DE3018747A1 - Verfahren zur einbettung von radioaktiven, tritiumhaltigen metallabfaellen - Google Patents
Verfahren zur einbettung von radioaktiven, tritiumhaltigen metallabfaellenInfo
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- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
- G21F9/28—Treating solids
- G21F9/34—Disposal of solid waste
- G21F9/36—Disposal of solid waste by packaging; by baling
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- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
301874"?
80 172 KN
-Ζ-
NUKEM GmbH
6450 Hanau 11
6450 Hanau 11
Verfahren zur Einbettung von radioaktiven, tritiumhaltigen Metallabfällen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einbettung von radioaktiven, tritiumhaltigen Metallabfällen, insbesondere
von Tritium enthaltende Brennelement-Hülsen und Feinteile, die zur Endlagerung mit Beton umhüllt werden sollen.
Bei der Wiederaufarbeitung abgebrannter Brennelemente aus Leichtwasserreaktoren fallen radioaktive, tritiumhaltige
stückige Festabfälle an, vor allem Brennelement-Hülsen, Federn, Bolzen und sonstige Kleinteile, die so gelagert
werden müssen, daß die Umwelt nicht gefährdet wird.
Nach dem bisherigen Stand der Technik wird dies erreicht durch Einbetten der radioaktiven, tritiumhaltigen Festabfälle
in Beton und die Endlagerung in einem Salzstock. Da hierbei eine Tritiumwanderung von den Hülsen in den
Beton und damit eine mögliche Tritiumfreisetzung nicht ausgeschlossen werden kann, gibt es Vorbehalte gegen
diese Verfahrensweise.
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Weitere aus den DE-OSen 26 28 144 und 27 17 389
bekannte Verfahren bestehen darin, daß die Festabfälle in eine Matrix aus Metall eingeschmolzen werden.
Die Einbettung erfolgt durch Verfüllen der Hohlräume mit einer Metallschmelze, bestehend aus Aluminium oder
vorzugsweise aus niedrig schmelzenden Metallen, wie Blei, Zinn, Zink, Kupfer oder Legierungen.
Es ist vorgeschlagen worden, Brennelement-Hülsen in Glas einzuschmelzen und mit Zusätzen zu einem kompakten
Block zu verfestigen.
Alle diese Verfahren weisen aber grorße Nachteile auf, die auf die Anwendung hoher Temperaturen während des
Verfestigungsvorganges zurückzuführen sind.
Dadurch werden aus den einzubettenden Materialien flüchtige Radionuklide freigesetzt, insbesondere
Tritium und Ruthen, die aus dem Abgas abgetrennt und gesondert beseitigt werden müssen. Außerdem macht die
Verwendung hoher Temperaturen den Einsatz aufwendiger Apparaturen und Endlagerbehälter erforderlich, und
durch unterschiedliches Schrumpfen von Glas/Metall oder Metall/Metall können sich beim Abkühlen Risse
bilden, die die Auslaugbeständigkeit im Störfall vermindern.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Einbetten von radioaktiven, tritiumhaltigen
Metallabfällen, insbesondere von Brennelement-Hülsen in Beton zur Endlagerung zu finden, die eine Freisetzung
von Tritium oder anderen flüchtigen radioaktiven Stoffen zuverlässig verhindert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
die Metallabfälle vor dem Einbetten in Beton bei niedrigen Temperaturen in einen tritiumschwerdurchlässigen
Metallkörper eingebracht werden. Vorzugsweise werden die Brennelementrohrstücke, Abstandshalterstücke und
Innenteile in ein Containment aus Metall geschüttet, das nach gemeinsamer Kaltverformung durch Walzen oder
Drücken den Inhalt dicht umschließt. Als Containment können vorteilhafterweise einseitig verschlossene Rund-
und Profilrohre aus beliebigem Metall, vorzugsweise Edelstahl oder Aluminium dienen. Als Rohrdurchmesser
werden z. B. Nennweiten von 10 - 300 mm bei Wandstärken von 0,5 - 3 mm verwendet. Auch das Einwalzen in U-Profile
ist möglich. In Rohrabschnitte mit einer Länge, die dem Zementiergebinde angepaßt sind, werden die
tritiumhaltigen Brennelementabschnitte (ca. 5 cm lang vom Schneidprozeß her) hineingeschüttet. Das Rohrende
wird anschließend durch Umfalzen so verschlossen, daß
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O-
ein Entweichen der Luft beim anschließenden Auswalzen
oder Drücken zu einer Platte möglich ist. Dabei wird das Innenmaterial kompaktiert und plattiert. Beim
letzten Walzstich muß das gasoffene Ende dicht verschlossen werden.
Bei Verwendung von U-Profilen werden mehrere Brennelement-Hülsen
nebeneinander in die Matrix eingerüttelt und durch Einpressen kompaktiert. Dieser Vorgang
kann mehrfach wiederholt werden. Anschließend wird das Containment durch Einpressen oder Einwalzen eines Deckels
dicht verschlossen. Das kompaktierte Produkt liegt als Flachmaterial vor und kann durch Auswjalzen beispielsweise
zu einer Schnecke in eine zur Kompaktlagerung geeignete Form überfuhrt werden. Alternativ besteht die Möglichkeit,
das Flachmaterial senkrecht in die Beton-Fässer einzustellen. Nach Befüllung des Fasses wird das Produkt durch
übergießen mit Flüssigbeton zu einem kompakten Block verfestigt.
Gegenüber der Zementierung unkonditionierter Hülsenabschnitte besitzt dieses Verfahren den Vorteil einer zusätzlichen
Barriere. Durch das Containment wird eine Wechselwirkung zwischen Hüllrohrmaterial und Beton verhindert,
die Tritiumfreisetzung reduziert und die Auslaugbeständigkeit im Störfall erhöht.
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Außer Edelstahl und Aluminium können als tritiumschwerdurchlässige
Metalle z. B. auch Aluminium-Legierungen verwendet werden. Das Einpressen findet gewöhnlich bei
Raumtemperatur statt.
Folgende Beispiele sollen das erfindungsgemäße Verfahren •näher erläutern.
In mehrere 650 mm lange, einseitig verschlossene Edelstahlrohre mit einer Wandstärke von 0,5 - 2 mm und einem
Innendurchmesser von 50 - 300 mm werden unkompaktierte Hülsen eingefüllt. Die Rohrenden werden mit einem Deckel
verschlossen oder plattgedrückt und lose gefalzt. Nun wird jedes Rohr in ca. 5 Stichen zusammengepreßt und zur
Platte ausgewalzt. So entstehen Platten von 100 - 450 mm Breite und 700 mm Länge. Sie werden mittels eines Abstandhalters
so in ein Faß gestellt, daß die breiten Platten in der Mitte stehen und die schmalen Platten
nach außen kommen. Der verbleibende Hohlraum im Faß wird anschließend mit Flüssigmörtel oder Flüssigbeton verfüllt.
Der Inhalt an Hülsen pro Faß ist dabei größer als an unkompaktierten
Hülsen, und der Tritiuminhalt der Hülsen ist durch die Stahlbarriere gegen eine Diffusion in
den Zement hinreichend geschützt.
1 30049/0039
Beispiel; 2
Ein 700 mm langes Rohr aus Aluminium der Nennweite 100 mm
mit einer Wandstärke von 1 mm wird mit unkompaktierten
und kompaktierten Brennelementabschnitten gefüllt. Je 50 mm an den Rohrenden bleiben frei von Abschnitten. Das
eine Ende wird vor dem Füllen plattgedrückt und umgefalzt, das andere Ende wird nach dem Füllen ebenso verschlossen.
In einer hydraulischen Tischpresse wird dann das gefüllte und geschlossene Rohr langsam zusammengedrückt,
wozu 3-6 t/cm2 erforderlich sind. Es entsteht dabei ebenfalls eine Platte, in der die Brennelementstababschnitte
vom Rohr völlig umhüllt sind.
13.05.80
K1/Han 130049/0039
Claims (4)
1. Verfahren zur Einbettung von radioaktiven, tritiumhaltigen
Metallabfällen, insbesondere von Brennelementhülsen, in Beton zur Endlagerung, dadurch gekennzeichnet,
daß Metallabfälle vor dem Einbetten in Beton in einen tritiumschwerdurchlässigen Metallkörper eingebracht
werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Metallabfälle in ein tritiumschwerdurchlässiges Metall eingewalzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Metallabfälle in Rund- oder Profilrohre eingefüllt und durch Walzen kompaktiert und allseitig umschlossen
werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet,
daß als tritiumschwerdurchlässige Materialien Edelstahl, Aluminium oder Aluminium-Legierungen verwendet werden.
130049/0039
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19803018747 DE3018747C2 (de) | 1980-05-16 | 1980-05-16 | Verfahren zur Einbettung von radioaktiven, tritiumhaltigen Metallabfällen |
GB8114681A GB2076581B (en) | 1980-05-16 | 1981-05-13 | A process for embedding radioactive tritium-containing metal waste in concrete |
FR8109790A FR2482764A1 (fr) | 1980-05-16 | 1981-05-15 | Procede pour l'inclusion de dechets metalliques radioactifs, contenant du tritium |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19803018747 DE3018747C2 (de) | 1980-05-16 | 1980-05-16 | Verfahren zur Einbettung von radioaktiven, tritiumhaltigen Metallabfällen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3018747A1 true DE3018747A1 (de) | 1981-12-03 |
DE3018747C2 DE3018747C2 (de) | 1987-02-26 |
Family
ID=6102585
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19803018747 Expired DE3018747C2 (de) | 1980-05-16 | 1980-05-16 | Verfahren zur Einbettung von radioaktiven, tritiumhaltigen Metallabfällen |
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Country | Link |
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DE (1) | DE3018747C2 (de) |
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DE2717389A1 (de) * | 1977-04-20 | 1978-11-09 | Kernforschungsanlage Juelich | Verfahren und vorrichtung zum einschliessen von koernigem oder stueckigem, kontaminiertem material in metall |
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-
1980
- 1980-05-16 DE DE19803018747 patent/DE3018747C2/de not_active Expired
-
1981
- 1981-05-13 GB GB8114681A patent/GB2076581B/en not_active Expired
- 1981-05-15 FR FR8109790A patent/FR2482764A1/fr not_active Withdrawn
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2482764A1 (fr) | 1981-11-20 |
GB2076581B (en) | 1983-06-02 |
DE3018747C2 (de) | 1987-02-26 |
GB2076581A (en) | 1981-12-02 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: NUKEM GMBH, 8755 ALZENAU, DE |
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |