durchbohrungen (46) ausgestattet ist, die eine Verbindung
zwischen den Zellen (32) herstellen.
8. Verpackungsbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einige der Wärmeleitelemente (31) durch unabhängige Elemente, die voneinander
beabstandet sind, ausgeführt sind.
9. Behälter (1) für den Transport und/oder die Lagerung von radioaktiven Materialien,
der einen Verpackungsbehälter (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.
1. Package (2) for the transport and/or storage of radioactive materials, where said
package includes a lateral body (10) which defines a cavity (6) for housing said radioactive
materials which extends along a longitudinal axis (8) of the package, where the body
(10) includes an interior wall (22) together with an exterior wall (22) which between
them define a space (14) which extends around said longitudinal axis, where said space
houses means of radiological protection (18) as well as means of thermal conduction
(16),
characterised in that said means of thermal conduction include multiple thermal conduction elements (31)
which each define internally a void (32) which extends lengthways in a conduction
direction (36) going from the interior wall (20) towards the exterior wall (22), and
in that at least a part of the thermal conduction elements (31) has its void (32) at least
partially filled with a radiological protection material, and in that at least one of the said thermal conduction elements (31) fits externally against
the radiological protection material, and also internally, at its voids (32).
2. Package according to claim 1, characterised in that certain of said thermal conduction elements (31) each extend in a direction which
is essentially radial to the package lateral body.
3. Package according to claim 1 or claim 2, characterised in that at least some of said thermal conduction elements (31) each exhibit an essentially
cylindrical form.
4. Package according to any one of the preceding claims, characterised in that at least some of the said thermal conduction elements (31) each extend lying together
over a length essentially equal to the distance separating the interior and exterior
walls, along the direction of conduction (36).
5. Package according to any one of the preceding claims, characterised in that the said thermal conduction elements (31) together form a network of voids (32) which,
in cross section along at least one plane parallel to the longitudinal axis (8) and
traversing this network, exhibits at least one zone whose density of voids has a value
greater than or equal to 100 voids/m2.
6. Package according to any one of the preceding claims, characterised in that at least some of the said thermal conduction elements (31) are made using one or
more honeycomb structures (30), with each honeycomb cell forming said void (32) of
a thermal conduction element.
7. Package according to claim 6, characterised in that each honeycomb structure is equipped with holes (46) linking the cells (32) together.
8. Package according to any one of the preceding claims, characterised in that at least some of the said thermal conduction elements (31) are made using independent
elements, spaced apart from each other.
9. Container (1) for the transport and/or storage of radioactive materials containing
a package (2) according to any one of the preceding claims whatsoever.