[发明专利]用于长期存储乏燃料的方法及用于其实施的冷却存储罐

权利要求书

1.一种用于长期存储乏燃料的方法，包括：在不拆卸作为可去除单元的一部分的活性区的情况下先从反应器排放全部乏燃料，然后将其放置在冷却存储罐中，所述冷却存储罐预先放置在具有冷却系统的矿中并且填充有共晶液体铅-铋合金，其中，当其中作为所述可去除单元的一部分的所述乏燃料在所述共晶铅-铋合金的水平面下方出现时，所述冷却存储罐的构造提供自然循环条件，维持所述共晶铅-铋合金的液态并且监测其温度，以在存储周期期间将作为所述可去除单元的一部分的所述乏燃料的余热通过所述冷却存储罐的壳体去除至所述矿而不超过所述共晶铅-铋合金的容许温度，直到作为所述可去除单元的一部分的所述乏燃料的余热减少到所需水平，之后，在由于大气的自然循环去除所述乏燃料的余热期间，在不超过所述共晶铅-铋合金的容许温度的情况下，将所述冷却存储罐从所述矿中去除并放入现场桶内，直到所述共晶铅-铋合金在其中固化，然后，将所述冷却存储罐在不采取附加的热量去除措施的情况下从现场包装容器重新装载到桶中，并且输送至用于长期存储或加工其内部包含的所述乏燃料的区，之后，作为所述可去除单元的一部分的所述乏燃料从所述冷却存储罐排放到特殊地点的长期存储罐中，或者在处理所述乏燃料的企业内用于拆卸作为所述可去除单元的一部分的所述活性区，其中，借助于加热系统使所述共晶铅-铋合金预先变为液态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述矿的所述冷却系统包括环形罐，所述环形罐放置在混凝土矿内部并填充有循环水以通过空气间隙将热量从所述冷却存储罐壁去除至所述环形罐。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述共晶铅-铋合金的所述液态借助于加热系统来保持。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述加热系统能够构建在所述冷却存储罐的构造中，或者能够表示与所述环形罐集成的独立的可运输或固定的装置。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于钢筋混凝土容器能够用作现场包装容器，所述钢筋混凝土容器的柱形主体在其自然循环期间具有用于使大气穿过的顶部窗口和底部窗口。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于由工业级的铅和铋制成的铅-铋合金用作所述冷却存储罐中的所述共晶铅-铋合金。

7.一种冷却存储罐，其包括填充有所需水平的共晶铅-铋合金的壳体、保护性移位器塞、所述移位器塞的密封装置、位于所述冷却存储罐内部的用于防止乏燃料上浮的装置，其特征在于位于所述冷却存储罐内部的乏燃料是活性区，所述活性区是作为整体从所述反应器排放而无需拆卸的可去除单元的一部分，所述移位器塞的直径小于所述可去除单元的直径，并且在所述冷却存储罐壳体与包含所述移位器塞和所述可去除单元的区之间还存在分离壳，所述分离壳具有所需高度并且在所述冷却存储罐壳体之间形成下降环形通道，以形成所述共晶铅-铋合金的自然循环回路，并且在将所述可去除单元和所述移位器塞浸没到所述冷却存储罐中并且升高所述铅-铋共晶合金的水平之后，通过所述冷却存储罐壳体将热量传递至环境中，直到所述共晶铅-铋合金的热上升流开始溢出到所述下降环形通道中，其中，所述分离壳体的下部具有窗口，经冷却的铅-铋合金通过所述窗口进入所述可去除单元区的入口，从而封闭所述共晶铅-铋合金在所述冷却存储罐中的自然循环回路。

8.根据权利要求7所述的罐，其特征在于它还能够包含加热系统。

9.根据权利要求7所述的罐，其特征在于如果所述移位器塞具有正浮力，则所述罐能够还包含机械千斤顶或可去除的负载以在所述冷却和储存罐内将所述移位器塞浸没到其正常位置中。

10.根据权利要求7所述的罐，其特征在于所述冷却存储罐壳体的外表面还能够设置有翅片以增加散热速率。

11.根据权利要求7所述的罐，其特征在于还包含用于监测所述共晶铅-铋合金的温度的传感器，所述传感器通过所述可去除单元位置区的入口和出口处的特殊通道来定位。

12.根据权利要求3所述的罐，其特征在于将由工业级铅和铋制成的铅-铋合金用作所述冷却存储罐中的所述共晶铅-铋合金。