DE19729151C2 - Verfahren zur Ablagerung und Sicherung radioaktiver Stoffe - Google Patents
Verfahren zur Ablagerung und Sicherung radioaktiver StoffeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ablagerung und Sicherung von
radioaktiven Stoffen, insbesondere von uran-, radium- und radonhaltigen
Erzrückständen, unter Verwendung von radioaktiver Strahlung abschirmenden
Materialien, die erdbautechnisch verarbeitbar sind.
Im Uranbergbau, d. h. bei der Gewinnung der Isotope 238 U (99‰) und
235 U (0,7‰) aus Uranoxid (Pechblende) entstehen große Rückstands
mengen in Form von Gestein, Böden und Schlämmen (pro Tonne Uran bis
zu 1000 m3 Schlamm, im Fall der WISMUT GmbH, wo zwischen 1947
und 1990 220 000 t Uran produziert wurden), die aufgrund ihrer natürlichen
Radioaktivität eine Umweltgefährdung darstellen. Hierbei handelt es sich
vorwiegend um bindige, feinkörnige Böden oder aufgemahlenes, zerkleinertes
Erzgestein, welches schwer entwässert werden kann und für die Ablagerung
geomechanisch stabilisiert werden muß. Darüber hinaus unterliegen in Troc
kenzeiten die Rückstände einer erhöhten Winderosion. Derartige Ablagerun
gen oder Böden enthalten das gesamte, im ursprünglichen Erz vorhandene,
stark radioaktive Radium und damit das gesamte vorhandene kurzlebige
Radionukleotid des Erzes (die Halbwertszeit des Radiums 226 beträgt 1580
Jahre und die des Radons 222 3,8 Tage).
Von diesen Rückständen geht eine radioaktive Strahlung aus, die gleichzeitig
immissions- und emissionsgefährdend ist. Auf Grund der großen Mengen
müssen die Umweltbeeinträchtigungen so niedrig wie technisch möglich und
wirtschaftlich vertretbar gehalten werden.
Bisher wurden als gängige Abschirmungs- und Sicherungsmittel Schwerbeton
oder Blei verwendet. Jedoch lassen sich solche Maßnahmen bei derartig
großflächig geschütteten Materialien technisch nur schwer realisieren. Außer
dem sind sie wirtschaftlich gesehen unter Berücksichtigung einer Kosten-
Nutzen-Analyse nahezu unvertretbar.
Aus DE-OS 36 07 190 sind Strahlenschutzplatten aus Gips und einem
Strahlen resorbierenden Anteil von Barium oder Baryt bekannt. In Römpp-
Chemielexikon, 9. Auflage, Thieme Verlag, 1989, Seite 347, ist die Ver
wendung von Bariumsulfat oder Schwerspat (Baryt) in Verbindung mit Beton
als Abschirmmaterial für Atomenergieanlagen beschrieben. Jedoch eignen sich
weder die Gipsstrahlenschutzplatten noch Barytbeton für eine großflächige
Sicherung und Abschirmung von radioaktiven Rückständen, beispielsweise
von Halden oder kontaminierten Flächen.
Da Ablagerungen von radioaktiv strahlenden Erzrückständen nicht nur durch
die direkt von ihnen ausgehenden radioaktiven Strahlungen, sondern auch
durch Bodenabtrag infolge von Erosion und Deflation sowie durch Sicker
wasser zu einer Gefährdung der Umwelt führen, müssen solche Böden
einerseits gegen diese Strahlung abgeschirmt werden. Andererseits müssen sie
auch gegen Auswaschung und den Eintrag von Niederschlagswasser, um eine
Grundwasserverunreinigung zu vermeiden, sowie gegen Staubaustrag gesichert
werden. Sollen derartige Böden auf gesonderten Lagerflächen deponiert
werden, müssen sie vorbehandelt werden, so daß weder Staub noch Sicker
wasser während der Behandlung, dem Transport und der Ablagerung der
Erzrückstände entstehen, noch eine größere Migration des radioaktiven
Edelgases Radon (Rn 222) erfolgen kann. Die Strahlenbelastung durch Radon
und seine Folgeprodukte macht mit ca. 50% den größten Anteil der natürli
chen Strahlenexposition des Menschen aus. Radon steht im Verdacht, bei
höheren Konzentrationen Karzinome im Bronchial- und Lungenbereich hervor
zurufen.
In DE-PS 41 19 989 wird bereits der Vorschlag unterbreitet, auf Halde
geschüttete radioaktive Strahlung abgebende Erzabfälle, z. B. von der Uran
erzgewinnung, mit einer Materialschicht abzudecken, die in der Lage ist, die
radioaktive Strahlung ganz oder zumindest teilweise zu absorbieren. Hierbei
müßte gemäß der Beschreibung von DE-PS 41 19 989 gewährleistet sein,
daß die Materialschicht in der aufgebrachten Schichtdicke erhalten bleibt,
wozu eine lose aufgebrachte Schüttung nicht geeignet erscheint, da die lose
Schüttung abwandern würde. Um dieses Problem zu lösen und eine dau
erhafte und zusammenhängende Abschirmung/Abdeckung zu erhalten, wird in
DE-PS 41 19 989 eine Strahlenschutzmatte vorgeschlagen, die aus drei
Schichten, einer Träger-, einer Deck- und einer Abschirmschicht besteht,
wobei die Abschirmschicht aus einem radioaktive Strahlung abschirmenden
Material, z. B. Bariumsufat, besteht, und alle drei Schichten miteinander
vernadelt sind. Nachteilig ist bei dieser Matte, daß die Vernadelung, bei der
das abschirmende Material in Spezialgewebe eingebettet wird, aufwendig ist.
Als Trägerschicht können Folien verwendet werden. Hierbei besteht jedoch
die Gefahr, daß diese, da sie einer erheblichen mechanischen Verletzungs
gefahr ausgesetzt sind, durch äußere Beanspruchung reißen, oder daß sie
aufgrund von Alterungsprozessen ihre Abdichtungsqualität verlieren, so daß
dann das abschirmende Material über Leckagen austreten kann und somit der
notwendige Schutz auf Dauer nicht gegeben ist.
Würde man das die radioaktive Strahlung abschirmende Material in einer guten
Kornabstufung (Korncharakteristik) entsprechend der Figur oder einer Fuller-
Kurve, z. B. mit einer Kornabstufung von 0 bis 45 mm oder von 0 bis 100 mm,
auf die radioaktiven Stoffe auftragen, so besteht die Gefahr, dass vor allem bei
Trockenheit und Verformungen durch die wirksame Scherfestigkeit Risse und
Spalten entstehen, die sich bei Überlagerung von Abdichtungsschichten nicht
selbstwirksam zusetzen. Ist mit einer Verformungsbeanspruchung, die Risse ver
ursacht, nicht zu rechnen, sind auch kornabgestufte Schüttungen mit stetig verlau
fenden Körnungslinien, weitgestuft nach DIN 18196, für derartige Abschirmun
gen geeignet.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand nun darin, ein Verfahren zu
schaffen, das die Nachteile des oben genannten Standes der Technik vermeidet
und durch das radioaktive Stoffe unter Verwendung wirtschaftlich vertretbarer,
erdbautechnischer Maßnahmen großflächig und auch bei Auftreten von Verfor
mungen umweltverträglich abgelagert, gesichert und abgeschirmt werden können.
Diese Aufgabe wird durch Verfahren nach den nebengeordneten Ansprüchen 1, 8
und 10 gelöst.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass die Risse bei Verformungen sofort
zugesetzt werden, wenn ein strahlungsabschirmendes Material in grobkörnigerer
Form verwendet wird und in dieses ein feinkörnigeres Material eingemischt wird.
Man deckt die radioaktiven Stoffe mit einer Schutzschicht ab, die aus grobkörni
gem, die Strahlung abschirmendem Material besteht, das mit einem feinkörnige
ren, gegebenenfalls die Strahlung abschirmendem, Material vermischt ist. Darüber
ist gegebenenfalls eine Oberflächenabdichtung oder Zwischenabdichtung aufzu
bringen.
Die zur Ablagerung geeigneten radioaktiven Stoffe unterliegen an sich keiner be
sonderen Beschränkung. Insbesondere geeignet sind alle uran-, radium- und/oder
radonhaltigen Rückstandsmengen und Böden, wie sie bei der Uranaufbereitung
anfallen. Vorzugsweise handelt es sich hierbei um bindige, feinkörnige Böden
oder aufgemahlenes, zerkleinertes Erzgestein.
Grundsätzlich eignet sich als das grobkörnigere, die Strahlung abschirmende Ma
terial jedes Material, das einen ausreichenden Wirkungsquerschnitt für die Ab
schirmung besitzt. Vorzugsweise werden Schwerspat (Bariumsulfat) und/oder
Bleierz verwendet, wobei Schwerspat am meisten bevorzugt ist. Jedoch kann je
des beliebige Bariumsulfat verwendet werden. Aus Kostengründen wird jedoch
Bariumsulfat-haltiges, gebrochenes Roherz in der Form, wie es direkt im Bergbau
gewonnen wird, bevorzugt verwendet. Auch die geeigneten Bleierze unterliegen
an sich keiner Beschränkung. Besonders geeignete Bleierze sind Bleiglanz PbS,
Anglesit PbSO4, Weissbleierz PbCO3, Grün-, Braun- oder Buntbleierz
Pb5(PO4)Cl, Gelbbleierz Pb(MoO4) und Bleihornerz Pb2Cl2(CO3), wobei von die
sen Materialien Bleiglanz (PbS) am meisten bevorzugt ist, da er das weitaus
wichtigste und am häufigsten vorkommende Bleierz ist.
Als feinkörnigere Komponente eignen sich sowohl Materialien mit als auch sol
che ohne Strahlenschutzwirkung oder ein Gemisch davon, wobei das verwendete
Material in Abhängigkeit von der gewünschten Strahlenschutzwirkung ausge
wählt wird. Insbesondere geeignet sind als Materialien mit Schutzwirkung trocke
ne Sande und Stäube aus der Schwerspataufbereitung und als Materialien ohne
Schutzwirkung (natürliche) trockene Sande und/oder (natürliches) aufbereitetes
Felsbruchmaterial, bevorzugt in Korn- oder Splitbruchgröße.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein grobkörnigeres, die
Strahlung abschirmendes Material mit einem Korndurchmesser von 11 bis 200 mm,
bevorzugt 63 bis 100 mm, besonders bevorzugt von 22 bis 63 mm, und eine
feinkörnigere Komponente mit einem Korndurchmesser von 0 bis 11 mm, bevor
zugt von 0,0063 bis 2 mm, besonders bevorzugt von 0,2 bis 0,63 mm, jeweils in
guter Kornabstufung oder gemäß der Figur, verwendet.
Der am besten geeignete Anteil von grob- zu feinkörnigerer Komponente lässt
sich durch routinemäßige Versuche bestimmen. Gute Ergebnisse erzielt man mit
80 bis 40 Gewichts-%, bevorzugt 70 bis 50 Gewichts-%, grobkörnigerer Kompo
nente und 20 bis 60 Gewichts-%, bevorzugt 30 bis 50 Gewichts-% feinkörnigerer
Komponente, jeweils bezogen auf 100 Gewichts-% der Schutzschicht.
Man stellt die Schutzschichten vorzugsweise her, indem man die grob- und fein
körnigeren Komponenten vorher miteinander vermischt und dann aufträgt.
Grundsätzlich ist eine Verdichtung nicht unbedingt notwendig, da diese bei guter
Vermischung und durch das Ausbringen mit Erdbaugeräten schon eine mittel
dichte Lagerung einnehmen. Vorzugsweise, und insbesondere bei Aufbringen
mehrerer Schichten übereinander, wird nach dem Auftragen der (jeweiligen)
Schicht mittels gängiger Verdichtungsgeräte, z. B. Vibrationsglattmantelwalzen,
auf ≧ 100% der Proctordichte verdichtet.
Je nach Strahlungsintensität trägt man Schichten mit einer Dicke von 5 bis 50 cm,
bevorzugt 15 bis 30 cm, auf. In Abhängigkeit von der gewünschten Abschirmung
werden eine oder mehrere Schichen aufgetragen. Die Schutzschicht(en) können
trocken, erdfeucht oder nass aufgetragen werden, bevorzugt werden sie erdfeucht
aufgebracht.
In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung wird die Schutzschicht auf ei
nem reißfesten, dünnen Gewebe mit einer Zugkraft von 50 bis 200 kN/m2, bevor
zugt etwa 125 kN/m2, und einer Bruchdehnung von 3 bis 5%, sowie mit einer Ma
schenweite von < 6 mm, bevorzugt < 3 mm, aufgelagert. Auf diese Weise wird
bei Setzungs- und Schrumpfbewegungen der abgelagerten radioaktiven Stoffe der
Anteil der feinkörnigeren Komponente in der Schutzschicht gehalten. Hierbei
wurde festgestellt, dass selbst eine feinkörnige Komponente mit einem Korn
durchmesser < 0,0063 mm mit einem solchen Gewebe zurückgehalten wird, da
sich die gröberen Sandkörner in den Maschen verkeilen und dadurch die Maschen
zusetzen und durch die Sedimentation wieder Filterfestigkeit entsteht. Wegen der
hohen Beständigkeit, der geringen Dehnfähigkeit und der hohen Bruchkraft ist ein
Gewebe aus Polyaramid oder Karbon- oder Kohlenstoffsiliziumfaser aus PP, PE
und HDPE und PVC besonders geeignet.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird über die Strahlungsschutz
schicht eine Abdichtungsschicht aufgebracht. Dazu eignen sich hierzu alle an sich
bekannten Abdichtungssysteme, wie sie bevorzugt im Deponiebau üblich sind.
Vorzugsweise wird eine raumbeständige mineralische Abdichtungsschicht ge
wählt.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung integriert man die
Abdichtungs- und Strahlenschutzschicht in einer Schicht. Hierzu werden als
strahlungsabschirmendes Material die bereits oben genannten Materialien, insbe
sondere Schwerspat und/oder Bleierz, mit einem Korndurchmesser von 0 bis 100 mm,
bevorzugt 0 bis 63 mm, besonders bevorzugt 0 bis 32 mm, mit
einer guten Kornabstufung, und als feinkörnigere Komponente feinstkörnige, bin
dige Zuschlagstoffe mit einem Korndurchmesser von 0 bis 2,0 mm, bevorzugt 0
bis 0,2 mm, besonders bevorzugt 0 bis 0,02 mm, jeweils mit guter Kornabstufung,
verwendet. Vorzugsweise handelt es sich bei den feinstkörnigen Zuschlagstoffen
um Tone, insbesondere gering quellfähige Tone, d. h., Tone mit geringem
Schrumpfverhalten an der Schrumpfgrenze ≦ 12%, z. B. kaolinische Tone oder
übliche Mischtone, Schluff und/oder Klärschlamm, oder Asphalt. Bei Verwen
dung von Schluff oder Klärschlamm, weniger bei Ton, ist es bevorzugt, Wasser
glas einzumischen, so dass sich im Bodenwasser eine 3-10%ige, bevorzugt eine
5-6%ige Wasserglaslösung bildet. Die geeigneten Mengen an den feinstkörni
gen, bindigen Zuschlagstoffen kann der Fachmann leicht durch die Ermittlung des
Porengehaltes der gewählten Komponenten für die Strahlungsabschirmung er
mitteln. Hierbei sollte die Zugabe des bindigen Zuschlagstoffes nur zur Poren
raumausfüllung der Schutzschicht dienen und eine Übersättigung des Porenrau
mes wegen der gestellten Aufgabe, eine Abschirmung zu erreichen, vermieden
werden. Gute Ergebnisse erzielt man bei Verwendung der Tone in einer Menge
von 5 bis 15 Gewichts-%, und bei Verwendung von Schluff und/oder Klär
schlamm, gegebenenfalls mit Wasserglas, in einer Menge von 7 bis 20 Gewichts-
%, jeweils bezogen auf 100 Gewichts-% der Schutzschicht. Die Zuschlagstoffe
werden mit dem abschirmenden Material, vorzugsweise vor dem Auftragen, ho
mogen vermischt, wobei Tone und Schluff trocken oder feucht eingesetzt werden
können und Klärschlamm vorzugsweise feucht mit 30-60% Trockensubstanz
(TS) eingesetzt wird. Das Vermischen kann durch geeignete Baufräsen oder durch
Zwangsmischverfahren erfolgen. Bevorzugt wird das Material lagenweise in
Schichtstärken von 5 bis 40 cm, insbesondere von 10 bis 25 cm aufgetragen und
mittels gängiger Verdichtungsgeräte auf < 95% der Proctordichte verdichtet. Mit
einer derartigen Schüttung werden Durchlässigkeitsbeiwerte von 5.10-10 bis 5.
10-11 m/s erreicht. Die Anzahl der Schichten und die Schichtstärken werden ent
sprechend der gewünschten Abschirmwirkung gewählt. Der Vorteil dieser
Schutzschicht liegt darin, dass sie neben einer hohen Abschirmwirkung aufgrund
der Verwendung von bindigen Zuschlagstoffen gleichzeitig eine Abdichtungs
schicht darstellt, so dass nur mehr in besonders gelagerten Fällen eine zusätzliche
mineralische Abdichtungsschicht erforderlich ist. Aus dem Wasserbau, Brücken
bau und dem Deponiebau sind auch Dichtungsschichten aus Asphalt bekannt. Es
besteht deshalb auch die Möglichkeit, je nach Aufgabenstellung, auch mit As
phaltbeton als feinstkörnigem, bindigem Zuschlagstoff integrierte Strahlungs
schutz- und Abdichtungsschichten zu erstellen.
Bei der erfindungsgemäß hergestellten Schutzschicht entstehen keine Risse bzw.
werden entstehende Risse selbstwirksam auch unter Abdichtungsschichten zuge
setzt. Daneben besitzt eine solche Schicht eine sehr gute Verdichtbarkeit, eine
hohe Scherfestigkeit mit einem Reibungswinkel von 35 bis 45°, vorzugsweise von
40°, und sie ist bei Böschungsneigungen von 1 : 1,5 standsicher.
Somit genügt die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Schutz
schicht folgenden Anforderungen:
- 1. hohe Dichte mit ausreichendem Anteil an die Strahlung abschirmen dem Material,
- 2. ausreichende Standsicherheit,
- 3. erdbautechnische Verarbeitbarkeit und
- 4. Verformbarkeit ohne Rissbildungen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird eine sol
che integrierte Abdichtungs- und Schutzschicht gegenüber Beanspruchun
gen, wie Verformung, Zugbeanspruchungen im Böschungsbereich bzw.
Schrumpfverhalten bei wechselnden Wassergehalten durch unterschiedliche
Witterungsverhältnisse, weiter gegen Risse gesichert. Hierzu wird die inte
grierte Schicht mit einem dünnen, reißfesten Gewebe mit Maschenweiten von
etwa 3 mm bewehrt und vollflächig mit einem Infiltrationsboden überschüt
tet, der in der Lage ist, bei Einwirkung von Wasser bei entstehenden Rissen
sofort in diese Risse zu fließen und diese selbstwirksam wieder zuzusetzen.
Als Infiltrationsboden eignet sich insbesondere der in EP-B-0 404 999
beschriebene Fließboden der Klasse 2 (2) oder 2 (3) nach DIN 18300-2.2.
Hierbei transportiert bei Rissen durch die Fließbodenschicht ablaufendes
Wasser, insbesondere Sickerwasser, Fießbodenmaterial in den Riß und setzt
diesen zu, so daß sozusagen eine Selbstreparatur der integrierten Schicht
eintritt. Da in diesem Fall die Abdichtung auch als Strahlenschutz wirksam
sein soll, wird in einer bevorzugten Ausgestaltung der Infiltrationsboden aus
Schwerspatsand und -mehl hergestellt. Der Korndurchmesser des Schwerspat
sands unterliegt an sich keiner besonderen Beschränkung. Als besonders
geeignet hat sich jedoch ein Korndurchmesser von 0 bis 4 mm mit einer
guten Kornabstufung erwiesen. Die Menge an zuzusetzendem Schwerspatsand
hängt von der gewünschten Abschirmwirkung ab und läßt sich durch Ver
suche ermitteln. Bevorzugt beträgt die Menge an Schwerspatsand 30 bis 100
Gewichts-% bezogen auf 100 Gewichts-% Infiltrationsboden.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ermöglicht es, allein mit erdbau
technischen Maßnahmen wirksame Schutzschichten gegen Strahlungen herzu
stellen, die selbst bei mechanischen Beanspruchungen eine hohe Sicherheit
bieten und zudem unter dem Gesichtspunkt einer Kosten-Nutzen-Analyse
wirtschaftlich vertretbar sind. Die erfindungsgemäße Schutzschicht bietet
wirksamen Schutz gegen das Eindringen von Sickerwasser und verhindert
darüberhinaus das Entweichen von radioaktivem Gas (insbesondere Radon) in
die Umgebung.
Damit eröffnet die Erfindung folgende Möglichkeiten:
- - Abschirmung und Abdichtung von strahlenden Halden;
- - Abdichtung und Überschüttung von strahlenden Schlammteichen, d. h. schlammig aussehenden Strahlungsrückständen;
- - Abdichtung und gleichzeitig Schutz von großflächig verstrahlten Gelände bereichen mit natürlichem Boden und der Möglichkeit einer nachfolgen den Rekultivierung durch Überschichtung;
- - Neubau von Deponien für gering verstrahlte Materialien;
- - Herstellung von sogenannten Abdichtungskörpern mit strahlendem Mate rial zur Einlagerung in einer Deponie.
Aufgrund steigender Sicherheitsanforderungen und zunehmender Akzeptanz
probleme in der Bevölkerung könnte auch eine doppelte Sicherung, d. h. eine
Strahlenschutzschicht und eine integrierte mineralische Abdichtung mit Strah
lung abschirmendem Material (Bariumsulfat bzw. Bleierz) vorgesehen werden.
Die Anzahl der Schichten hängt hierbei von der mechanischen Beanspru
chung und der geforderten Strahlenschutzabschirmung ab. Bei den sogenann
ten Abdichtungskörpern wird strahlende Erde mit Schwerspat und/oder
Bleierz vermischt und anschließend mit Wasserglas vermischt. Das entstehen
de Gemisch ist dicht und bremst die Strahlung in sich, so daß es in einer
Deponie abgelagert werden kann.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele, die bevorzugte Aus
führungsformen der Erfindung darstellen, näher erläutert.
Auf aus dem Uranbergbau stammenden Erzrückständen mit einem Urangehalt
von 1 bis 2‰ mit einer Strahlung von 270 bis 600 Bq wurde eine 20 cm
hohe Schwerspatschicht aufgebracht. Die Schwerspatschicht bestand aus
Schwerspat mit einem Korndurchmesser von 63 bis 100 mm, in die eine
feinkörnigere Komponente aus Schwerspatsand mit einem Korndurchmesser
von 0,02 bis 0,63 mm eingebettet wurde. Bei dem Material handelte es sich
in beiden Fällen um einen gebrochenen Rohschwerspat mit einem Schwer
spatgehalt von ca. 60%. Die Strahlungsschutzschicht wurde mittels gängiger
Verfahren mechanisch verdichtet. Die Schüttung besaß die Eigenschaft der
rissefreien Verformbarkeit.
Messungen über der Schutzschicht ergaben eine Strahlung von ca. 20-30 Bq,
was in etwa der Umgebungsstrahlung entspricht. Somit konnte keine
meßbar gesundheitsschädigende Strahlung festgestellt werden.
Auf die gleichen Erzrückstände wie in Beispiel 1 wurden zwei integrierte
Schutz- und Abdichtungsschichten von insgesamt 40 cm Dicke (je Schicht 20 cm
Dicke) aufgebracht. Jede integrierte Schicht bestand aus kornabgestuftem
Rohschwerspat mit einem Korndurchmesser von 0 bis 32 mm, in den
Klärschlamm mit 35% Trockensubstanz eingemischt wurde. Der Anteil an
Rohschwerspat in der Mischung betrug 80 Gewichts-% bezogen auf 100
Gewichts-% Schutz-/Abdichtungsschicht.
Messungen oberhalb der zweilagigen Schicht ergaben Strahlungen von ≦ 30 Bq.
Somit konnten keine Strahlungen gemessen werden, die oberhalb der
Umgebungsstrahlung lagen. Der Durchlässigkeitsbeiwert dieser Schicht lag
nach dem Bauzustand bei k = 5,6 × 10-10 m/sec, nach drei Monaten bei
2,3 × 10-10 m/sec. Derartig kombinierte Schutz- und Abdichtungsschichten
können als gasdicht betrachtet werden.
Damit stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Verfügung, das
eine wirtschaftlich vertretbare und erdbautechnisch gut handhabbare Siche
rungstechnik zum Schutze von radioaktiv kontaminierten Schüttungen oder
Flächen darstellt.
Claims (14)
1. Verfahren zur Ablagerung und Sicherung von radioaktiven Stoffen, insbeson
dere von uran-, radium- und/oder radonhaltigen Erzrückständen, unter Ver
wendung von Strahlung abschirmendem Material, dadurch gekennzeichnet,
dass man auf die radioaktiven Stoffe mindestens eine Schutzschicht aufbringt,
die das die Strahlung abschirmende Material in einer grobkörnigeren Kompo
nente mit einem Korndurchmesser von 22 bis 100 mm vermischt mit einer
feinkörnigeren Komponente mit einem Korndurchmesser von 0 bis 11 mm
enthält.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die grobkörnigere
Komponente einen Korndurchmesser von 63 bis 100 mm und die feinkörnige
re Komponente einen Korndurchmesser von 0,0063 bis 2 mm aufweist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man als
grob- und/oder feinkörnigere Komponente Schwerspat und/oder Bleierze ver
wendet.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass
man die Schutzschicht in einer Dicke von 5 bis 50 cm aufbringt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, dass man die Schutzschicht auf ≧ 100% der Proctordichte verdichtet.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, dass man die Schutzschicht auf ein reißfestes Gewebe mit einer Ma
schenweite < 3 mm auflagert.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, dass man eine an sich bekannte Abdichtungsschicht auf die Schutzschicht
aufbringt.
8. Verfahren zur Ablagerung und Sicherung von radioaktiven Stoffen, insbeson
dere von uran-, radium- und/oder radonhaltigen Erzrückständen, unter Ver
wendung von Strahlung abschirmendem Material, dadurch gekennzeichnet,
dass man auf die radioaktiven Stoffe eine integrierte Abdichtungs- und Strah
lenschutzschicht aufbringt, die Schwerspat und/oder Bleierze mit einem
Korndurchmesser von 0 bis 100 mm vermischt mit einem feinstkörnigen ab
dichtenden Material mit einem Korndurchmesser von 0 bis 2 mm enthält.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass man als feinstkör
niges abdichtendes Material Tone und/oder, ggf. mit Wasserglas vermischten,
Schluff und/oder Klärschlamm verwendet.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das feinstkörnige
abdichtende Material in einer derartigen Menge zugegeben wird, dass eine Po
renraumausfüllung der Schutzschicht bewirkt und eine Übermischung der ab
dichtenden Komponente zur Porenraumversiegelung vermieden wird.
11. Verfahren zur Ablagerung und Sicherung von radioaktiven Stoffen, insbeson
dere von uran-, radium- und/oder radonhaltigen Erzrückständen, unter Ver
wendung von Strahlung abschirmendem Material, dadurch gekennzeichnet,
dass man auf die radioaktiven Stoffe eine integrierte Abdichtungs- und Strah
lenschutzschicht aufbringt, die Schwerspat und/oder Bleierze mit einem
Korndurchmesser von 0 bis 100 mm vermischt mit Asphalt enthält.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass
man die Schutzschicht mit einer Dicke von 5 bis 30 cm aufbringt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass
man die Schutzschicht auf 95% der Proctordichte verdichtet.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass
man die Schutzschicht mit einem Gewebe bewehrt und mit einem Infiltrati
onsboden, der vorzugsweise Schwerspatsand enthält, überdeckt.
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