FR2530855A1 - Chateau d'expedition de combustible nucleaire use - Google Patents

Abstract

CHATEAU POUR L'EXPEDITION A UNE INSTALLATION DE REGENERATION D'UN ENSEMBLE DE COMBUSTIBLE NUCLEAIRE USE BAIGNANT DANS UN AGENT FRIGORIGENE LIQUIDE. LE CHATEAU SELON L'INVENTION EST DOTE D'UNE HAUTE CAPACITE D'ELIMINATION DE CHALEUR, IL UTILISE UN AGENT FRIGORIGENE LIQUIDE 4 ET A UNE STRUCTURE COMPORTANT SEPARATEUR 8, CLAPET SEPARATEUR 16 ET CLAPET DE TETE DE MANUTENTION 21 POUR QUE L'AGENT FRIGORIGENE 4 PUISSE S'ECOULER SEULEMENT DANS DES SENS PREFIXES A L'INTERIEUR DU CHATEAU. LE CHATEAU REDUIT LA DUREE DU CYCLE DE COMBUSTIBLE ET PERMET DE REALISER UN REACTEUR SURREGENERATEUR RAPIDE A METAL LIQUIDE D'APPLICATION PRATIQUE EN AMELIORANT LA PRODUCTIVITE DU PLUTONIUM.

Description

La présente invention a trait à un château pour l'expé dition d'un ensemble de combustible nucléaire usé à des installations de régénération (régénérateurs), à l'état immergé dans un agent frigorigène liquide. Elle a trait à un château d'expédition doté d'un grand pouvoir d'élimination de chaleur et particulièrement indiqué pour l'expédition de combustible nucléaire usé provenant d'un réacteur sur régénérateur rapide à métal liquide (RRRML), bien qu'elle ne soit pas limitée en particulier à une telle application.

On se référera ci-apres à titre d'exemple pour décrire la présente invention à un château à sodium pour l'expédition d'un ensemble de combustible nucléaire usé provenant d'un réacteur sur régénérateur rapide à métal liquide, mais la présente invention peut aussi être appliquée, par exemple, à un château à eau pour l'expédition d'un ensemble de combustible nucléaire usé provenant d'un réacteur à eau lé- gère.

Pour manipuler un ensemble de combustible nucléaire usé provenant d'un réacteur sur régénérateur rapide à métal fon du, on avait usuellement recours par le passé aux deux méthodes suivantes. La première méthode est celle dite d'"ex- pédition en château à gaz" selon laquelle l'ensemble de combustible nucléaire usé, stocké dans un réservoir de stockage de récipient extérieur (RSRE) est extrait au bout d'un an au moins après la mise à l'arrêt du réacteur et est expédié, avant élimination du sodium, à une installation de régénération a l'état enfermé dans un château contenant du gaz iner te La seconde méthode est celle dite d;;"expédition en château à eau selon laquelle l'ensemble de combustible nucleaire usé stocké dans le RSRE est extrait au bout de six mois à un an apres la mise à l'arrêt du réacteur, le métal fondu adherant à l'ensemble de combustible est éliminé par lavage, puis l'ensemble de combustible est expédié à l'installation de régénération dans un château contenant de l'eau.

Selon ces méthodes appartenant à la technique antérieure, un ensemble de combustible nucléaire usé doit être stocké dans un RSRE pendant un temps prolongé après la mise à l'arrêt du réacteur parce que les châteaux d'expédition ont un faible pouvoir d'élimination de chaleur. Par exemple, dans un château à gaz, le pouvoir d'élimination de chaleur qu'on peut maintenant obtenir en pratique est d'environ 1 kW pour un ensemble de combustible nucleaire usé lorsque du gaz argon y est hermétiquement enrermé, et cette valeur peut être améliorée dans une certaine mesure, mais avec une limite maximale de 2 à 2,5 kw, lorsque du gaz hélium y est-her- metiquement enfermé En revanche. e mouvoir d'élimination de chaleur d'un château à eau est d'appro"imatuement 4 kW pour un ensemble de combustible, mais ce pouvoir est encore insuffisant.

Bien que les méthodes courantes puissent être appli quées à des réacteurs expérimentau. ou pilotes, elles impliquent les problèmes suivants lorsqu 3 on les applique à un réacteur de production ayant, par exemple, ane puissance de sortie de 1 000 à 1 500 MWe. D'abord, du point de vue de la productivité du plutonium, la méthode d'expédition en château à gaz correspond à la plus longue durée de cycle de combustible, ce qui est susceptible de reluire la productivite du plutonium. Par conséquent, la méthode n'est pas avantageuse sous l'angle de la stratégie énergétique.Bien que le mode d'expédition en château à eau puisse réduire la durée du cycle de combustible par rapport au mode d'expedi- tion en château à gaz, il faut réduire encore la durée de cycle afin d'améliorer la productivité du plutonium. En second lieu, pour un réacteur sur régénérateur rapide à métal fondu ayant une puissance de sortie de 1 000 MWe, le réservoir de stockage de récipient extérieur BRSREP doit être capable de stocker environ 540 ensembles pour le mode d'ex pédition en château à gaz, et environ 400 ensembles pour le mode d'expédition en château à eau.Pour ce dernier mode, le diamètre du RSRE est d'environ 9 m, valeur qui n'est pas négligeable par rapport à la grandeur du récipient de réacteur. Par conséquent, le mode d'expédition en château à gaz est tout à fait désavantageux sous l'angle de la simplification du RSRE et celui d'expédition en château à eau n'est pas particulièrement souhaitable non plus. En particulier, quand le RSRE est disposé à l'intérieur de l'enceinte de confinement du réacteur, sa grandeur figure parmi les facteurs déterminant le diamètre de cette enceinte; or ce der nier est d'importance cruciale pour la réduction de la grandeur physique de l'installation de production d'énergie.En troisième lieu, sous l'angle du coût de construction (par unité de puissance débitée) de l'ensemble du système comportant les installations de production d'énergie et l'instal- lation de régénération, le coût est plus élevé pour le mode d'expédition en château à eau que pour celui en château à gaz, à supposer que la capacité de traitement de l'installa- tion de régénération soit à l'échelle pratique de l 500 t/an qce qui correspond à une capacité de génération d'énergie de 50 000 MWe), et que la capacité unitaire d'une installation de production d'énergie soit de 1 000 à 1 500 MWe. il en est ainsi parce qu'il faut affecter une installation de lavage de combustible à chaque installation de production d'énergie lorsqu'on adopte la méthode d'expédition en château à eau.

Il ressort avec évidence de l'exposé ci-dessus qu'il est nécessaire de mettre au point un château d'expédition doté d'une grande capacité d'élimination de chaleur, et d'expédier les ensembles de combustibles nucléaires usés stockés dans le réservoir de stockage de récipient externe {RSRE) dès que possible après la mise à l'arrêt du réacteur afin de réduire la durée du cycle de combustible et de réaliser une plus forte économie dans un réacteur de production. En conséquence, on a examiné la méthode d'expédition en château à sodium", selon laquelle on enferme les ensembles de combustible nucléaire dans un château contenant du sodium, et on les expédie dans cet état. Pour bubon puisse retirer et expédier les ensembles de combustible stockés dans le RSRE 100 jours après la mise à l'arrêt du réacteur, par exemple, il faut un château ayant une capacité dVélimi- nation de chaleur d'au moins 7 kW par ensemble combustible.

Ben qu'on ait tenté dans divers pays de mettre au point un château à sodium doté de cette haute capacité d'élimination de chaleur, on n'en a encore réalisé aucun susceptible dUap plication pratique.

L'état de la technique étant tel que décrit ci-dessus, la présente invention a pour objet de réaliser un château d'expédition de combustible usé doté d'une grande capacité d'élimination de chaleur, qui utilise un agent frigorigène liquide et ait une structure particulière permettant à l'agent frigorigène liquide de s'écouler uniment dans des sens déterminés à l'intérieur du château.

Ce château d'expédition permet de minimiser la durée du cycle de combustible et de rendre un réacteur sur régénérateur rapide à métal liquide de production réalisable sous l'angle du cycle de combustible nucléaire par amélioration de la productivité du lutonim, En outre, grace à la possi bilité de minimiser le nombre d'ensembles de combustible nucléaire usés qu'on a à stocker dans un réservoir de stockage de récipient externe (RS-RE) i a présente invention simplifie l'installation de réacteur, contribue à l'économie du réacteur et ramène le coût de construction (par unité de puissance débitée) de l'ensemble du système comportant les installations de production d'énergie et celles de régénération au plus bas niveau possible.Ainsi, la présente invention permet de réaliser une économie d'ensemble dans un réacteur sur régénérateur rapide à métal liquide pour application pratique.

D'autres buts et aspects de la présente invention ressortiront de la description détaillée donnée ci-dessous de réalisations préférées de l'invention en se référant aux dessins annexés, sur lesquels
la figure 1 est une vue schématique d'un exemple de château d'expédition selon la présente invention;
la figure 2 est une coupe suivant la ligne Il-I I de la figure l;
la figure 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la figure 1;
la figure 4 est une coupe suivant la ligne IV- IV de la figure 1;
la figure 5 est une vue schématique montrant le château stocké verticalement;
la figure 6 est une vue schématique montrant le château en cours d'expédition oriente horizontalement;; et
les figures 7A, 7B, 7C et 7D sont des vues schématiques montrant comment s'écoule l'agent frigorigène au cours d'une expédition par mer.

Une réalisation de château d'expédition de combustible usé suivant la présente invention est illustrée par les figures l à 4. Le château est composé principalement d'un récipient cylindrique 1, d'une tête de fermeture 2 pour la fermeture hermétique du récipient 1 et d'un bouclier biologique 3 entourant le récipient 1 et la tête de fermeture 2.

Un agent frigorigène liquide 4 tel que sodium liquide, par exemple, est hermétiquement enfermé dans le château en même temps qu'un gaz de couverture, de sorte qu'il présente une surface libre 5. Un ensemble de combustible nucléaire usé 7, indiqué en traits mixtes, est disposé de manière à baigner entièrement dans l'agent frigorigène liquide. Un séparateur 8 est fixé à l'intérieur du récipient i, à mi-longueur de ce dernier, et un râtelier 9 est fixé à une partie du récipient l située entre la mi-longueur et la base.
Comme représente sur la figure 2, le râtelier 9 présente en son centre un trou conique il dans lequel s'insère l'ajutage d'entrée 10 de l'ensemble de combustible nucléaire usé 7.Un grand nombre de trous 12 sont ménages dans la grille autour du trou conique 11. Comme représenté sur la figure 3, le séparateur 8 présente en son centre un trou 13 dans lequel s'insère exactement 1'ensemble combustible usé 7. Autour du trou 13 sont ménagés un orifice ou passage de gaz de couverture l4 et une série d'orifice d'écoulement d'agent frigorigène 15, et il est prévu un clapet de séparateur 16 pour chaque orifice d'écoulement d'agent frigorigène 15.Ces clapets de séparateur 16- sont des clapets de retenue posés de manière telle que quand le château repose sur le côté comme représenté sur la figure 6, l'agent frigorigè- ne présent à l'extérieur de 1'ensemble de combustible nuclé aire 7 ne peut s s'écouler que dans le sens allant d'une tête de manutention 17 vers l'ajutage d'entrée 10.

La tête de fermeture 2 est munie d'un support de tête de manutention 6 saillant longitudinalement vers l'intérieur du récipient 1. Comme on le voit d'après la figure 4, le support de tête de manutention 6 présente en son centre un trou 18 dans lequel s'emboîte exactement la tête de manutention 17 de l'ensemble de combustible nucléaire 7. Un grand nombre de trous 19 sont ménagés dans une grille autour du trou 18. Un grand nombre de trous 20 sont aussi répartis autour de la paroi périphérique (figure 1). Un clapet de tête manutention 21 est fixé au trou 18 dans lequel s'emboi- te la tête de manutention.Ce clapet de tête de manutention 21 est un clapet de retenue qui permet à l'agent rigo- rigène présent dans l'ensemble de combustible 7 de s'écouler vers l'extérieur à travers la tete de manutention 17 quand le château est placé sur qe côté comme représente sur la figure 6.

L'ensemble de combustible nucléaire e 7 est fermement maintenu en place par le séparateur 8 le atelier 9 et le support de tête manutention 6.

Les clapets de séparateur 16 et e clapet de tête de manutention 21 n'ont rien de particulier par leur structure ni leur fonction et peuvent être d'un pe a fixer simple ment par des charnières. Quand le le cnat-eau est placé sur le côté comme représenté sur la figure 6,. les clapets 16 sont maintenus fermés par leur propre poids, mais quand la pres sion de l'agent frigorigène agit dans le sens d'écoulement admissible tel qu'indiqué ci-dessus, ils s'ouvrent facilement.Quand le château est placé debout, les clapets de séparateur 16 s'ouvrent de par leur propre poids comme repré- senté sur les figures 1 et 5, et le clapet de tête de manumention 21 est aussi ouvert par un contrepoids 22 qui lui est relié.

Sur les dessins, on voit en 25 et 26 respectivement des pieds de station debout fixés à la base du château et des pieds de station horizontale fixés à 'a paroi périphérique.

Généralement, les modes de transport d'un ensemble de combustible nucléaire usé, contenu dans un château, de l'installation de production d'énergie à celle de régénéra- tion comprennent l'expédition par mer, par route ou par voie ferrée, isolement ou en combinaison. Toutefois, quel que soit le mode de transport, le château n' est pas toujours expédié dès que l'ensemble de combustible nucléaire usé est retiré du réservoir de stockage de récipient extérieur (RSRE) et enfermé dans un château. Notamment pour le transport par mer, quatre à cinq mois peuvent s'écouler dans l'attente du prochain bateau disponible, en particulier en hiver.Pour cette raison, le château doit être conçu de fa çon à pouvoir éliminer la chaleur de désintégration de llen- semble de combustible nucléaire usE non seulement au cours de l'expédition, mais aussi au cours du stockage sur la terre ferme.

Pendant stockage sur la terre ferme, le château est maintenu vertical par les pieds de station debout 25 comme illustré par la figure 5. Les clapets de séparateur 16 et le clapet de tête de manutention 21 sont ouverts, comme déjà indiqué, de- sorte qu'une circulation naturelle-du réfrigérant dans le sens indiqué par les flèches est provoquée du fait des différences de densité résultant du chauffage dû à la chaleur de désintégration des pastilles de combustible contenues dans les barreaux de combustible 30 de l'ensemble de combustible nucléaire, et du refroidissement subi à proximité de la paroi du récipient, ce qui assure une élimination ininterrompue de la chaleur.

Lors de l'expédition du château, il faut usuellement examiner si le château se prête au mode d'expédition. Un ensemble de combustible nucléaire pour réacteur sur régéné- rateur rapide à métal liquide (RRRMF) d'application pratique a une longueur hors tout d'environ 4,8 à 5,4 m. En raison des dispositions légales régissant la hauteur-limite des véhicules routiers, il n'est pas possible de transporter sur terre un château allongé contenant un tel ensemble de combustible en lui conférant la station verticale comme au cours du stockage.

L'expédition par voie ferrée n'est évidemment pas pos,- sigle non plus et celle par mer semble'aussi extrêmement difficile. Il faut donc expédier le château couché sur le côté mais, dans ce cas, on ne peut s'attendre avec les châ teaux connus à ce que l'élimination de chaleur par circulation naturelle ait lieu comme décrit ci-dessus à propos du stockage en station verticale.

La présente invention permet d'assurer de façon satisfaisante l'élimination de chaleur non seulement pendant sto ckage, mais aussi pendant expédition. Lors de l'expédition, le château selon la presente invention repose en position horizontale sur les pieds transversaux 26 comme représenté sur la figure 6. Dans cette position, les clapets de sépara teur 16 agissent de telle manière qu'ils permettent à l'agent frigorigène de s'écouler du côté tête de manutention vers le côté ajutage d'entrée et non réciproquement, tandis que le clapet de tête de manutention 21 permet au réfrigérant de s'écouler depuis l'intérieur de l'ensemble de combustible nucléaire 7 vers l'extérieur å travers la tête de manutention 17, comme décrit ci-dessus.Par conséquent, l'a- gent frigorigène franchissant les clapets de séparateur 16 pénètre dans l'ensemble de combustible nucléaire 7 a ravers le râtelier 9 et à travers les orifices 31 de l'ajutage d'entrée 10 suivant les flèches, puis ressort de la tête de manutention 17 à travers le clapet 21 de cette tête 17.

Ainsi, l'agent frigorigène ne peut s'écouler qu'en décrivant une boucle qui revient aux clapets de séparateur 16.

Les figures 7A à 7D montrent comment l'agent frigorigè- ne circule à l'intérieur du château pendant expédition par mer. Quand le château s'incline du fait du balancement du bateau de sorte que le côté tête de manutention s1 abaisse, l'agent frigorigène s'écoule seulement à l'intérieur de l'ensemble de combustible nucléaire et se déplace vers la tête de manutention (voir figures 7A et 7B). Ce faisant, l'agent frigorigène est chauffé par les barreaux de combustible. Ensuite, quand le château s'incline dans l'autre sens, l'agent frigorigène s'écoule seulement à l'extérieur de l'ensemble de combustible nucléaire 7 et se déplace vers l'ajutage d'entrée, étant dans ce cas refroidi par la paroi du récipient (voir figures 7C et 7D).De cette manière, la dissipation de chaleur à partir de l'ensemble de combustible nucléaire peut être assurée. Soit dit en passant, l'horizontale est indiquée par la ligne en traits mixtes HL sur la figure 7. Pendant expédition par route ou par fer, le château lui-même ne s'incline pas, mais un écoulement de l'agent frigorigène est provoqué par l'accélération ou la décélération du véhicule de la même manière que pendant l?expé- dition par mer, ce qui assure efficacement la dissipation de chaleur à partir de l'ensemble de combustible nucléaire.

L'ensemble de combustible nucléaire usé peut être enfermé dans le château selon la présente invention de la manière suivante. S'il s'agit d'un château à sodium, on verse du sodium liquide jusqu'à un niveau préfixé dans le récipient 1 placé debout sous atmosphère de gaz inerte et, une fois l'ensemble de combustible nucléaire 7 inséré, on fixe la tête de fermeture 2 au récipient 1 On peut ouvrir le château par un processus inverse de celui sus-indiqué Si le sodium s'est solidifié, on retire l'ensemble de combustible nucléaire 7 après avoir mis le sodium en fusion à l'intE- rieur du château par chauffage haute fréquence Les processus d'insertion et d'extraction pour un château à eau sont sensiblement les mêmes que ceux décrits ci-dessus, mais dans ce cas on nla pas à opérer sous atmosphère de gaz inerte.

Pour un château à sodium, le matériau constituant le château est choisi parmi les matériaux qui ne réagissent pas avec le sodium et résistent à la chaleur de désintégration de l'ensemble de combustible nucléaire, il en est de même pour tous les éléments qui entrent en contact avec le sodium. L' acier inoxydable constitue un exemple d'un tel matériau. Le plomb ou l'acier au carbone convient comme matériau pour l'écran biologique. Ces matériaux conviennent aussi pour le château selon la présente invention.

Lors de la conception du château, il va sans dire qu'il faut faire en sorte que le château puisse assumer les fonctions requises et satisfaire aux normes applicables. Il est bon de poser un renforcement pour améliorer la résistance mécanique, ainsi que de prévoir des ailettes de dissipation de chaleur sur la surface extérieure château afin dpamé- liorer la conduction de la chaleur, chaque fois que c'est nécessaire
Suivant la présente invention, on peut utiliser comme agent frigorigène non seulement un métal ou alliage liquide tel que sodium ou alliage de sodium et de potassium, mais aussi de l'eau En utilisant de l'eau comme agent frigorigène, on peut appliquer le château selon la présente invention en tant que château à eau pour l'expédition de combustible provenant d'un réacteur sur régénérateur rapide à métal liquide, après lavage, ou en tant que château à eau pour l'ex pétition de combustible nucléaire usé provenant d'un réacteur à eau légère par mode d'expédition en château à eau courant. Par rapport à- un château à eau courant, le château de la présente invention permet une amelioration de la capacité d'elimination de chaleur.

Dans la réalisation décrite ci-dessus, on emmagasine un ensemble de combustible nucléaire dans un château, mais la présente invention n'est pas limitée à cette disposition.

Selon les modes courants d'expédition en château à gaz et en château à eau, un château peut généralement emmagasiner 8 à 12 ensembles de combustible nucléaire Pareillement, le château selon la présente invention se prête à etre aisément modifié par l'homme de métier de façon à permettre l'emmagasinage dans un château d'un tel nombre important d'ensembles de combustible nucléaire.

Le tableau 1 indique les efficacités comparées du château selon la présente invention et des châteaux courants. TABLEAU 1
Capacité d'élimina- Temps d'attente pour désin- Nombre d'ensem- Diamètre esti
Type de château tion de chaleur tégration depuis la mise à bles combusti- mé de RSRE (par ensemble com- l'arrêt du réacteur jusqu'à bles nécessai- (*2) bustible) l'expédition (*1) res pour un
RSRE (*1)
Château à gaz courant 1 2,5 kW 18 mois 540 9,8 m
Château à eau courant 4 kW 8 mois 414 8,8 m
Château à sodium selon l'invention 7 10 kW 100 jours 260 7,8 m
Observations : :La durée du cycle de remplacement de coUbustible est
d'un an et le nombre d'ensembles de combustible rempla
cés est de 140 ensembles de combustible du coeur,
84 ensembles de combustible d'enveloppe et 31 barres de
commande, soit un total de 255 Le temps d'attente du
prochain bateau est supposé être de 4 mois.

*2 : Dans la structure du réservoir de stockage de récipient
externe (RSRE), il est prévu un dispositif dans lequel
un organe de transfert de combustible pénetre à travers
un tampon de bouclier, et le pas d'emmagasinage des
ensembles de combustible est supposé être de 260 mm.

Comme décrit ci-dessus, le château selon la présente invention utilise un agent frigorigène liquide et est conçu de façon que celui-ci puisse s'écouler uniment dans un sens préfixé à l'intérieur du château quand celui-ci est placé soit horizontalement, soit verticalement En adoptant cette structure, on peut obtenir un château d'expédition pour ensemble de combustible nucléaire usé doté d'une capacité d'é limination de chaleur extrêmement élevée.

En utilisant le château selon le présente invention comme château à sodium d'expédition de combustible usé provenant d'un réacteur sur régénérateur rapide à métal liquide, on peut obtenir les effets remarquables suivants. Tout d'abord, il devient possible de retirer un ensemble de combustible nucléaire usé d'un réservoir de stockage de récipient externe une centaine de jours apres la mise à l'arrêt du réacteur et d'expédier alors le château à l'installation de régénération. Ainsi, on peut réduire la durée du cycle de combustible et améliorer la productivité du plutonium. En conséquence, on peut établir les conditions de fonctionnement d'un réacteur sur régénérateur rapide à métal liquide d'application pratique d'une manière avantageuse sous l'angle du cycle de combustible nucléaire.En second lieu, il cesse d'être nécessaire de prévoir une installation de lavage d'ensembles de combustible nucléaire usés dans chaque installation de production d'energie : il suffit de prévoir ces installations de lavage dans l'installation de regéera- tion. Pour cette raison, le coût de construction (par unité de puissance débitée) de l'ensemble du système comportant plusieurs installations de production d'énergie et une seule installation de régénération peut être ramené au niveau le plus bas, et l'économie d'ensemble du réacteur sur régénéra- teur rapide à métal liquide d'application pratique se trouve améliorée.En troisième lieu, un ensemble de combustible nucléaire usé stocké dans le réservoir de stockage de reci- pien externe (RSRE) peut être retire environ 100 jours après la mise à l'arrêt du réacteur, de sorte que le nombre d'ensembles de combustible nucléaire usés à stocker dans le
RSRE se trouve réduit par rapport aux modes courant d'expé- dition en château à eau et en château à gaz. De ce fait, il est possible de réduire la grandeur du RSRE (voir tableau 1).

Lorsqu'on applique le château selon la présente invention en tant que château à eau pour 1' expédition d'ensembles de combustible nucléaire usés pour réacteur sur régénérateur rapide à métal liquide ou réacteur à eau légère, il assure une élimination de chaleur améliorée par rapport à celle d'un château à eau courant, et le temps d'attente correspondant à la désintégration depuis la mise à l'arrêt du réacteur jusqu'à l'expédition s'en trouve abrégé.

De manière générale, les dispositions décrites se prêtent à diverses modifications et variantes sans sortir, pour autant, du cadre de l'invention.

Claims (9)

REVENDICATIONS

1. Château d'expédition de combustible usé pour ensemble de combustible nucléaire usé, comportant un récipient (1) qui contient un agent frigorigène liquide (4), une tête de fermeture (2) et un bouclier biologique l3) entourant le récipient et la tête de fermeture:: l'ensemble de combustible nucléaire usé (7) présentant un ajutage d'entrée (10) et une tête de manutention (17), caractarise an ce que,l comprend

(a) un séparateur (8), fixé dans ledit récipient, pré- sentant au moins un trou (13) pour la fixation d'une partie de l'ensemble de combustible nucléaire, un orifice de gaz de couverture (14) et plusieurs orifices d'écoulement d'agent frigorigène (15),

(b) des clapets de séparateur (16), fixés à proximité desdits orifices d'écoulement d'agent frigorigène, pour permettre à l'agent frigorigène liquide e s'ecouler depuis le côté tête de manutention vers le côté ajutage d'entrée, et

(c) un clapet de tête de manutention (21), fixe à la tête de fermeture (2), pour permettre à l'agent frigorigène liquide de s'écouler vers l'extérieur à partir de la tête de manutention depuis l'intérieur dudit ensemble de combustible nucléaire,

de sorte que quand le château est placé soit verticalement, soit horizontalement, l'agent frigorigène liquide peut s'écouler dans des sens déterminés à l'intérieur du château, ce qui assure un haut pouvoir d'élimination de chaleur.

2. Château d'expédition de combustible usé selon la revendication 1, caractérisé en ce que 1'agent frigorigène liquide est hermétiquement enfermé dans ledit récipient (1) de manière à présenter une surface libre (5).

3. Château d'expédition de combustible usé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit séparateur (8) est disposé à mi-longueur dans ledit récipient de sorte que le volume intérieur au château est divisé sensiblement à mi-longueur.

4. Château d'expédition de combustible usé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit trou (13) du séparateur est ménagé au centre du séparateur.

5 Château d'expédition de combustible usé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits orifices d'écoulement d'agent frigorigène liquide -(15) sont ménagés au voisinage et autour dudit trou (13) du séparateur.

6. Château d'expédition de combustible usé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite tête de fermeture (3) présente un support de tête de manutention (6) saillant vers l'intérieur dudit récipient (1).

7. Château d'expédition de combustible usé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits clapets de séparateur 616) et clapet de tête de manutention (21) sont des clapets de retenue.

8. Château d'expédition de combustible usé selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits clapets de séparateur (16)sont posés en sorte que l'agent frigorigène extérieur à l'ensemble de combustible nucléaire puisse seulement s'écouler depuis le côté tête de manutention (17) vers le côté ajutage d'entrée (10) quand le château est placé horizontalement, et en ce que ledit clapet de tête de manutention (21) est posé en sorte que l'agent frigorigène situé à l'intérieur de l'ensemble de combustible nucléaire puisse s'écouler vers l'extérieur à travers la tête de manu tention quand le château est placé horizontalement.

9. Château d'expédition de combustible usé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit récipient (1) et d'autres éléments pouvant entrer en contact avec le sodium sont réalisés en acier inoxydable.

ao. Château d'expédition de combustible usé selon la revendication 1, caractérisé en ce que des ailettes de dissipation de chaleur sont formées sur, la surface extérieure du château.