Los ATI están constituidos por una losa sísmica de hormigón armado, sobre la que se ubican los contenedores de almacenamiento de combustible gastado. Las losas pueden estar situadas a la intemperie o en el interior de un edificio.

Un contenedor de almacenamiento de combustible gastado está constituido por un vaso cilíndrico con sistema de cierre hermético, en cuyo interior se ubica un bastidor donde se alojan los elementos combustibles.

Almacén Temporal Individualizado de la central nuclear Santa Mª de Garoña 

Las características del material a almacenar hacen necesario verificar el cumplimiento de un conjunto de funciones de seguridad que garanticen que dicho almacenamiento se realice de forma segura. Por un lado, la presencia de material físil remanente en el combustible gastado hace necesario considerar configuraciones que impidan una reacción en cadena autosostenida. Es por tanto necesario garantizar la subcriticidad del combustible gastado durante su almacenamiento en seco.

Por otro lado, las características radiológicas del combustible gastado implican una tasa de generación de calor que es preciso disipar con el fin de evitar la degradación del combustible durante el almacenamiento. Dichas características implican así mismo la necesidad de disponer de una capacidad de blindaje, para la protección de los trabajadores y del público, unido a una capacidad de confinamiento que evite la dispersión de la fuente radiológica.

Finalmente, es preciso garantizar la capacidad de recuperación del material almacenado, de forma que se facilite la gestión posterior del combustible, esto es, su transporte, reacondicionamiento y transferencia al AGP.

Para cumplir con estas funciones de seguridad, el diseño de los contenedores se debe basar en el principio de seguridad pasiva, es decir, garantizar el cumplimiento de las funciones de seguridad mediante componentes y medios que no dependen de una fuente de energía externa, tanto en condiciones normales esperadas para el almacenamiento, como en las situaciones hipotéticas de accidente que se postulan para la instalación de almacenamiento.

Así, la subcriticidad del combustible gastado almacenado se logra mediante el uso de materiales absorbentes neutrónicos en la fabricación de los bastidores de los contenedores, así como una disposición geométrica del combustible y de los contenedores, que eliminen la posibilidad de una reacción en cadena autosostenida.

La capacidad de blindaje se asegura empleando materiales con características que permitan la atenuación de la radiación directa, como el uso de aceros, hormigón y plomo para la radiación gamma, o compuestos poliméricos de baja densidad, para el caso particular de la radiación neutrónica.

Por su parte, la función de seguridad térmica se logra mediante un diseño que contemple la disipación del calor residual del combustible gastado al ambiente, empleando los mecanismos básicos de transmisión de calor (conducción, convección y radiación), de manera que se limite la temperatura del combustible y de los componentes del contenedor a valores a valores aceptables, que garanticen su integridad durante el almacenamiento. Por lo general, todos los componentes de contenedor contribuyen a la evacuación del calor residual, si bien en algunos casos el diseño incorpora componentes específicos a tal fin, como aletas de refrigeración o conductos de ventilación.

El confinamiento del combustible se logra mediante el uso de una barrera estanca y robusta, con capacidad de cierre redundante, que impida la liberación del material radiactivo al ambiente.

Por último, la recuperabilidad se logra manteniendo el combustible gastado en una atmósfera seca e inerte, y manteniendo su temperatura por debajo de los límites aceptables, de manera que se garantice la ausencia de reacciones químicas que pudieran degradar la integridad del combustible durante la fase de almacenamiento.