[发明专利]处理类似核燃料的核材料样品的保持器的处理和限制罩及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于处理和限制至少两个细长形状物体的新型的罩。 

背景技术

本发明的主要目的是在研究用核反应堆中处理核材料样品保持器，以允许样品保持器插入和取出而不会相对于外部环境打破限制。 

尽管下文参照主要用途进行了描述，但是本发明同样用于必须处理和限制细长形状的物体的任意应用，其中，特别地在使用全部尺寸和安全限制的环境中。 

为简洁起见，贯穿本发明，样品保持器管可以被称为“SH管”，仪器保持器管被称为“IH管”。 

贯穿本发明，通过参照从在罩中将被处理和限制的物体的上端的上方操作保持构件，来理解术语“下”、“上”、“垂直”、“上升”、“下降”、“之下”和“之上”。因此，在处理和限制的过程中，允许夹持细长形状的物体，然后将其插入到罩中，保持构件下降，然后上升。 

现有技术 

为了检测表示在工业核反应堆中全部功能的经受热、中子甚至化学载荷的材料和燃料的行为，通常是使用研究用反应堆、在电子核工业中必备的研究和开发工具。 

这些研究用核反应堆也通常被称为辐照用反应堆，因为在靠近反应堆芯或位于反应堆芯内的池中，它们能够使辐射例如核燃料的核材料的样品的实验得以进行。 

更具体地，不久将在法国投入使用的朱尔斯-霍洛维茨（Jules  Horowitz）研究用反应堆能够根据各种辐照情况研究核燃料的行为。 

为了在辐照用反应堆中进行辐照实验，辐照设备被具体设计为在芯中和/或在辐照流集中的区域的专门位置功能显著。 

朱尔斯-霍洛维茨反应堆包括为了研究核燃料和含有核燃料的杆的护套材料专门设计的辐照设备。 

为了在研究用核反应堆中处理核材料的样品，已知使用样品保持器管，在该管中容纳例如一堆核燃料芯块的样品。 

更准确地，样品保持器管（SH管）包括具有不同截面的多个管部分，该不同截面包括上部的放大截面，下文中称为保持头，通过该保持头SH管被保持而处理。将被辐照的样品被设置在SH管中远离保持头的部分，优选地在保持头的相对端，尤其是当样品是辐照燃料的一列芯块时。在安装好的辐照构造内或靠近芯，在容纳样品的SH管的部分必须设置在经受中子流的区域，处于辐照实验所需的条件下（T°、环境等）。 

为了测量与样品相关的物理参数，SH管被插入到下文称为仪器保持器管（IH管）的同轴盲管中，在该管中特别容纳测量传感器和冷却系统。IH管被固定至辐照设备的一部分。 

此外，为了满足安全要求，需要在构成内管的SH管和构成外管的IH管之间提供密封以构成限制屏障（confinement barrier），因为在典型至少160巴的高压下，在IH管和SH管之间循环的冷却系统的热交换流体必须不能逸入辐照用反应堆的池内。换句话说，在安装好的辐照结构中，必须将SH管锁定并密封在IH管内。 

因此，在进行辐照实验之前，处理SH管必须采用保持构件将其保持，降低保持构件和SH管以将后者插入IH管内，在SH管和IH管之间密封地相互锁定，并且自行抬高保持构件。 

相反，在辐照实验之后，操作容纳在IH管内的SH管必须降低保持构件，利用保持构件保持SH管，将SH管从IH管解锁，然后抬 高保持构件和SH管。 

另外，为了满足安全需要，采用保持构件保持SH管必须包括保持力的锁定。 

在处理核材料或者放射性物质的领域中，已知的是使用包括夹持力锁定的夹钳的保持系统（抓钩），以及使用用于锁定/解锁包含核材料的容器或桶状物或自身包含放射性物质的容器的钩。使用钩作为锁定装置通常是优选的，因为它们构成易于实施、且机械部件非常少的可靠方案。 

在2012年12月4日提交的专利申请FR1261578中，申请人提出一种用于保持和锁定/解锁在与内管同轴的外管中的内管的新系统，保持力的锁定/解锁可靠、易于实施，部件数量有限，且快速使用。该系统特别适合于在辐照核反应堆中保持SH管且适合于在IH管中密封地锁定/解锁SH管。更准确地，新系统基本包含一个或更多个附接设备，其能够在辐射反应堆中在辐照实验前后密封地锁定/解锁SH管与保持构件，以及密封地锁定/解锁SH管和IH管以进行实验，且保持构件只平移运动行程A或比行程A稍大的行程B。 

为了使用该新的保持和锁定/解锁系统保持辐照的SH管并且将新的SH管放在IH管中而无需同时断开电源和流体供给以确保所需的限制屏障的连续性，发明人需要找出一种包含有用于所述系统的保持构件的平移运动的装置和用于限制SH管的装置的罩，并且该罩能够可靠地在反应堆池中用于水中。