DE1082993B - Verfahren zum Beseitigen radioaktiver Fluessigkeit - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung stellt eine Abänderung des den Gegenstand der Patentanmeldung A30536VIIIc/21g bildenden Verfahrens zum Unschädlichmachen radioaktiver Flüssigkeit durch Aufsaugenlassen derselben in einem schüttfähigen Aufnahmematerial dar. Wesentlich für das Verfahren der vorgenannten Anmeldung ist, daß gemäß der dortigen Erfindung das schüttfähige Aufnahmematerial zur Erzielung eines reibungslosen, schnellen und gleichmäßigen Aufsaugens, welches ohne Heranziehung mechanischer Hilfsmittel und ohne Rühren weitgehend automatisch verlaufen soll, das strahlenabsorbierende Schweremineral in Gestalt eines im wesentlichen isodispersen Korngemisches enthält. Durch die Verwendung des strahlenabsorbierenden Bestandteils in dieser Form verläuft, wie in der genannten Patentanmeldung dargelegt wird, das Aufsaugenlassen der strahlenden Flüssigkeit oder das Tränken der losen Schütte des Aufnahmematerials mit dieser Flüssigkeit in der gewünschten Weise ohne Bildung von Hohlräumen und ohne die Notwendigkeit des Rührens oder sonstiger mechanischer Nachhilfen.

Gemäß der vorliegenden weiteren Erfindung wird diese Eigenschaft der in isodisperser Kornverteilung verwendeten strahlenabsorbierenden Stoffe (also z. B. entsprechend gekörnter Eisenoxyde, Bleierze, hauptsächlich aber von Schwerspat), gleichfalls zum Erzielen eines schnellen Aufsauge- und Tränkungsvorganges ausgenutzt, wobei das genannte isodisperse Korngemisch, welches im Rahmen der vorgenannten Patentanmeldung, zusammen mit losen, hochsaugfähigen Stoffen wie Vermikulit oder Sägemehl, verwendet wurde, nunmehr aber in Gemeinschaft mit einem erhärtenden Bindemittel verwendet wird.

Das mit der zu beseitigenden strahlenden Flüssigkeit getränkte Aufnahmematerial wird auf diese Weise verfestigt, und die so entstandenen Blöcke bieten beim Einlagern zum Zwecke des Abstrahlens eine größere Sicherheit gegen unerwünschte Isotopenverluste durch Auswaschen, Absickern u. dgl., als wenn das Aufnahmematerial nur in loser Form zusammen mit der aufgesaugten strahlenden Flüssigkeit in entsprechenden Behältern aufbewahrt würde. Dadurch wird auch das (gegenüber dem Versenken im Meer bedeutend bequemere) Vergraben oder Versenken in der Erde (»Atomfriedhof«) erst gefahrlos ermöglicht und erleichtert.

Eine solche Atommüllbeseitigung kann in der Weise durchgeführt werden, daß zusammen mit dem das Tränken und Aufsaugenlassen erleichternden isodispersen Korngemisch des eigentlichen Strahlenschutzmaterials ein hydraulisches Bindemittel wie Portlandzement, Tonerdezement oder Sorelzement verwendet wird, dessen Gehalt so bemessen ist, daß

Verfahren zum Beseitigen
radioaktiver Flüssigkeit

Zusatz zur Zusatzpatentanmeldung A 30536 VIIIc /21g
(Auslegesdirift 1 078 248)

Anmelder:

Rudolf Alberti,
St. Andreasberg (Harz), Wäschegrund 463

Rudolf Alberti, St. Andreasberg (Harz),
ist als Erfinder genannt worden

die mit der zu beseitigenden wäßrigen, strahlenden Flüssigkeit getränkte lose Schütte des Aufnahmematerials nach einigem Stehenlassen von selbst erhärtet.

Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Eigenschaft des isodispersen Schweremineral-Korngemisches, insbesondere des Schwerspats, die unschädlich zu machende Flüssigkeit ohne Rühren usw. beim einfachen Einlaufenlassen reibungslos aufzunehmen, auch in der Weise ausgenutzt werden, daß das isodisperse Korngemisch, vorzugsweise Schwerspat, zunächst allein zum Aufsaugen der zu beseitigenden strahlenden Flüssigkeit benutzt und nach dem Trocknen dann durch Zugabe eines Bindemittels, z. B. eines Gießharzes, zum Erhärten gebracht wird. Auf diese Weise lassen sich z. B. Spritzer im »heißen« Laboratorium schnell durch Aufschütten des saugfähigen Korngemisches aufnehmen. Das getränkte Aufnahmematerial wird dann in einem geeigneten Abstellgefäß zunächst getrocknet und dann durch einfaches Übergießen (Einlaufenlassen ohne Rühren) mit einem zunächst flüssigen oder gelösten, dann aber erhärtenden Bindemittel verfestigt. Als Bindemittel kann z. B. ein in geeigneter gießfähiger Form verwendetes Gießharz des Handels dienen, wie das unter dem warenzeichenrechtlich geschützten Namen »Palatal« bekannte Kunstharz auf Polystyrolgrundlage. Auch ein mit organischen Verdünnungsmitteln gießbar gehaltenes modifiziertes Phenolharz, wie es unter dem Warenzeichen »Asplit« im Handel ist, eignet sich (neben unzähligen weiteren Kunstharzen) als Bindemittel für die genannten Zwecke.

An sich ist es bekannt, Atommüll, der in wäßriger Lösung oder Suspension vorliegt, mit Zement ab-

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binden zu lassen und die so entstandenen Blöcke dann unter' geeigneten Schutzmaßnahmen abzutransportieren und gegebenenfalls ins Meer zu versenken. Die erhebliche Abstrahlung, die aus diesen Zementblöcken austritt, macht das Umgehen mit diesen aber sehr umständlich, da umfangreiche Schutzmaßnahmen gegen die gefährliche austretende Strahlung getroffen werden müssen. Dadurch, daß aber nun innerhalb solcher z. B. hydraulisch abgebundenen Atommüllblöcke wesentliche Mengen hochstrahlenabsorbierender Bestandteile, wie z. B. Schwerspat, miteingebunden sind, wird bereits ein beträchtlicher Teil der Abstrahlung unschädlich gemacht, so daß also die zusätzlich anzuwendenden Schutzmaßnahmen für die Erzielung einer gegebenen gleichen Strahlungsverminderung entsprechend eingeschränkt werden können, wie es in der deutschen Patentanmeldung A 25773 VIIIc/21g, der Hauptpatentanmeldung für die eingangs erwähnte Zusatzpatentanmeldung A 30536 VIIIc/21g, im einzelnen dargelegt ist. Dadurch, daß nun weiter dieser die Abstrahlung herabsetzende Gehalt der verfestigten Blöcke in Form eines isodispersen Korngemisches gemäß der genannten Zusatzpatentanmeldung A 30536 VIIIc/21g verwendet wird, entfallen nun auch die weiteren Schwierigkeiten, die bei der bisher gebräuchlichen Anfertigung der mit Zement verfestigten Atommüllblöcke verbunden waren, nämlich die Notwendigkeit des Rührens oder sonstiger Nachhilfen für die gleichmäßige Vermischung des Bindemittels mit der strahlenden Flüssigkeit. Das isodisperse Korngemisch ermöglicht das Aufsaugenlassen der strahlenden Flüssigkeit ohne jede äußere Nachhilfe in kürzester Zeit und ohne die Bildung von Hohlräumen und schlecht benetzten Teilen der Aufnahmeschütte.

Der auch schon in der genannten früheren Patentanmeldung als besonders wohlfeiles Aufnahmematerial empfohlene gekörnte Schwerspat hat anderen strahlenabsorbierenden Materialien von hohem spezifischem Gewicht gegenüber noch den weiteren Vorteil, daß infolge der hohen Ordnungszahl (56) des Bariums im Periodischen System der Elemente weiche, also langwellige Strahlen, wie sie z. B. von aktivem Jod ausgesandt werden, besonders gut absorbiert werden.

Das geschilderte Verfahren zum Beseitigen radioaktiver Flüssigkeiten kann z. B. durchgeführt werden mit Hilfe eines verzinkten Eisenrohres von 1 mm Wandstärke, 1 m Höhe und 15 cm lichter Weite. Eine solche Trommel, wie sie in bedeutenden Isotopenlaboratorien zum Beseitigen strahlender Abfälle gebräuchlich ist, wird mit dem schüttfähigen Aufnahmematerial beschickt, bestehend aus 36 kg einer im wesentlichen isodispersen Schwerspatkörnung einer Korngröße zwischen 1,5 und 2,8 mm, vermischt mit 6,2 kg Tonerdezement. Die so mit saugfähigem Material gefüllte Röhre kann 3 bis 5 1 strahlenden Wassers aufnehmen, wobei zum Abbinden an sich 3 1 genügen. Nach mehrtägigem Stehen ist der Röhreninhalt dann abgebunden.

Die in dieser Weise mit dem Atommüll gefüllte Trommel kann abtransportiert und beispielsweise in der Erde vergraben oder versenkt werden. Um auch für längere Zeit Sicherung gegen Auslaugen und gegen korrodierende Angriffe des Trommelmantels zu bieten, kann dieser innen mit einem korrosionsfesten Anstrich oder einer Auskleidung versehen werden, z. B. aus dem oben bereits erwähnten Gießharz »Asplit« oder dem korrosionsfesten Kunststoff »Teflon« (eingetragenes Warenzeichen), einem Poly tetrafluorethylen. Ebenso kann die Trommel einen korrosionsfesten Außenanstrich aus Kunstharz erhalten, der sie gegen den Einfluß von Atmosphärilien, Alkalien, Humussäuren u. dgl. schützt. Dadurch, daß außerdem der Inhalt der Trommel nicht nur wie bisher aus losem, mit der strahlenden Flüssigkeit getränktem Aufnahmematerial besteht, sondern durch die Anwesenheit des hydraulischen Bindemittels verfestigt ist, wird offensichtlich auch für den Fall einer Beschädigung der Hülle oder eines Undichtwerdens die Gefahr von Verlusten und Ausspülungen des gefährlichen strahlenden Materials wesentlich herabgesetzt.

Gegenüber der früher gebräuchlichen Methode, derartige Trommeln nur mit losem, schüttfähigem Aufsaugmaterial, wie z. B. Vermikulit, zu füllen und die zu beseitigende Flüssigkeit von dieser Füllung aufsaugen zu lassen, wird durch den jetzt angewandten Gehalt des Aufnahmematerials an isodispers verteilter Schwerspatkörnung die Abstrahlung aus der gefüllten Trommel so herabgesetzt, daß der für den Transport dieser Trommeln gebräuchliche Schutzmantel aus Barytbeton für eine gegebene Strahlungsminderung an der Außenfläche schwächer gehalten werden kann, so daß also die Wirtschaftlichkeit dieser Isotopenmüllbeseitigung wesentlich erhöht wird. Rechnung und Versuche haben ergeben, daß man bei gleicher Außenabmessung der Barytbetonhülle und bei gleichem Strahlungswert an deren Oberfläche den Aufnahmeraum für aktive Flüssigkeit, also den Innenraum der Trommel, um 40% steigern kann gegenüber dem bisherigen Verfahren mit reiner Vermikulitfüllung der Innentrommel. Und zwar wird dieses für die Wirtschaftlichkeit der Atommüllbeseitigung wichtige Ergebnis erzielt, ohne daß durch den strahlenabsorbierenden Gehalt des Aufnahmematerials das schnelle und ohne Rühren oder sonstige Hilfsmittel vor sich gehende Aufsaugen der strahlenden Flüssigkeit im Trommelinhalt behindert wird (Wirkung der isodispersen Kornverteilung des Strahlenschutzmaterials) und ohne daß die Gefahr besteht, daß bei einem späteren Undichtwerden der Aufnahmetrommel der gefährliche Inhalt austreten könnte oder ausgewaschen werden könnte (Wirkung der gleichzeitig verwendeten erhärtenden Bindemittel).

Je nach den Bedingungen des Einzelfalles und den gewünschten Saugeigenschaften des Aufnahmematerials kann die Korngröße des isodispersen Strahlenabsorptionsmittels, insbesondere des Schwerspats, in den in der früheren Patentanmeldung genannten Grenzen von etwa 0,3 bis 3,5 mm gewählt werden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Abänderung des Verfahrens zum Beseitigen radioaktiver Flüssigkeit durch Aufsaugenlassen derselben in einem schüttfähigen Aufnahmematerial, welches ein im wesentlichen isodisperses Korngemisch eines Schwereminerals von hohem Strahlenabsorptionsvermögen enthält, nach Patentanmeldung A 30536 VIIIc/21g, dadurch gekennzeichnet, daß das isodisperse Korngemisch in Gemeinschaft mit einem erhärtenden Bindemittel verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Aufnahmematerial für eine zu beseitigende strahlende, wäßrige Flüssigkeit ein schüttfähiges Gemisch verwendet wird, das einerseits aus einem im wesentlichen isodispersen Korngemisch von Schwerspat einer Korngröße zwischen 1,5 und 2,8 mm besteht und andererseits aus einem hydraulischen Bindemittel, wie Port-

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landzement, Tonerdezement oder Sorelzement, in nahmematerial ein im wesentlichen isodisperses

einem zum Abbinden des mit der aufzusaugenden Korngemisch von Schwerspat verwendet wird,

Flüssigkeit getränkten Aufnahmematerials geeig- welches nach dem Aufsaugen der zu beseitigenden

neten Mengenverhältnis. strahlenden Flüssigkeit getrocknet und dann durch

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 5 Zugabe eines Bindemittels, z. B. eines Gießharzes,

zeichnet, daß als strahlenabsorbierendes Auf- zum Erhärten gebracht wird.

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