DESCRIPTION

DOMAINE TECHNIQUE

La présente invention se rapporte au domaine des emballages de transport et/ou d'entreposage de matières radioactives, par exemple des assemblages de combustible nucléaire ou des déchets radioactifs.

Plus précisément, la présente invention se rapporte à un emballage comprenant à sa périphérie une enveloppe extérieure de protection radiologique.

ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE

De l'art antérieur, il est connu de venir rapporter une enveloppe extérieure de protection radiologique, autour d'un corps latéral d'un emballage. La fonction recherchée avec cette enveloppe réside dans la protection contre le rayonnement gamma, et/ou dans l'absorption neutronique afin de respecter les critères radiologiques réglementaires autour de l'emballage, lorsque celui-ci est chargé de matières radioactives.

Cette enveloppe peut être obtenue par l'empilement de structures annulaires unitaires, comme cela est par exemple connu du document EP 2 041 753. Dans cette réalisation, les structures empilées axialement définissent ensemble une surface radiale extérieure de l'emballage, qui s'avère assez facilement décontaminable, et capable de répondre aux exigences actuelles en matière de décontamination.

Chaque structure annulaire unitaire de l'empilement est traversée axialement par une multitude d'orifices. L'alignement axial des orifices traversant les différentes structures permet de former une pluralité de cavités axiales s'étendant chacune sur toute la longueur de l'enveloppe. Ces cavités sont ensuite comblées par le matériau de protection radiologique, qui prend alors la forme d'une pluralité de bandes axiales de protection radiologique réparties circonférentiellement dans l'enveloppe.

Cette conception permet certes d'atteindre l'objectif d'une décontamination aisée de la surface radiale extérieure de l'emballage, mais elle requiert un assemblage compliqué des structures annulaires unitaires. En effet, celles-ci doivent être parfaitement indexées angulairement les unes par rapport aux autres, afin de reconstituer convenablement les cavités axiales de logement des bandes de protection radiologique.

De nombreux autres inconvénients découlent de cette conception, parmi lesquels une fonction de conduction thermique fortement dégradée au sein de l'enveloppe. Cela s'explique par le fait que les bandes axiales se recouvrent partiellement les unes les autres selon la direction radiale, afin de limiter au mieux les fuites radiologiques dans cette direction. Ce recouvrement entraîne une complexification notable de la forme des parois radiales qui définissent les cavités axiales, créant ainsi des chemins de conduction thermique radiaux peu optimisés.

Par conséquent, il existe un besoin d'optimisation de la conception des emballages existants, afin de pallier les inconvénients décrits ci-dessus.

EXPOSÉ DE L'INVENTION

Pour répondre à ce besoin, l'invention a pour objet un emballage pour le transport et/ou l'entreposage de matières radioactives, comprenant les caractéristiques de la revendication 1.

L'invention se révèle ainsi avantageuse en ce qu'elle permet la conservation d'une enveloppe extérieure d'emballage facilement décontaminable, réalisée par la multiplicité des parois annulaires externes des structures unitaires, tout en améliorant la fonction de conduction thermique grâce aux parois radiales de conduction thermique qui peuvent présenter un chemin radial plus direct. De plus, la paroi annulaire interne au contact du corps latéral d'emballage permet d'améliorer les échanges thermiques entre ce corps latéral et la structure annulaire unitaire, grâce à une surface de contact importante. Le fait d'intégrer la paroi annulaire interne à la structure annulaire unitaire évite d'avoir à rapporter fixement, sur le corps latéral d'emballage, une platine de transfert thermique entre ce même corps latéral et la structure annulaire unitaire. Cette paroi annulaire interne, en plus de conférer une protection contre les rayonnements gamma, facilite la mise en place et le maintien de la protection radiologique dans la cavité, en participant à la délimitation de celle-ci.

En outre, la conception proposée facilite grandement l'assemblage de l'enveloppe extérieure, car la formation des cavités de logement des éléments de protection radiologique ne requiert plus d'indexation angulaire précise des structures les unes par rapport aux autres. Egalement, les éléments de protection radiologique peuvent avantageusement être mis en place progressivement, au fur et à mesure de la réalisation de l'empilement des structures annulaires unitaires.

D'autres avantages découlent de la conception propre à l'invention, comme par exemple l'amélioration de la protection radiologique qui peut à présent être annulaire, en comparaison des bandes axiales moins performantes de l'art antérieur.

Il devient aussi possible d'adapter localement la performance radiologique du matériau, au besoin de protection spécifique associé à la position axiale de ce matériau. En effet, les cavités annulaires qui se succèdent axialement peuvent ne pas toutes être remplies avec un même matériau de protection radiologique. A cet égard, au centre de l'emballage, il sera par exemple utilisé un matériau présentant une plus forte capacité de protection radiologique que celle d'un autre matériau utilisé pour combler les cavités annulaires situées à proximité des extrémités axiales de l'emballage. Cela conduit à un gain économique important, tout en offrant une protection radiologique satisfaisante. Cette spécificité s'avère d'autant plus intéressante qu'elle est obtenue sans modifier l'épaisseur des éléments de protection radiologique, ni celle des cavités annulaires qui les reçoivent.

Toujours parmi les autres avantages conférés par l'invention, il est cité l'amélioration du contrôle de la qualité de la protection radiologique, en particulier lorsque la protection est coulée in situ. En effet, il est possible d'avoir un accès visuel sur la protection radiologique placée dans sa cavité associée, avant que celle-ci ne soit fermée par la mise en place de la structure directement consécutive dans l'empilement. Cet accès visuel peut avantageusement s'opérer sur tout le périmètre de la protection radiologique. Ainsi, en cas de non-conformité, la protection peut être retouchée ou remplacée avant la fermeture de la cavité dans laquelle elle est logée.

L'invention présente par ailleurs au moins l'une des caractéristiques optionnelles suivantes, prises isolément ou en combinaison.

Chaque structure annulaire unitaire est monobloc, ce qui permet de limiter les coûts de fabrication, tout en conservant les fonctionnalités désirées pour cette structure annulaire unitaire.

Ledit élément de protection radiologique est un élément de protection neutronique, et chaque structure annulaire unitaire répond à la formule suivante :

0,02 < n.El/H < 0,3

avec :

- « n » correspondant au nombre total de structures annulaires unitaires empilées ;

- « El » correspondant à l'épaisseur de la paroi radiale de conduction thermique ; et

- « H » correspondant à la hauteur de l'enveloppe extérieure.

Il a en effet été déterminé, de manière surprenante, que plus le rapport n.El/H était élevé, plus la température maximale observée au sein des éléments de protection neutronique était faible. Ce rapport est ainsi supérieur à 0,02, tout en restant inférieur à 0,3 afin de conserver une protection neutronique suffisante. L'intervalle retenu pour le rapport n.El/H permet de satisfaire de manière très satisfaisante le critère thermique, ainsi que le critère de protection neutronique dans sa globalité au sein de l'emballage.

De préférence, l'emballage répond également à la formule suivante : n/H > 2

avec « H » exprimée en mètres.

Avec ce dimensionnement, l'épaisseur El des parois radiales de conduction thermique est limitée, de sorte que les fuites neutroniques observées localement au niveau de ces parois se trouvent avantageusement réduites. Egalement dans le but de réduire localement les fuites neutroniques, en particulier le débit de dose neutron à 2 mètres de la surface extérieure de l'enveloppe extérieure de l'emballage, chaque structure annulaire unitaire répond de préférence à la formule suivante :

L/El < 10

avec « L » correspondant à l'écartement radial entre les parois annulaires interne et externe.

De manière surprenante, il a en effet été déterminé que l'épaisseur El de la paroi radiale de conduction thermique constituait un facteur déterminant pour le débit de dose neutron à 2 mètres, plus d'ailleurs que l'écartement L pour lequel un effet de seuil a également été détecté, au-delà duquel l'augmentation de cet écartement L n'agit plus réellement sur le débit de dose neutron à 2 mètres.

De préférence, chaque structure annulaire unitaire présente une demi- section transversale en forme générale de U, avec la base du U formée par la paroi radiale de conduction thermique, et les deux branches du U respectivement formées par les parois annulaires externe et interne, l'intérieur du U forme la cavité annulaire logeant ledit au moins un élément de protection radiologique.

De préférence, pour chaque structure annulaire unitaire en forme de U, les deux extrémités libres des deux parois annulaires externe et interne se situent dans un même plan transversal de l'emballage.

D'autres formes sont bien évidemment possibles, comme une forme en H, qui est également particulièrement simple à obtenir, tout en offrant des performances élevées de conduction thermique.

La paroi radiale de conduction thermique de chaque structure annulaire unitaire présente, en demi-section transversale, la forme d'un segment de droite, de préférence orienté orthogonalement à l'axe central longitudinal.

Cette spécificité permet l'obtention d'une fonction de transfert thermique performante, car la paroi radiale forme alors un chemin direct de conduction de chaleur. Alternativement, le segment de droite pourrait être incliné différemment par rapport à l'axe central longitudinal. Le chemin de conduction thermique serait alors moins direct, mais la protection radiologique plus performante.

Selon une autre réalisation, la paroi radiale de conduction thermique de chaque structure annulaire unitaire présente, en demi-section transversale, au moins une rupture axiale de niveau entre une portion radialement externe de paroi, et une portion radialement interne de paroi. Ici encore, cela procure une meilleure protection radiologique, car il ne se produit aucune fuite radiale via les parois radiales de conduction thermique.

Dans chaque cavité annulaire, le/les éléments de protection radiologique forme un anneau de protection s'étendant sur 360°. Cet anneau s'étend de façon continue ou discontinue, et dans ce dernier cas obtenu avec plusieurs éléments de protection agencés bout-à-bout, il est de préférence prévu des zones de chevauchement circonférentiel au niveau de la jonction entre ces éléments.

Dans chaque cavité annulaire, chaque élément de protection radiologique est un élément coulé dans la cavité, ou un élément préfabriqué agencé dans cette cavité.

Au moins plusieurs desdites structures annulaires unitaires sont identiques, et de préférence la totalité d'entre elles. Cela permet une plus grande facilité de fabrication. Mais au contraire, pour au moins certaines d'entre elles, les structures annulaires peuvent présenter des géométries différentes pour adapter le volume des cavités annulaires et des protections radiologiques qui y sont logées, au besoin local en protection radiologique.

Chaque structure annulaire unitaire présente une demi-section transversale de forme constante, toujours pour des facilités de fabrication.

Dans toute demi-section transversale de chaque structure annulaire unitaire, la paroi radiale de conduction thermique présente une même épaisseur. Cela permet de conférer une performance thermique uniforme dans la direction radiale.

Le nombre de structures annulaires unitaires est compris entre 10 et 50, et la hauteur de l'enveloppe extérieure de protection radiologique formée par l'empilement de ces structures est comprise entre 1 et 4 m. L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un tel emballage pour le transport et/ou l'entreposage de matières radioactives ; comprenant la répétition des étapes successives suivantes :

- mise en place de l'une des structures annulaires unitaires dans l'empilement autour du corps latéral ;

- mise en place de chaque élément de protection radiologique dans la cavité annulaire définie en partie par la structure annulaire unitaire mise en place à l'étape précédente.

Ainsi, lorsque les structures annulaires unitaires doivent être chauffées avant leur mise en place dans l'empilement, il peut alors être avantageusement attendu le refroidissement de la structure annulaire assemblée autour du corps latéral, avant la mise en place de chaque élément de protection radiologique. Ces éléments de protection radiologique ne sont alors exposés à aucun risque de dégradation thermique.

L'invention a également pour objet un autre procédé de fabrication d'un tel emballage pour le transport et/ou l'entreposage de matières radioactives, comprenant la répétition des étapes successives suivantes :

- mise en place de chaque élément de protection radiologique dans la cavité annulaire définie en partie par l'une des structures annulaires unitaires ;

- mise en place, dans l'empilement autour du corps latéral, de la structure annulaire unitaire mentionnée à l'étape précédente, équipée de chaque élément de protection radiologique.

Cette mise en œuvre procure une grande facilité d'assemblage des composants de l'emballage, grâce en particulier au séquencement d'étapes ainsi qu'à la possibilité de fabriquer les moyens de protection radiologique séparément du corps latéral de l'emballage, voire sur un site de fabrication différent. Elle permet aussi une vérification aisée de la conformité des éléments de protection radiologique, avant la mise en place de la structure annulaire associée autour du corps latéral d'emballage. En cas de défaillance de l'un des éléments de protection radiologique, celui-ci peut être retouché ou remplacé, toujours avant la mise en place de la structure annulaire associée autour du corps latéral d'emballage. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description détaillée non limitative ci-dessous.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS

Cette description sera faite au regard des dessins annexés parmi lesquels ;

- la figure 1 représente une vue en coupe axiale longitudinale d'un emballage pour l'entreposage et/ou le transport de matières radioactives, selon un mode de réalisation préféré de la présente invention ;

- la figure la représente une vue en coupe transversale de l'emballage montré sur la figure 1, selon la ligne la-la de cette figure ;

- la figure 2 représente une vue en perspective de l'emballage montré sur la figure 1 ;

- la figure 3 représente une vue partielle en perspective de l'une des structures annulaires unitaires qui forment une enveloppe extérieure de protection radiologique de l'emballage montré sur les figures précédentes ;

- la figure 4 est une vue en coupe transversale de la structure montrée sur la figure 3 ;

- la figure 5 est une vue en demi-section transversale de la structure annulaire unitaire montrée sur les figures 3 et 4 ;

- la figure 6 représente schématiquement un procédé de fabrication de l'emballage montré sur les figures précédentes, selon une première possibilité de mise en œuvre ;

- la figure 7 représente schématiquement un procédé de fabrication de l'emballage montré sur les figures 1 à 5, selon une seconde possibilité de mise en œuvre ;

- la figure 8 représente une partie de l'emballage montré sur les figures 1 à 5, selon une alternative de réalisation ;

- la figure 9 représente une vue similaire à celle de la figure 5, avec la structure annulaire unitaire se présentant selon une alternative de réalisation ; - la figure 10 est une vue partielle en perspective de l'une des structures annulaires unitaires, selon encore une autre alternative de réalisation ; et

- la figure 11 est une vue en coupe transversale de la structure montrée sur la figure 10.

EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS

En référence tout d'abord aux figures 1 et 2, il est représenté un emballage 1 pour l'entreposage et/ou le transport de matières radioactives, comme des assemblages de combustible nucléaire ou des déchets radioactifs (non représentés).

Cet emballage 1 est représenté en position verticale d'entreposage, dans laquelle son axe central longitudinal 2 est orienté verticalement. Il repose sur un fond d'emballage 4, opposé à un couvercle amovible 6 selon la direction de la hauteur 8, parallèle à l'axe longitudinal 2. Entre le fond 4 et le couvercle 6, l'emballage 1 comporte un corps latéral 10 s'étendant autour de l'axe 2, et délimitant intérieurement un logement 12 pour les matière radioactives. Ce logement peut constituer une enceinte de confinement 12 destinée à recevoir les matières radioactives, par exemple agencées dans un panier de rangement également situé dans l'enceinte de confinement. Alternativement, l'enceinte de confinement est définie intégralement par un étui, également dénommé « canister », placé dans le logement 12 précité. Ce dernier est fermé axialement vers le haut par le couvercle 6, et vers le bas par le fond 4.

Le corps latéral 10 peut être réalisé d'un seul tenant, comme cela a été représenté sur la figure 1, ou bien par plusieurs viroles concentriques.

Autour du corps latéral 10, l'emballage 1 comporte une enveloppe extérieure de protection radiologique 14, propre à la présente invention.

L'enveloppe 14 est réalisée à l'aide de l'empilement axial d'une pluralité de structures annulaires unitaires 16, par exemple prévues dans un nombre n compris entre 10 et 50, sur une hauteur cumulée « H » de l'ordre de 1 à 4 m. Cette hauteur « H » de l'enveloppe extérieure 14 correspond sensiblement à celle du logement 12 selon la direction 8. Dans ce mode de réalisation préféré, toutes les structures 16 empilées selon l'axe 2 sont identiques, chacune solidaire et au contact d'une surface radiale extérieure 18 du corps latéral 10. A l'une des extrémités de l'empilement, correspondant à l'extrémité basse sur la figure 1, la dernière structure 16 peut néanmoins être revêtue d'une plaque de fermeture 20.

En référence à présent aux figures 3 à 5, il va être détaillé la conception de l'une des structures annulaires unitaires 16, représentée dans sa position telle qu'adoptée lorsqu'elle se trouve sur l'emballage en position verticale, avec le couvercle vers le haut comme sur les figures 1 et 2.

La structure 16 est de préférence réalisée d'un seul tenant. En d'autres termes, la structure annulaire 16 est monobloc, par exemple réalisée par forgeage puis usinage, ou encore par moulage, de préférence par un moulage en fonte. Ces techniques permettent de limiter les coûts de réalisation.

La structure 16 présente une demi-section transversale en forme générale de U, avec sa base orientée vers le haut. Une orientation inverse avec la base vers le bas serait bien évidemment envisageable, sans sortir du cadre de l'invention. Cette demi-section transversale conserve une forme constante, quel que soit le plan de section le long de la direction circonférentielle de cette structure 16.

La base du U forme une paroi radiale de conduction thermique 22. Elle adopte la forme d'un segment de droite qui est préférentiellement orthogonal à l'axe 2, pour un chemin de conduction plus direct vers l'extérieur de l'emballage. Cette paroi 22 présente une même épaisseur « El » dans toute demi-section transversale. Cette épaisseur « El » est par exemple comprise entre 5 et 40 mm, et préférentiellement comprise entre 15 et 25 mm. Comme cela sera décrit ultérieurement, son épaisseur est corrélée au nombre de structures 16, notamment dans le but que toutes les parois radiales réunies puissent évacuer une quantité de chaleur déterminée, dégagée par les matières radioactives.

L'extrémité intérieure de la paroi radiale de conduction thermique 22 est destinée à être au contact et solidaire de la surface radiale extérieure 18 du corps latéral 10. A son extrémité opposée, à savoir l'extrémité extérieure, la paroi radiale 22 est solidaire d'une paroi annulaire externe 24. En demi-section transversale, cette paroi 24 prend la forme d'un segment de droite parallèle à l'axe 2, et qui se projette vers le bas à partir de l'extrémité extérieure de la paroi radiale 22. A titre indicatif, il est noté que l'épaisseur « E2 » de la paroi 24 est essentiellement dépendante de sa capacité à absorber les rayonnements gamma générés par les neutrons, lorsque ces derniers se font absorber au sein de la protection radiologique, dans le cas où cette dernière est une protection neutronique comme cela sera décrit ci-après. L'épaisseur « E2 » peut être comprise entre 5 et 40 mm, et préférentiellement comprise entre 15 et 25 mm.

Enfin, à son extrémité intérieure, la paroi radiale 22 est solidaire d'une paroi annulaire interne 26 formant une seconde branche du U. La paroi annulaire interne 26 est elle aussi au contact et solidaire de la surface radiale extérieure 18 du corps latéral 10. Le contact est préférentiellement un contact surfacique, sur l'intégralité de la surface interne de la paroi annulaire 26. La solidarisation s'effectue par exemple par frettage, comme cela sera décrit ci-après. Alternativement, le contact peut être simplement glissant entre d'une part la paroi annulaire interne 26 et l'extrémité intérieure de la paroi radiale de conduction thermique 22 qui la prolonge axialement, et d'autre part la surface radiale extérieure 18 du corps latéral 10.

En demi-section transversale, cette paroi 26 prend également la forme d'un segment de droite parallèle à l'axe 2, et qui se projette vers le bas à partir de l'extrémité intérieure de la paroi radiale 22. A titre indicatif, il est noté que l'épaisseur « E3 » de la paroi 26 est notamment dictée par sa capacité à limiter les rayonnements gamma. Plus son épaisseur est importante, plus celle du corps latéral 10 peut être réduite. Les coûts de fabrication de l'ensemble formé par le corps latéral 10 et l'enveloppe extérieure 14 peuvent alors être réduits, puisque le coût des parties internes des structures annulaires 16, qui sont de préférence en fonte, est moins élevé que celui du corps 10, réalisé de préférence en acier forgé.

Grâce à la conception de ces structures annulaires unitaires 16, lorsqu'elles sont empilées autour du corps latéral 10, elles forment des cavités annulaires logeant des éléments de protection radiologique. Plus précisément, en référence à nouveau à la figure 1, chaque cavité annulaire 30 est délimitée par deux structures 16 directement consécutives dans l'empilement. Dans le mode de réalisation préféré qui est décrit, la cavité 30 est fermée radialement vers l'extérieur par la paroi annulaire externe 24 de l'une des deux structures annulaires 16 directement consécutives, et fermée radialement vers l'intérieur par la paroi annulaire interne 26 de cette même structure annulaire 16. En outre, la cavité annulaire 30 est fermée axialement vers le haut par la paroi radiale 22 de cette même structure 16, et fermée axialement vers le bas par la paroi radiale 22 de la structure annulaire 16 directement consécutive dans l'empilement, qui vient obturer l'ouverture entre les deux branches du U de la première structure 16.

Une fois les structures annulaires empilées, les parois annulaires externes 24 sont adjacentes selon la direction 8, et elles forment ensemble une surface radiale extérieure de l'emballage qui est sensiblement continue, et facilement décontaminable.

Les cavités annulaires 30 se succèdent ainsi le long de l'axe 2, en étant chacune remplie en totalité ou quasi-totalité avec un matériau de protection radiologique. Comme évoqué précédemment, il peut s'agir d'un matériau de protection contre les rayonnements gamma, et/ou d'un matériau d'absorption neutronique visant à satisfaire les critères radiologiques réglementaires autour de l'emballage lorsque celui-ci est chargé de matières radioactives. De préférence, il s'agit d'un matériau d'absorption neutronique, comprenant d'une part des éléments absorbeurs de neutrons, et d'autre part des éléments hydrogénés. A titre informatif, il est rappelé que par « éléments absorbeurs de neutrons », il est entendu des éléments qui présentent une section efficace supérieure à 100 barns pour les neutrons thermiques. A titre d'exemples indicatifs, il s'agit d'éléments du type bore, gadolinium, hafnium, cadmium, indium, etc. Il est également rappelé que l'hydrogène (atome léger) permet de ralentir les neutrons pour qu'ils soient ensuite absorbés par les éléments absorbeurs de neutrons. Ainsi, le critère de température doit être respecté essentiellement pour éviter une perte conséquente d'hydrogène, qui pourrait nuire aux fonctions de blindage neutronique, et ce pendant toute la durée d'utilisation de l'emballage.

Pour le dimensionnement des différents constituants de l'emballage, il est tout d'abord fait en sorte que chaque structure 16 réponde à la formule suivante : 0,02 < h.E1/H < 0,3

En restant inférieur à 0,3, ce rapport permet de conserver une protection neutronique suffisante dans les cavités 30. De plus, en étant supérieur 0,02, ce rapport permet de manière surprenante de maintenir le matériau de protection neutronique à une température maximale raisonnable, limitant les risques de vieillissement accéléré. Ce rapport offre ainsi un compromis très satisfaisant en matière de conduction thermique, et de protection neutronique dans sa globalité.

Il est également noté que dans la formule n.El/H, ainsi que dans la formule L/El < 10 décrite ci-après et incluant également l'épaisseur El, celle-ci correspond à l'épaisseur moyenne lorsqu'elle n'est pas constante le long de la paroi radiale de conduction thermique 22.

Pour améliorer le critère protection neutronique, localement au niveau des parois radiales de conduction thermique 22, l'emballage est tel qu'il répond à la formule suivante :

n/H > 2, « H » étant ici exprimée en mètres.

Avec ce dimensionnement, l'épaisseur El des parois radiales 22 est limitée, et les fuites neutroniques observées localement s'en trouvent réduites.

Toujours dans le but de réduire localement les fuites neutroniques, en particulier le débit de dose neutron à 2 mètres de la surface extérieure de l'enveloppe 14, chaque structure 16 répond de préférence à la formule suivante :

L/El < 10

avec « L » correspondant à l'écartement radial entre les parois annulaires interne et externe 26, 24. Il est par ailleurs précisé que cette distance L correspond également de préférence sensiblement à la longueur radiale de la protection neutronique. Plus généralement, il est indiqué que la cavité annulaire est remplie en totalité ou en grande partie par la protection neutronique, de préférence sur au moins 90% de son volume total.

Cette condition géométrique permet de limiter l'épaisseur El de la paroi radiale 22, qui constitue un facteur déterminant pour le débit de dose neutron à 2 mètres. Un dimensionnement de la structure annulaire 16 avec un tel rapport supérieur ou égal à 10 entraînerait une longueur radiale élevée de l'enveloppe 14 pour satisfaire au critère de débit de dose neutron à 2 mètres, et donc une masse globale de l'emballage conséquente. Cela s'explique au moins en partie en ce qu'à partir d'une longueur radiale donnée de la protection neutronique, un effet de seuil se produit et l'augmentation de cette longueur n'a que peu d'incidence sur le débit de dose neutron à 2 mètres.

Dans chaque cavité 30, le matériau de protection radiologique se trouve par exemple sous forme d'un ou plusieurs éléments coulés, de préférence un unique anneau continu coulé sur 360° dans la cavité 30. Il peut alternativement se présenter sous forme d'un ou plusieurs éléments préfabriqués, agencés dans la cavité 30. Dans ce dernier cas schématisé sur la figure la, un anneau de protection neutronique 34 est formé de façon discontinue à l'aide de plusieurs éléments de protection 32 agencés bout- à-bout. Pour limiter les fuites radiologiques selon la direction radiale, ces derniers éléments 32 présentent préférentiellement des zones de chevauchement circonférentiel 36 au niveau de leurs extrémités circonférentielles assurant la jonction entre ces différents éléments.

La figure 6 représente un premier procédé de fabrication de l'emballage 1, pour les étapes qui concernent l'assemblage de l'enveloppe extérieure 14 de protection radiologique autour du corps latéral 10. Ce procédé consiste en la répétition de deux étapes successives. La première de ces deux étapes consiste à mettre en place l'une des structures annulaires unitaires 16 dans l'empilement autour du corps latéral 10, alors même que sa cavité annulaire 30 n'est pas encore remplie par le/les éléments de protection radiologique. Cette étape est schématisée par la flèche 36 sur la figure 6. Pour effectuer cette insertion, la structure 16 peut être préalablement chauffée, par exemple à une température de l'ordre de 200°C. Elle est amenée au contact du reste de l'empilement, de manière à fermer la cavité 30 de la structure 16 préalablement mise en place dans l'empilement, et qui est remplie par le matériau de protection radiologique.

Une fois la structure refroidie, par exemple à une température inférieure à 160°C, celle-ci adhère par frettage à la paroi radiale extérieure 18 du corps latéral, via l'extrémité intérieure de la paroi radiale 22 et via la paroi annulaire interne 26. Le matériau de protection radiologique peut ensuite être mis en place dans la cavité annulaire 30 de la structure 16 refroidie, sans risque de dégradation thermique de ce matériau. A cet égard, il est noté que ces étapes sont réalisées avec l'emballage 1 en position verticale, mais avec son fond orienté vers le haut afin que chaque cavité 30 à remplir soit ouverte vers le haut. Le matériau est mis en place par coulée ou par agencement des éléments préfabriqués dans la cavité 30, puis la protection radiologique ainsi obtenue est inspectée avant de répéter ces deux mêmes première et seconde étapes.

La figure 7 représente un second procédé de fabrication de l'emballage 1, pour les étapes qui concernent l'assemblage de l'enveloppe extérieure 14 de protection radiologique autour du corps latéral 10. Ce procédé consiste en la répétition de deux étapes successives. La première de ces deux étapes consiste ici à mettre en place chaque élément de protection radiologique dans la cavité annulaire 30 définie en partie par l'une des structures annulaires unitaires 16, non-encore placée dans l'empilement. Cette étape peut avantageusement être effectuée sur un site différent de celui-sur lequel est réalisé l'empilement des structures annulaires unitaires 16. La qualité des éléments de protection radiologique peut être inspectée avant la mise en place de la structure 16 autour du corps 10, cette opération correspondant à la seconde étape. Cette insertion de la structure 16, équipée de sa protection radiologique, peut également être réalisée par chauffage, comme cela a été décrit précédemment.

Dans le mode de réalisation qui vient d'être décrit, chaque structure annulaire unitaire 16 présente une demi-section transversale en forme générale de U, avec la base du U formée par la paroi radiale 22, et les deux branches du U respectivement formées par les parois annulaires externe 24 et interne 26. De plus, les deux extrémités libres des deux parois annulaires 24, 26 se situent dans un même plan transversal de l'emballage. Néanmoins, les extrémités libres des deux parois annulaires 24, 26 peuvent être décalées axialement les unes des autres, sans sortir du cadre de l'invention. Le fait de maintenir les extrémités libres des deux parois annulaires 24, 26 dans un même plan transversal permet de faciliter la coulée de la protection neutronique dans la cavité annulaire 30. En référence à présent à la figure 8, il est montré des alternatives de réalisation dans lesquelles la demi-section transversale des structures 16 est différente.

Sur la figure 8, il s'agit d'un H dont la barre centrale 22 est sensiblement orthogonale à l'axe 2, pour former la paroi radiale de conduction thermique. Les deux branches latérales du H sont ainsi orientées selon la direction 8, et elles participent à la délimitation de deux cavités annulaires 30 directement consécutives, agencées de part et d'autre de la barre centrale 22 de ce H. En d'autres termes, chaque cavité 30 est délimitée radialement vers l'extérieur par une partie de la paroi externe 24 (la branche latérale extérieure du H) de l'une des structures 16, et par une partie de la paroi externe 24 de la structure 16 directement consécutive dans l'empilement.

Chaque cavité annulaire 30 est également délimitée radialement vers l'intérieur par une partie de la paroi interne 26 (la branche latérale intérieure du H) de l'une des structures 16, et par une partie de la paroi interne 26 de la structure 16 directement consécutive dans l'empilement.

Ici aussi, les deux branches latérales pourraient être décalées axialement l'une de l'autre, sans sortir du cadre de l'invention.

La figure 9 représente une autre alternative de réalisation évoquée précédemment, dans laquelle la structure unitaire 16 de demi-section transversale en forme de générale de U ne présente plus une base 22 sensiblement orthogonale à l'axe 2, mais cette base 22 est inclinée par rapport à ce même axe 2 d'un angle « A » différent de 90°. Cet angle peut être préférentiellement compris entre 20 et 70°.

La base 22 formant la paroi radiale de conduction thermique peut être un segment de droit incliné, reliant les extrémités des deux parois annulaires 24, 26. Alternativement, comme montré sur la figure 9, seulement une partie centrale de cette base 22 du peut être un segment de droite, voire même une portion incurvée, et les deux extrémités de raccordement 40 peuvent être arrondies.

Enfin, les figures 10 et 11 représentent une autre alternative de réalisation, sur laquelle la paroi radiale de conduction thermique 22 de chaque structure annulaire unitaire 16 présente une forme différente. Elle n'est plus droite et radiale comme dans les réalisations précédentes, mais elle comprend, en demi-section transversale, au moins une rupture axiale de niveau 22c entre une portion radialement externe de paroi 22a et une portion radialement interne de paroi 22b. Cette réalisation, tout comme la précédente, permet d'améliorer la protection radiologique, car il ne se produit aucune fuite radiale via les parois radiales de conduction thermique 22. La rupture axiale de niveau 22c prend la forme d'une contremarche orientée parallèlement à l'axe 2, et sensiblement centrée entre les deux portions 22a, 22b. Le décalage axial observé entre ces deux portions 22a, 22b se retrouve entre les portions annulaires 24, 26, de sorte que lors de l'empilement des structures 16, la paroi radiale 22 à deux niveaux obture convenablement l'ouverture définie entre les portions annulaires décalées 24, 26 de la structure 16 préalablement mise en place dans l'empilement.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme du métier à l'invention qui vient d'être décrite, uniquement à titre d'exemples non limitatifs et selon la portée définie par les revendications annexées. En particulier, les différentes alternatives peuvent être combinées.