DE3129852A1

DE3129852A1 - "verfahren zur lagerung von verdichtbaren radioaktiven abfallstoffen"

Info

Publication number: DE3129852A1
Application number: DE19813129852
Authority: DE
Inventors: Rainer Dr. 6843 Biblis Ambros; Henning Dr. Baatz; Hans-Joachim 4300 Essen Lüer; Dieter Rittscher
Original assignee: GNS Gesellschaft fuer Nuklearservice mbH
Current assignee: GNS Gesellschaft fuer Nuklearservice mbH
Priority date: 1981-07-29
Filing date: 1981-07-29
Publication date: 1983-02-17
Also published as: DE3129852C2

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf ein Verfahren
zur Lagerung von verdichtbaren radioaktiven Abfallstoffen, wobei die Abfallstoffe verdichtet, die verdichteten Abfallstoffe in standardisierten Lagerfässern aus Stahlblech untergebracht und die gefüllten Lagerfässer in Lagerstätten, insbesondere in unterirdischen Lagerstätten, gelagert werden. - Standardisierte Lagerfässer meint z. B. solche nach den Vorschriften Sie besitzen ein Volumen von 200 oder 400 Litern und bestehen aus Stahlblech der Dicke von ... mm. Verdichtbare radioaktive Abfallstoffe fallen insbesondere in Kernkraftwerken an und bestehen aus Gegenständen, die durch Strahleneinwirkung oder Kontaminierung radioaktiv geworden sind. Insbesondere handelt es sich um Abfallstoffe aus textilem Material, Papier und dergleichen. Die Abfallstoffe sind zumeist zerkleinert.
Im Rahmen der (aus der Praxis) bekannten Maßnahmen werden die Abfallstoffe etwa wie Altpapier oder Schrott ein wenig verdichtet und in diesem Verdichtungszustand in den standardisierten Lagerfässern untergebracht. Zuweilen erfolgt diese Verdichtung auch in den Lagerfässern. Das hat sich an sich bewährt. Es stört jedoch, daß die verdichteten radioàktiven Abfallstoffe in den Lagerfässern freiliegen. Die Lagerfässer ihrerseits können extreme äußere Beanspruchungen, wie sie z. B. als Gebirgskräfte bei tektonischen Veränderungen einer unterirdischen Lagerstätte auftreten können, nicht aufnehmen.
Darüber hinaus stört, daß in den Lagerfässern und damit in den Lagerstätten, die ohnehin nur in beschränktem Maße zur Verfügung stehen, nur eine verhältnismäßig geringe Menge an radioaktiven Abfallstoffen untergebracht werden kann. Zwar ist es bekannt, die radioaktiven Abfallstoffe in den Lagerfässern durch eine Vergußmasse gleichsam zu verfestigen, insbesondere dann können jedoch in den Lagerfässern nur geringe Mengen an radioaktiven Abfallstoffen untergebracht werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, daß gattungsgemäße Verfahren so zu führen, daß -die radioaktiven Abfallstoffe in den Lagerfässern nicht mehr freiliegen und daß in den Lagerfässern und damit' in den Lagerstätten eine wesentlich größere Menge an radioaktiven Abfallstoffen untergebracht werden kann, Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Abfallstoffe in Hilfsfässern aus Stahlblech eingefüllt sowie mit den Hilfsfässern zu Stahlmantelformkörpern verdichtet werden und daß die Lagerfässer jeweils mit einer Mehrzahl der Stahlmantelformkörper gefüllt werden. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die gefüllten Hilfsfässer zu flachen, z. B. im wesentlichen zylindrischen Grundriß dem Innenraum der Lagerfässer angepaßt ist, und daß die zylindrischen Stahlmantelformkdrper in den Lagerfässern tablettenartig gestapelt werden. Auch die Stahlmantelformkörper können in den Lagerfässern durch übliche Vergußmittel vergossen werden. Die Verdichtung der gefüllten Hilfsfässer zu Stahlmantelformkörpern, geschieht mit entsprechenden Pressen, die als Hochdruckpressen ausgeführt sind. Im allgemeinen wird man dazu die Hilfsfässer in angepaßte Matritzen einführen in denen mit Hilfe einer entsprechenden Patritze die Verdichtung erfolgt. Es versteht sich, daß beim Verdichtungsvorgang die Luft aus den HilfsfAssern entweichen muß.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die standardisierten Lagerfässer durch ein inneres Skelett aus Stahlblechstützkörpern ausgesteift und zur Aufnahme wesentlich höherer Beanspruchungen eingerichtet werden können. Erfindungsgemäß funktionieren die Stahlmantelformkörper in den Lagerfässern zunächst als solche Stützkörper. Diese Stützkörper sind aber zugleich und zusätzlich Behälter für die radioaktiven Abfallstoffe, die folglich in den Lagerfässern nicht mehr freiliegen.
Um die radioaktiven Abfallstoffe mit den Hilfsfässern zu den Stahlmantelformkörpern zu verformen und zu verdichten, sind so hohe Preßdrücke zweckmäßig, daß die radioaktiven'Abfallstoffe eine wesentlich stärkere Verdichtung erfahren als im Rahmen der üblichen Maßnahmen. Folglich können bei Verwirklichung des erfindungsgemäßen Verfahrens in den Lagerfässern und damit in den Lagerstätten wesentlich größere Mengen an radioaktiven Abfallstoffen untergebracht werden. Das gilt insbesondere dann, wenn die radioaktiven Abfallstoffe mit den Hilfsfässern durch Hochdruckpressung auf ein Raumgewicht von im Mittel über 1 g/cm3 verdichtet werden. Im allgemeinen wird man im Rahmen der Erfindung mit Hilfsfässern arbeiten, deren Volumen im unverformten Zustand etwa dem Volumen der Lagerfässer entspricht, wobei die Hilfsfässer einen Mantel aus Stahlblech von etwa 0,3 bis 1 mm Dicke, einen Boden und einen Deckel aus Stahlblech von etwa 3 bis 10 mm Dicke aufweisen.
Der Mantel der Hilfsfässer wird bei der Verformung und Verdichtung mehr oder weniger harmonikaartig zusammengestaucht, während Boden und Deckel unverformt bleiben. Wird die Verdichtung bis zu einem Raumgewicht von im Mittel über 1 g/cm3 geführt, so sind die radioaktiven Abfallstoffe gleichsam zu festen Körpern geworden, die rückfedernde Kräfte praktisch nicht mehr entwickeln und selbst dann nicht mehr quellen, wenn die radioaktiven Abfallstoffe vor der Verdichtung feucht sind. Die Stahlmantelformkörper -behalten daher die durch den Preßvorgang erzeugte definierte Form und die Lagerfässer erfahren zwar die angestrebte Aussteifung, jedoch keine von Innen her aufsprengenden Kräfte.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein standardisiertes Lagerfaß, Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein für das erfindungsgemäße Verfahren eingerichtetes Hilfsfaß mit eingeftllten radioaktiven Abfallstoffen, Fig. 3 einen Querschnitt durch den Stahlmantelformkörper, der aus dem Hilfsfaß der Fig. 2 geformt worden ist, Fig. 4 das Lagerfaß aus dem Gegenstand nach Fig. 1 mit eingefüllten Stahlmantelformtörpern und Fig. 5 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes der Fig. 4.
Aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 2 und 3 entnimmt man zunächst, daß im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens die radioaktiven Abfallstoffe 1 in ein Hilfsfaß 2 aus Stahlblech eingefüllt werden. Sie werden dann mit dem Hilfsfaß 2 zu einem Stahlmantelformkörper verdichtet, wie er in Fig. 3 dargestellt wurde. Dazu wird das mit den radioaktiven Abfallstoffen 1 gefüllte und mit Boden 3 und Deckel 4 verschlossene Hilfsfaß 2 in eine nicht gezeichnete Matritze einer Hochdruckpresse eingesetzt und durch Krafteinwirkung in Richtung der in Fig 2 eingezeichneten Pfeile verformt. Boden 3 und Deckel 4 bleiben im allgemeinen unverformt, der Mantel 5 des Hilfsfasses 2 schiebt sich jedoch mehr oder weniger harmonikaförmig zusammen. Nimmt man die Fig. 4 hinzu, so erkennt man, daß in die Lagerfässer 6 jeweils eine Mehrzahl der Stahlmantelformkörper 2a eingefüllt wird. Ein mit den Stahlmantelformkörpern 2a ausgefülltes Lagerfaß 6 erfährt auf diese Weise eine beachtliche Aussteifung. Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung werden die gefüllten Hilfsfässer 2 zu flachen, im wesentlichen zylindrischen Stahlmantelformkörpern 2a verdichtet, deren Grundriß dem Innenraum der Lagerfässer 6 angepaßt ist. Die zylindrischen Stahlmantelformkörper 2a sind in den Lagerfässern 6 tablettenartig gestapelt. Sie können, wie die Fig. 5 zeigt, zusätzlich vergossen sein. Die Verdichtung wird im allgemeinen so geführt, daß das mittlere Raumgewicht eines Stahlmantelformkörpers 2a, wie er in Fig. 3 dargestellt worden ist, größer als 1 ist. Das in Fig. 2 dargestellte Hilfsfaß 2 mag einen Mantel 5 aus Stahlblech der Dicke von 0,3 bis 1 mm aufweisen. Boden 3 und Deckel 4 besitzen eine Dicke von 3 bis 10 mm. Im Rahmen der Erfindung liegt es, die Hilfsfässer 2 in einer Presse mit den radioaktiven Abfallstoffen 1 zu füllen, wobei die Presse eine entsprechende Fülleinrichtung aufweist.
Die Hilfsfässer 2 werden danach in einem ersten Arbeitshub der Presse mit einem Deckel 4 versehen und dabei oder danach zu den Stahlblechformkörpern 2a verdichtet. Das kann sowohl bei dieser Ausführungsform der Erfindung, bei der also die Hilfsfässer in der Presse mit den radioaktiven Abfallstoffen gefüllt werden, als auch generell so erfolgen, daß die Hilfsfässer 2 in den Lagerfässern 6 zu den Stahlblechformkörpern 2a verdichtet werden. Dann müssen die Lagerfässer 6 an einer entsprechenden Lagerfaßaufnahme der Presse abgestützt werden, damit sie nicht ausbauchen. Diese Aufnahme wird dann nach dem Preßvorgang und nachdem die Lagerfässer mit einer entsprechenden Anzahl von Stahlblechformkörpern gefüllt sind, auseinandergefahren, so daß die gefüllten Lagerfässer 6 entnommen werden können. Leerseite

Claims

"Verfahren zur Lagerung von verdichtbaren radioaktiven Abf.allstoffen".

Patentansprüche: Verfahren zur Lagerung von verdichtbaren radioaktiven Abfallstoffen, wobei die Abfallstoffe verdichtet, die verdichteten Abfallstoffe in standardisierten Lagerfässern aus Stahlblech untergebracht und die gefüllten Lagerfässer in Lagerstätten, insbesondere unterirdischen Lagerstätten, gelagert werden, d a d u r c h gek e n n z e i c h n e t, daß die Abfallstoffe in Hilfsfässer aus Stahlblech eingefüllt sowie mit den Hilfsfässern zu Stahlmantelformkörpern verdichtet werden, und daß die Lagerfässer jeweils mit einer Mehrzahl der Stahlmantelformkorper gefüllt werden.
2. Verfahren nach Anspruch;1, dadurch gekennzeichnet, daß die, gefüllten Hilfsfässer zu flachen, im wesentlichen zylindrischen Stahlmantelformkörpern verdichtet werden, deren Grundriß dem Innenraum der Lagerfässer angepaßt ist, und daß die zylindrischen Stahlmantelformkörper in den Lagerfässern tablettenartig gestapelt werden.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlmantelformkörper in den Lagerfässern zusätzlich vergossen werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die radioaktiven Abfallstoffe mit den Hilfsfässern durch Hochdruckpres.sung auf ein Raumgewicht von im Mittel über 1 g/cm3 verdichtet werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfsfässern gearbeitet wird, deren Volumen im unverformten Zustand etwa dem Volumen der Lagerfässer entspricht, und daß die Hilfsfässer einen Mantel aus Stahlblech von 0,3 bis 1 mm Dicke, Boden und Deckel aus Stahlblech von 3 bis 10 mm Dicke aufweisen.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei mit einer Presse gearbeitet wird, die eine Aufnahme für die Hilfsfässer aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Hilfsfässer in der Presse mit den radioaktiven Abfallstoffen gefüllt werden (wobei die Presse eine entsprechende Fülleinrichtung aufweist) und daß die Hilfsfässer danach in einem ersten Arbeitshub der Presse mit einem Deckel versehen und dabei und/oder danach zu den Stahlblechformkörpern verdichtet werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsfässer in den Lagerfässern zu den Stahlblechformkörpern verdichtet und die Lager fässer dabei an einer entsprechenden Lagerfassaufnahme der Presse abgestützt werden.