一种高浓度低富集度铀基粉末的公共运输容器的制作方法

本技术属于放射危险品运输领域，具体涉及一种高浓度低富集度铀基粉末的公共运输容器。

背景技术：

1、这里的陈述仅提供与本实用新型相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

2、燃料芯块是构成核反应堆中使用的燃料元件中的燃料小块，通常为圆柱形。燃料芯块是燃料元件的核心部分，也是核电厂的能量来源。燃料芯块通常指铀基燃料芯块，由铀基粉末制备。铀基粉末属于第七类危险货物，属于易裂变材料，在充分慢化(如被水浸没)、裂变材料质量足够的情况下，可能发生核临界。

3、现有技术中的铀基粉末等核反应堆使用的燃料小块的运输容器虽然能够在正常的运输过程中保证运输安全，但是当遇到危险情况发生时，比如暴风雨天气、重大车祸等，铀基粉末等核反应燃料出现连锁反应，发生核临界的危险情况时有发生，现阶段的核燃料运输容器仍然具有一定的运输风险性。

4、因此，急需一种新的铀基粉末等核反应堆燃料运输容器，能够有效抵抗外界的强冲击力，有效确保燃料的次临界状态。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种高浓度低富集度铀基粉末的公共运输容器，能够至少解决上述技术问题之一。

2、为实现上述目的，本实用新型提出一种高浓度低富集度铀基粉末的公共运输容器，

3、包括外壳、若干内壳、若干粉末桶以及屏蔽层；

4、所述外壳包括外壳上盖和除上盖之外的下半部分壳体，外壳为薄壁不锈钢壳内填充柔性材料的结构；

5、所述若干内壳放置于外壳下半部分壳体内部，包括内壳上盖和除内壳上盖之外的下半部分壳体；

6、所述若干粉末桶放置在所述内壳内部，用于存放富集度不超过20％的铀基粉末，每个所述粉末桶的桶体均通过螺栓连接有粉末桶上盖；

7、所述屏蔽层包括橡胶中子慢化层和中子吸收层，中子慢化层材料以阵列排布形式设置在所述外壳上盖内侧以及所述内壳下半部分壳体外侧与外壳下半腔室内侧之间，中子吸收层材料以阵列排布的形式通过螺钉安装在所述内壳的内壁内侧。

8、进一步地，布置在外壳下半部分的中子慢化层通过密封焊被封闭在外壳下半腔室的薄壁不锈钢和内壳外壁围成的空间内，布置在外壳上盖的中子慢化层同样被封闭在不锈钢板围成的空间内。

9、进一步地，外壳下半部分壳体与上盖之间通过螺栓连接，内壳的下半部分壳体与内壳壳体上盖通过螺栓连接。

10、进一步地，外壳下半部分壳体、内壳上盖和粉末桶上盖中分面处均开有燕尾槽并安装密封圈，设置有三道密封结构。

11、进一步地，所述外壳下半内和外壳上盖以a×a的阵列方式布置有若干腔室，外壳下半各个腔室之间和外壳上盖的腔室内填充有柔性材料。

12、进一步地，所述内壳以a×a的阵列方式布置在外壳下半的腔室内。

13、进一步地，所述外壳表面布置有若干热熔堵头，堵头材料在一定温度下熔化，打开热流通道，使填充的高温下吸热气化的柔性材料从外壳释放至环境。

14、进一步地，所述橡胶中子慢化层采用三元乙丙橡胶材料，中子吸收层采用硼铝合金材料。

15、进一步地，以阵列形式排布的屏蔽层材料的位置受到了限定，在外壳柔性材料的保护下不会失效。

16、进一步地，所述内壳为刚性结构，外壳与内壳构成外柔内刚的结构。

17、本实用新型的有益效果：

18、1、容器采用外刚内柔与外柔内刚结合的结构设计，外壳为“刚-柔-刚”的外刚内柔式结构，在薄壁不锈钢壳内填充柔性材料，在正常运输工况下保护柔性材料并限定其位置；内壳为刚性结构，外壳与内壳构成外柔内刚的结构，利用外侧柔性材料遇到冲击时压缩变形以吸能，降低内部结构受到的冲击力。

19、2、容器设置有三道密封，在柔性材料的保护的基础上，事故工况下通过牺牲外壳和内壳的两道密封确保粉末桶的密封，确保对放射性物质的包容。

20、3.所有中子慢化层被封闭在不锈钢板围成的空间内，所有中子吸收层通过螺钉固定于内壳内壁，这些以阵列形式排布的屏蔽层材料的位置受到了限定，在外壳柔性材料的保护下不会失效，使得单个容器内或容器阵列之间，中子的移动都需要穿过多层屏蔽材料，有效提高了中子的吸收效率，使得容器能在存放富集度不超过20％的铀基粉末的条件下确保次临界状态。

21、4、外壳表面布置有若干热熔堵头，外侧柔性材料受热后气化，通过熔化的热熔堵头形成的热流通道释放热量，降低内部材料的温度，确保屏蔽材料不失效。

技术特征：

1.一种高浓度低富集度铀基粉末的公共运输容器，其特征在于，包括外壳、若干内壳、若干粉末桶以及屏蔽层；

2.根据权利要求1所述的一种高浓度低富集度铀基粉末的公共运输容器，其特征在于，布置在外壳下半的中子慢化层通过密封焊被封闭在外壳下半腔室的薄壁不锈钢和内壳外壁围成的空间内，布置在外壳上盖的中子慢化层同样被封闭在不锈钢板围成的空间内。

3.根据权利要求1所述的一种高浓度低富集度铀基粉末的公共运输容器，其特征在于，外壳下半部分壳体与上盖之间通过螺栓连接，内壳的下半部分壳体与内壳壳体上盖通过螺栓连接。

4.根据权利要求1所述的一种高浓度低富集度铀基粉末的公共运输容器，其特征在于，外壳下半部分壳体、内壳上盖和粉末桶上盖中分面处均开有燕尾槽并安装密封圈，设置有三道密封结构。

5.根据权利要求1所述的一种高浓度低富集度铀基粉末的公共运输容器，其特征在于，所述外壳下半内和外壳上盖以a×a的阵列方式布置有若干腔室，外壳下半各个腔室之间和外壳上盖的腔室内填充有柔性材料。

6.根据权利要求1所述的一种高浓度低富集度铀基粉末的公共运输容器，其特征在于，所述内壳以a×a的阵列方式布置在外壳下半的腔室内。

7.根据权利要求1所述的一种高浓度低富集度铀基粉末的公共运输容器，其特征在于，所述外壳表面布置有若干热熔堵头，堵头材料在一定温度下熔化，打开热流通道，使填充的高温下吸热气化的柔性材料从外壳释放至环境。

8.根据权利要求1所述的一种高浓度低富集度铀基粉末的公共运输容器，其特征在于，所述橡胶中子慢化层采用三元乙丙橡胶材料组成，中子吸收层采用硼铝合金材料组成。

9.根据权利要求1所述的一种高浓度低富集度铀基粉末的公共运输容器，其特征在于，所述内壳为刚性结构，外壳与内壳构成外柔内刚的结构。

10.根据权利要求1所述的一种高浓度低富集度铀基粉末的公共运输容器，其特征在于，以阵列形式排布的屏蔽层材料的位置受到了限定，在外壳柔性材料的保护下不会失效。

技术总结本技术涉及一种高浓度低富集度铀基粉末的公共运输容器，包括外壳、若干内壳、若干粉末桶以及屏蔽层；外壳包括外壳上盖和除上盖之外的下半部分壳体，外壳为薄壁不锈钢壳内填充柔性材料的结构；若干内壳放置于外壳下半部分内部，包括内壳上盖和除内壳上盖之外的下半部分壳体；若干粉末桶放置在内壳内部，粉末桶的桶体均通过螺栓连接有粉末桶上盖；屏蔽层包括橡胶中子慢化层和中子吸收层，中子慢化层材料以阵列排布形式设置在外壳上盖内侧以及所述内壳下半部分壳体外侧与外壳下半腔室内侧之间，中子吸收层材料以阵列排布的形式通过螺钉安装在所述内壳的内壁内侧；该容器能在存放富集度不超过20％的二氧化铀粉末的条件下确保次临界状态。技术研发人员：张振雨,沈光耀,申思行,沈勇坚,党哈雷,陈孟,邵长磊,翁晨阳,王梦琪,李传毅,魏岑,蒋兴,李荣博,王丽华,曹明,王明胜受保护的技术使用者：上海核工程研究设计院股份有限公司技术研发日：20230925技术公布日：2024/7/23