Overview of the control experiment

El objetivo de este TFG es el análisis del blindaje radiológico del contenedor de manejo de cápsulas. La función del contenedor de manejo de cápsulas dentro del proceso que se lleva a cabo en el ATC es la de transportar las cápsulas cargadas por los elementos combustibles gastados procedentes del desmantelamiento de centrales nucleares y de actividades de reprocesado.

Este recorrido lo realiza por el área de manejo una vez que recoge la cápsula de almacenamiento cargada, una vez que ha superado todos los pasos y etapas de verificación y puesta a punto en términos de estanqueidad, humedad y se haya sellado pertinentemente, llevándola desde la zona de recogida hasta la zona de la bóveda donde se introducirá la cápsula en el pozo seco que le ha sido asignado.

Este proceso se realiza de manera continua y controlada de forma remota desde la sala de control desde la que se sigue y controla la realización del proceso que se realiza de forma automática.

Este hecho no impide la posibilidad de que se pueda necesitar la intervención de personal cualificado en el caso de que sea necesaria su presencia en el interior del área de manejo por motivos de un fallo o de cualquier otra índole.

Por tanto se deben garantizar unos niveles de dosis que posibiliten la entrada controlada, cronometrada y programada de algún operario en la zona del contenedor de manejo de cápsulas.

Siguiendo este razonamiento es por lo que en el desarrollo de este trabajo se ha llevado a cabo el cálculo de un blindaje radiológico en el contenedor que permita ejecutar las funciones que han sido planteadas y previstas dentro del complejo, tanto dentro de la actividad normal como en caso de accidente o fallo.

En la Figura (13) se ha mostrado un esquema simplificado de las partes principales que componen el área de manejo y la zona de bóvedas, determinando aquellas que serán de interés para el desarrollo de este proyecto.

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Figura 13: Representación Contenedor de Manejo de Cápsulas. 1) Área de Manejo.

2) Máquina para el manejo de las cápsulas. 3) Pozos secos, zona de bóvedas 4) Contenedor de Manejo de Cápsulas.

En la Figura (13) se puede apreciar el área de manejo, estando debajo la zona de las bóvedas con los pozos secos donde llevaría el contenedor de manejo a las cápsulas.

Este contenedor, de color amarillo en la Figura (13) tiene un desplazamiento tanto vertical con el coge la cápsula y posteriormente la deja en el pozo determinado, y el movimiento horizontal con el que se desplaza a lo largo del área de manejo.

Como ya se había mencionado, todos estos movimientos así como las funciones de captación de las cápsulas, retirada de los tapones necesarios y posterior deposición de la cápsula y los tapones son realizadas automáticamente pero controladas y visualizadas en todo momento desde la sala de control, con lo que se asegura que el proceso se desarrolla siguiendo el camino y las directrices prestablecidas, sin ninguna incidencia.

A pesar de la automatización del proceso, en caso de fallo o accidente se contempla la posibilidad de la entrada de operarios a dicho área de manejo donde se encuentra el contenedor de manejo de cápsulas, es por ello que el estudio de este trabajo se basa en el cálculo del blindaje con el que se conseguirían unas condiciones adecuadas para permitir la entrada de operarios.

En el caso de la evacuación de calor la zona de las bóvedas con los pozos evacúa el calor por convección natural ya que el aire sigue un flujo por el que entra por la zona lateral, recorrer la parte de las bóvedas y salir por la zona vertical por la parte superior, consiguiendo evacuar el calor residual de las cápsulas que contienen los elementos combustibles.

Desde el punto de vista del blindaje radiológico, el contenedor no será la única barrera ya que también se cuenta con las paredes del edificio que serán de hormigón armado, lo que se convertirá en una barrera para la radiación de cara a asegurar unas

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condiciones sin riesgo radiológico en el exterior del edificio y de dichos áreas donde se encontrarán los EC y los residuos radiactivos. Pero debido al blindaje del contenedor de manejo que sirve como barrera ante la radiación permitirá que el espesor de los muros de hormigón sea menor lo que tendría unas consecuencias en el caso de que fuera mayor para el ámbito de la estructura y el coste derivado de ello.

Otra consideración a tener en cuenta es el tamaño del contenedor de manejo. Ya que el tamaño de los elementos combustibles es un valor conocido y fijo pero el valor del espesor del blindaje del contenedor así como su tamaño y masa resultante de este blindaje es algo variable pero con lo que no se puede frivolizar ya que tiene un coste asociado, que no solo afecta al propio contenedor sino también a la maquinaria responsable de su movimiento y de que funcione correctamente.

Por ello el tamaño y la masa serán dos factores limitantes y críticos que se unen al también factor limitante de la dosis de radiación que se quiere tener como máximo en el área de manejo y las zonas adyacentes.

En todo momento hay que buscar un equilibrio entre el blindaje más adecuado para conseguir las condiciones y el tamaño y la masa que derivan de los materiales elegidos junto con las dimensiones del blindaje, evitando que repercuta lo menos posible sobre el resto de elementos del proceso. Ya que para el movimiento del contenedor haría falta una grúa, siendo evidente, por tanto, que si el tamaño y la masa se exceden de manera considerable será muy complicado hacer frente a ese problema ya que conllevará una adaptación de la estructura y del edificio implicado, cuyo dimensionamiento ya había sido estimado y planteado previamente.