后处理厂乏燃料储运吊篮设计与分析

2021-05-24梅华平杨国威段成君刘书勇

核技术 2021年5期

梅华平杨国威段成君刘书勇

（中国科学院合肥物质科学研究院核能安全技术研究所合肥230031）

早在20世纪80年代，我国就确定了走核燃料闭式循环的路线，为适应核电的快速发展，现阶段乏燃料后处理厂正在紧密筹建之中。由于乏燃料具有高释热、强放射性和易临界等属性，乏燃料储存和转运需要使用专用的贮存格架或储运吊篮。目前国内中国核工业集团有限公司与中国广核集团有限公司均已自主掌握了乏燃料贮存格架研制技术［1−2］，但对于后处理厂乏燃料水池用储运吊篮，仅有中国广核集团有限公司莫怀森等［3］公开了一项可一次装载8盒乏燃料组件的贮运两用吊篮实用新型专利，未见其他公开文献报导。

法国阿海珐公司阿格核燃料后处理厂有丰富的乏燃料储运吊篮使用经验，设计并研制了可一次性装载9盒和16盒乏燃料组件的转运吊篮［4］，但未公开详细方案。韩国弘益大学Kwon等［5］设计了可装载4盒方形压水堆乏燃料组件的圆筒型吊篮，并分析了乏燃料组件采取不同角度阵列下的吊篮结构强度，结果表明围绕吊篮中心轴旋转30°～35°的吊篮具有更稳定的结构。

本文针对国内压水堆商业核电站典型乏燃料组件参数和后处理厂乏燃料组件的转运需求，设计了可一次性装载8盒乏燃料组件的储运吊篮，并对储运吊篮进行了临界安全和结构强度分析，研究结果对后处理厂乏燃料储存和转运有一定参考价值。