Пристрій для транспортування і/або зберігання радіоактивних матеріалів та пристрій для забезпечення екранування випромінювання радіоактивних матеріалів

1. Пристрій для транспортування і/або зберігання радіоактивних матеріалів, який має: ємність, яка формує порожнину для вміщення радіоактивних матеріалів, при цьому вона формує границю навколо порожнини; певну кількість кільцеподібних конструкцій, кожна з яких має верхню поверхню, нижню поверхню і внутрішню поверхню, яка формує наскрізний осьовий центральний прохід; певну кількість кільцеподібних конструкцій, встановлених в стос так, що стик між ними сформований між верхньою і нижньою поверхнею сусідніх кільцеподібних конструкцій, при цьому ємність простягається крізь центральні проходи кільцеподібних конструкцій в стосі; і у якому кожна з кільцеподібних конструкцій має певну кількість порожнин, заповнених матеріалом, який екранує нейтронне випромінювання, та у якому порожнини мають розміри, форму і/або розміщені так, що не можна провести пряму лінію від внутрішньої поверхні кільцеподібних конструкцій до їх зовнішньої поверхні без проходження крізь матеріал, який екранує нейтронне випромінювання. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що додатково має коловий виступ, який розташований на кожному стику між кільцями і виступає над і під стиком між кільцями. 3. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що ємність має трубчасту оболонку, яка має закритий 2 (19) 1 3 95640 4 подрібненою і текучою речовиною, при цьому пристрій має: кільцеподібне тіло, виготовлене з матеріалу, який екранує гамма-випромінювання, яке має верхню поверхню, нижню поверхню і внутрішню поверхню, яка формує центральний прохід, кільцеподібне тіло, яке має кільцевий виступ, який виходить з його верхньої або нижньої поверхні; ряд порожнин в кільцеподібному тілі, заповнених матеріалом, який екранує нейтронне випромінювання, при цьому порожнини оточують центральний прохід; і у якому два кільцеподібних тіла встановлені в стос зверху одне на одне з формуванням стику між ними, при цьому коловий виступ одного з кільцеподібних тіл проходить за стик між ними, при цьому ряд порожнин має такі розміри, форму і/або розташований так, що не можна провести пряму лінію від внутрішньої поверхні кільцеподібного тіла до його зовнішньої поверхні без проходження крізь матеріал, який екранує нейтронне випромінювання. 9. Пристрій за п. 8, який відрізняється тим, що він додатково має: кільцеподібне тіло, яке має зовнішню стінку, середню стінку і внутрішню стінку, при цьому зовнішня стінка розташована на відстані і концентрично з середньою стінкою, яка розташована на відстані і концентрично з внутрішньою стінкою; перший набір ребер, які з'єднують внутрішню стінку з середньою стінкою, і другий набір ребер, які з'єднують середню стінку із зовнішньою стінкою; і при цьому перший і другий набори ребер зміщені по периметру один відносно одного. Винахід належить головним чином до пристрою для транспортування і/або зберігання радіоактивних матеріалів і/або зберігання високоактивних відходів ("HLW") і особливо до контейнерів і їх компонентів для перенесення, утримування і/або зберігання радіоактивних матеріалів таких як відпрацьоване ядерне паливо. Під час роботи ядерних реакторів звичайною практикою є виймання паливних конструкцій після зниження їх рівня енергії до наперед встановленого рівня. При вийманні це відпрацьоване ядерне паливо ("SNF") все ще є високорадіоактивним і виділяє значну кількість теплоти, вимагаючи бережного поводження при пакуванні, транспортуванні і зберіганні. Зокрема, відпрацьоване ядерне паливо (SNF) випускає надзвичайно небезпечні нейтрони (тобто, нейтронне випромінювання) і гамма-фотони (тобто, гамма-випромінювання). Обов'язковою вимогою є утримування цих нейтронів і гамма- фотонів увесь час під час перенесення і зберігання відпрацьованого ядерного палива (SNF). Також обов'язковою вимогою є відведення залишкового тепла, яке виділяється з відпрацьованого ядерного палива (SNF) для уникнення критичної ситуації. Таким чином контейнери, використовувані для перенесення і/або зберігання відпрацьованого ядерного палива (SNF), повинні не тільки безпечно утримувати і поглинати радіоактивне випромінювання відпрацьованого ядерного палива (SNF), а й також повинні надавати можливість адекватного охолодження відпрацьованого ядерного палива (SNF). Такі переносні і/або зберігаючі контейнери зазвичай називаються у рівні техніки захисними транспортними контейнерами. Загалом існує два типи захисних транспортних контейнерів, використовуваних для транспортування і/або зберігання відпрацьованого ядерного палива (SNF): вентильовані вертикальні контейнери ("VVOs") і теплопровідні захисні транспортні контейнери. Вентильовані вертикальні контейнери (VVOs) типово використовують здатну до герметизації каністру, у яку завантажують відпрацьоване ядерне паливо (SNF) і поміщають в їх порожнину. Такі контейнери часто містять корзину для вміщення відпрацьованого палива (SNF). Приклад каністри і корзини, розроблених для використання із вентильованими вертикальними контейнерами (VVOs), описується в патенті США № 5,898,747 (Сінг), виданому 27.04.1999, на який тут робиться посилання. Тіло вентильованого вертикального контейнера (VVO) розроблене і сконструйоване для забезпечення необхідного екранування гамма і нейтронного випромінювання для завантаженої відпрацьованим ядерним паливом (SNF) каністри. Для охолодження відпрацьованого ядерного палива (SNF) в каністрі, у вентильованих вертикальних контейнерах (VVOs) виконують вентиляційні проходи, що дозволяють холодному навколишньому повітрю протікати у порожнину тіла вентильованого вертикального контейнера (WO) по зовнішній поверхні каністри і виходити з порожнини у нагрітому стані. В результаті теплота, виділена відпрацьованим ядерним паливом (SNF) в каністрі, відводиться природними силами конвекції. Один приклад вентильованого вертикального контейнера (VVO) описується в патенті США № 6,718,00 (Сінг та ін.), виданому 06.04.2004, на який тут робиться посилання. Другим типом захисних транспортних контейнерів є теплопровідні захисні транспортні контейнери. Порівняно з вентильованими вертикальними контейнерами (VVOs) теплопровідні захисні транспортні контейнери не вентилюються. У типовому теплопровідному захисному транспортному контейнері відпрацьоване ядерне паливо (SNF) завантажується безпосередньо в порожнину, утворену його тілом. Корзина типово встановлена в самій порожнині для надання несучої структури для стрижнів відпрацьованого ядерного палива (SNF). Як і у випадку з вентильованими вертикальними контейнерами (VVOs), тіло теплопровідного захисного транспортного контейнера розроблене для забезпечення необхідного екранування гамма і нейтронного випромінювання для відпрацьованого ядерного палива (SNF). Однак на противагу до вентильованих вертикальних контейнерів (VVOs), 5 які використовують природні конвективні сили для відведення тепла, що виділяється з відпрацьованого ядерного палива (SNF), яке зберігається всередині, теплопровідні захисні транспортні контейнери використовують теплопровідність для охолодження відпрацьованого ядерного палива (SNF). Більш точно саме по собі тіло захисного транспортного контейнера розроблене для відведення тепла від відпрацьованого ядерного палива (SNF) завдяки теплопровідності. В типовому теплопровідному захисному транспортному контейнері його тіло виготовлене із сталі або іншого металу, який має високу теплопровідність. В результаті теплота, яка виділяється з відпрацьованого ядерного палива (SNF), виводиться назовні з порожнини крізь тіло захисного транспортного контейнера доки воно не досягне зовнішньої поверхні його тіла. Потім це тепло відводиться із зовнішньої поверхні тіла захисного транспортного контейнера завдяки конвективним силам навколишнього повітря. В деяких прикладах використанню вентильованих вертикальних контейнерів (VVOs) або не надається перевага і/або вони не є необхідними. Це може бути наслідком того, що теплове навантаження відпрацьованого ядерного палива SNF, існуюча структура/конструкція зберігаючої установки, у якій повинно зберігатися відпрацьоване ядерне паливо (SNF), повинні відповідати правовим нормам щодо ядерних об'єктів країни, у якій розташована установка для зберігання ядерних відходів. Однак існуючі конструкції теплопровідних захисних транспортних контейнерів страждають від ряду недоліків, включаючи без обмеження: 1 менш ніж оптимальне відведення тепла і 2 - схильність до виходу значної кількості радіації (тобто, свічення). Окрім того, існуючі способи виготовлення і конструкції теплопровідних захисних транспортних контейнерів не дозволяють навіть незначної зміни їх розмірів без усієї переробки їх конструкції і/або переобладнання фабрики, яка виробляє їх. Короткий опис винаходу Ці та інші недоліки усуваються представленим винаходом. В одному аспекті винахід базується на спеціально розробленому кільці, яке екранує випромінювання і оточує порожнину ємності, у якій повинні зберігатися і/або транспортуватися високоактивні відходи (HLW), такі як стрижні відпрацьованого ядерного палива (SNF). Ємність може формуватися будь-яким придатним контейнером, включаючи без обмеження багатофункціональну каністру, захисний транспортний контейнер, вентильований вертикальний контейнер або іншу конструкцію. Ємність переважно забезпечує екранування радіоактивного випромінювання і утримує увесь присутній в ньому подрібнений матеріал. Кільце, яке екранує радіоактивне випромінювання, надає покращені властивості екранування гамма і нейтронного випромінювання з одночасним полегшенням охолодження високоактивних відходів (HLW) всередині порожнини шляхом ефективного відведення тепла від них. Кільце, яке екранує радіоактивне випромінювання, переважно розроблене так, що певна їх кількість може встановлюватися в стос, що охоплює порожнину по висоті. Колові 95640 6 виступи переважно виконані в стиках, сформованих між сусідніми кільцями, які екранують радіоактивне випромінювання, в стосі для запобігання появі свічення і покращення екранування радіоактивного випромінювання. В деяких варіантах виконання кільце винаходу, яке екранує радіоактивне випромінювання, може також мати певну кількість порожнин для вміщення матеріалу, який поглинає нейтронне випромінювання. Бажано щоб геометричне розміщення порожнин в кільці, яке екранує радіоактивне випромінювання, було спеціально передбачене таким, щоб воно не залежало від колової орієнтації (тобто, полярної координати) кілець, які екранують радіоактивне випромінювання, в стосі, при цьому усі порожнини кілець, які екранують випромінювання, з'єднані просторово з усіма порожнинами сусіднього(іх) кільця(ець), яке(і) екранує(ють) радіаційне випромінювання. В результаті, матеріал, який поглинає нейтрони, може протікати в порожнини найвищого кільця, яке екранує радіоактивне випромінювання, в стосі і заповнювати усі порожнини решти кілець, які екранують радіоактивне випромінювання, в стосі. Цього можна досягти без піклування про колову/кутову орієнтацію кілець, які екранують випромінювання, одне відносно іншого. В інших варіантах виконання може також бути бажаним щоб геометричне розташування порожнин в кільцях, які екранують радіоактивне випромінювання, було спеціально передбачене таким, що не можна провести пряму лінію радіально від порожнини до зовнішньої атмосфери крізь кільце, яке екранує радіоактивне випромінювання, без проходження крізь принаймні одну з порожнин (яка повинна заповнюватися матеріалом, який поглинає нейтронне випромінювання). Ця ознака конструкції покращує утримування нейтронного випромінювання, яке випускається з високоактивних відходів (HLW) всередині порожнини, з одночасним полегшенням відведення теплоти від високоактивних відходів (HLW) завдяки теплопровідності крізь кільцеподібну конструкцію. Що стосується кільця, яке екранує радіоактивне випромінювання, винахід може мати широкий різновид аспектів. Наприклад, винахід може бути сам по собі кільцем, яке екранує радіоактивне випромінювання, і/або контейнером, що використовує одне або більшу кількість кілець, які екранують випромінювання. В інших прикладах винахід може бути способом виготовлення кільця, яке екранує випромінювання, або способом виготовлення контейнера, що використовує одне або більшу кількість кілець, які екранують випромінювання. Ще інші приклади включають спосіб зберігання і охолодження радіоактивних матеріалів, які створюють залишкове теплове навантаження і випускають небезпечні рівні нейтронного і гамма випромінювання. Ряд варіантів виконання винаходу, які базуються на кільці, яке екранує радіоактивне випромінювання, наведені нижче з розумінням того, що фахівці у цій галузі будуть розуміти, що існують інші варіанти виконання винаходу. В одному варіанті виконання винахід може бути пристроєм для транспортування і/або зберіган 7 ня радіоактивних матеріалів, який має трубчасту оболонку, яка має зовнішню поверхню і внутрішню поверхню, яка формує порожнину для вміщення радіоактивних матеріалів, при цьому порожнина має відкритий верхній кінець і закритий нижній кінець, причому трубчаста оболонка має певну висоту; певну кількість кільцеподібних структур, які мають внутрішню поверхню, яка формує центральний прохід, що простягається в осьовому напрямі крізь кільцеподібні конструкції, при цьому кільцеподібні конструкції охоплюють зовнішню поверхню трубчастої оболонки в стосі, при цьому трубчаста оболонка проходить крізь центральні проходи кільцеподібних конструкцій; і коловий виступ, який з'єднаний з однією або більшою кількістю кільцеподібних конструкцій і проходить за верхню або нижню поверхню кільцеподібної конструкції, до якої він приєднаний і охоплює центральний прохід кільцеподібної конструкції, і входить в канал на сусідній кільцеподібній конструкції. Бажано, щоб усі кільцеподібні конструкції в стосі, за виключенням найнижчої кільцеподібної конструкції, мали одну або більшу кількість колових виступів. Переважно пристрій має принаймні три або більшу кількість кільцеподібних конструкцій. Внутрішні поверхні кільцеподібних конструкцій в деяких варіантах виконання можуть бути поверхнями з уступами, які мають вертикальну ділянку, ділянку з уступами і другу вертикальну ділянку. Перша вертикальна ділянка переважно перебуває в контакті із зовнішньою поверхнею трубчастої оболонки, тоді як друга ділянка переважно розташована на відстані від зовнішньої поверхні трубчастої оболонки, таким чином формуючи канал для вставляння колового виступу між другою вертикальною ділянкою кільцеподібної конструкції і зовнішньою поверхнею трубчастої оболонки. У цьому варіанті виконання коловий виступ буде переважно відповідати першій вертикальній поверхні сусідньої кільцеподібної конструкції. Кільцеподібні конструкції можуть мати певну кількість порожнин, що простягаються від їх верхніх поверхонь до їх нижньої поверхні. Як обговорено вище, порожнини переважно мають такі розміри, форму і розташовані на кільцеподібних конструкціях так, що усі порожнини однієї з кільцеподібних конструкцій просторово з'єднані з усіма порожнинами двох сусідніх кільцеподібних конструкцій у стосі. Кільцеподібні конструкції можуть мати зовнішню стінку, середню стінку і внутрішню стінку. У цьому варіанті виконання, середня стінка розташована між внутрішньою стінкою та зовнішньою стінкою на певній відстані, наприклад концентрично. Кільцеподібні конструкції можуть додатково мати перший набір ребер, які з'єднують внутрішню стінку із середньою стінкою, і другий набір ребер, які з'єднують середню стінку і зовнішню стінку. Найбільш переважно перший і другий набір ребер зміщені по периметру одне відносно іншого так, що не можна провести пряму лінію в радіальному напрямі в кільцеподібних конструкціях від внутрішньої стінки до зовнішньої стінки без проходження її 95640 8 крізь одну з порожнин. У такому пристрої порожнина розташована між кожним з ребер першого і другого набору. Оскільки, матеріал, який поглинає нейтронне випромінювання, переважно заповнює порожнини, то також бажано, щоб оболонка, кільцеподібна конструкція і коловий виступ були виготовлені з матеріалу, який поглинає гамма випромінювання. Пристрій може також мати основу, виготовлену з матеріалу, який поглинає гамма випромінювання. У цьому варіанті виконання трубчаста оболонка переважно встановлена зверху на основу у по суті вертикальне положення. Може передбачатися кришка, що по суті охоплює відкритий кінець трубчастої оболонки. Кришка переважно виготовляється з матеріалу, який поглинає гамма випромінювання, і є окремою знімною конструкцією по відношенню до трубчастої оболонки і кільцеподібних конструкцій. Кільцеподібні конструкції переважно виготовляються з матеріалу, який розширюється при нагріванні. Найбільш переважно профілі горизонтальних перерізів центральних проходів кільцеподібних конструкцій мають такі розміри, що, коли кільцеподібні конструкції мають температуру навколишнього середовища, то внутрішні поверхні кільцеподібної конструкції притискаються до зовнішньої поверхні трубчастої оболонки. Однак при перегріванні кільцеподібних конструкцій центральні проходи трохи більші за профіль горизонтального перерізу зовнішньої поверхні трубчастої оболонки. Це полегшує збирання при ковзанні кільцеподібних конструкцій по оболонці і забезпечує суцільний поверхневий контакт кільцеподібних конструкцій з оболонкою, що полегшує відведення теплоти завдяки теплопровідності. Перегрів повинен контролюватися щоб не досягнути температури, яка може вплинути на металургійні властивості матеріалу (наприклад металу), з якого виготовляються кільцеподібні конструкції. В одному варіанті виконання перегрів досягається при температурі 600 градусів по Фаренгейту або менше. Додатково бажано щоб пристрій додатково містив корзину, яка має гратку у вигляді мідного стільника, яка формує певну кількість по суті вертикально орієнтованих довгих лунок. Найбільш переважно корзина має один або більшу кількість захоплювачів потоку і розташована в порожнині. Корзина може виготовлятися з композитного матеріалу з металевою матрицею. В деяких варіантах виконання трубчаста оболонка може бути циліндричною по формі. В результаті внутрішня стінка трубчастої оболонки буде мати круглий профіль горизонтального перерізу. В одному варіанті виконання корзина може мати профіль горизонтального перерізу, який має периметр, що не є круглим. В такій ситуації пристрій буде переважно додатково мати втулку, яка має внутрішню поверхню, яка формує центральний наскрізний прохід, і зовнішню поверхню. Втулка переважно має профіль горизонтального перерізу, який має внутрішній периметр, сформований її внутрішньою поверхнею, і круглий зовнішній периметр, сформований її зовнішньою поверхнею. Внутрішній периметр профілю горизо 9 нтального перерізу втулки переважно відповідає по формі периметру профілю горизонтального перерізу корзини. Круглий зовнішній периметр, утворений зовнішньою поверхнею втулки, переважно трохи менший за круглий периметр профілю горизонтального перерізу внутрішньої стінки трубчастої оболонки. Втулка встановлена в порожнині так, що корзина проходить крізь її центральний прохід. Іншими словами втулка охоплює корзину. В одному варіанті виконання передбачена певна кількість втулок, які розташовані вертикально в стосі з охопленням по суті усієї висоти корзини. В іншому варіанті виконання винахід може бути пристроєм для транспортування і/або зберігання радіоактивних матеріалів, які мають залишкове теплове навантаження, який має трубчасту оболонку, виготовлений з матеріалу, який поглинає гамма випромінювання, і який має зовнішню поверхню і внутрішню поверхню, яка формує порожнину для вміщення радіоактивних матеріалів; основу, виготовлену з матеріалу, який екранує гамма випромінювання, при цьому трубчаста оболонка закріплена зверху на основі у по суті вертикальному положенні, при цьому порожнина має відкритий верхній кінець і закритий нижній кінець; певну кількість кільцеподібних конструкцій, виготовлених з матеріалу, який екранує гамма випромінювання, і які мають внутрішню поверхню, верхню поверхню і нижню поверхню, при цьому внутрішня поверхня формує центральний наскрізний прохід, причому певна кількість кільцеподібних конструкцій має канал на будь-якій одній поверхні, вибраній із верхньої або нижньої поверхні, і коловий виступ, який виходить з іншої поверхні, вибраної із верхньої або нижньої поверхні, при цьому коловий виступ і канал охоплюють центральний прохід, причому певна кількість кільцеподібних конструкцій має ряд порожнин для вміщення матеріалу, який екранує нейтронне випромінювання, при цьому порожнини оточують центральний прохід і певна кількість кільцеподібних конструкцій встановлена в стос так, що їх колові виступи входять в канал сусідньої кільцеподібної конструкції, при цьому трубчаста оболонка проходить крізь центральні проходи певної кількості кільцеподібних конструкцій. В ще одному варіанті виконання винахід може бути пристроєм для забезпечення екранування нейтронного і гамма випромінювання для радіоактивних матеріалів, що виділяють залишкову теплоту, який має кільцеподібне тіло, яке має верхню поверхню, нижню поверхню і внутрішню поверхню, яка формує центральний прохід, що простягається в осьовому напрямі крізь кільцеподібне тіло, яке виготовлене з матеріалу, який екранує гамма випромінювання, і має канал в будь-якій одній поверхні, вибраній із верхньої або нижньої поверхні, і коловий виступ, який виходить з іншої поверхні, вибраної із верхньої або нижньої поверхні, при цьому коловий виступ і канал оточують центральний прохід, а кільцеподібне тіло має ряд порожнин для вміщення матеріалу, який екранує нейтронне випромінювання, при цьому порожнини оточують центральний прохід. В ще іншому варіанті виконання винахід може бути пристроєм для транспортування і/або збері 95640 10 гання радіоактивних матеріалів, які мають залишкове теплове навантаження, який має трубчасту оболонку, виготовлену з матеріалу, який екранує гамма випромінювання і має зовнішню поверхню та внутрішню поверхню, яка формує порожнину для вміщення радіоактивних матеріалів; основу, виготовлену з матеріалу, який екранує гамма випромінювання, при цьому трубчаста оболонка прикріплена зверху на основі у по суті вертикальному положенні, причому порожнина має відкритий верхній кінець і закритий нижній кінець, причому певна кількість кільцеподібних конструкцій виготовлені з матеріалу, який поглинає гамма випромінювання, і мають внутрішню поверхню, верхню поверхню і нижню поверхню, причому внутрішня поверхня формує наскрізний центральний прохід, причому певна кількість кільцеподібних конструкцій встановлена в стос навколо зовнішньої поверхні трубчастої оболонки так, що між верхньою і нижньою поверхнями сусідніх кільцеподібних конструкцій в стосі формується стик, при цьому трубчаста оболонка проходить крізь центральні проходи певної кількості кільцеподібних конструкцій, причому певна кількість кільцеподібних конструкцій адаптована до забезпечення екранування нейтронного випромінювання для радіоактивних матеріалів у порожнині; і для кожного стику між кільцями в стосі, коловий виступ, який виготовлений з матеріалу, який поглинає гамма випромінювання, охоплює порожнину в стику між кільцями, причому коловий виступ виступає над і під стиком між кільцями. У подальшому варіанті виконання винахід може бути пристроєм для забезпечення екранування нейтронного і гамма випромінювання для радіоактивних матеріалів, поміщених в порожнину, утворену внутрішньою поверхнею трубчастої оболонки, який має зовнішню поверхню і певну висоту, при цьому пристрій має кільцеподібне тіло, яке має верхню поверхню, нижню поверхню і внутрішню поверхню, яка формує центральний прохід, що простягається в осьовому напрямі крізь кільцеподібне тіло, причому центральний прохід має такі розміри, що оточує зовнішню поверхню трубчастої оболонки, при цьому кільцеподібне тіло виготовлене з матеріалу, який екранує гамма випромінювання, і має коловий виступ, який виходить з будьякої однієї поверхні, вибраної із верхньої або нижньої поверхні, при цьому коловий виступ охоплює центральний прохід, при цьому кільцеподібне тіло адаптовано так, що при встановлені двох кільцеподібних тіл в стос одне на інше так, що їх центральні проходи співвісні, нижня поверхня одного з кільцеподібних тіл формує стик між кільцями з верхньою поверхнею іншого з кільцеподібних тіл, а коловий виступ одного з кільцеподібних тіл виступає за стик між кільцями. В іншому аспекті винахід базується на втулці, яка виконана для розміщення у зберігаючу порожнину контейнера між паливною корзиною і тілом контейнера. Подібно до кільця, яке екранує випромінювання, втулка також переважно є кільцеподібною конструкцією. Однак її функціонування і розміщення в контейнер для високоактивних відходів (HLW) є різним. 11 Форма втулки спеціально розроблена для охоплення паливної корзини і зберігання та належного розміщення паливної корзини у зберігаючій порожнині контейнера. Окрім того геометрична форма і матеріал конструкції втулки максимізує відведення теплоти від високоактивних відходів (HLW), поміщених в корзині. Окрім того для легкого збирання і встановлення втулка може мати певну кількість ідентичних сегментів, що виконані для встановлення у стос, що охоплює усію висоту корзини. Що стосується втулки, то винахід може мати широкий різновид варіантів виконання. Наприклад, винахід може бути сам по собі втулкою і/або контейнером, що вміщує її. В інших прикладах винахід може бути способом виготовлення втулки або способом виготовлення контейнера, що використовує втулки. Ще інші приклади включають спосіб зберігання і охолодження радіоактивних матеріалів, що створюють залишкове теплове навантаження і випускають небезпечні рівні нейтронного і гамма випромінювання. Деякі з цих варіантів виконання вказані нижче з розумінням того, що фахівці у цій галузі будуть розуміти, що можливі інші варіанти виконання винаходу. В одному варіанті виконання винахід може бути пристроєм для транспортування і/або зберігання радіоактивних матеріалів, які мають залишкове теплове навантаження таких як стрижні відпрацьованого ядерного палива, при цьому пристрій має тіло, яке має оболонку, яка має внутрішню поверхню, що формує порожнину для вміщення радіоактивних матеріалів, при цьому тіло забезпечує екранування гамма і нейтронного випромінювання, причому порожнина має відкритий верхній кінець і закритий нижній кінець, причому порожнина має профіль горизонтального перерізу, який має периметр, сформований внутрішньою поверхнею зовнішньої оболонки, причому корзина поміщена в порожнині і має певну кількість по суті вертикальних довгих лунок, при цьому корзина має профіль горизонтального перерізу, який має зовнішній периметр, сформований зовнішньою поверхнею корзини; і конструкція має зовнішню поверхню і внутрішню поверхню, яка формує центральний наскрізний прохід, причому конструкція має профіль горизонтального перерізу, який має внутрішній периметр, сформований внутрішньою поверхнею конструкції, і зовнішній периметр, сформований зовнішньою поверхнею конструкції, при цьому конструкція поміщена в порожнині, причому корзина проходить крізь центральний прохід конструкції, і у якому внутрішній периметр конструкції відповідає зовнішньому периметру корзини по розміру і формі, а зовнішній периметр конструкції відповідає периметру порожнини по розміру і формі. Переважно конструкція виготовляється з матеріалу, який має перший коефіцієнт теплового розширення, а оболонка виготовлена з матеріалу, який має другий коефіцієнт теплового розширення, при цьому перший коефіцієнт теплового розширення більший за другий коефіцієнт теплового розширення. Виконуючи пристрій так, що перший коефіцієнт теплового розширення більший за дру 95640 12 гий коефіцієнт теплового розширення, досягається збільшення конструкції в розмірі, сильніше за розширення оболонки при нагріванні. В результаті, коли пристрій зазнає теплового навантаження (як наприклад порожнина, в яку завантажені високоактивні відходи (HLW), які мають теплове навантаження), то конструкція розширюється так, що її зовнішня поверхня здійснює суцільний контакт з внутрішньою поверхнею оболонки. Подібним чином внутрішня поверхня конструкції входить в суцільний контакт із зовнішньою поверхнею корзини. Суцільний контакт між поверхнями забезпечує краще відведення тепла. В переважному варіанті виконання, коли пристрій має температуру навколишнього середовища, то між внутрішньою поверхнею конструкції і зовнішньою поверхнею корзини існує перший малий зазор. Однак, коли радіоактивні матеріали, які мають залишкове теплове навантаження, поміщені в довгі лунки корзини, то залишкове теплове навантаження радіоактивних відходів спричиняє розширення корзини і/або конструкції, таким чином усуваючи перший малий зазор. Іншими словами корзина і/або конструкція розширюється так, що зовнішня поверхня корзини притискається до внутрішньої поверхні конструкції. Подібним чином при температурі навколишнього середовища бажано, щоб між зовнішньою поверхнею конструкції і внутрішньою поверхнею оболонки, яка формує порожнину, існував другий малий зазор. Як і у випадку першого малого зазору, коли радіоактивні матеріали мають залишкове теплове навантаження і поміщені в довгі лунки корзини, залишкове теплове навантаження радіоактивних відходів призводить до розширення конструкції по швидкості і в розмірі, більшого за розширення оболонки, таким чином усуваючи другий малий зазор. Іншими словами конструкція розширюється так, що її зовнішня поверхня притискається до внутрішньої поверхні оболонки. В переважному варіанті виконання конструкція має певну кількість окремих сегментів, встановлених в стос, який охоплює по суті усю висоту корзини. В ще іншому переважному варіанті виконання пристрій може мати одне або більшу кількість обговорених вище кілець, які екранують випромінювання, і/або будь-яку з ознак, обговорених по відношенню до цього. В іншому варіанті виконання винахід може бути пристроєм для стабілізації корзини, яка утримує радіоактивні матеріали, які мають залишкове теплове навантаження, у порожнині, утвореній внутрішньою поверхнею частини тіла контейнера, при цьому порожнина має профіль горизонтального перерізу, який має периметр, утворений внутрішньою поверхнею частини тіла, причому корзина має профіль горизонтального перерізу, який має зовнішній периметр, утворений її зовнішньою поверхнею, при цьому пристрій має кільцеподібну конструкцію, яка має зовнішню поверхню і внутрішню поверхню, яка формує центральний прохід, при цьому кільцеподібна конструкція має профіль горизонтального перерізу, який має внутрішній периметр, утворений її внутрішньою поверхнею, і зовнішній периметр, утворений її зовнішньою по 13 верхнею, і у якому внутрішній периметр кільцеподібної конструкції відповідає зовнішньому периметру корзини по розміру і формі, а зовнішній периметр конструкції відповідає периметру порожнини по розміру і формі. В ще іншому варіанті виконання, винахід може бути пристроєм для транспортування і/або зберігання радіоактивних матеріалів, які мають залишкове теплове навантаження, як наприклад стрижнів відпрацьованого ядерного палива, при цьому пристрій має тіло, яке має внутрішню поверхню, що формує порожнину для вміщення радіоактивних матеріалів, причому тіло забезпечує екранування гамма і нейтронного випромінювання, при цьому порожнина має відкритий верхній кінець і закритий нижній кінець, причому корзина поміщена в порожнину і має певну кількість по суті вертикально орієнтованих довгих лунок; кільцеподібну конструкцію, яка має зовнішню поверхню і внутрішню поверхню, яка формує центральний прохід, причому корзина проходить крізь центральний прохід кільцеподібної конструкції, і у якому кільцеподібна конструкція виготовлена з матеріалу, який має перший коефіцієнт теплового розширення, а внутрішня поверхня тіла виготовлена з матеріалу, який має другий коефіцієнт теплового розширення, причому перший коефіцієнт теплового розширення більший за другий коефіцієнт теплового розширення. В ще іншому варіанті виконання винахід може бути пристроєм для транспортування і/або зберігання радіоактивних матеріалів, які мають залишкове теплове навантаження, як наприклад стрижні відпрацьованого ядерного палива, при цьому пристрій має частину тіла, яка має внутрішню поверхню, що формує порожнину для вміщення радіоактивних матеріалів, при цьому частина тіла забезпечує екранування гамма і нейтронного випромінювання, причому порожнина має відкритий верхній кінець і закритий нижній кінець, причому порожнина має профіль горизонтального перерізу, який має периметр, утворений внутрішньою поверхнею частини тіла, причому корзина поміщена в порожнину і має певну кількість по суті вертикально орієнтованих довгих лунок, причому корзина має профіль горизонтального перерізу, який має зовнішній периметр, утворений зовнішньою поверхнею корзини, а конструкція має зовнішню поверхню і внутрішню поверхню, яка формує центральний прохід, при цьому конструкція має профіль горизонтального перерізу, який має внутрішній периметр, утворений внутрішньою поверхню конструкції, і зовнішній периметр, утворений зовнішньою поверхнею конструкції, причому конструкція поміщена в порожнину, причому корзина проходить крізь центральний прохід конструкції, і у якому внутрішній периметр конструкції відповідає зовнішньому периметру корзини по розміру і формі, а зовнішній периметр конструкції відповідає периметру порожнини по розміру і формі. В подальшому варіанті виконання винахід може бути пристроєм для транспортування і/або зберігання радіоактивних матеріалів, які мають залишкове теплове навантаження, як наприклад стрижнів відпрацьованого ядерного палива, при 95640 14 цьому пристрій має тіло, яке має оболонку, який має внутрішню поверхню, що формує порожнину для вміщення радіоактивних матеріалів, причому тіло забезпечує екранування гамма і нейтронного випромінювання, причому порожнина має відкритий верхній кінець і закритий нижній кінець, причому корзина поміщена в порожнину і має певну кількість лунок, при цьому конструкція має зовнішню поверхню і внутрішню поверхню, яка формує центральний прохід, причому корзина проходить крізь центральний прохід конструкції, і у якому конструкція виготовлена з матеріалу, який має перший коефіцієнт теплового розширення, а оболонка виготовлена з матеріалу, який має другий коефіцієнт теплового розширення, причому перший коефіцієнт теплового розширення більший за другий коефіцієнт теплового розширення. В ще іншому варіанті виконання, винахід може бути пристроєм для транспортування і/або зберігання радіоактивних матеріалів, які мають залишкове теплове навантаження, як наприклад стрижнів відпрацьованого ядерного палива, при цьому пристрій має частину тіла, яка має внутрішню поверхню, що формує порожнину для вміщення радіоактивних матеріалів, при цьому частина тіла забезпечує екранування гамма і нейтронного випромінювання, причому порожнина має відкритий верхній кінець і закритий нижній кінець, причому корзина поміщена в порожнину і має певну кількість лунок для вміщення стрижнів відпрацьованого ядерного палива, причому корзина має профіль горизонтального перерізу, який має зовнішній периметр, утворений зовнішньою поверхнею корзини, а конструкція має зовнішню поверхню і внутрішню поверхню, яка формує центральний прохід, причому конструкція має профіль горизонтального перерізу, який має внутрішній периметр, утворений внутрішньою поверхнею конструкції, і зовнішній периметр, утворений зовнішньою поверхнею конструкції, при цьому конструкція поміщена в порожнину між корзиною і внутрішньою поверхнею тіла, причому корзина проходить крізь центральний прохід конструкції, у якому внутрішній периметр конструкції відповідає зовнішньому периметру корзини по формі, а зовнішній периметр конструкції відповідає периметру порожнини по формі, і у якому, коли конструкція має температуру навколишнього середовища, то між зовнішньою поверхнею конструкції і внутрішньою поверхнею тіла існує малий зазор. В ще одному варіанті виконання винахід може бути пристроєм для стабілізації корзини для утримування радіоактивних матеріалів, які мають залишкове теплове навантаження, в порожнині, утвореній внутрішньою поверхнею частини тіла контейнера, при цьому пристрій має кільцеподібну конструкцію, яка має зовнішню поверхню і внутрішню поверхню, яка формує центральний прохід, адаптований для вміщення корзини, і у якому кільцеподібна конструкція виготовлена з матеріалу, який має перший коефіцієнт теплового розширення, а внутрішня поверхня тіла є поверхнею матеріалу, який має другий коефіцієнт теплового розширення, причому перший коефіцієнт теплового 15 розширення більший за другий коефіцієнт теплового розширення. В ще іншому аспекті винахід заснований на спеціально розробленій корзині для вміщення і утримування стрижнів відпрацьованого ядерного палива. Корзина може використовуватися в багатоцільовій каністрі або може поміщатися безпосередньо в порожнину контейнера, такого як теплопровідний захисний транспортний контейнер. Що стосується корзини, то винахід може мати широкий різновид варіантів виконання. Наприклад, винахід може бути самою корзиною і/або контейнером, який використовує корзину. В інших прикладах цього аспекту винахід може бути способом виготовлення корзини або способом виготовлення контейнера, що використовує корзину. Ще інші приклади включають спосіб зберігання і охолодження радіоактивних матеріалів. Деякі з цих варіантів виконання вказані нижче з розумінням того, що фахівці у цій галузі зрозуміють, що можливі інші варіанти виконання винаходу. В одному варіанті виконання винахід може бути пристроєм, придатним для транспортування і/або зберігання стрижнів відпрацьованого ядерного палива, який має корзину, сформовану з пластин, які формують гратку у вигляді мідного стільника і розташовані з формуванням прямокутника, при цьому гратка з пластин формує певну кількість лунок для вміщення стрижнів відпрацьованого ядерного палива, причому корзина має один або більшу кількість уловлювачів потоку, що регулюють формування нейтронного випромінювання, і у якому пластини виготовлені з композитного матеріалу з металевою матрицею. Композитний матеріал з металевою матрицею може бути металевою керамікою, що має високий вміст Cr-АІ2О3. Переважно корзина має висоту, що більша або дорівнює висоті стрижнів відпрацьованого ядерного палива. В переважному варіанті виконання корзина сформована певною кількістю сегментів, встановлених в стос, у якому кожен сегмент має гратку у вигляді мідного стільника з пластин, встановлених з формуванням прямокутника. Кожен сегмент може мати певну кількість гнізд так, що, коли сегменти встановлюються в стос, то гнізда кожного сегмента суміщаються з гніздами сусіднього сегмента. Переважно гнізда сегментів з'єднують сегменти для перешкоджання горизонтальному і обертальному відносному переміщенню між ними. Більш переважно корзина має принаймні чотири сегменти, які усі мають по суті однакову висоту. В цьому варіанті виконання нижній сегмент стосу буде переважно мати певну кількість вирізів у своїх пластинах, що формують проходи між певною кількістю лунок на або поблизу дна лунок. Ця структура функціонує як нижній газовий прохід. Подібним чином верхній сегмент стосу буде мати певну кількість вирізів у свої пластинах, що формують проходи між певною кількістю лунок на або біля верхньої частини лунок. Ця структура функціонує як верхній газовий прохід. Вирізи у верхніх і нижніх сегментах можуть бути напівкруглими. Може виконуватися один або більша кількість низхідних проходів, що проходять від верхнього газового 95640 16 проходу до нижнього газового проходу для полегшення природної циркуляції текучої субстанції в корзині для полегшення конвективного охолодження стрижнів відпрацьованого ядерного палива в лунках. Перед встановленням у пластинах переважно виконуються пази. Таким чином вони адаптовані до ковзної збірки для формування корзини. Більш точно, коли одна пластина встановлена під кутом 90 градусів до другої пластини, то пази двох пластин співвісні і перетинаються. Пластини можуть мати певну кількість пазів на їх верхньому краї і певну кількість пазів на їх нижньому краї, які співвісні з пазами на верхньому краї. Пази на верхньому і нижньому краї переважно займають одну четверту висоти пластини. Пластини можуть також мати язичок, який виступає з їх бічних країв, при цьому язичок займає половину висоти пластин. Додатково бажано щоб уся корзина формувалась з пластин, які мають не більш ніж три різні конфігурації. Це знижує кошти на виробництво і понижує складність конструювання. Один або більша кількість уловлювачів потоку можуть бути просторами, утвореними між двома пластинами. В одному варіанті виконання передбачено принаймні два уловлювачі потоку, які по суті перпендикулярні один до іншого і проходять по висоті корзини. Простори, які є уловлювачами потоку, можуть формуватися між двома по суті паралельними пластинами. Коли корзина вставляється в каністру, таку як багатоцільова каністра, то пристрій винаходу буде додатково мати металеву оболонку, яка по циліндричній поверхні охоплює згадану корзину, металеву основну плиту, приварену до дна згаданого металевої оболонки, і металеву закриваючу плиту, адаптовану до встановлення на верхній частині циліндра, утвореного згаданою металевою оболонкою, таким чином формуючи каністру. Однак, якщо корзина повинна вставлятися безпосередньо у зберігаючий контейнер, то пристрій може додатково мати тіло, яке має внутрішню поверхню, яка формує порожнину, причому тіло адаптоване для забезпечення екранування нейтронного і гамма випромінювання; і корзину, поміщену в порожнину у по суті вертикальному положенні. Порожнина може мати відкритий верхній кінець і закритий нижній кінець. Кришка може встановлюватися зверху на тілі, яке охоплює відкритий верхній кінець порожнини. Переважно кришка є окремою конструкцією по відношенню до тіла. Найбільш переважно порожнина герметично закривається, коли кришка встановлюється зверху на тілі, а тіло адаптоване до забезпечення достатнього відведення тепла завдяки теплопровідності для стрижнів відпрацьованого ядерного палива, поміщених в корзину, для запобігання критичному стану. У цьому варіанті виконання пристрій може додатково мати будь-яку і/або усі ознаки, обговорені вище, стосовно кілець, які екранують випромінювання, і/або втулки. В подальшому аспекті, винахід може бути пристроєм для транспортування і/або зберігання радіоактивних матеріалів, який має ємність, яка фо 17 рмує порожнину для вміщення радіоактивних матеріалів, при цьому ємність формує границю навколо порожнини; певну кількість кільцеподібних конструкцій, кожна з яких має верхню поверхню, нижню поверхню і внутрішню поверхню, яка формує центральний наскрізний прохід, який простягається в осьовому напрямі, причому кільцеподібні конструкції встановлені в стос так, що між верхньою і нижньою поверхнями сусідніх кільцеподібних конструкцій формується стик, при цьому ємність проходить крізь центральні проходи кільцеподібних конструкцій в корзині; і коловий виступ, який розташований на кожному стику між кільцями і виступає над і під стиком між кільцями. В ще іншому аспекті винахід може бути пристроєм для забезпечення екранування випромінювання для радіоактивних матеріалів, оточених сипким і рідким середовищем, при цьому пристрій має кільцеподібне тіло, виготовлене з матеріалу, який екранує гамма випромінювання, при цьому кільцеподібне тіло має верхню поверхню, нижню поверхню і внутрішню поверхню, яка формує центральний прохід, причому кільцеподібне тіло має коловий виступ, який виходить з його верхньої або нижньої поверхні; ряд порожнин у своєму тілі для вміщення матеріалу, який екранує нейтронне випромінювання, причому порожнини оточують центральний прохід, і у якому, коли два кільцеподібних тіла розміщені в стосі зверху один на іншому з формуванням стику між ними, то коловий виступ одного з кільцеподібних тіл виступає за стик між кільцями. В іншому аспекті винахід є пристроєм для транспортування і/або зберігання радіоактивних матеріалів, який має ємність, яка формує порожнину для вміщення радіоактивних матеріалів, при цьому ємність формує границю навколо порожнини; певну кількість кільцеподібних конструкцій, виготовлених з матеріалу, який поглинає гамма випромінювання, кожна з яких має верхню поверхню, нижню поверхню і внутрішню поверхню, яка формує центральний наскрізний прохід, і при цьому кожна з кільцеподібних конструкцій має певну кількість просторів для вміщення матеріалу, який поглинає нейтронне випромінювання, які мають такі розміри, форму і/або розташовані так, що не можна провести пряму лінію від осі центральних проходів кільцеподібних конструкцій до їх зовнішньої поверхні без проходження крізь один або більшу кількість просторів. В ще іншому аспекті винахід є пристроєм для забезпечення екранування випромінювання для радіоактивних матеріалів, оточених сипким і рідким середовищем, причому пристрій має кільцеподібне тіло, виготовлене з матеріалу, який екранує гамма випромінювання, яке має верхню поверхню, нижню поверхню і внутрішню поверхню, яка формує центральний прохід, причому кільцеподібне тіло має певну кількість порожнин для вміщення матеріалу, який екранує нейтронне випромінювання, і у якому певна кількість просторів мають такі розміри, форму і/або розташовані так, що не можна провести пряму лінію від осі центральних проходів кільцеподібних конструкцій до їх 95640 18 зовнішньої поверхні без проходження крізь один або більшу кількість просторів. В ще одному аспекті винахід є пристроєм для транспортування і/або зберігання радіоактивних матеріалів, які мають залишкове теплове навантаження, який має тіло, що має внутрішню поверхню, яка формує порожнину для вміщення радіоактивних матеріалів, причому тіло забезпечує екранування гамма і нейтронного випромінювання, причому порожнина має відкритий верхній кінець і закритий нижній кінець, профіль горизонтального перерізу, який має периметр, утворений внутрішньою поверхнею; корзину, поміщену в порожнину, при цьому корзина має певну кількість лунок, при цьому профіль горизонтального перерізу, який має зовнішній периметр, утворений зовнішньою поверхнею корзини; і конструкцію, яка має зовнішню поверхню і внутрішню поверхню, яка формує центральний прохід, при цьому конструкція має профіль горизонтального перерізу, який має внутрішній периметр, утворений її внутрішньою поверхнею, і зовнішній периметр, утворений її зовнішньою поверхнею, причому конструкція поміщена в порожнину так, що корзина проходить крізь її центральний прохід, і у якому внутрішній периметр конструкції відповідає зовнішньому периметру корзини по розміру і формі, а зовнішній периметр конструкції відповідає периметру порожнини по розміру і формі. В іншому аспекті винахід є пристроєм для стабілізації корзини, яка утримує радіоактивні матеріали, які мають залишкове теплове навантаження, в порожнині, утвореній внутрішньою поверхнею частини тіла контейнера, при цьому порожнина має профіль горизонтального перерізу, який має периметр, утворений внутрішньою поверхнею частини тіла, при цьому корзина має профіль горизонтального перерізу, який має зовнішній периметр, утворений її зовнішньою поверхнею, причому пристрій має кільцеподібну конструкцію, яка має зовнішню поверхню і внутрішню поверхню, яка формує центральний прохід, при цьому кільцеподібна конструкція має профіль горизонтального перерізу, який має внутрішній периметр, утворений внутрішньою поверхнею кільцеподібної конструкції, і зовнішній периметр, утворений зовнішньою поверхнею кільцеподібної конструкції, і у якому внутрішній периметр кільцеподібної конструкції відповідає зовнішньому периметру корзини по розміру і формі, а зовнішній периметр конструкції відповідає периметру порожнини по розміру і формі. В ще іншому аспекті винахід може бути пристроєм для транспортування і/або зберігання радіоактивних матеріалів, які мають залишкове теплове навантаження, який має тіло, яке має внутрішню поверхню, яка формує порожнину для вміщення радіоактивних матеріалів, при цьому тіло забезпечує екранування гамма і нейтронного випромінювання, причому порожнина має відкритий верхній кінець і закритий нижній кінець; корзину, яка поміщена в порожнину і має певну кількість лунок; конструкцію, яка має зовнішню поверхню і внутрішню поверхню, яка формує центральний прохід, причому корзина проходить крізь центральний прохід конструкції, і у якому конструкція ви 19 готовлена з матеріалу, який має перший коефіцієнт теплового розширення, а внутрішня поверхня тіла, виготовлена з матеріалу, який має другий коефіцієнт теплового розширення, причому перший коефіцієнт теплового розширення більший за другий коефіцієнт теплового розширення. В подальшому аспекті винахід є пристроєм для стабілізації корзини для утримування радіоактивних матеріалів, які мають залишкове теплове навантаження, в порожнині, утвореній внутрішньою поверхнею частини тіла контейнера, причому пристрій має кільцеподібну конструкцію, яка має зовнішню поверхню і внутрішню поверхню, яка формує центральний прохід, адаптований до вміщення корзини, і у якому кільцеподібна конструкція виготовлена з матеріалу, який має перший коефіцієнт теплового розширення, а внутрішня поверхня тіла виготовлена з матеріалу, який має другий коефіцієнт теплового розширення, причому перший коефіцієнт теплового розширення більший за другий коефіцієнт теплового розширення. В ще іншому аспекті, винахід може бути пристроєм, придатним для транспортування і/або зберігання стрижнів відпрацьованого ядерного палива, який має корзину, сформовану з пластин, які утворюють гратку у вигляді мідного стільника і розташовані з формуванням прямокутника, при цьому гратка з пластин формує певну кількість лунок для вміщення стрижнів відпрацьованого ядерного палива, причому корзина має один або більшу кількість уловлювачів потоку, які регулюють випускання нейтронного випромінювання, і у якому пластини виготовлені з композитного матеріалу з металевою матрицею. Короткий опис креслень Фігура 1 зображує вид в перспективі контейнера для зберігання і/або транспортування високоактивних відходів (HLW) згідно з варіантом виконання представленого винаходу. Фігура 2 зображує вид контейнера з Фіг. 1 у розібраному стані. Фігура 3 зображує вид зверху контейнера з Фіг. 1 із знятою кришкою. Фігура 4 зображує вид спереду кільця, яке екранує випромінювання, згідно з варіантом виконання представленого винаходу. Фігура 5 зображує вид знизу кільця, яке екранує випромінювання, з Фігури 3. Фігура 6А зображує вид вертикального перерізу кільця, яке екранує випромінювання, з Фігури 3. Фігура 6В зображує вид вертикального перерізу торцевого кільця, яке екранує випромінювання, згідно з варіантом виконання винаходу. Фігура 7 зображує вид в перспективі початкової стадії збирання контейнера з Фігури 1, у якому кільця, які екранують випромінювання, встановлені на внутрішній оболонці в нагрітому стані. Фігура 8 зображує вид вертикального перерізу частини тіла контейнера з Фіг. 1, у якому кільця, які екранують випромінювання, знаходяться в процесі встановлення на внутрішню оболонку. Фігура 9 зображує вид в перспективі чотирьох кілець, які екранують випромінювання, згідно з альтернативними варіантами виконання представленого винаходу. 95640 20 Фігура 10 зображує вид в перспективі втулки згідно з одним варіантом виконання представленого винаходу. Фігура 11 зображує вид зверху втулки з Фіг. 10. Фігура 12 зображує вид зверху корзини, розробленої для використання разом з втулкою з Фіг. 10 згідно з одним варіантом виконання представленого винаходу. Фігура 13А зображує вид зверху конструкції втулки з Фіг. 10 і корзину з Фіг. 12, поміщену в порожнину внутрішньої оболонки контейнера з Фіг. 1 при температурі навколишнього середовища. Фігура 13В зображує вид вертикального перерізу частини конструкції з Фіг. 13А по лінії ХІІІ-ХІІІ. Фігура 14А зображує вид зверху конструкції з Фіг. 13А при наявності теплового навантаження від високоактивних відходів (HLW), поміщених в порожнину. Фігура 14В зображує вид вертикального перерізу частини конструкції з Фіг. 14А по лінії XIV-XIV. Фігура 15 зображує вид в перспективі корзини для вміщення високоактивних відходів (HLW) згідно з варіантом виконання представленого винаходу. Фігура 16 зображує вид в перспективі середнього сегмента корзини з Фіг. 15. Фігура 17 зображує вид в перспективі нижнього сегмента корзини з Фіг. 15. Детальний опис креслень Фіг. 1 зображує вид в перспективі контейнера 100 для зберігання і/або транспортування високоактивних відходів (HLW) згідно з варіантом виконання представленого винаходу. Хоча контейнер 100 (і його компоненти) описується в цьому описі стосовно зберігання і/або транспортування стрижнів відпрацьованого ядерного палива (SNF), винахід жодним чином не обмежується типом високоактивних відходів (HLW). Контейнер 100 (і його компоненти) можуть використовуватися для транспортування і/або зберігання майже будь-якого типу високоактивних радіоактивних відходів. Контейнер 100 однак особливо придатний до транспортування, зберігання і/або охолодження радіоактивних матеріалів, що мають залишкове теплове навантаження і випускають нейтронне і гамма випромінювання. Контейнер 100 є теплопровідним захисним транспортним контейнером і, таким чином, має порожнину, яка здатна герметизуватися, і у яку можуть поміщатися стрижні відпрацьованого ядерного палива (SNF) для зберігання, охолодження і/або транспортування. Для охолодження стрижнів відпрацьованого ядерного палива (SNF), що розташовані в герметично закритій порожнині контейнера 100, залишкова теплота, яка виділяється із стрижнів відпрацьованого ядерного палива (SNF), відводиться з порожнини завдяки теплопровідності крізь тіло 20 контейнера 100. Цей процес охолодження завдяки теплопровідності буде описуватися більш детально нижче. Однак, хоча різні аспекти винаходу будуть описуватися детальніше відносно теплопровідного захисного транспортного контейнера, фахівці у цій галузі зрозуміють, що компоненти винаходу і поняття можуть застосову 21 ватися, якщо це бажано, до системи вентильованого вертикального контейнера (VVO). Контейнер 100 розроблений для застосування у по суті вертикальному положенні (як це зображено на Фіг. 1). Контейнер 100 має верхню частину 101 і нижню частину 102. Контейнер 100 є переважно по суті циліндричною ємністю, яка має профіль горизонтального перерізу, який по суті круглий по формі. Однак винахід не обмежується формою контейнера 100 або його передбаченою орієнтацією під час використання. Контейнер 100 має частину 20 тіла і кришку 21, яка має основну кришку 9 і допоміжну кришку 8 (видно на Фіг. 2). Частина 20 тіла і кришка 21 виготовлені для забезпечення ефективного екранування нейтронного і гамма випромінювання для радіоактивних матеріалів, які зберігаються в контейнері 100 головним чином для стрижнів відпрацьованого ядерного палива (SNF). Як це буде обговорюватися детальніше нижче, конструкція і спосіб виробництва контейнера 100 забезпечують покращене екранування нейтронного і гамма випромінювання по відношенню до контейнерів попереднього рівня техніки. Кришка 21 з'єднана з частиною 20 тіла за допомогою певної кількості болтів 22. Кришка 21 кріпиться до частини 20 тіла у такий спосіб, що дозволяє кришці 21 повторно зніматися і кріпитися до частини 20 тіла без ушкодження конструкції контейнера 100 або будь-якого її компонента. Таким чином кришка 21 переважно формує стик між нею і частиною 21 тіла і є окремою знімною конструкцією по відношенню до частини 20 тіла. Частина 20 тіла контейнера 100 має певну кількість кілець 11, 11А, які екранують випромінювання, верхню штамповану деталь 3 і нижню штамповану деталь 4. Пара штирів 5 розташовані на кожній верхній і нижній штампованій деталі 3, 4 для полегшення маніпулювання контейнером 100 за допомогою крану або іншого засобу. Більш точно штирі 5 розташовані на кожній верхній і нижній штампованій деталі 3, 4 для розташування по периметру одна від іншої під приблизно кутами 180 градусів. Штирі 5 переважно виготовляються з матеріалу, який поглинає гамма випромінювання і достатньо надійного для витримування напружень і деформацій, пов'язаних з повторюваними циклами навантаження і розвантаження, які відбуваються під час маніпуляції контейнером 100. В одному варіанті виконання штирі 5 переважно виготовлені із сталі. Зазвичай інші придатні матеріали можуть використовуватися стільки, скільки вони зберігають достатню міцність і адекватну пластичність для витримування циклів навантаження. Пластина 6 штиря також розміщена на основі кожного штиря 5. Пластина 6 штиря переважно прямокутна по формі і має отвір, що утворює прохід так, що штирі 5 можуть проходити крізь нього. Пластини 6 штиря можуть виготовлятися з матеріалу, який поглинає гамма випромінювання, як наприклад із сталі. Однак у прикладах, де додаткове екранування нейтронного випромінювання необхідне для верхньої і нижньої штампованих деталей 3, 4, пластини штиря 6 можуть виготовлятися з матеріалу, який поглинає нейтронне випроміню 95640 22 вання. Бажані структурні і/або екранувальні властивості контейнера 100 будуть диктувати вибір бажаного матеріалу конструкції пластин 6 штиря. Верхня і нижня штамповані деталі 3, 4 мають виїмки 24 (видно на Фіг. 2) для вміщення пластин 6 штиря. Виїмки 24 мають розмір і форму, що відповідають розміру і формі пластин 6 штиря. Штирі 5 можуть з'єднуватися з верхньою і нижньою штампованою деталлю 3, 4 широким різновидом способів, включаючи без обмеження зварювання, кріплення болтами, щільну посадку і різьбове з'єднання. Для контейнера 100 у зовнішніх поверхнях верхньої і нижньої штампованої деталі 3, 4 у бажаних місцях для вставляння штирів 5 формують бажаного розміру отвори 23 (видно на Фіг. 2). Штирі 5 мають відповідні розміри для розміщення в отвори 23 і виступають з них. Міцне зачеплення штирів 5 в отворах 23 може здійснюватися будь-яким з вищеобговорених способів. Однак різьбовому з'єднанню між зовнішніми поверхнями штирів 5 і внутрішніми поверхнями отворів 23 може надаватися перевага. Отвори 23 розташовані у виїмках 24. Пластини 10, які екранують нейтрони, прикріплені до зовнішньої поверхні кожної з верхньої і нижньої штампованих деталей 3, 4. Пластини 10, які екранують нейтрони, встановлені між пластинами 6 штирів для покращення властивостей екранування нейтронного випромінювання штампованих деталей 3, 4 (які головним чином виготовлені з матеріалу, який поглинає гамма випромінювання, як наприклад із сталі). Пластини 10, які екранують нейтрони, виготовляються з матеріалу, який поглинає нейтронне випромінювання, такого як полімер, багатий на водень. Приклади таких матеріалів є матеріали, які продаються під назвою Hold-Tite і NSC4FR. Пластини 10, які екранують нейтрони, є криволінійними пластиноподібними конструкціями, які виконані для охоплення по периметру принаймні частини зовнішньої поверхні верхньої і нижньої штампованих деталей 3, 4. Переважно уся зовнішня поверхня верхньої і нижньої штампованої деталі 3, 4 охоплені матеріалом, який поглинає нейтрони. На Фіг. 2 буде обговорюватися в деталях загальна конструкція контейнера 100 і розміщення його головних компонентів. Фіг. 2 зображує контейнер 100 у розібраному стані. Частина 20 тіла контейнера 100 має нижню штамповану деталь 4. Нижня штампована деталь 4 функціонує як основа і/або фундамент для решти контейнера 100. Нижня штампована деталь 4 є товстою плитоподібною конструкцією, виготовленою з матеріалу, який поглинає гамма випромінювання, як наприклад із сталі або свинцю. Однак, якщо бажано, то можуть використовуватися інші матеріали. Нижня штампована деталь 4 виконана достатньо товстою так, що випромінювання не виходить з дна контейнера 100, коли він завантажений радіоактивними матеріалами, такими як стрижні відпрацьованого ядерного палива (SMF). Точна товщина і матеріал конструкції нижньої штампованої деталі 4 будуть визначатися від випадку до випадку в залежності від конструкції, беручи до уваги такі фактори як бажане екранування випромінювання, урядові по 23 станови і бажана структурна цілісність. Додатково, хоча й основа 4 контейнера називається дном "штампованої деталі", вона не обмежується будьяким спеціальним способом формування/виготовлення. Нижня штампована деталь 4 може виготовлятися шляхом гарячого штампування, механічної обробки, фрезеруванням, токарною обробкою, формуванням рідкого металу, листовим штампуванням і подібним або будь-якою їх комбінацією. Нижня штампована деталь 4 має зовнішню поверхню 30, верхню поверхню 31 і нижню поверхню 32. Зовнішня поверхня 30 функціонує як бічна стінка нижньої штампованої деталі 4, до якої кріпляться плити 10, які екранують нейтрони. Верхня поверхня 31 нижньої штампованої деталі 4 має виїмку 33, утворену піднятою торцевою частиною 34. Виїмка 33 формує ділянку внутрішньої оболонки 1 для складання в стос. В результаті виїмка 33 полегшує належне розміщення внутрішньої оболонки 1 зверху на нижній штампованій деталі 4. Хоча й виїмка 33 має круглий горизонтальний профіль, її профіль може мати широкий різновид форм. Однак бажано, щоб форма горизонтального профілю виїмки 33 була по суті однаковою з формою горизонтального профілю внутрішньої оболонки 1. Розмір горизонтального профілю виїмки 33 переважно трохи більший за розмір внутрішньої оболонки так, що нижня частина оболонки 1 може ковзним чином кріпитися в ній з утримуванням у по суті вертикальному положенні при збиранні контейнера 100. Частина 20 тіла контейнера 100 також має внутрішню оболонку 1 (повністю видно на Фіг. 3). Внутрішня оболонка 1 є тонкостінною трубчастою конструкцією. Внутрішня оболонка 1 є головним чином циліндричною по формі і має по суті круглий профіль горизонтального перерізу. Внутрішня оболонка 1 переважно виготовлена з матеріалу, який поглинає гамма випромінювання, як наприклад зі сталі. Однак, в інших варіантах виконання, внутрішня оболонка 1 може мати широкий різновид інших форм і виготовлятися з великої кількості інших матеріалів. Внутрішня оболонка 1 має зовнішню поверхню 40 і внутрішню поверхню 41 (позначені на Фіг. 8), що формує порожнину 42 для вміщення радіоактивних матеріалів, які потрібно зберігати, транспортувати і/або охолоджувати. Порожнина 42 має відкритий верхній кінець і закритий нижній кінець. Відкритий верхній кінець забезпечує безперешкодний доступ до порожнини 42. Внутрішня оболонка 1 має нижню плиту 2, що приварюється, кріпиться болтами, заклепками або іншим способом кріпиться до її дна. Нижня плита 2 функціонує як підлога і охоплює дно порожнини 42. Переважно, нижня плита 2 виготовлена з того ж матеріалу що й внутрішня оболонка 1. Як зазначено вище, внутрішня оболонка 1 встановлена зверху на нижній штампованій деталі 4 у по суті вертикальному положенні, коли контейнер 100 повністю зібраний. Слід зазначити, що, у певних варіантах виконання винаходу, частина 20 тіла може не мати внутрішню оболонку 1. Замість цього, порожнина 42 буде формуватися безпосередньо в частині 20 тіла. 95640 24 Коли контейнер 100 повністю зібраний і завантажений відпрацьованим ядерним паливом (SNF), то навколо порожнини 42 формується границя ємності. Ця границя ємності обмежує в порожнині 42 як подрібнений так і текучий матеріал. Як це тут використовується, текуча речовина включає газоподібну речовину і рідку речовину. Коли границя ємності формується об'єднанням внутрішньої оболонки 1, нижньої плити 2, верхньої штампованої деталі 3 і кришок 8, 9 в ілюстративному контейнері 100, то винахід, таким чином, не обмежується. Границя ємності може формуватися єдиною суцільною конструкцією або будь-якою кількістю компонентів/конструкцій і їх комбінацій до такої міри, до якої функціонує подрібнений і текучий вміст. Наприклад, границя ємності може формуватися багатоцільовою каністрою або внутрішніми поверхнями кілець 11, 11A, які екранують випромінювання, нижньою штампованою деталлю 4 і кришкою 8. Частина 20 тіла контейнера 100 додатково має певну кількість кілець 11, 11А, які екранують випромінювання. Кільця 11, 11A, які екранують випромінювання, встановлені у стос, що по периметру охоплює внутрішню оболонку 1 і таким чином порожнину 42, утворену нею. Переважно кільця 11, 11A, які екранують випромінювання, встановлені в стос з охопленням внутрішньої оболонки 1 по усій її висоті подібно до рукава. Кільця 11, 11A, які екранують випромінювання, лежать зверху на верхній поверхні виступаючого краю 34 нижньої штампованої деталі 4. Таким чином, по суті виступаюча частина 34 краю нижньої штампованої деталі 4 функціонує як фланець. Кільця 11, 11A, які екранують випромінювання, пристосовані до забезпечення об'єму необхідного екранування нейтронного і гамма випромінювання в бічному напрямі для радіоактивних матеріалів, які зберігаються в порожнині 42. Кільця 11, 11A, які екранують випромінювання, також формують зовнішню частину контейнера 100 і забезпечують чудове відведення теплоти. Зазвичай внутрішня оболонка 1 також забезпечує деяке необхідне екранування гамма випромінювання. Кільця 11, 11А також утворюють структурну границю для захисту контейнера 100 від випадкового ушкодження. Стос з кілець 11, 11A, які екранують випромінювання, і взаємодія між ними та внутрішньою оболонкою 1 будуть обговорюватися нижче стосовно Фіг. 6-8. На Фіг. 2, у зображеному варіанті виконання загалом шість кілець 11, 11A, які екранують випромінювання, використовуються для формування стосу навколо внутрішньої оболонки 1. Однак, в залежності від висоти контейнера 100 може використовуватися більше або менше кілець 11, 11A, які екранують випромінювання. Бажано щоб використовувалось принаймні три кільця 11, 11A, які екранують випромінювання, для полегшення збирання і ковзання по внутрішній оболонці 1. Кільця 11, 11A, які екранують випромінювання, ідентичні між собою за виключенням найнижчого кільця 11А, яке екранує випромінювання, яке функціонує як кінцевий компонент у стосі, не має колового виступу, який виходить/виступає з його нижньої поверхні. Це буде описуватися більш детально ниж 25 че. Використовуючи певну кількість ідентичних кілець 11, 11A, які екранують випромінювання, для формування частини 20 тіла контейнера 100 дозволяють виробнику створювати контейнери, які мають велику кількість різних висот з мінімальною переоснасткою. Дві торцеві пластини 7 встановлюються зверху і знизу стосу кілець 11, 11A, які екранують випромінювання. Торцеві пластини 7 є плоскими кільцеподібними пластинами, що нагадують диск, який має центральний отвір. Як і у випадку з кільцями 11, 11A, які екранують випромінювання, торцеві пластини 7 по периметру охоплюють внутрішню оболонку 1 (і, таким чином, сформовану нею порожнину 42). Внутрішня оболонка 1 проходить крізь центральний отвір торцевих пластин 7. Одна торцева пластина розташована під найнижчим кільцем 11А, яке екранує випромінювання - таким чином між нижньою поверхнею кільця 11A, яке екранує випромінювання, та верхньою поверхнею ділянки виступаючого краю 34 нижньої штампованої деталі 4. Інша торцева пластина 7 розташована над найвищим кільцем 11, яке екранує випромінювання - таким чином між верхньою поверхнею найвищого кільця 11, яке екранує випромінювання, та нижньою поверхнею верхньої штампованої деталі 3. Торцеві пластини 7 охоплюють чотири порожнини/кармани 65 кілець 11, 11А, які екранують випромінювання, що містять матеріал (обговорений вище), який поглинає нейтронне випромінювання. За необхідності, для з'єднання торцевих пластин 7 з кільцями 11, 11A, які екранують випромінювання, та верхньою і нижньою штампованою деталлю 3, 4, можуть використовуватися придатні способи зварювання або інші способи з'єднання. Переважно торцеві пластини 7 з'єднуються з кільцями 11, 11А, які екранують випромінювання, у такий спосіб, що герметично закриваються кармани/порожнини, як наприклад зварюванням або за допомогою використання прокладки. Частина 20 тіла контейнера 100 також має верхню штамповану деталь 3. Верхня штампована деталь 3 є товстою кільцеподібною конструкцією, виготовленою з матеріалу, який поглинає гаммавипромінювання, як наприклад із сталі або свинцю. Нижня штампована деталь 4 виготовлена достатньо товстою для забезпечення необхідних властивостей екранування випромінювання для радіоактивних матеріалів, які зберігаються в порожнині 42. Якщо бажано, то можуть використовуватися інші матеріали. Як і у випадку нижньої штампованої деталі 4, верхня штампована деталь 3 може виготовлятися будь-яким придатним способом, включаючи гаряче штампування, механічну обробку, фрезерування, токарну обробку, формування рідкого металу, листове штампування і подібне, або будь-яку їх комбінацію. Верхня штампована деталь 3 розміщена зверху і з'єднана із стосом кілець 11, 11А, які екранують випромінювання. Для надання можливості доступу до порожнини 42 для завантаження і розвантаження радіоактивних матеріалів, верхня штампована деталь 3 виготовлена як кільцеподібна конструкція, яка має зовнішню поверхню 44 і 95640 26 внутрішню поверхню 45, що формує наскрізний прохід 46. Верхня штампована деталь 3 розміщена зверху на внутрішній оболонці 1 і стосі конструкцій 11, 11A, які екранують випромінювання, так, що прохід 46 співвісний з відкритим верхнім кінцем порожнини 42 внутрішньої оболонки 1. Верхня штампована деталь 3 також служить для функціонування як конструкція, за допомогою якої основна і допоміжна кришки 9, 8 можуть кріпитися до частини 20 тіла контейнера 100. Верхня штампована деталь 3 має перший край 47 і другий край 48, що охоплюють прохід 46. Краї 47, 48 формуються ступінчастою природою внутрішньої поверхні 45. Перший край 47 формується горизонтальною поверхнею зверху над першою вертикальною частиною внутрішньої поверхні 45. Другий край 48 формується горизонтальною поверхнею зверху на другій вертикальній частині внутрішньої поверхні 45. Таким чином друга вертикальна частина внутрішньої поверхні 45 надає бічне обмеження для допоміжної кришки 8. Утримуючий виступ 49 охоплює другий край і надає бічне обмеження для основної кришки 9. Перший і другий краї 47, 48 мають певну кількість розташованих через проміжки отворів 23. Отвори 23 функціонують як приймальні отвори для болтів 22, які використовуються для кріплення основної і допоміжної кришки 9, 8 до частини 20 тіла контейнера 100. Якщо це бажано, отвори 23 можуть мати нарізну поверхню стінки для зачеплення з різзю болтів 22. Зазвичай основна і допоміжна кришки 9, 8 можуть кріпитися до частини 20 тіла контейнера 100 за допомогою будь-якого засобу, відомого в рівні техніки, включаючи без обмеження кріплення заклепками, гвинтами, щільною посадкою або їх комбінацію. Допоміжна кришка 8 менша за розміром за основну кришку 9. Основна кришка 9 лежить на першому краї 47 верхньої штампованої деталі 3 і прикріплена до її болтами. Допоміжна кришка 8 лежить на другому краї 48 верхньої штампованої деталі 3 і прикріплена болтами до нього. При кріпленні до частини 20 тіла контейнера у його передбаченій орієнтації формується проміжок між основною кришкою 9 і допоміжною кришкою 8. Основа і допоміжна кришки 8, 9 переважно виготовляються з товстої сталі або іншого матеріалу. Може використовуватися свинець. Якщо бажано, допоміжна кришка 8 може мати адекватну кількість матеріалу, який поглинає нейтронне випромінювання. Разом основна і допоміжна кришки 9, 8 забезпечують необхідні властивості екранування випромінювання для верхньої частини контейнера 100 так, що випромінювання не виходить вгору з порожнини 42. На Фіг 2 і 3 будуть головним чином одночасно описуватися корзина 13 і втулки 60 контейнера 100. Контейнер 100 додатково має корзину 13 для зберігання відпрацьованого ядерного палива (SNF) і певну кількість втулок 60. Корзина 13 розташована по центру в порожнині 42 внутрішньої оболонки 1 і лежить на підлозі порожнини 42, що формується нижньою плитою 2. Корзина 13 розташована в порожнині 42 у по суті вертикальному положенні і переважно вільно стоїть. Корзина 13 27 має певну кількість вертикально орієнтованих довгих зберігаючих лунок 50, що виконані для вміщення стрижнів відпрацьованого ядерного палива (SNF). Кожна лунка 50 є простором, який виконаний для повного вміщення єдиного стрижня відпрацьованого ядерного палива (SNF). Корзина також має певну кількість уловлювачів потоку 53. Одна корзина 13 буде обговорюватися детальніше стосовно нижченаведених Фіг. 15-17. На Фіг. 2 і 3 втулки 60 розташовані в порожнині 42 у стосі, що охоплює зовнішній периметр корзини 13. Корзина 13 проходить крізь центральні проходи 165 втулок 60. Достатня кількість втулок 60 встановлена в стос зверху одна на іншу так, що охоплюється уся висота корзини 13. Переважно більше ніж три втулки використовуються для єдиного контейнера 100. В альтернативному варіанті виконання втулка 60 може скоріше виготовлятися як єдина цільна конструкція, яка достатньо висока для охоплення усієї висоти корзини 13, а ніж як певна кількість окремих сегментів. Втулки 60 утримують, позиціонують і орієнтують корзину 13 в порожнині 42. Втулки 60 розташовані між внутрішньою поверхнею 41 внутрішньої оболонки 1 і зовнішньою поверхнею 52 корзини 13. Втулки 60 переважно виготовляються з матеріалу, який має коефіцієнт теплового розширення, який більший за коефіцієнт теплового розширення матеріалу, з якого виготовлена внутрішня оболонка 1. Більш переважно втулки 60 виготовляються з матеріалу, який має коефіцієнт теплового розширення, більший за коефіцієнт теплового розширення матеріалів, з яких виготовлені усі компоненти контейнера 100, включаючи без обмеження кільця 11,11A, які екранують випромінювання, корзину 13 і штамповані деталі 3, 4. Виготовляючи втулки 60 з матеріалу, який має коефіцієнт теплового розширення, більший за коефіцієнт теплового розширення внутрішньої оболонки 1, отримується суцільний контакт між зовнішньою поверхнею 61 втулок 60 та внутрішньою поверхнею 41 внутрішньої оболонки 1 при здійсненні теплового навантаження. Суцільний поверхневий контакт покращує здатність тепла виходити з радіоактивних відходів для виходу назовні крізь частину 26 тіла контейнера 100. В одному варіанті виконання втулка 60 виготовляється з алюмінію, а внутрішня оболонка 1 виготовляється із сталі. Втулки 60 і їх функціонування будуть обговорюватися більш детально нижче з посиланням на Фіг. 10-14. Посилаючись тепер одночасно на Фіг. 4-6, більш детально буде описуватися конструкція кілець 11, які екранують випромінювання. Кільце 11, яке екранує випромінювання, є круглою кільцеподібною конструкцією. Хоча в зображеному варіанті виконання кільцеподібна конструкція 11 має по суті круглий горизонтальний профіль - кільце 11, яке екранує випромінювання, таким чином, не обмежується. В іншому варіанті виконання кільцеподібна конструкція 11 може мати прямокутний або інший геометричний профіль. Кільце 11, яке екранує випромінювання, має тіло 70, яке має зовніш 95640 28 ню поверхню 71, внутрішню поверхню 72, верхню поверхню 73 і нижню поверхню 74. Внутрішня поверхня 72 формує центральний прохід 75, що простягається крізь кільце 11, яке екранує випромінювання. Розміри центрального проходу 75 диктуються розмірами внутрішньої оболонки 1 і матеріалом, з якого виготовляється тіло 70 кільця. Внутрішня поверхня 72 переважно є ступінчастою поверхнею, яка має першу вертикальну частину 76, горизонтальну поверхню 77 уступу і другу вертикальну поверхню 78. Ступінчаста внутрішня поверхня 72 формує кільцевий канал 79 у верхній поверхні 73 над горизонтальною поверхнею 77 уступу. Канал 79 по периметру охоплює центральний прохід 75. Якщо це бажано, то зовнішня поверхня 71 кільця 11, яке екранує випромінювання, може модифікуватися для збільшення загальної площі, яка контактує з оточуючим середовищем, для підвищення відведення тепла завдяки конвекції. Наприклад зовнішня поверхня може бути хвилястою, нарізною, ямковою або мати гребені. Кільце 11, яке екранує випромінювання, додатково має кільцевий виступ 80, який виходить з нижньої поверхні 74 тіла 70. Кільцевий виступ 80 є пластиноподібною структурою, що формує його і виходить з нижньої поверхні 74 тіла 70 кільця. Кільцевий виступ 80 по периметру охоплює центральний прохід 75 у такий спосіб, що відповідає каналу 79. Кільцевий виступ 80 може формуватися як одне ціле з тілом 70 кільця або може бути окремою деталлю, що кріпиться до тіла кільця за допомогою зварювання, кріплення болтами або будь-яким іншим способом з'єднання. В зображеному варіанті виконання, кільцевий виступ 80 сформований як одне ціле з тілом 70 кільця. В зображеному варіанті виконання кільця 11, яке екранує випромінювання, вільний коловий виступ 80 розташований поблизу центрального проходу 75 так, що він має першу вертикальну ділянку 76 внутрішньої поверхні 72. Коловий виступ 80 однак може розташовуватися на кільцеподібному тілі 70 з відступом в радіальному напрямі від центрального проходу 75, якщо це бажано, як наприклад поблизу зовнішньої поверхні 71 тіла 70 кільця. Більше того, в деяких варіантах виконання коловий виступ 80 може розташовуватися на верхній поверхні 73 тіла 70 кільця. В таких варіантах виконання канал 79 буде скоріше знаходитися на нижніх поверхнях 74 тіл 70 кілець, а ніж на верхніх поверхнях 73. Посилаючись виключно на Фіг. 6А, коловий виступ 80 має висоту Н1, яка по суті дорівнює висоті Н2 тіла 70 кільця. Коловий виступ 80 з'єднаний з тілом 70 кільця так, що приблизно половина висоти Н1 знаходиться за нижньою поверхнею 74 тіла 70 кільця. В результаті канал 79 має глибину D, що приблизно дорівнює половині висоти Н1. Важливість цих розмірів стане очевидною з нижченаведеного обговорення стосовно Фіг. 7 і 8, які стосуються стосу і взаємодії між сусідніми кільцями 11, які екранують випромінювання. На верхній і нижній поверхні 73, 74 кожного кільця 11 виконані фаски поблизу зовнішнього периметру для формування скошених поверхонь 81. 29 При встановленні в стос, скошені поверхні 81 сусідніх кілець 11, які екранують випромінювання, для колової канавки розташовані на зовнішній поверхні контейнера 100. Ця колова канавка дозволяє зварювання сусідніх кілець 11 у стосі, що допомагає зберігати контейнер 100 водонепроникним при поміщенні його в басейн для відпрацьованого палива. Посилаючись знову одночасно на Фіг. 4-6, кільця 11, які екранують випромінювання, мають певну кількість порожнин 65. Для уникнення неясності тільки декілька порожнин 65 наведені на кресленнях. Порожнини 65 передбачені для вміщення матеріалу, який поглинає нейтронне випромінювання, такого як рідина, що твердіє і розливається у кожну порожнину 65. Такі рідини, що твердіють, добре відомі в рівні техніки. Інші придатні матеріали, які поглинають нейтронне випромінювання, включають воду і інші матеріали, які багаті на водень. Кожна порожнина 65 проходить від верхньої поверхні 73 до нижньої поверхні 74, таким чином формуючи вертикальний прохід крізь тіло 70 кільця 11, яке екранує випромінювання. Коли контейнер 100 повністю зібраний, то порожнини 65 заповнюються матеріалом, який поглинає нейтрони. Порожнини 65 розташовані в ряд з двох концентричних кілець, які охоплюють центральний прохід 75. Важливо, що порожнини 65 ряду внутрішніх кілець зміщені по своєму периметру. Ця конфігурація гарантує, що матеріал, який поглинає нейтронне випромінювання, оточує центральний прохід 75 без будь-яких щілин в захисті від нейтронного випромінювання, що надається. Зміщення/суміщення порожнин 65 внутрішнього і зовнішнього ряду кілець усуває існування прямої лінії, яка проходить від центрального проходу 75 до зовнішньої поверхні 71 кільця 11, яке екранує випромінювання, і не проходить крізь матеріал, який поглинає нейтронне випромінювання, в порожнинах 65. Іншими словами пряма лінія не проходить крізь матеріал, з якого виготовляється кільце 11, яке екранує випромінювання. Існування такої прямої лінії небажано через те, що матеріал кільця 11, який екранує випромінювання і буде типово металом, який поглинає гамма випромінювання, що сам по собі не забезпечує необхідних властивостей екранування нейтронного випромінювання. В результаті ділянки з великим впливом нейтронного випромінювання (тобто, сяючі) будуть надавати можливість існування такої прямої лінії. Подвійні ряди і зміщення/суміщення порожнин 65 внутрішніх і зовнішніх рядів кілець усувають цю проблему. Герметичний дизайн/розміщення порожнин 65 також служить для іншої важливої цілі. Геометричне розміщення порожнин 65 гарантує, що при встановленні кілець 11, 11А, які екранують випромінювання, в стос навколо внутрішньої оболонки 1, усі порожнини 65 кілець 11, 11A, які екранують випромінювання, просторово з'єднані з усіма порожнинами сусіднього(іх) кільця(ець) 11, 11A, які екранують випромінювання, незалежно від колової орієнтації (тобто, полярної координати) кілець 11, 11А, які екранують випромінювання. В результаті матеріал, який поглинає нейтрони, може протікати 95640 30 в порожнини 65 найвищого кільця 11, яке екранує випромінювання, в стосі і вільно протікати в усі порожнини 65 решти кілець 11, 11А, які екранують випромінювання, в стосі. Таким чином не потрібно хвилюватися про колову/кутову орієнтацію кілець 11, 11A, які екранують випромінювання, одне відносно іншого під час цього процесу розливання. Слід зазначити, що два кільця/ряди порожнин 65 могли б просторово з'єднуватися на місцях для полегшення розливання матеріалу, який екранує нейтрони, під час збирання. Тіло 70 кільця 11, яке екранує випромінювання, додатково має зовнішню стінку 66, середню стінку 67 і внутрішню стінку 68 (найкраще видно на Фіг. 6А). Стінки 66-68 розташовані концентрично на відстані одна від одної. Перший внутрішній кільцевий ряд порожнин 66 розташований між внутрішньою стінкою 68 і середньою стінкою 67. Другий зовнішній кільцевий ряд порожнин 65 розташований між зовнішньою стінкою 66 і середньою стінкою 67. Виконані радіальні ребра 69, що формують конструкційні з'єднання між стінками 66-68 і функціонують для відведення тепла. Перший ряд/певна кількість радіальних ребер 69 з'єднують внутрішню стінку 68 з середньою стінкою 67. Другий ряд/певна кількість радіальних ребер 69 з'єднують середню стінку 67 із зовнішньою стінкою 66. Радіальні ребра 69 полегшують охолодження радіоактивних відходів, які зберігаються в контейнері 100, шляхом відведення тепла крізь кільце 11, яке екранує випромінювання від радіоактивних відходів. Більш точно радіальні ребра 69 забезпечують траєкторію для відведення тепла, яка гарантує адекватну теплопередачу від внутрішньої стінки 68 до зовнішньої стінки 66, де сили конвекції можуть потім знімати теплове навантаження із зовнішньої поверхні 71 тіла 70 кільця. Важливо, що радіальні ребра 69 першого ряду зміщені по периметру від радіальних ребер 69 другого ряду. Це зміщення/суміщення радіальних ребер 69 усуває існування прямої лінії, яка проходить від центрального проходу 75 до навколишньої атмосфери крізь матеріал кільця 11, яке екранує випромінювання. Таким чином усувається дія нейтронного випромінювання (тобто, свічення) крізь саме кільце 11, яке екранує випромінювання. Посилаючись тепер на Фіг. 6В, на якому зображується торцеве кільце 11А, яке екранує випромінювання. Для уникнення зайвої інформації, будуть обговорюватися тільки ті аспекти торцевого кільця 11А, яке екранує випромінювання, які відрізняються від кільця 11, яке екранує випромінювання. Подібні числа використовуються для ідентифікації подібних елементів з додаванням літери "А" як суфікса. Торцеве кільце 11A, яке екранує випромінювання, ідентичне з кільцями 11, які екранують випромінювання, за виключенням того, що немає кільцевого виступу. Кільцевий виступ відсутній на торцевому кільці 11А, яке екранує випромінювання так, що при формуванні стосу нижня поверхня 74А тіла 70А кільця може рівно лежати зверху на вільній торцевій пластині 7 (Фіг. 2). Присутність кільцевого виступу повинна запобігати цьому. Однак, якщо нижня штампована де 31 таль 4 має канал, утворений в ній для вміщення кільцевого виступу, то торцеве кільце 11А, яке екранує випромінювання, може мати такий кільцевий виступ. Нарешті, хоча торцеве кільце 11А, яке екранує випромінювання, є найнижчим кільцем в стосі, воно може також бути найвищим кільцем в стосі, якщо це бажано. Посилаючись тепер на Фіг. 7, буде обговорюватися встановлення кілець 11, 11A, які екранують випромінювання, на внутрішній оболонці 1 під час збирання контейнера 100. Спершу виконується верхня штампована деталь 3. Торцева пластина 7 потім з'єднується з нижньою поверхнею верхньої штампованої деталі 3. Внутрішня оболонка 1 (яка має нижню плиту 2) потім з'єднується з конструкцією верхньої штампованої деталі 3 і торцевою пластиною 7 так, що відкритий кінець порожнини 42 доступний крізь верхню штамповану деталь 3 за допомогою її відкритого верхнього кінця. З'єднання можуть одержуватися за допомогою зварювання або подібного. Конструкція внутрішньої оболонки 1, верхньої штампованої деталі 3 і торцевої пластини 7 потім орієнтується у положення дном вгору. Тепер конструкція готова для встановлення кілець 11, 11A, які екранують випромінювання. Однак для оптимізації відведення тепла (тобто, охолодження) від радіоактивних матеріалів, завантажених в порожнину 42 внутрішньої оболонки 1, бажано щоб внутрішні поверхні 72 кілець 11, 11A, які екранують випромінювання, перебували у по суті суцільних поверхневих контактах із зовнішньою поверхнею 40 внутрішньої оболонки 1. Навіть найменші щілини і або порожнини між цими поверхнями будуть негативно впливати на здатність тепла виводитися назовні з радіоактивних відходів до зовнішніх поверхонь 71 кілець 11, 11A, які екранують випромінювання (де воно може відводитися конвективними силами). Таким чином бажано мати дуже щільну і рівну посадку між внутрішніми поверхнями 72 кілець 11, які екранують випромінювання, та зовнішньою поверхнею 40 внутрішньої оболонки 1. Представлений винахід досягає цієї щільної і рівної посадки між поверхнями 40 і 72 шляхом використання феномену теплового розширення. Як обговорювалось вище, кільця 11, 11А, які екранують випромінювання, переважно виготовлені з металу, такого як сталь. Таким чином за допомогою феномена теплового розширення розміри кілець 11, 11A, які екранують випромінювання, змінюються/регулюються нагріванням і/або охолодженням конструкції. Кільця 11, які екранують випромінювання, виконані так, що: (1), коли кільця 11, 11A, які екранують випромінювання, і внутрішня оболонка 1 мають по суті однакову температуру (як наприклад температуру навколишнього середовища), то розміри горизонтальних перерізів центральних проходів 75 трохи менші за або дорівнюють розмірам горизонтального перерізу зовнішньої поверхні 40 внутрішньої оболонки 1; і (2), коли кільця 11, 11A, які екранують випромінювання, перегріваються до бажаної температури, яка вища за температуру внутрішньої оболонки 1, то розміри горизонтального перерізу центральних проходів 75 трохи більший за розміри горизонта 95640 32 льного перерізу зовнішньої поверхні 40 внутрішньої оболонки 1. Представлений винахід використовує цю ключову ознаку конструкції для встановлення кілець 11, 11A, які екранують випромінювання, навколо внутрішньої оболонки 1 в стос. Більш точно, коли конструкція внутрішньої оболонки 1, верхня штампована деталь 3 і торцева пластина 7 орієнтовані в зображеному положенні догори дном, то перше кільце 11, яке екранує випромінювання, перегрівається до температури, яка призводить до того, що горизонтальний переріз центральних проходів 75 стає трохи більший за горизонтальний переріз зовнішньої поверхні 40 внутрішньої оболонки 1. В одному варіанті виконання, кільце 11A, яке екранує випромінювання, переважно нагрівається до температури менш ніж 600 градусів по Фаренгейту. Важливо, що перегрівання повинно контролюватися, щоб не досягти температури, яка може вплинути на металургійні властивості матеріалу, з якого виготовлені кільця 11, 11A, які екранують випромінювання. Внутрішня оболонка 1 утримується в цей час при температурі навколишнього середовища. Після адекватного нагрівання першого кільця 11, яке екранує випромінювання, і таким чином в розширеному стані воно орієнтується догори дном. При орієнтації догори дном верхня поверхня 73 першого кільця 11, яке екранує випромінювання, орієнтована вниз, а кільцевий виступ 80 орієнтований вгору. Центральна вісь центрального проходу 75 першого кільця 11, яке екранує випромінювання, потім робиться співвісним з центральною віссю внутрішньої оболонки 1 і ковзає вниз по внутрішній оболонці 1. Коли перше кільце 11, яке екранує випромінювання, ковзає вниз, то внутрішня оболонка 1 проходить крізь його центральний прохід 75. Через те, що перше кільце 11, яке екранує випромінювання, залишається нагрітим (і таким чином розширеним) під час цієї процедури встановлення, то між внутрішньою поверхнею 72 кільця 11, яке екранує випромінювання, і зовнішньою поверхнею 40 внутрішньої оболонки 1 існує мала кільцева щілина/проміжок 82 (видимий на Фіг. 8.). Ця кільцева щілина/проміжок 82 функціонує як допуск, що дозволяє першому кільцю 11, яке екранує випромінювання, легко ковзати по усій висоті внутрішньої оболонки 1. Перше кільце 11, яке екранує випромінювання, ковзним чином опускається до упирання верхньої поверхні 73 у верхню частину торцевої пластини 7. Коли перше кільце 11, яке екранує випромінювання, охолоджується, то воно буде зменшуватися у розмірі, таким чином здійснюючи дуже щільну посадку між своєю внутрішньою поверхнею 72 та зовнішньою поверхнею 40 внутрішньої оболонки 1, яка не має щілин і/або порожнин (тобто по суті суцільний поверхневий контакт). Внутрішня поверхня 72 першого кільця 11, яке екранує випромінювання, переважно стискає зовнішню поверхню 40 внутрішньої оболонки 1. Після розміщення першого (і найвищого) кільця 11, яке екранує випромінювання, на місце, ця процедура нагрівання і встановлення повторюється для решти кілець 11, 11А, які екранують випро 33 мінювання, доки уся висота внутрішньої оболонки 1 буде охоплена стосом кілець 11, 11A, які екранують випромінювання. Посилаючись тепер на Фіг. 8, буде описуватися детальніше створення стосу кілець 11a-d, які екранують випромінювання. Для легкого посилання, кільця 11, які екранують випромінювання, позначені літерним суфіксом "а" - "ad". Для подальшого полегшення посилання, стос на Фіг. 7 зображений скоріше вертикальним, а ніж догори дном. Однак, обговорення може легко застосовуватися до встановлення догори дном, описаним на Фіг. 7. На Фіг. 8 три кільця 11а-11е, які екранують випромінювання, вже встановлені в стос навколо зовнішньої поверхні 40 внутрішньої оболонки 1. Четверте кільце 11, яке екранує випромінювання, ковзає вниз по внутрішній оболонці 1 для позиціювання зверху на стосі. Кільце 11d, яке екранує випромінювання, знаходиться у перегрітому стані, тоді як кільця 11а-11с, які екранують випромінювання, знаходяться в холодному стані/при температурі навколишнього середовища. Оскільки кільце 11d, яке екранує випромінювання, знаходиться у перегрітому стані, то воно збільшується в розмірі. Між першою вертикальною ділянкою 76d (внутрішньої поверхні 72а) кільця 11d, яке екранує випромінювання, і зовнішньою поверхнею 40 внутрішньої оболонки 1 існує мала кільцева щілина 82. Однак, винахід не обмежується будь-яким розміром або формою для щілини 82. Кільцева щілина 82 переважно забезпечує мінімальний зазор, необхідний для надання можливості кільцю 11d, яке екранує випромінювання, ковзати по внутрішній оболонці 1. Коли кільце 11, яке екранує випромінювання, охолоджується, то воно зменшується в розмірі, як це роблять кільця 11а-с, які екранують випромінювання. При охолодженні з їх перегрітих станів, перші вертикальні поверхні 76a-d кілець 11a-d, які екранують випромінювання, будуть притискатися до зовнішньої поверхні 40 внутрішньої оболонки 1, таким чином створюючи між собою по суті суцільний поверхневий контакт. Для усунення формування будь-яких щілин/проміжків між внутрішніми поверхнями 72a-d кілець 11a-d, які екранують випромінювання, і зовнішньою поверхнею 40 внутрішньої оболонки 1 при наявності теплового навантаження від радіоактивних матеріалів, які зберігаються в порожнині 42, бажано щоб внутрішня оболонка 1 виготовлялася з того ж матеріалу що й кільця 11a-d, які екранують випромінювання, або з матеріалу, який має коефіцієнт теплового розширення, що більший за або по суті дорівнює коефіцієнту теплового розширення матеріалу, з якого виготовлені кільця 11a-d, які екранують випромінювання. Кільцевий виступ 80d кільця 11d, яке екранує випромінювання, орієнтується донизу для ковзного спряження/вставляння в канал 79с, який буде сусіднім кільцем 11с, яке екранує випромінювання, у стосі. Канал 79d кільця 11d, яке екранує випромінювання, орієнтований догори для вміщення кільцевого виступу наступного кільця, яке екранує випромінювання і додається в стос. Якщо це бажано, то нижня поверхня кільцевого виступу 80d може скошуватися вздовж свого краю для полегшення 95640 34 ковзного спряження кільцевого виступу 80d в каналі 79с. Кільце 11d, яке екранує випромінювання, опускається доти, доки його кільцевий виступ 80d не проковзне в канал 79с сусіднього кільця 11с, яке екранує випромінювання. При повному опусканні нижня поверхня 73d кільця 11d, яке екранує випромінювання, буде контактувати і лежати зверху на верхній поверхні 74с кільця 11с, яке екранує випромінювання, таким чином формуючи стик між кільцями. Такий стик між кільцями повинен зазвичай бути питанням для випускання випромінювання (тобто, свічення). Однак через те, що кільцевий виступ 80d (який виготовляється з матеріалу, який поглинає гамма випромінювання) буде виступати над і під стиком між кільцями, усувається небезпека випускання випромінювання. Як це можна побачити, коловий виступ 80b-с переважно розташований на кожному стику між кільцями 83b-с, сформованими між сусідніми кільцями 11а-с, які екранують випромінювання, в стосі. В зображеному прикладі канали 79a-d кілець 11a-d, які екранують випромінювання, формуються між зовнішньою поверхнею 40 внутрішньої оболонки і другими вертикальними поверхнями 78a-d кілець 11a-d, які екранують випромінювання. Однак в інших варіантах виконання канали можуть розташовуватися в іншому радіальному положенні вздовж кожної верхньої або нижньої поверхні кілець 11a-d, які екранують випромінювання. Наприклад, канали можуть розташовуватися по центру на або біля середньої стінки тіла кільця або на або біля зовнішньої поверхні тіла кільця. Коли місце розташування каналу змінюється, то місце розташування кільцевого виступу також повинно змінюватися відповідним чином на іншій поверхні, вибраній із верхньої або нижньої поверхні, для полегшення вищезгаданого ковзного зачеплення/спряження. В деяких варіантах виконання існування каналу для вміщення кільцевого виступу навіть може бути непотрібним. У таких варіантах виконання кільцеві виступи можуть розташовуватися на зовнішніх поверхнях кілець, які екранують випромінювання, і охоплювати стик між кільцями з охопленням периметру зовнішньої поверхні сусіднього кільця, яке екранує випромінювання, в стосі. Таким чином, як і у випадку ілюстративної конструкції, формуються стики між кільцями, які не мають тріщин, крізь які може випускатися випромінювання. Додавання кілець 11, які екранують випромінювання, достосу, як це вказано вище, продовжується доти, доки уся висота внутрішньої оболонки 1 не буде охоплена подібно рукаву. При збиранні, як це зображено на Фіг. 7, останнє кільце, яке екранує випромінювання, встановлене на місце, є найнижчим кільцем 11А, яке екранує випромінювання (Фіг. 1). Як це можна побачити з Фіг. 8, коли кільця 11, 11A, які екранують випромінювання, знаходяться в стосі, то усі порожнини 65a-d кожного кільця 11a-d, яке екранує випромінювання, просторово з'єднані з усіма порожнинами 65a-d сусідніх кілець 11а-d, які екранують випромінювання. 35 В результаті після завершення формування стосу кілець 11, 11A, які екранують випромінювання, рідина, яка поглинає нейтронне випромінювання і твердіє, заливається в порожнини 65 найнижчого кільця 11А, яке екранує випромінювання. Оскільки контейнер 100 встановлений у цьому місці догори дном, то рідина, яка поглинає нейтронне випромінювання і твердіє, протікає і заповнює порожнини 65 усіх кілець 11, які екранують випромінювання, в стосі. Як це обговорено вище, геометричне розміщення порожнин 65 гарантує те, що усі порожнини 65 кілець 11, 11А, які екранують випромінювання, просторово з'єднані з усіма порожнинами сусіднього(іх) кільця(ець) 11, 11A, які екранують випромінювання, незалежно від колової орієнтації (тобто, полярної координати) кілець 11, 11A, які екранують випромінювання. Використовуючи певну кількість кілець 11, 11A, які екранують випромінювання і значно менші по висоті, а ніж внутрішня оболонка 1, знижується небезпека прилипання кільця 11, 11A, яке екранує випромінювання, до внутрішньої оболонки 1 перед тим як воно займе належне положення внаслідок передчасного охолодження. Бажано щоб висота тіла 70 кілець 11, 11A, які екранують випромінювання, була меншою або дорівнювала одній третій глибини порожнини 42. Більше того, використовуючи певну кількість кілець 11, 11A, які екранують випромінювання, висота будь-якого контейнера 100 для високоактивних відходів (HLW) може збільшуватися/зменшуватися, як це бажано, з мінімальними змінами конструкції і переоснасткою. Після належного заповнення рідиною, що поглинає нейтронне випромінювання і твердіє, усіх порожнин 65 кілець 11, 11A, які екранують випромінювання, друга торцева пластина 7 кріпиться до дна найнижчого кільця 11А, яке екранує випромінювання, за допомогою зварювання або іншим способом кріплення. Це перешкоджає витіканню рідини. Нижня штампована деталь 4 потім кріпиться до другої торцевої пластини 7 і основної плити 2 внутрішньої оболонки 1. На Фіг. 9 зображені альтернативні варіанти виконання 11В-11Е кілець 11, 11A, які екранують випромінювання. Зокрема форма і геометричне розміщення порожнин 65 різні. Однак визначені вище принципи зберігаються не дивлячись на зміни у формі і розміщенні. Посилаючись тепер на Фіг. 10, буде більш детально описуватися конструкція втулок 60. Втулки 60 є кільцеподібними конструкціями, що служать для багатьох цілей для контейнера 100, включаючи конструкційну опору для корзини 13, теплопередачу від корзини 13 до внутрішньої оболонки 1 і екранування випромінювання. Втулка 60 має верхню поверхню 61, нижню поверхню 62, зовнішню поверхню 63 і внутрішню поверхню 64. Внутрішня поверхня 64 формує центральний прохід 165 крізь втулку 60. Центральний прохід 165 спеціально виконаний для вміщення корзини 13, яка проходить крізь нього. Втулка 60 переважно виготовлена з матеріалу, який має коефіцієнт теплового розширення, який більший за коефіцієнт теплового розширення матеріалу, з якого виготовлена внутрішня оболонка 1. 95640 36 Втулка 60 повинна виготовлятися з матеріалу, який має коефіцієнт теплового розширення, який переважно принаймні на 20% більший за коефіцієнт теплового розширення матеріалу, з якого виготовлена внутрішня оболонка 1. Більш переважно втулка 60 виготовляється з матеріалу, який має більший коефіцієнт теплового розширення за решту компонентів частини 20 тіла контейнера 100, і, найбільш переважно, на принаймні 20% - за решту компонентів частини 20 тіла. В одному варіанті виконання втулка 60 виготовляється з алюмінію завдяки його чудовим властивостям теплопровідності, малій вазі і великому коефіцієнту теплового розширення. Полегшувальні отвори/проходи 166 можуть виконуватися для зменшення ваги і кількості матеріалу, необхідного для виготовлення втулки 60. Втулка 60 може виготовлятися із здатних до складання в стос сегментів для одержання бажаної висоти або з великої кількості радіальних сегментів. Втулка 60 може також адаптуватися для допомоги збереженню співвісності в стосі. Втулка 60 може виготовлятися шляхом механічної обробки, токарної обробки, гарячим штампуванням, формуванням рідкого металу або будь-якою їх комбінацією. Втулка 60 виготовляється трохи з меншими розмірами по відношенню до порожнини 42 внутрішньої оболонки 1 так, що вона може легко встановлюватися в ній під час збирання. Коли радіоактивні матеріали, які мають теплове навантаження, поміщаються в захисний транспортний контейнер 100, то корзина 13 і втулка 60 можуть нагріватися. У свою чергу втулка 60 розширюється так, що її зовнішня поверхня 63 входить в щільний контакт з внутрішньою поверхнею 41 внутрішньої оболонки 1, тоді як її внутрішня поверхня 64 входить в щільний контакт із зовнішньою поверхнею корзини 13. Це буде описуватися детальніше нижче стосовно Фігур 13-14. Посилаючись тепер на Фіг. 11, бачимо вид зверху втулки 60. Цей вид зверху втулки 60 ідентичний виду його профілю горизонтального перерізу. Профіль горизонтального перерізу втулки має зовнішній периметр 67 і внутрішній периметр 68. Зовнішній периметр 67 утворений зовнішньою поверхнею 63, тоді як внутрішній периметр 61 утворений внутрішньою поверхнею 64. В зображеному варіанті виконання зовнішній периметр 67 є круглим по формі. Однак винахід таким чином не обмежується, а зовнішній периметр 67 втулки 60 може мати будь-яку форму. Однак бажано щоб форма зовнішнього периметру 67 відповідала формі внутрішнього периметру профілю горизонтального перерізу внутрішньої оболонки 1, який формується її внутрішньою поверхнею 41. Зовнішній периметр 67 має такий розмір, що між зовнішньою поверхнею 63 втулки 60 і внутрішньою поверхнею 41 внутрішньої оболонки 1 існує малий проміжок 68 (Фіг. 13В), коли втулка 60 поміщена в порожнину 42, а конструкція має температуру навколишнього середовища. Внутрішній периметр 68 втулки 66 прямокутний по формі. Однак винахід таким чином не обмежується, а внутрішній периметр 68 втулки 60 37 може мати будь-яку форму. Однак бажано щоб форма внутрішнього периметру 68 втулки 60 відповідала формі зовнішнього периметру 54 корзини 13, що утворюється її зовнішньою поверхнею 52. Внутрішній периметр 68 має такий розмір, що між внутрішньою поверхнею 64 втулки 66 і зовнішньою поверхнею 52 корзини 13 існує малий проміжок 69 (Фіг. 13В), коли втулка 60 поміщена в порожнині 42, а конструкція має температуру навколишнього середовища. Втулка 60 з Фіг. 10 і 11 спеціально розроблена для використання разом з корзиною 13 з Фіг. 12, яка має прямокутний профіль поперечного перерізу. Посилаючись на Фіг. 12, корзина 13 має профіль горизонтального перерізу, який має зовнішній периметр 54, утворений її зовнішньою поверхнею 52. Корзина 13 розроблена так, щоб, при поміщенні в порожнину 42 внутрішньої оболонки, вона проходила крізь центральні проходи 165 стосу втулок 60. Як можна побачити, порівнюючи Фіг. 11 і 12, внутрішній периметр 68 втулок 60 відповідає зовнішньому параметру 54 корзини 13 по розміру і формі. Це буде обговорюватися детальніше нижче по відношенню до Фіг. 13-14. Посилаючись тепер на Фіг. 13-14, тепер буде обговорюватися конструкція і функціонування втулок 61 і корзини 13 в порожнині 42 внутрішньої оболонки 1. Для легкого посилання кільця 11, 11A, які екранують випромінювання, і верхня та нижня штамповані деталі 3, 4 не зображені на кресленнях. Однак наступна збірка відбувається після збірки, обговореної вище стосовно Фіг. 7 і 8. Посилаючись спершу одночасно на Фіг. 13А і 13В, спершу надається внутрішня оболонка 1, яка має порожню порожнину 42. Потім певна кількість втулок 60 поміщається у порожнину 42 в стос так, що їх центральні проходи 165 по суті співвісні. Верхня і нижня поверхні 61, 62 сусідніх втулок 60 формують стики 67 між втулками. Передбачається достатня кількість втулок 60 так, що заповнюється уся висота порожнини 42. В деяких варіантах виконання втулки 60 можуть адаптуватися для забезпечення належної співвісності. Після розміщення втулок 60 на місце, порожню корзину 13 поміщають в порожнину 42 шляхом ковзного вставляння її крізь центральні проходи 165 втулок 60 до тих пір, доки корзина 13 не ляже на підлогу 45 порожнини 42. Корзина 13 в цей момент часу знаходиться у по суті вертикальному положенні. Довгі лунки 50 корзини подібним чином вертикально орієнтовані так, що радіоактивні відходи, такі як стрижні відпрацьованого ядерного палива (SNF), можуть вставлятися в них з відкритого верхнього кінця порожнини 42. На Фіг. 13А і 13В конструкція внутрішньої оболонки 1, втулок 60 і корзини 13 зображена при температурі навколишнього середовища, як наприклад коли контейнер 100 порожній і не зазнає теплового навантаження. За такої умови між зовнішньою поверхнею 63 втулок 60 і внутрішньою поверхнею 41 внутрішньої оболонки 1 існує мала кільцева щілина/проміжок 68. Бажано щоб розмір цього проміжку/щілини 68 був достатньо малим так, щоб при завантаженні корзини 13 радіоактивними відходами, які мають залишкове теплове 95640 38 навантаження, такими як стрижні відпрацьованого ядерного палива (SNF), втулки 60 розширювалися так, що їх зовнішня поверхня 63 входила в по суті суцільний поверхневий контакт і притискалась до внутрішньої поверхні 41 внутрішньої оболонки 1, таким чином усуваючи проміжок/щілину 68 (зображено на Фіг. 14А і 14-В). По суті суцільний поверхневий контакт відкриває широкі можливості для відведення теплоти від радіоактивних відходів. Подібним чином при температурі навколишнього середовища між зовнішньою поверхнею 52 корзини 13 і внутрішньою поверхнею 64 втулок 60 існує мала щілина 69. Бажано щоб цей проміжок/щілина 69 мав такі розміри, щоб при завантаженні корзини 13 радіоактивними відходами, які мають залишкове теплове навантаження, такими як стрижні відпрацьованого ядерного палива (SNF), втулки 60 (і/або корзина 13) розширювалися так, щоб їх внутрішні поверхні 64 входили в по суті суцільний поверхневий контакт і притискалися до зовнішньої поверхні 52 корзини 13, таким чином усуваючи проміжок/щілину 69 (зображений на Фіг. 14А і 14В). По суті суцільний поверхневий контакт відкриває широкі можливості для відведення тепла від радіоактивних відходів. Посилаючись тепер на Фіг. 14А і 14В, конструкція внутрішньої оболонки 1, втулок 60 і корзини 13 зображена при високій температурі (тобто вищій за температуру навколишнього середовища), як наприклад, коли корзина 13 завантажена радіоактивними матеріалами, які мають залишкове теплове навантаження. Коли контейнер 100 завантажується радіоактивними матеріалами, які мають залишкове теплове навантаження, такими як стрижні відпрацьованого ядерного палива (SNF), то теплота передається до корзини 13, втулок 60 і внутрішньої оболонки 1. В результаті цього теплового навантаження корзина 13, втулки 60 і внутрішня оболонка 1 розширюються внаслідок феномену теплового розширення. Оскільки втулки 60 виготовляються з матеріалу, який має більший коефіцієнт теплового розширення за коефіцієнт теплового розширення внутрішньої оболонки 1, то втулка 60 розширюється з більшою швидкістю і більшою мірою за внутрішню оболонку 1. В результаті зовнішні поверхні 63 втулок 60 притискаються до внутрішньої поверхні 41 внутрішньої оболонки 1, таким чином усуваючи проміжок/щілину 68 (представлена на Фіг. 13А і 13В). Подібним чином також усувається проміжок/щілина 69 між внутрішньою поверхнею 64 втулок 60 і зовнішньою поверхнею 52 корзини 13. Теплове розширення змушує зовнішню поверхню 52 корзини 13 входити у по суті суцільний поверхневий контакт з внутрішніми поверхнями 64 втулок 60 і перебувати під тиском. Теплове розширення також переважно змушує зовнішню поверхню 63 втулок 60 входити у по суті суцільний поверхневий контакт з внутрішньою поверхнею 41 внутрішньої оболонки 1 і бути під тиском. Бажано щоб розмір щілин 68, 69 і/або матеріали, з яких повинні виготовлятися оболонка 1, втулки 60 і/або корзина 13 був таким, що тиск і суцільний поверх 39 невий контакт досягалися в діапазоні температур, для якого розроблена система. Посилаючись тепер на Фіг. 15-17, буде описуватися корзина 13 і її конструкція. Починаючи з Фіг. 15, корзина 13 є конструкцією з пластин 55А-С з пазами. Пластини 55А-С формують гратку у вигляді мідного стільника, яка має прямокутну конфігурацію. Пластини 55А-С встановлені під кутом приблизно 90 градусів одна відносно іншої. Гратка з пластин 55А-С формує певну кількість довгих лунок 50 між ними. Для легкого представлення (і для уникнення неясності), тільки декілька пластин 55А-С і лунок 50 вказані на Фіг. 15. Лунки 50 є по суті вертикально орієнтованими просторами, які мають головним чином прямокутний горизонтальний переріз. Кожна лунка 50 виконана для вміщення єдиного стрижня відпрацьованого ядерного палива (SNF). Корзина 13 (і, таким чином, лунки 50) має висоту, яка більша або дорівнює висоті стрижнів відпрацьованого ядерного палива (SNF), для вміщення яких розроблена корзина 13. Корзина 13 переважно має 12-120 зберігаючих лунок 50. Корзина 13 також має певну кількість уловлювачів потоку 53, які регулюють випускання нейтронного випромінювання і перешкоджають появі небезпечної ситуації за умови переповнення. Уловлювачі потоку 53 є малими просторами, які простягаються по висоті корзини 13. Уловлювачі потоку 53 формуються між двома пластинами 55С, які розташовані поблизу одна від одної і по суті паралельні. Уловлювачі потоку 53 розроблені занадто вузькими для вміщення стрижня відпрацьованого ядерного палива (SNF). В одному варіанті виконання уловлювачі потоку 53 мають ширину приблизно дев'ять (9) сантиметрів. Зазвичай інші розміри є прийнятними. Загалом чотири уловлювачі потоку 53 виконані в корзині 13. Перша пара паралельних уловлювачів потоку 53 простягається від протилежних бічних боків корзини 13. Друга пара паралельних уловлювачів потоку 53 простягається по суті перпендикулярно до першої пари паралельних уловлювачів потоку 53 і формує решту протилежних бічних сторін корзини 13. Пластини 55А-С переважно виготовляються з композитного матеріалу з металевою матрицею. Більш переважно пластини 55А-С виготовляються з металокераміки, яка має високий вміст Cr-АІ2О3. Найбільш переважно пластини 55А-С виготовляються з метаміку. В деяких варіантах виконання однак корзина може виготовлятися з альтернативних матеріалів, таких як сталь або борована нержавіюча сталь. Певна кількість вирізів 58 виконується в пластинах 55А-С зверху і знизу корзини 13. Для легкого представлення (і для усунення неясності), тільки декілька вирізів 58 вказано на Фіг. 15. Вирізи 58 формують проходи крізь пластини 55А-С так, що усі лунки 50 просторово з'єднані. В результаті вирізи 58 на або біля дна корзини 13 функціонують як нижній повітряний прохід, тоді як вирізи на або біля верхньої частини корзини функціонують як верхній повітряний прохід. Ці проходи допомагають циркулювати повітрю в корзині 13 (і порожнині 95640 40 42) для здійснення конвективного охолодження поміщених стрижнів відпрацьованого ядерного палива (SNF) під час зберігання і/або транспортування. Ця природна циркуляція повітря може додатково полегшуватися шляхом полишення однієї або більшої кількості лунок 50 вздовж периферії корзини 13 порожніми так, що вони можуть функціонувати як випускні канали. Проходи випускного каналу переважно проходять від верхнього проходу, утвореного вирізами 58 у верхній частині корзини 13, до нижнього проходу, утвореного вирізами 58 у верхній частині корзини 13. У проілюстрованих варіантах виконання вирізи 58 мають форму півкола, але можуть мати широкий різновид форм. Альтернативно проходи 166 втулки 60 можуть використовуватися як випускні канали шляхом виконання вирізів/отворів, які ведуть від проходів 166 до лунок 50 на або біля повітряних проходів. Ці вирізи/отвори просторово з'єднують між собою лунки 50 і проходи 166. Вирізи/отвори у втулках 60 повинні виконуватися на або біля верхньої частини порожнини 42 і на або біля дна порожнини 42. Найбільш переважно вирізи/отвори розташовані біля вирізів 58 зверху і знизу корзини 13 так, що випускні проходи 166 проходять від верхнього повітряного проходу, утвореного вирізами 58 зверху корзини 13, до нижнього повітряного проходу, утвореного вирізами 58 на дні корзини 13. На Фіг. 15 корзина 13 утворена певною кількістю сегментів пластин 55, що встановлені в стос. На Фіг. 16 зображений єдиний середній сегмент 150 корзини 13. Сегменти 150 і пластини 55А-С ковзним чином перетинаються і зачіплюються один з іншим для формування стосу, що є корзиною 13. Посилаючись тепер на Фіг. 16, бачимо єдиний середній сегмент 150 корзини. Кожен сегмент 150 корзини 13 має гратку з пластин 55А-С у вигляді мідного стільника, розміщених з формуванням прямокутної конфігурації. Пластини 55А-С корзини 13 мають певну кількість пазів 151 і торцевих вушок 152 для полегшення ковзання конструкції. Певна кількість пазів 151 виконана на верхньому і нижньому краях пластин 55А-55С. Пази 151 на верхньому краї кожної пластини 55А-С співвісні з пазами 151 на нижньому краї такої пластини 55А-С. Пази 151 проходять крізь пластини 55АС на одну четверту висоти пластин 55А-С. Торцеві вушка 152 виступають з бічних країв пластин 55АС і переважно по висоті становлять приблизно половину висоти пластин 55А-С. Торцеві вушка 152 ковзним чином фіксуються в пазах 151, вирізаних в пластинах 55А-С на бічних краях. У пластинах 55А-С перед збіркою виконуються пази. Пластини 55А-С ковзним чином зачіплюються між собою з формуванням корзини 13, коли сегменти 150 встановлені в стос. Більш точно пази кожного сегмента 150 перетинаються з пазами 151 сусіднього сегмента 150. Пластини 55А-С перетинаються і зачіплюються при повертанні однієї пластини 55А-С на кут 90 градусів до другої пластини 55А-С так, що співвісні пази 151 двох пластин перетинаються. Пази 151 і торцеві вушка 152 сегментів 150 зачіплюються з сусідніми сегментами 150 41 для перешкоджання відносному горизонтальному і обертальному переміщенню між сегментами 150. Корзина 13 переважно має принаймні чотири сегмента 150 і, більш переважно, принаймні два сегмента 150. Усі сегменти 150 маютьпо суті однакову висоту і конфігурацію. Увесь сегмент 150 утворений пластинами 55АС, які мають не більше ніж три різні конфігурації. Фактично уся корзина 13 утворена пластинами 55А-С, які мають не більш ніж три різні конфігурації за виключенням того, що вирізи 158 повинні додаватися до пластин 55А-С верхніх і нижніх сегментів 150, а декілька пластин 55А-С повинні урізатися для формування торцевих пластин 55D (Фіг. 17). Посилаючись тепер на Фіг. 17, бачимо найнижчий сегмент 250 в стосі, що формує корзину 13. Найнижчий сегмент 250 ідентичний середньому сегменту 150 з Фіг. 16 за виключенням того, що виконуються вирізи 58 і використовуються пластини 55D. Торцеві пластини 55D ідентичні пластинам 55А-С за виключенням того, що вони урізаються за необхідності. Найвищий сегмент в стосі, що формує корзину, ідентичний сегменту 250 за виключення того, що він встановлений догори дном. 95640 42 Хоча корзина 13 була описана стосовно її встановлення в теплопровідні захисні транспортні контейнери, такі як контейнер 100, корзина 13 представленого винаходу таким чином не обмежується. Наприклад корзина 13 може вставлятися у здатну до герметизації багатоцільову каністру для використання з вентильованими вертикальними вміщувальними системами (VVO). У такому варіанті виконання корзина 13 буде вставлятися в порожнину, сформовану циліндричною металевою оболонкою. Металева оболонка буде охоплювати корзину 13, а металева основна плита може приварюватися до дна металевої оболонки. Металева закриваюча пластина може щільно встановлюватися на верхню частину циліндра, утвореного металевою оболонкою, таким чином формуючи каністру. Хоча винахід був описаний і проілюстрований достатньо детально, фахівці у цій галузі можуть легко виконати і використовувати його і різні альтернативи, модифікації та вдосконалення повинні бути легко видимими без виходу за рамки винаходу. 43 95640 44 45 95640 46 47 95640 48 49 95640 50 51 Комп’ютерна верстка О. Гапоненко 95640 Підписне 52 Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601