СИСТЕМА (ВАРИАНТЫ) И СПОСОБ ХРАНЕНИЯ И ОБРАБОТКИ РАДИОИЗОТОПОВ Российский патент 2013 года по МПК G21F7/00 

Группа изобретений относится к системам и способу хранения и обработки радиоизотопов.

Утверждения в данном документе дают только дополнительную информацию, относящуюся к настоящему раскрытию, и не могут определять известный уровень техники.

В настоящее время серийное производство радиоизотопов становится возможным, делая необходимым безопасное хранение больших количеств реактивного вещества. В основном, радиоизотопы содержатся в гранулах, проволоках, дисках и т.д., выполненных из изотопного вещества, например, кобальта, который был облучен для обеспечения заданной радиоактивности. Во многих случаях эти радиоизотопы будут использоваться для выполнения или сборки специализированных капсул с источником радиоактивного излучения, причем специализированные капсулы с источником радиоактивного излучения для многих разных заказчиков имеют много разных заданных профилей радиоактивности, т.е., много разных контейнеров содержит один или более радиоизотопов, уплотненных в них для обеспечения различных заданных профилей радиоактивности. Операции, необходимые для такой герметизации, должны выполняться в защитном производственном помещении и требуют выполнения больших объемов однообразной работы.

Традиционно, запас различных изотопов хранится во многих складских помещениях. В частности, стержни или трубки, в которых производят радиоизотопы, хранятся во многих складских помещениях с защитой от радиации. Для сборки или выполнения капсулы с источником радиоактивного излучения, имеющей конкретный профиль радиоактивности, запрашиваемый заказчиком, радиоизотопы разной радиоактивности из разных складских помещений, размещают в контейнеры с защитой от радиации, удаляют из соответствующих складских помещений. Затем, контейнеры перевозят в отдельное сборочное помещение, обычно называемое «камерой для работы с высокоактивными веществами». При транспортировке различных радиоизотопов в камеры для работы с высокоактивными веществами, контейнеры будут открывать для доступа к соответствующим радиоизотопам. Необходимое количество каждого соответствующего радиоизотопа, затем, будут извлекать и герметически закрывать в капсуле, например, нержавеющем стальном контейнере, для обеспечения капсулы с источником радиоактивного излучения, имеющей заданный профиль радиоактивности. Затем, неиспользованные радиоизотопы будут возвращены в контейнеры. Затем, контейнеры будут удалены из камеры для работы с высокоактивными веществами и перевезены обратно в соответствующие складские помещения.

Таким образом, процесс загрузки различных радиоизотопов, хранящихся в различных складских помещениях, в контейнеры, перевозка контейнеров в камеры для работы с высокоактивными веществами, открытие контейнеров для доступа к радиоизотопам, сборка капсул с источником радиоактивного излучения, вторичная упаковка контейнеров и возвращение контейнеров в складские помещения является обременительной и отнимающей много времени задачей.

Такая задача решается с помощью варианта системы для хранения радиоактивного материала, которая согласно изобретению включает в себя бассейн хранения для хранения множества радиоактивных предметов, погруженных в защищающую от радиации и охлаждающую жидкость. Система дополнительно включает в себя сборочный цех, расположенный над бассейном хранения, для изготовления одного или более радиоактивных изделий с использованием радиоактивных предметов, переданных из бассейна хранения. Кроме того, система включает в себя, по меньшей мере, один передаточный вал, соединяющий бассейн хранения и сборочный цех. Передаточный вал (передаточные валы) используется/используются для передачи радиоактивных предметов непосредственно из бассейна хранения в сборочный цех и непосредственно из сборочного цеха в бассейн хранения.

Такая задача также решается с помощью другого варианта система для хранения радиоактивного вещества, которая согласно изобретению включает в себя бассейн хранения, расположенный в и под полом системы. Бассейн хранения сооружен для хранения множества радиоизотопов, погруженных в защищающую от радиации и охлаждающую жидкость. Система дополнительно включает в себя цех по сборке капсул, расположенный на полу системы над бассейном хранения. Цех для сборки капсул может включать в себя сборочную камеру, содержащую множество внутренних секций для выполнения одной или более радиоактивных капсул с использованием радиоизотопов, переданных из бассейна хранения в цех по сборке капсул. Система дополнительно включает в себя, по меньшей мере, передаточный вал, соединяющий бассейн хранения и цех по сборке капсул, для обеспечения прямого доступа к бассейну хранения из цеха по сборке капсул. Следовательно, передаточный вал (передаточные валы) предусмотрен (предусмотрены) для передачи радиоизотопов из бассейна хранения непосредственно в цех по сборке капсул и из цеха по сборке капсул непосредственно в бассейн хранения.

Решается задача и с помощью способа хранения радиоактивного вещества, при котором согласно изобретению хранят множество радиоизотопов, погруженных в защищающую от радиации и охлаждающую жидкость в бассейне хранения, и передают выбранные радиоизотопы непосредственно из бассейна хранения в сборочную камеру сборочного цеха. Сборочный цех может быть расположен над бассейном хранения. Выбранные радиоизотопы передают из бассейна хранения непосредственно в сборочную камеру с помощью, по меньшей мере, одного передаточного вала, соединяющего бассейн хранения и сборочный цех. Способ дополнительно включает в себя изготовление одной или более радиоактивных капсул в сборочной камере с использованием радиоизотопов, переданных из бассейна хранения. Способ дополнительно включает в себя передачу выбранных радиоизотопов, не использованных для выполнения одной или более радиоактивных капсул, непосредственно из сборочной камеры в бассейн хранения с использованием, по меньшей мере, одного передаточного вала.

Дополнительные области применения настоящих идей станут понятными из описания, приведенного в данном документе. Необходимо понимать, что описание и конкретные примеры предназначены только в целях иллюстрации, и подразумевается, что они не ограничивают объем настоящих идей.

Далее изобретение будет пояснено более подробно с ссылкой на прилагаемые чертежи, представленные только для наглядности и не ограничивающие объем настоящих идей, на которых:

Фиг.1 - вид в изометрии комплекса для хранения радиоактивного вещества в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего раскрытия.

фиг.2 - вид сбоку комплекса для хранения радиоактивного вещества на фиг.1 в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего раскрытия.

фиг.3 - вид сбоку комплекса для хранения радиоактивного вещества на фиг.1 в соответствии с другими различными вариантами осуществления настоящего раскрытия.

Фиг.4 - вид в изометрии сборочного цеха комплекса для хранения радиоактивного вещества на фиг.1 с удаленными защищающими от радиации и герметичными стенками и потолком для иллюстрации множества внутренних сборочных секций в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего раскрытия.

Фиг.5 - вид в изометрии части внутренней части сборочной камеры сборочного цеха комплекса для хранения радиоактивного вещества на фиг.1 в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего раскрытия.

Фиг.6 - вид в разрезе комплекса для хранения радиоактивного вещества на фиг.1, иллюстрирующий расположенную систему транспортерной ленты в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего раскрытия.

Фиг.7 - вид в разрезе комплекса для хранения радиоактивного вещества на фиг.1, иллюстрирующий систему элеватора для передачи радиоактивных предметов из бассейна хранения комплекса непосредственно в сборочную камеру в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего раскрытия.

Фиг.8 - вид в разрезе сборочной камеры комплекса для хранения радиоактивного вещества на фиг.1, иллюстрирующий множество манипуляторов предметами, расположенных вдоль и проходящих через каждую из противоположных боковых стенок сборочной камеры в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего раскрытия.

фиг.9 - вид сбоку комплекса для хранения радиоактивного вещества на фиг.1, включающего в себя множество сборочных цехов, которые имеют доступ к бассейну хранения в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего раскрытия.

Нижеследующее описание является только примерным и, ни в коей мере, не предназначено для ограничения настоящих идей, применения или использований. В данном описании подобные ссылочные позиции будут использованы для ссылки на подобные элементы.

Фиг.1 и 2 иллюстрируют комплекс 10, выполненный с возможностью обеспечения безопасного хранения радиоактивных веществ, таких как радиоизотопы, и, кроме того, обеспечения быстрого, удобного и безопасного доступа к хранящемуся радиоактивному веществу для переработки радиоактивного вещества в различные полезные предметы и/или изделия. Например, в различных вариантах осуществления комплекс 10 включает в себя бассейн 14 хранения, соединенный со сборочным цехом 18 с помощью, по меньшей мере, одного вала 22 для передачи радиоактивного вещества. Хотя комплекс 10 может включать в себя один или более передаточных валов 22, соединяющих бассейн 14 хранения со сборочным цехом 18, для целостности и простоты комплекс 10 будет описан в данном документе, как включающий в себя пару резервных передаточных валов 22.

Бассейн 14 хранения выполнен для наполнения защищающей от радиации и охлаждающей жидкостью, например, водой, таким образом, чтобы множество радиоактивных предметов 26 и/или радиоактивных изделий, выполненных из радиоактивных предметов 26, могли быть погружены и хранится в ней. Радиоактивные изделия 28 и/или радиоактивные предметы 26 могут содержать любое радиоактивное вещество, такое как кобальт 60 (Co-60), иридий, никель и т.д. В различных вариантах осуществления защищающая от радиации и охлаждающая жидкость может циркулировать через охлаждающее устройство (не показано) для охлаждения жидкости с целью обеспечения необходимого охлаждения для хранящихся радиоактивных предметов 26 и/или изделий 28.

Охлаждающая жидкость поглощает теплоту радиоактивного распада, выделяемую радиоактивными предметами 26 и/или радиоактивными изделиями 28, погруженными в бассейне 14 хранения. Количество теплоты, необходимое для рассеивания, зависит от величины радиации в кюри бассейна 14 хранения и конкретных хранящихся радиоактивных предметов 26 и/или радиоактивных изделий. В качестве примера, если бы бассейн 14 хранения имел приблизительно свою емкость для хранения радиоактивных предметов 26 и/или радиоактивных изделий из кобальта 60, генерирующих 0,015 Вт/Ки, тогда бы охлаждающая жидкость (дополнительно циркулирующая через охлаждающее устройство) могла использоваться для поддержания радиоактивных предметов 26 и/или радиоактивных изделий при, приблизительно, 128,9°C. В альтернативных осуществлениях охлаждающая жидкость (дополнительно циркулирующая через охлаждающее устройство) может использоваться для поддержания радиоактивных предметов 26 и/или радиоактивных изделий при, приблизительно, от 73,3°C до 128,9°C.

Кроме того, подразумевается, что бассейн 14 хранения может иметь размеры для вмещения очень большого количества, например, тысяч радиоактивных предметов 26 и/или радиоактивных изделий 28. Сборочный цех 18 имеет защищающую от радиации и герметичную конструкцию, пригодную для безопасного вмещения радиоактивных предметов 26 и/или радиоактивных изделий, переданных непосредственно из бассейна 14 хранения в сборочный цех 18 с помощью передаточных валов 22. Как описано дополнительно ниже, в процессе работы для выполнения радиоактивного изделия (радиоактивных изделий) 28, радиоактивные предметы 26 выбираются из бассейна 14 хранения и передаются непосредственно в сборочный цех 18, в котором радиоактивные предметы 26 используются для выполнения одного или более радиоактивных изделий 28 для конкретного использования.

Например, в различных вариантах осуществления радиоактивные предметы 26 могут содержать стержни 32, содержащие различные радиоизотопы, имеющие различные интенсивности радиоактивного излучения, и радиоактивные изделия 28 могут содержать капсулы 34 с источником радиоактивного излучения, которые были выполнены с возможностью обеспечения заданных профилей радиоактивности в сборочном цехе 18 и возвращены в бассейны 14 хранения для безопасного хранения. В частности, большое количество радиоактивных стержней 32 и/или капсул 34 с источником радиоактивного излучения может храниться на множестве полок 40 в бассейне 14 хранения. Для сборки или выполнения капсул 34 с источником радиоактивного излучения, один или более радиоактивных стержней 32, содержащих конкретные радиоизотопы, могут передаваться непосредственно из бассейна 14 хранения в сборочную камеру 42 для содержания радиоактивного вещества сборочного цеха 18 с помощью передаточных валов 22. При передаче радиоактивных стержней 32 в сборочную камеру 42 стержни могут быть открыты для доступа к соответствующим радиоизотопам. Затем, радиоизотопы могут использоваться для создания одной или более капсул 34 с источником радиоактивного излучения, имеющих заданные профили радиоактивности. Затем, капсулы 34 с источником радиоактивного излучения могут быть или возвращены в бассейн 14 хранения для хранения или перевезены в заданное местоположение, например, в медицинское учреждение для использования при медицинской визуализации или лечении. В таких вариантах осуществления сборка также может называться камерой 42 для сборки капсул.

В различных вариантах осуществления сборочный цех 18 расположен над или выше и в непосредственной близости от бассейна 14 хранения, так что радиоактивные предметы 26 и/или радиоактивные изделия 28 перемещаются на относительно короткое расстояние передаточными валами 22 при передаче между бассейном 14 хранения и сборочным цехом 18. Например, в различных вариантах осуществления, как проиллюстрировано на фиг.1 и 2, бассейн 14 хранения может быть расположен внутри и под полом 30 комплекс 10, и сборочный цех 18 может быть расположен на полу 30 комплекс над и в непосредственной близости от бассейна 14 хранения. Следовательно, передаточные валы 22 располагаются внутри и под полом 30 и проходят между нижней частью боковой стенки 36 бассейна 14 хранения и полом 38 сборочной камеры 42. В качестве альтернативы, в других различных вариантах осуществления бассейн 14 хранения может быть расположен внутри и частично под полом 30 или сооружен на или над полом 30. В таких вариантах осуществления сборочный цех 18 будет поддерживаться над полом 30 или над верхней частью бассейна 14 хранения с передаточными валами 22, проходящими между ними.

Кроме того, в различных вариантах осуществления, как проиллюстрировано на фиг.3, сборочная камера 42 может включать в себя пристройку 44, проходящую от сборочной камеры 42 по направлению к бассейну 14 хранения. В частности, пристройка 44 располагается, по существу, над или через боковую стенку 36 бассейна хранения, так что передаточные валы 22 имеют, по существу, вертикальную ориентацию между бассейном 14 хранения и пристройкой 44.

Как показано на фиг.1 и 4, в различных вариантах осуществления сборочное помещение 18 обычно включает в себя сборочную камеру 42 и, по меньшей мере, одно блокировочное устройство 46, соединенное с, по меньшей мере, одним из противоположных концов 50 сборочной камеры 42. Сборочная камера 42 включает в себя противоположные защищающие от радиации и герметичные боковые стенки 54, каждая из которых соединяется с защищающим от радиации и герметичным потолком 58. Защищающие от радиации и герметичные боковые стенки 54 и потолок 58 обеспечивают окружающую среду с защитой от радиации внутри сборочной камеры 42, которая локализует радиоактивное излучение радиоактивных предметов 26 и/или радиоактивных изделий 28, переданных из бассейна 14 хранения в сборочную камеру 42. Как показано на фиг.4, каждое блокировочное устройство 46 включает в себя защищающую от радиации и герметичную дверь 62 блокировочного устройства, выполненную с возможностью обеспечения защиты от радиации внутри сборочной камеры 42, когда она находится в закрытом положении. Когда она находится в открытом положении каждая защищающая от радиации и герметичная дверь 62 блокировочного устройства обеспечивает вход и выход в и из сборочной камеры 42 для удаления собранных радиоактивных изделий, например, капсул 34 с источником радиоактивного излучения. Каждое блокировочное устройство 46 дополнительно включает в себя, по меньшей мере, одну наружную входную дверь 66, выполненную с возможностью обеспечения доступа в соответствующее блокировочное устройство 46 для расположения и/или удаления предметов, таких как контейнеры для перевозки собранных радиоактивных изделий 28 из сборочной камеры 42.

Как показано на фиг.4 и 5, в различных вариантах осуществления сборочная камера 42 включает в себя множество защищающих от радиации перегородок 70 внутри сборочной камеры 42. Защищающие от радиации перегородки 70 образуют множество внутренних сборочных секций или участков 74, используемых для сборки или выполнения радиоактивных изделий, например, капсул 34 с источником радиоактивного излучения. В различных вариантах осуществления высота h каждой защищающей от радиации перегородки 70 составляет только часть высоты H внутренней части сборочной камеры 42. Кроме того, предполагается, что в различных вариантах осуществления защищающие от радиации перегородки 70 можно перемещать, т.е., можно перемещать внутри сборочной камеры 42 для образования сборочных секций 74 разного размера. Кроме того, сборочная камера 42 может включать в себя мостовое крановое устройство 78, выполненное с возможностью контролируемого перемещения от одного конца 50 сборочной камеры 42 к противоположному концу 50 вдоль последовательно соединенных направляющих или кабелей 82, которые проходят от одного конца 50 сборочной камеры 42 к противоположному концу 50, например, проходят между противоположными блокировочными устройствами 46. Более конкретно, мостовое крановое устройство 78 включает в себя лебедку 80, которая может перемещаться с возможностью управления вдоль длины L рамы 81 кранового устройства 78. Таким образом, крановое устройство 78 выполнено с возможностью перемещения радиоактивных предметов 26 и собранных изделий 28 над защищающими от радиации перегородками 70 и между любыми из различных сборочных секций 74, между любой из различных сборочных секций 74 и любого из блокировочных устройств 46 и между противоположными блокировочными устройствами 46.

Как показано на фиг.4, 5 и 6, в других различных вариантах осуществления помимо мостового кранового устройства 78 сборочная камера 42 может включать в себя расположенную под полом транспортерную ленту 84, расположенную внутри и/или под полом 38 сборочной камеры 42. Расположенная под полом транспортерная лента 84 может быть выполнена из любого пригодного материала, являющегося коррозионно-стойким. Например, в различных вариантах осуществления расположенная под полом транспортерная лента 84 может быть выполнена из нержавеющей стали или подобных материалов. Для обеспечения доступа к расположенной под полом транспортерной ленте 84 пол 38 сборочной камеры включает в себя отверстие 86, которое проходит в продольном направлении вдоль пола 38 под сборочными секциями 74. Транспортерная лента 84 расположена под отверстием 86 и выполнена с возможностью контролируемого перемещения радиоактивных предметов 26 и изделий 28 между различными сборочными секциями 74 под защищающими от радиации перегородками 70.

Как показано на фиг.4 и 5, в различных вариантах осуществления сборочная камера 42 может включать в себя одну или более подвижных разделительных панелей 90, выполненных с возможностью соединения или стыковки с верхней частью любой из защищающих от радиации перегородок 70. При соединении или стыковки с одной из защищающих от радиации перегородок 70 соответствующая подвижная разделительная панель 90 и защищающая от радиации перегородка 70 образуют стенку полной длины, проходящую, по существу, от пола 38 до потолка 58 и от стенки 54 до стенки 54 сборочной камеры 42. В различных вариантах осуществления разделительные панели 90 могут поддерживаться с возможностью скольжения направляющими 82 кранового устройства и подвешиваться к ним. Таким образом, разделительные панели 90 могут перемещаться вдоль, т.е., скользить вдоль направляющих 82 для расположения соответствующей разделительной панели 90 в контакте с верхней частью соответствующей защищающей от радиации перегородки 70. Затем, соответствующая разделительная панель 90 может быть соединена с соответствующей защищающей от радиации перегородкой 70 с помощью любого пригодного сопрягающего и/или соединительного средства. Например, разделительные панели 90 и защищающие от радиации перегородки 70 могут быть выполнены с возможностью соединения в шип или посредством любого другого блокировочного соединения. Соответствующая разделительная панель 90 может соединяться с соответствующей защищающей от радиации перегородкой 70 с использованием любых пригодных крепежных средств, таких как гайки и болты, стопорные штифты, или любых других пригодных стопорных средств.

В различных вариантах осуществления сборочные секции 74 включают в себя, по меньшей мере, одну распределительную секцию 74A, например, находящуюся в самой середине сборочную секцию 74, и, по меньшей мере, еще одну сборочную секцию 74 для выполнения одного или более радиоактивных изделий. Конец 92 для смещения каждого передаточного вала 22 (показан на фиг.2) соединен с соответствующим отверстием 94 в полу 38 распределительной секции 74A. Отверстия 94 распределительной секции образуют впускное отверстие в сборочную камеру 42 и выпускное отверстие из сборочной камеры 42 для радиоактивных предметов 26 и/или изделий 28, передаваемых непосредственно в бассейн 14 хранения и из бассейна 14 хранения. Подобным образом, конец 98 для хранения каждого передаточного вала (показан на фиг.2) соединен с соответствующим отверстием 102 в боковой стенке 36 (показана на фиг.1) бассейне хранения. Отверстия 102 бассейна хранения образуют впускное отверстие в бассейн 14 хранения и выпускное отверстие из бассейна 14 хранения для радиоактивных предметов 26 и/или изделий 28, передаваемых непосредственно в распределительную секцию 74A сборочной камеры и из распределительной секции 74A сборочной камеры. Таким образом, радиоактивные предметы 26 и/или изделия 28 могут непосредственно передаваться из бассейна 14 хранения в распределительную секцию 74A с помощью передаточных валов 22, отверстий 94 распределительной секции и отверстий 102 бассейна хранения.

Как показано на фиг.3 и 7, в различных вариантах осуществления каждый передаточный вал 22 включает в себя систему 106 элеватора, выполненную с возможности передачи радиоактивных предметов 26 и/или изделий 28, например, радиоизотопных стержней 32 и/или радиоактивных капсул 34 с источником радиоактивного излучения, непосредственно из бассейна 14 хранения в сборочную камеру 42 через соответствующий передаточный вал 22. В различных осуществлениях система 106 элеватора дополнительно выполнена с возможностью передачи радиоактивных предметов 26 и/или изделий 28, например, радиоизотопных стержней 32 и/или радиоактивных капсул 34 с источником радиоактивного излучения, непосредственно из сборочной камеры 42 в бассейн 14 хранения через соответствующий передаточный вал 22. Система 106 элеватора включает в себя, по меньшей мере, один поддон 110, соединенный с конвейером 114, выполненным с возможностью перемещения подноса (подносов) 110 внутри соответствующего передаточного вала 22 непосредственно между бассейном 14 хранения и сборочной камерой 42. Система 106 элеватора, включающая в себя поднос (подносы) 110 и конвейер 114, может быть выполнена из любого пригодного материала, являющегося коррозионно-стойким. Например, в различных вариантах осуществления система 106 элеватора, включающая поднос (подносы) 110 и конвейер 114, может быть выполнена из нержавеющей стали или подобных материалов.

Конвейер 114 может быть любой системой, устройством или механизмом, пригодными для транспортировки, т.е., передачи, перемещения или переноса, подноса (подносов) 110 системы элеватора и любых радиоактивных предметов 26 и/или изделий 28, расположенных на нем, вдоль внутренней длины соответствующего передаточного вала 22. Например, конвейер 114 может быть системой типа транспортерной ленты, системой цепного типа, системой типа кабельного шкива, системой типа резьбового вала, любым их сочетанием или любой другой пригодной конвейерной системой.

Как показано на фиг.1, 5, 6 и 8, в различных вариантах осуществления сборочная камера 42 включает в себя множество отверстий 118 для манипуляторов, расположенных на расстоянии друг от друга вдоль каждой из боковых стенок 54 сборочной камеры и проходящих через каждую из боковых стенок 54 сборочной камеры. Сборочная камера 42 дополнительно включает в себя множество манипуляторов 122 предметами, которые расположены на расстоянии друг от друга вдоль каждой боковой стенки 54 сборочной камеры и проходят через каждое из отверстий 118 для манипуляторов. Манипуляторами 122 предметами могут быть роботизированные руки, выполненные с возможностью шарнирного соединения в соответствии с конструкцией для выполнения радиоактивных изделий 28. С этой целью, соответствующие роботизированные руки могут работать с приспособлением, таким как захват, сварочный аппарат, гайковерты и т.д., для выполнения радиоактивных изделий 28.

Как будет понятно, манипуляторы 122 предметами управляются персоналом производственного помещения, например, операторами 126 (см. фиг.8) с внешней стороны, т.е. снаружи сборочной камеры 42. Более конкретно, операторы 126 управляют органами управления, (не показаны), установленными на проксимальном конце 130 каждого манипулятора 122 предметами, который выступает или проходит наружу от соответствующей боковой стенки 54 сборочной камеры. Органами управления, оперируемые операторами, управляют перемещением и работой дистального конца 134 каждого соответствующего манипулятора 122 предметами, который выступает или проходит в сборочную камеру 42. В частности, дистальный конец 134 каждого манипулятора 122 предметами проходит в соответствующую сборочную секцию 74/74A для манипулирования радиоактивными предметами 26 и/или изделиями 28 в сборочных секциях 74/74A. Следовательно, для перемещения радиоактивных предметов 26, например, радиоактивных стержней 32, между и в сборочных секциях 74/74A и для сборки/выполнения радиоактивных изделий 28, например, капсул 34 с источником радиоактивного излучения, оператор 126 управляет перемещением и действиями дистальных концов 134 манипуляторов предметами в сборочной камере 42 посредством манипулирования органами управления на проксимальных концах 130 манипуляторов предметами. В различных вариантах осуществления сборочная камера 42 включает в себя один или более манипуляторов 122 предметами для каждой сборочной секции 74/74A. Следовательно, множество радиоактивных изделий 28, например, капсул 34 с источником радиоактивного излучения, может быть собрано, по существу, одновременно с использованием множества сборочных секций 74/74A и соответствующих манипуляторов 122 предметами.

Во время работы для сборки или выполнения одного или более радиоактивных изделий 28, один или более радиоактивных предметов 26, например, радиоизотопных стержней 32, хранящихся в бассейне 14 хранения, выбираются, извлекаются с соответствующей одной из множества полок 40 и перемещаются к одному из отверстий 102 боковой стенки бассейна хранения. Радиоактивный предмет (радиоактивные предметы) 26 выбирается/выбираются на основании конкретных заданных параметров конкретного предмета (конкретных предметов) 26, т.е. размера, материала, изотопа, радиоактивности и т.д. При перемещении выбранного радиоактивного предмета )радиоактивных предметов) 26 к отверстиям 102 боковой стенки бассейна хранения, радиоактивный предмет (радиоактивные предметы) 26 размещают на поддон 110 системы элеватора для передачи непосредственно в распределительную секцию 74A сборочной камеры.

Любое пригодное средство может быть использовано для удаления выбранного радиоактивного предмета (радиоактивных предметов) 26 с соответствующей полки (полок) 40, перемещения выбранного радиоактивного предмета (радиоактивных предметов) 26 к одному из отверстий 102 боковой стенки бассейна хранения и размещения выбранного радиоактивного предмета (радиоактивных предметов) 26 на поддоне 110 системы элеватора. Например, роботизированные устройства, механизмы, узлы или системы (не показаны) могут быть использованы для выбора радиоактивного предмета (радиоактивных предметов) 26, перемещения их к одному из отверстий 102 боковой стенки бассейна хранения и размещения их на поддоне 110 системы элеватора. В качестве альтернативы, длинные механические захватные шесты могут быть расположены в бассейне хранения и манипулироваться вручную персоналом производственного помещения с пола 30 производственного помещения для выбора радиоактивного предмета (радиоактивных предметов) 26, перемещения их к одному из отверстий 102 боковой стенки бассейна хранения и размещения их на поддоне 110 системы элеватора.

После размещения выбранного радиоактивного предмета (радиоактивных предметов) 26 на поддоне 110 системы элеватора, конвейер 114 системы элеватора приводится в действие для передачи радиоактивного предмета (радиоактивных предметов) 26 непосредственно из бассейна 14 хранения через соответствующий передаточный вал 22 непосредственно в сборочную камеру 42, т.е., непосредственно в распределительную секцию 74A. Манипуляторы 122 предметами, и/или мостовое крановое устройство 78, и/или расположенная под полом система 84 конвейера, затем, могут приводиться в действие для манипулирования переданным радиоактивным предметом (переданными радиоактивными предметами) 26 и перемещения его (их) из распределительной секции 74A в одну или более из других различных сборочных секци1 74. При доставке радиоактивного предмета (радиоактивных предметов) 26 в одну или более сборочных секций 74, персонал производственного помещения может управлять манипуляторами 122 предметами для сборки/выполнения радиоактивных изделий, например, капсул 34 с источником радиоактивного излучения. Манипуляторы 122 предметами могут также использоваться для размещения или упаковки собранных/выполненных радиоактивных изделий в защитные емкости или контейнеры. Затем, мостовое крановое устройство 78 может быть приведено в действие для перемещения упакованных радиоактивных изделий в одно из блокировочных устройств 46, из которого упакованные радиоактивные изделия могут безопасно удаляться для доставки в выбранное местоположение.

Затем, манипуляторы 122 предметами, и/или мостовое крановое устройство 78, и/или расположенная под полом система 84 конвейер могут быть приведены в действие для манипулирования неиспользованным радиоактивным предметом (неиспользованными радиоактивными предметами) 26 и перемещения его (их) из одной или более сборочных секций 74 в распределительную секцию 74A для возврата в бассейн 14 хранения. Неиспользованный радиоактивный предмет (неиспользованные радиоактивные предметы) 26, затем, помещают в одно из отверстий 94 пола распределительной секции и на соответствующий поддон 110 системы элеватора. Конвейер 114 системы элеватора, затем, приводится в действие для передачи неиспользованного радиоактивного предмета (неиспользованных радиоактивных предметов) 26 непосредственно из сборочной камеры 42, т.е., непосредственно из распределительной секции 74A, через соответствующий передаточный вал 22 и непосредственно в соответствующее отверстие 102 боковой стенки бассейна хранения. Возвращенный неиспользованный радиоактивный предмет (возвращенные неиспользованные радиоактивные предметы) 26, затем, может быть возвращен (могут быть возвращены) на соответствующую полку 40, погруженную в защищающую и охлаждающую жидкость бассейна 14 хранения.

Как показано на фиг.9, в различных вариантах осуществления производственное помещение 10 может включать в себя два или более сборочных цехов 18, соединенных с единственным бассейном 14 хранения через соответствующие передаточные валы 22. Следовательно, два или более сборочных цехов 18 могут иметь непосредственный доступ к единственному бассейну 14 хранения. Более конкретно, выбранные радиоактивные предметы 26, например, радиоактивные стержни 34, хранящиеся в бассейне хранения, могут одновременно или параллельно передаваться непосредственно в любой их сборочных цехов 18 через соответствующие передаточные валы 22 для одновременной или параллельной сборки множества радиоактивных изделий 28, например, капсул 34 с источником радиоактивного излучения, как описано выше.

Необходимо понимать, что пространственные относительные термины, такие как «под», «внизу», «нижний», «над», «верхний» и тому подобное могут использоваться в данном документе для упрощения описания одного элемента или зависимости признака (признаков) относительно другого элемента (элементов) или признака (признаков), как проиллюстрировано на чертежах. Будет понятно, что пространственные относительные термины предназначены для включения разных ориентаций устройства во время использования или работы помимо ориентации, показанной на чертежах. Например, если устройство на чертежах перевернуто, элементы, описанные как «внизу» или «под», другими элементами или признаки будут тогда ориентированы «над» другими элементами или признаками. Таким образом, примерный термин «внизу» может включать в себя как ориентацию сверху, так и снизу. Устройство может быть иначе ориентировано (повернуто на 90 градусов или находиться в других ориентациях), и пространственные относительные идентификаторы, используемые в данном документе, истолковываются соответственно.

Описание в данном документе является лишь примерным, и, таким образом, подразумевается, что изменения, которые не отходят от сущности, которая описана, входят в объем идей. Такие изменения не должны рассматриваться как отход от сущности и объема идей.

Перечень элементов

8564-000164

10 - комплекс

14 - бассейн хранения

18 - сборочный цех

22 - передаточный вал (передаточные валы)

26 - радиоактивные предметы

28 - радиоактивные изделия

30 - пол комплекса

32 - стержни

34 - капсулы с источником радиоактивного излучения

36 - боковая стенка бассейна хранения

38 - пол сборочной камеры

40 - полка

42 - сборочная камера

44 - пристройка сборочной камеры

46 - блокировочные устройства

50 - концы сборочной камеры

54 - боковые стенки сборочной камеры

58 - потолок сборочной камеры

62 - защищающая от радиации и герметичная дверь блокировочного устройства

66 - наружная входная дверь блокировочного устройства

70 - защищающие от радиации перегородки

74 - сборочные секции/участки

78 - крановое устройство

80 - лебедка кранового устройства

81 - рама кранового устройства

82 - направляющие/кабели кранового устройства

84 - расположенная под полом система транспортерной ленты

86 - отверстие в полу сборочной камеры

88 -

90 - разделительные панели

92 - конец для смещения передаточного вала

94 - отверстия в полу распределительной секции

98 - конец для хранения передаточного вала

102 - отверстия в боковой стенке бассейна хранения

106 - система элеватора

110 - поддон системы элеватора

114 - конвейер системы элеватора

116 - отверстия для манипуляторов

122 - манипуляторы предметами

126 - операторы

130 - проксимальный конец манипуляторов предметами

134 - дистальный конец манипуляторов предметами

Изобретение относится к системам и способу хранения и обработки радиоизотопов. Система включает в себя бассейн хранения для хранения множества радиоактивных предметов, погруженных в защищающую от радиации и охлаждающую жидкость. Система дополнительно включает в себя сборочный цех, расположенный над бассейном хранения, для выполнения одного или более радиоактивных изделий с использованием радиоактивных предметов, переданных из бассейна хранения. Сборочный цех содержит сборочную камеру, включающую в себя внутренние секции с перегородками. Причем секции включают в себя распределительную секцию, с которой соединен конец для смещения передаточного вала. Кроме того, система включает в себя, по меньшей мере, один передаточный вал, соединяющий бассейн хранения и сборочный цех. Передаточный вал используется для передачи радиоактивных предметов непосредственно из бассейна хранения в сборочный цех и непосредственно из сборочного цеха в бассейн хранения. Изобретение позволяет упростить процесс манипуляции с различными радиоизотопами в складских помещениях. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Система для хранения радиоактивного вещества, содержащая: бассейн хранения для хранения множества радиоактивных предметов, погруженных в защищающую от радиации и охлаждающую жидкость; сборочный цех, расположенный над бассейном хранения, для создания одного или более радиоактивных изделий с использованием радиоактивных предметов, переданных из бассейна хранения, причем сборочный цех содержит сборочную камеру, включающую в себя множество внутренних секций, имеющих перегородки, защищающие от радиации между соседними секциями, причем секции включают в себя распределительную секцию, с которой соединен конец для смещения каждого передаточного вала, и, по меньшей мере, одну сборочную секцию для создания в ней одного или более радиоактивных изделий; и, по меньшей мере, один передаточный вал, соединяющий бассейн хранения и сборочный цех, для передачи радиоактивных предметов из бассейна хранения в сборочный цех и из сборочного цеха в бассейн хранения.

2. Система по п.1, в которой каждый передаточный вал содержит систему элеватора, выполненную с возможностью транспортировки радиоактивных предметов из бассейна хранения в сборочный цех и из сборочного цеха в бассейн хранения.

3. Система по п.1, в которой защищающие перегородки выполнены с возможностью перемещаться в сборочном цеху.

4. Система по п.1, в которой сборочный цех содержит, по меньшей мере, одно блокировочное устройство, соединенное с, по меньшей мере, одним из противоположных концов сборочной камеры.

5. Система по п.4, в которой сборочный цех дополнительно содержит крановое устройство в сборочной камере, выполненное с возможностью перемещения радиоактивных предметов над защищающими перегородками между множеством секций и между множеством секций и, по меньшей мере, одним блокировочным устройством.

6. Система по п.4, в которой сборочный цех дополнительно содержит систему конвейера в или под полом сборочной камеры, выполненную с возможностью перемещения радиоактивных предметов под защищающими перегородками между множеством секций и между множеством секций и, по меньшей мере, одним блокировочным устройством.

7. Система по п.1, в которой каждая из противоположных наружных стенок, по меньшей мере, одной секции содержит, по меньшей мере, одно отверстие для манипулятора предметами, которое проходит через соответствующую наружную стенку, причем каждое отверстие для манипулятора предметами выполнено для обеспечения доступа соответствующего манипулятора предметами к секции, причем каждый манипулятор предметами управляется снаружи сборочной камеры и выполнен с возможностью манипулирования радиоактивными предметами в каждой из секций для сборки одного или более радиоактивных изделий.

8. Система по п.1, дополнительно содержащая второй сборочный цех, расположенный над бассейном хранения и соединенный с бассейном хранения через, по меньшей мере, один второй передаточный вал, для создания одного или более радиоактивных изделий с использованием радиоактивных предметов, переданных из бассейна хранения с помощью, по меньшей мере, одного второго передаточного вала.

9. Система для хранения радиоактивного вещества, содержащая: бассейн хранения, расположенный в и под полом системы и предназначенный для хранения множества радиоизотопов, погруженных в защищающую от радиации и охлаждающую жидкость; цех по сборке капсул, расположенный на полу системы над бассейном хранения, причем цех по сборке капсул содержит сборочную камеру, включающую в себя множество внутренних секций для изготовления одной или более радиоактивных капсул с использованием радиоизотопов, переданных из бассейна хранения в цех по сборке капсул, причем сборочная камера дополнительно включает в себя множество защищающих от радиации перегородок между соседними секциями, и секции содержат распределительную секцию, с которой соединен конец для смещения каждого передаточного вала, и, по меньшей мере, одну сборочную секцию для выполнения в ней одной или более радиоактивных капсул; и, по меньшей мере, один передаточный вал, соединяющий бассейн хранения и цех по сборке капсул, для обеспечения прямого доступа к бассейну хранения из цеха по сборке капсул для передачи радиоизотопов из бассейна хранения в цех по сборке капсул и из цеха по сборке капсул в бассейн хранения.

10. Система по п.9, в которой каждый передаточный вал содержит систему элеватора, выполненную с возможностью транспортировки радиоизотопов из бассейна хранения в сборочную камеру и из сборочной камеры в бассейн хранения.

11. Система по п.9, в которой защищающие перегородки выполнены с возможностью перемещаться в сборочной камере.

12. Система по п.9, в которой цех по сборке капсул дополнительно содержит пару противоположных блокировочных устройств, соединенных с противоположными концами сборочной камеры.

13. Система по п.12, в которой сборочный цех дополнительно содержит крановое устройство в сборочной камере, выполненное с возможностью перемещения радиоизотопов через защищающие перегородки между множеством секций и между множеством секций и блокировочными устройствами.

14. Система по п.12, в которой сборочный цех дополнительно содержит систему конвейера в или под полом сборочной камеры, выполненную с возможностью перемещения радиоизотопов под защищающими перегородками между множеством секций и между множеством секций и блокировочными устройствами.

15. Система по п.9, в которой каждая из противоположных наружных стенок, по меньшей мере, одной секции содержит, по меньшей мере, одно отверстие для манипулятора предметами, которое проходит через соответствующую наружную стенку, причем каждое отверстие для манипулятора предметами выполнено для обеспечения доступа соответствующего манипулятора предметами к секции, причем каждый манипулятор предметами управляется снаружи сборочной камеры и выполнен с возможностью манипулирования радиоактивными предметами в каждой из секций для сборки одного или более радиоактивных изделий.

16. Система по п.9, дополнительно содержащая второй цех по сборке капсул, расположенный над бассейном хранения и соединенный с бассейном хранения через, по меньшей мере, один второй передаточный вал, для изготовления одной или более радиоактивных капсул с использованием радиоизотопов, переданных из бассейна хранения с помощью, по меньшей мере, одного второго передаточного вала.

17. Способ хранения радиоактивного вещества, согласно которому: хранят множество радиоизотопов, погруженных в защищающую от радиации и охлаждающую жидкость в бассейне хранения; передают выбранные радиоизотопы непосредственно из бассейна хранения в сборочную камеру сборочного цеха, расположенного над бассейном хранения, с использованием, по меньшей мере, одного передаточного вала, соединяющего бассейн хранения и сборочный цех; изготавливают одну или более радиоактивных капсул в сборочной камере с использованием радиоизотопов, переданных из бассейна хранения, при этом при изготовлении одной или более радиоактивных капсул перемещают радиоизотопы через одну или более из множества защищающих перегородок между множеством внутренних секций сборочной камеры и между множеством внутренних секций и парой противоположных блокировочных устройств, соединенных с противоположными концами сборочной камеры, с использованием кранового устройства, выполненного с возможностью работы в сборочной камере; и передают выбранные радиоизотопы, не использованные для изготовления одной или более радиоактивных капсул, непосредственно из сборочной камеры в бассейн хранения с использованием, по меньшей мере, одного передаточного вала.

18. Способ по п.17, согласно которому при передаче выбранных радиоизотопов размещают выбранные радиоизотопы на системе элеватора, выполненной с возможностью работы в каждом передаточном валу, для транспортировки радиоизотопов непосредственно из бассейна хранения в сборочную камеру и непосредственно из сборочной камеры в бассейн хранения.

19. Способ по п.17, согласно которому при изготовлении одной или более радиоактивных капсул перемещают радиоизотопы под одной или более из множества защищающих перегородок между множеством внутренних секций сборочной камеры и между множеством секций и парой противоположных блокировочных устройств, соединенных с противоположными концами сборочной камеры, с использованием системы конвейера, выполненной с возможностью работы в или под полом сборочной камеры.

20. Способ по п.17, согласно которому дополнительно осуществляют манипулирование радиоактивными предметами в каждой из множества внутренних секций сборочной камеры для сборки одного или более радиоактивных изделий, в котором каждая из противоположных наружных стенок, по меньшей мере, одной из множества внутренних секций содержит, по меньшей мере, одно отверстие для манипулятора предметами, которое проходит через соответствующую наружную стенку, причем каждое отверстие для манипулятора предметами выполнено для обеспечения доступа соответствующего манипулятора предметами в секцию, причем каждый манипулятор предметами выполнен с возможностью управления с наружной стороны сборочной камеры и выполнен с возможностью манипулирования радиоактивными предметами в каждой из секций для сборки одного или более радиоактивных изделий.

21. Способ по п.17, согласно которому при передаче выбранных радиоизотопов передают выбранные радиоизотопы непосредственно между бассейном хранения и сборочными камерами множества сборочных цехов, расположенных над бассейном хранения, с использованием, по меньшей мере, одного из множества передаточных валов, соединяющих бассейн хранения и сборочные цеха.