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Design of a dry cask storage system for spent LWR fuels: radiation protection, subcriticality, and heat removal aspects

  • O. H. Zabunoðlu and U. Yavuz
Published/Copyright: April 6, 2013
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Abstract

Spent nuclear fuel resulting from reactor operation must be safely stored and managed prior to reprocessing and/or final disposal of high-level waste. Any spent fuel storage system must provide for safe receipt, handling, retrieval, and storage of spent fuel. In order to achieve the safe storage, the design should primarily provide for radiation protection, subcriticality of spent fuel, and removal of spent fuel residual heat. This article is focused on the design of a metal-shielded dry-cask storage system, which will host spent LWR fuels burned to 33000, 45000, and 55000 MWd/t U and cooled for 5 or 10 years after discharge from reactor. The storage system is analyzed by taking into account radiation protection, subcriticality, and heat-removal aspects; and appropriate designs, in accordance with the international standards.

Kurzfassung

Abgebrannte Brennelemente aus dem Betrrieb von Kernkraftwerken müssen vor einer Wiederaufarbeitung und/oder Endlagerung sicher behandelt und gelagert werden. Bei jeder Art von Lagersystem müssen Vorkehrungen für den sicheren Empfang, den Umgang, die Rückgewinnung und die Lagerung der abgebrannten Brennelemente getroffen werden. Zur sicheren Lagerung müssen bei der Auslegung Aspekte des Strahlenschutzes, der Unterkritikalität und der Abfuhr der Restwärme der abgebrannten Brennelemente berücksichtigt werden. Dieser Beitrag ist auf die Auslegung eines metallabgeschirmten Lagersystems ausgerichtet, in dem abgebrannte Brennelemente (33000, 45000, and 55000 MWd/tU) eines Leichtwasserreaktors gelagert und für 5 bis 10 Jahre gekühlt werden können. Das Lagersystem wird analysiert im Hinblick auf Aspekte des Strahlenschutzes, der Unterkritikalität und der Abfuhr der Restwärme, sowie auf eine geeignete Auslegung in Übereinstimmung mit internationalen Standards.


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Received: 2006-2-8
Published Online: 2013-04-06
Published in Print: 2006-08-01

© 2006, Carl Hanser Verlag, München

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