DE2014706A1

DE2014706A1 - Verfahren und Produkt zum Isolieren von zur Umhüllung und zum Transport radioakti ver Stoffe und dgl dienenden Verpackungen

Info

Publication number: DE2014706A1
Application number: DE19702014706
Authority: DE
Inventors: Camille Lyon Rhone Bochard (Frankreicl M
Original assignee: Robatel SLPI SA
Current assignee: Robatel SLPI SA
Priority date: 1969-08-12
Filing date: 1970-03-26
Publication date: 1971-03-04
Also published as: GB1243486A; FR2055761A1; JPS4910800B1

Description

DIPL.-PHYS WILLY LORENZ, 8035 GAUTING, HUBERTUSSTRASSE 83'/» · TEL. MÜNCHEN (0811) 862524

- 26. märz 1970 10/33

Meine Akte: Γ 74-j

ROBATEL S.L.P.I . ' Lyon, Rhone (Frankreich)

Verfahren und Produkt zum Isolieren von zur Umhüllung und zum Transport radioaktiv/er Stoffe und dgl. dienenden l/erpackungen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein Produkt zum Isolieren von zur Umhüllung und zum Transport radioaktiv/er Stoffe dienenden Verpackungen, bei denen zwischen den einander gegenüberliegenden Flächen der Bleiverkleidung und des äußeren (fletallmantels ein freier Raum zur Aufnahme einer isolierenden masse besteht.

Bekanntlich erfolgt die Isolierung von Transport- und anderen Behältern, Kasten und ähnlichen Verpackungen dieser Art meistens mittels eines geeigneten isolierenden Produkts, das in einem leeren Raum zwischen den einander gegenüberliegenden Flächen der üblichen Bleiverkleidung (Schutz gegen Gammastrahlen) und dem äußeren metallmantel (Schutz gegen Stöße) eingeschlossen ist. Die Erfahrung zeigt Jedoch, daß zur Erzielung eines vollkom-

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men zufriedenstellenden Ergebnisses dieses isolierende
Produkt bestimmte Bedingungen erfüllen muß, von denen
einige sich offensichtlich widersprechen. So ist in
erster Linie erforderlich, daß das isolierende Material
unter normalen Anwendungsbedingungen eine sehr gute Wärmeleitfähigkeit aufweist, um die durch den radioaktiven
Stoff od.dgl. freigesetzte Wärme abzuleiten und jedes
Überhitzen der Bleiv/erkleidung zu vermeiden. Im Gegensatz hierzu ist es aber unerläßlich, daß im Fall eines in der Nähe der Verpackung ausbrechenden Brandes das isolierende Produkt eine sehr geringe Wärmeleitfähigkeit besitzt, damit es als Abschirmung dienen und sich jedem unbeabsichtigten Schmelzen der Bleiverkleidung wirksam widersetzen kann. Schließlich ist es nach Beendigung des Brandes wiederum notwendig, daß das isolierende Produkt eine
ausreichende Ulärmeleitfähigkeit bewahrt, um die durch den Inhalt der Verpackung freigesetzte Wärme ungefähr unter den gleichen Bedingungen wie bei normalem Betrieb abzuleiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Isolierung zu schaffen, die den oben angegebenen Anforderungen besonders gut entspricht, wobei sie bei erhöhten Temperaturen
verwendbar ist und außerdem eine ausgezeichnete mechanische Festigkeit aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in diesen freien Raum ein aus einer wäßrigen Suspension von
Tonerdetrihydrat (41₂0,·3Η₂0) und Eisen- oder Fluöstahlpulver gebildetes Gemisch gegossen und demselben eine geeignete Klenge eines Mittels beigefügt wird, das ein Kristall· gitter bildet, worauf nach Erhärtung dieses litteis die
erhaltene nasse einem feuchten U/armluftstrom ausgesetzt
wird, der die Oxydation der Eisen- oder Stahlteilchen bsi

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Berührung mit dem überschüssigen Wasser begünstigt, und schließlich die erhaltene Masse nach der Oxydation einem trockenen UJarmluftstrom ausgesetzt wird, der das teilweise Trocknen derselben hervorruft.

lüenn das Jasser die Oxydation der Eisenteilchen hervorruft, entsteht bei dieser Reaktion Eisenhydroxid (Fe₂O₃TiHjO) in fester Form, das eine hohe mechanische Festigkeit sowie eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist.

Vorzugsweise wird dem oben erwähnten Gemisch eine geeignete Iflenge Calciumsulfat (CaS0₄*1/2 H^O) beigefügt. Die Verwendung von Calciumsulfat oder feuchtem Gips als Isoliermaterial wurde in der Praxis bereits vorgeschlagen; in dieser Beziehung sei auf die französische Patentschrift 1 438 241 vom 21. Oktober 1964 der Firma "Societe Lyonnaise de Plomberie Industrielle" hingewiesen. Es wurde jedoch gefunden, daß die Zugabe von feuchtem Gips zum Gemisch aus Tonerdetrihydrat und Eisenpulver besonders zufriedenstellende Ergebnisse zeitigt.

Wie im Falle des oben erwähnten Patents, bewirkt die Hydra tisierung des Calciumsulfate die gleichmäßige Erhärtung des Produkts; außerdem wird durch die auf das Erhärten oder "Abbinden¹* des Gipses folgende Volumenzunahme die innere Bleiverkleidung im Innern der äußeren ffletallumhüllung oder -ummantelung verankert. Dazu kommt noch, daß auf Grund der so erhaltenen guten Berührung zwischen den jeweiligen Flächen die Wärmeübertragung auf eine nicht vernachlässigbare Weise verbessert wird. Schließlich und vor allem bewirkt das Abbinden des Gipses die Bildung eines Kristallgitters, was die Oxydation des Eisen- oder Stahlpulvers und die Entstehung eines festen, besonders widerstandsfähigen Blocks begünstigt.

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Um diese Oxydation zu erleichtern, ist es vorteilhaft, ins Innere des ffietallmantels dar Verpackung vor dem Verschließen der üblichen Sicherheitsöffnungen einen vorzugsweise warmen feuchten Luftstrom einzuleiten. Auf diesen feuchten U'armluf tstrom folgt dann ein ebenfalls erhitzter trockener Luftstrom, um eine zumindest teilweise Trocknung des Produkts zu erzielen, das schließlich die Form eines starren porösen Blocks annimmt.

Infolge der Anwesenheit des hydratisierten Aluminiumoxyds (Tonerde) enthält ein derartiger isolierender Block jedoch eine beträchtliche Menge Wasser, das sich bei unbeabsichtigter Temperaturerhöhung (Ausbruch eines Brandes) in Dampf umuiandelt, so daß die Bleiverkleidung nicht beschädigt werden kann. Die normale Ableitung der durch den in der verpackung befindlichen radioaktiven F.toff freigesetzten Wärme erfolgt unter ausgezeichneten Bedingungen mährend des normalen Gebrauchs der Verpackung. Selbst nachdem es sein Konstitutionswasser, das in Dampf form durch die Sicherheiteöffnungen entwichen ist, verloren hat, behält das erfindungsgemäße Produkt ein einwandfreies mechanisches Verhalten sowie einen UJärmeleitkoeffizienten, der bei weitem ausreicht, um nach dem Unfall die Wärmeableitung zu beiuirw ken.

Zum besseren Verständnis werden nachstehend beispielsweise die Gewichtsproportionen der Bestandteile eines erfindungsganäflen Gemisches angegeben, das im Verlauf der Versuche besonders interessante Ergebnisse geliefert hat:

(Tonerde)trihydrat ... 35 %

Eisenpulver 2b %

Calciumsulfat 15 %

UJa β ε er 25 %

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Die Dichte das so erhaltenen isolierenden Produkts beträgt etuia 2,2. Bemerkt sei jedoch, daß die Eigenschaften des Produkts durch Veränderung der Proportionen in nicht v/ernachlässigbarer Meise einstellbar sind. Übrigens können an Stelle von Calciumsulfat andere, ein Kristallgitter hervorrufende mittel verwendet werden, uiabei dieses Kristallgitter als Trager für die beiden anderen Bestandteile des Gemisches dient.

Die Erfindung umfaßt nicht nur das beschriebene Isolierverfahren, sondern auch das zu seiner Durchführung geeignete isolierende Produkt sowie die Verpackungen, bei denen diese Isolierung Verwendung findet.

Patentansprüche

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Claims

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Patentansprüche

[Iy Verfahren zum Isolieren von zur Umhüllung und zum
Transport radioaktiver Stoffe und dgl. dienenden Verpackungen, bei denen zwischen den einander gegenüberliegenden Flächen der Bleiverkleidung und des äußeren ffletallmantels ein freier Raum zur Aufnahme einer isolierenden masse besteht, dadurch gekennzeichnet, daß
in diesen freien Raum ein aus einer wäßrigen Suspension von Tonerdetrihydrat (Al₂O₃^ShLO) und Eisen- oder Flußstahlpulver gebildetes Gemisch gegossen und demselben eine geeignete menge eines mittels beigefügt wird, das ein Kristallgitter bildet, worauf nach Erhärtung dieses mittels die erhaltene masse einem feuchten UJarmluf tstrom ausgesetzt wird, der die Oxydation der Eisen- oder Stahlteilchen bei Berührung mit dem überschüssigen Wasser begünstigt, und schließlich die erhaltene masse nach der Oxydation einem trockenen UJarmluf tstrom ausgesetzt wird, der das teilweise Trocknen derselben hervorruft.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß das ein Kristallgitter bildende mittel Calciumsulfat (CaS0₄'i/2 H₂O) ist.
3. Produkt zum Isolieren von zur Umhüllung und zum
Transport radioaktiver Stoffe dienenden Verpackungen, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem Gemisch besteht, das aus einer wäßrigen Suspension von Tonerdetrihydrat (A1₂O₃*3H₂O) und Eisen- oder Flußstahlpulver gebildet ist.

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4. Produkt nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem ein mittel enthält, das ein Kristallgitter bildet.
5. Produkt nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dieses mittel Calciumsulfat (CaSO,· 1/2H₂O) ist.
6. Verpackung zum Umhüllen und Transport radioaktiver Stoffe und dgl., bei dem zwischen den einander gegenüberliegenden Flächen der Bleiverkleidung und des äußeren ffleta 1lmantels ein freier Raum bleibt, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Raum durch das Eingießen einer masse des isolierenden Produkts nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 5 gefüllt ist.

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