DE3424938A1 - Transporteinrichtung fuer hochradioaktive stoffe - Google Patents
Transporteinrichtung fuer hochradioaktive stoffeInfo
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Description
Gesellschaft für Strahlen- und Umweltforschung mbH, München
ANR 1068083
ANR 1068083
Neuherberg, den 4.7.84 PLA 8436 Ga/he
Transporteinrichtung für hochradioaktive Stoffe
Beschreibung: -
Die Erfindung betrifft eine·Transporteinrichtung für in
einem Behälter enthaltene hochradioaktive Stoffe, insbesondere von HAW-Glaskokillen\ mit einer Abschirmung gegen
Gamma- und Neutronenstrahlung sowie gegen Wärme, die eine direkte Einlagerung der Behälter erlaubt.
Ein technisches Problem bildet der sichere Transport hochradioaktiver Substanzen, insbesondere von HAW-Glaskokillen
bis zu einem Durchmesser von 430 mm, die eine Wärmeleistung von 2.5 KW, eine Gesamtneutronenquellstärke von 2.65 ·
10 Neutronen/sec und eine Gammaquellstärke von ca.
1? 10 lA's/sec haben, wobei der Schwerpunkt des Gammaspektrums
bei ca. 0.7 MeV am Kokillenrand und bei ca. 1.5 MeV nach einer minimal notwendigen Abschirmung liegt.
Der zu transportierende HAW besitzt sowohl thermisch als auch radiologisch eine sehr hohe spezifische Quellstärke,
die quadratisch mit dem Kokillendurchmesser wächst. Es besteht demnach beim Transport von z.B. Kokillen mit verglastem
HAW das Problem einer ausreichenden Wärmeabfuhr und Gamma- bzw. Neutronenabschirmung, wobei das Gewicht
des Transportbehälters klein und seine Abmessungen begrenzt bleiben sollen.
Es sind zwar Transportbehälter der deutschen Firma Transnuklear und GNS bekannt. Sie sind jedoch sperrig und eignen
sich nicht für die Handhabung und den Einlagerungsvorgang der Substanzen im Bergwerk ohne zusätzliche externe
Anlagen.
3424338
Die der Erfindung gestellte Aufgabe bestand nunmehr darin, eine Transporteinrichtung der e.g. Art derart auszugestalten,
daß neben der Gewährleistung einer guten radiologischen Abschirmung und einer .guten Wärmeabfuhr aus dem Be-
V r\
halter für eine leichte Handhabbarkeit auch in einem räumlich
begrenzten Bergwerk gesorgt ist, wobei eine wichtige Anforderung noch darin besteht, daß ohne aufwendige Zu-
der satzabschirmungen eine direkte Eihlagerung/HAW-Kokillen
in Bohrlöchern möglich wird und bei diesem Vorgang sich Bedienungspersonal in der Nähe der Transporteinrichtung
aufhalten kann.
Die Lösung ist in den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 beschrieben.
Die übrigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.
Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Transporteinrichtung
ist darin zu sehen, daß das HAW-Material vom Abfallieferanten bzw. einem Zwischenlager direkt
zur Endlagerung in ein Bergwerk gebracht werden kann. Daneben ist in die Transporteinrichtung integriert ein
Greifersystem zum Ausschleusen der Kokillen vorgesehen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels mittels der Figur näher erläutert.
Die Figur stellt im Schnitt die Transporteinrichtung 1 vom Typ Asse TB 1 dar. Sie ist dazu geeignet, den Behälter
2, z.B. eine HAW-Kokille, vom Erzeuger zum Endlager zu
transportieren. Strahlabschirmung, Wärmeabfuhr, mechani-
sehe Festigkeit und Störfallauslegung führten zu einem
kompakten Aufbau. Konzentrisch um Vlie den Behälter 2 aufnehmende
Ausnehmung 3 herum sind -einen Teil der Transporteinrichtung 1 bildend- zylinderförmig -bzw. topfförmig
ausgestaltete Schilde angeordnet. Die Schilde bestehen' aus einem Bleimantel 4 (145 mm) und einem Mantel
5 (135 mm) zur Neutronenabschirmung (z.B. Ammoniumdihydrogenphosphat, Lithiumhydrit oder Epoxydharz).Beide Schilde
4, 5 sind mittels Stahlx\randungen 6, 7, 8 umkleidet bzw.
besitzen eine gemeinsame Stahlwandung 7. Die beiden Schilde 4 und 5 bzw. die Stahlwandungen 6, 7, 8 sind derart ausgeführt,
daß sie zugleich den Boden der Transporteinrichtung
1 bilden.
Der Deckel 9 weist einen entsprechenden Aufbau auf. Jedoch sind die Schilde^ 4' und 5' kegelstumpfförmig mit entsprechender
Formgebung der Stahlwandungen 6 ' , 7', 8' ausgeführt. Sie umgeben eine Ausnehmung 10, in der ein Pilzkopfgreifer
11 angeordnet ist. Die Ausnehmung 10 ist nach außen hin mittels eines Stopfens 12 verschlossen, dessen
Aufbau 4'' - 8'' wiederum dem der Schilde 4 und 5 entspricht.
Insbesondere ist er abgestuft derart ausgebildet, daß kein direkter Weg für die Strahlung aus der Kokille
2 zur Umgebung hin sich ergibt. Entsprechend ist die Ausnehmung 10 geformt.
Am Boden der Transporteinrichtung 1 ist ein Schieber 13 vorgesehen, mit dem die Ausnehmung 3 freigegeben werden
kann. Der Schieber 13 weist im Prinzip wiederum denselben Aufbau 4'" - 8'" wie die Schilde 4 und 5 auf. Der
Schieber 13 ist insbesondere kubisch ausgeführt, wobei mittels Verzahnungen 14 und Abstufungen 15 - 17 dafür
gesorgt ist, daß der Flachschieber 13 eine gute Führung erfährt und außerdem zwischen. Kokille 2 und der Umgebung
kein direkter Zugang besteht. Eine entsprechende Verzahnung 18 besteht zwischen dem"Deckel 9 und dem Schildteil
4-8. ■ ■ " =
Die Abschirmung gegenüber der Gammastrahlung erfolgt in erster Linie mit dem Bleischild 4 - 4'". Die übrigen
Behältermaterialien, insbesondere die Stahlwandungen 6 - 8'"' tragen ebenfalls zur Gammaabschirmung bei. Der
nachfolgende Lithiumhydridschild 5 - 5'" dient der Neutronenabschirmung.
2
Am oberen Stirnteil der Kokille/ist mittig ein Pilzkopf 19 vorgesehen, der in die Ausnehmung 10 des Deckels 9 hineinragt. In dem vom Stopfen 12 freigelassenen Teil der Ausnehmung 10 befindet sich der Pilzkopfgreifer 11. Er besteht im wesentlichen aus Haken 20, die um den Pilzkopf 19 herum hängend angeordnet sind und mittels eines Stellstabes 21 von außerhalb des Deckels 9 geschwenkt werden können. Der Stopfen 12 und die Halterung 22 für die Pilzkopfgreifer 11 sowie der Deckel 9 selbst sind integriert ausgebildet, so daß mit ihr gleichzeitig sowohl der Deckel 9 abgehoben als auch der Stopfen 12 in der Ausnehmung 10 gehalten werden kann. Bei transversaler Abwärtsbewegung des StellStabes 21 werden die Haken 20 vom Pilzkopf 19 abgehoben. Bei entsprechender Aufwärtsbewegung hintergreifen sie den Pilzkopf 19, so daß die Kokille 2 bei einer nachfolgenden Absenkung aus der
Am oberen Stirnteil der Kokille/ist mittig ein Pilzkopf 19 vorgesehen, der in die Ausnehmung 10 des Deckels 9 hineinragt. In dem vom Stopfen 12 freigelassenen Teil der Ausnehmung 10 befindet sich der Pilzkopfgreifer 11. Er besteht im wesentlichen aus Haken 20, die um den Pilzkopf 19 herum hängend angeordnet sind und mittels eines Stellstabes 21 von außerhalb des Deckels 9 geschwenkt werden können. Der Stopfen 12 und die Halterung 22 für die Pilzkopfgreifer 11 sowie der Deckel 9 selbst sind integriert ausgebildet, so daß mit ihr gleichzeitig sowohl der Deckel 9 abgehoben als auch der Stopfen 12 in der Ausnehmung 10 gehalten werden kann. Bei transversaler Abwärtsbewegung des StellStabes 21 werden die Haken 20 vom Pilzkopf 19 abgehoben. Bei entsprechender Aufwärtsbewegung hintergreifen sie den Pilzkopf 19, so daß die Kokille 2 bei einer nachfolgenden Absenkung aus der
EPO COPY
mittels des Flachschiebers 13 freigegebenen Ausnehmung
3 aus der Transporteinrichtung entfernt werden kann.
Die Schilde 4 - 8'" werden von einer Isolierschicht 23 - 23'" umgeben, die nach außen hin mittels einem
Stahlmantel 24 - 24'" abgedeckt ist. Alle Stahlwandungen
6 - 8'" und 24 - 24'" gewährleisten die mechanische Festigkeit
der Transporteinrichtung 1 sowohl im Normalbetrieb als auch in einer Unfallsituation. Am zylindrischen Teil
4-8 sind auf den Außenmantel zur Verbesserung der Wärmeabfuhr Stahlkühlrippen 25 vorgesehen. Weiterhin
ist es möglich,· den Stahlmantel 24 - 24'" mit Öffnungen
zu versehen und als Isolierschicht 23 - 23'" ein Metall oder eine Metallverbindung zu verwenden, die bei einer
bestimmten Temperatur schmilzt. Insbesondere bei Hitzeeinwirkungen von außerhalb wird dadurch gewährleistet,
daß zumindest für einen bestimmten Zeitraum die Transporteinrichtung 1 zusätzlich geschützt ist. Die von
außerhalb zugeführte Wärme wird anfangs vom Material
der Isolierschicht 23 - 23"' aufgenommen, diese schmilzt und fließt durch die Öffnungen im Stahlmantel 24 - 24'"
ab. Dadurch wird der direkte Wärmekontakt zwischen dem Stahlmantel 24 - 24'"· zur Stahlwandung 8 - 8'" unterbrochen
.
Die Beladung der Transporteinrichtung 1 erfolgt meist in einer heißen Zelle, entweder von oben nach Abnahme
des Deckels 9 oder von unten mittels des im Deckel 9 integrierten Pilzkopfgreifers 11 bei geöffnetem Flach-
schieber 13. Es kann sowohl ein mechanischer als auch ein elektromechanischer Pilzkopfgreifer 11 eingesetzt
werden. Ein Umladen aus Sammeltransportbehältern ist mit entsprechenden Schleus- und Manipulationsapparaturen
möglich.
Die Entladung der Kokille 2 in die Lagerbohrlöcher erfolgt nach dem Öffnen des Flachschiebers 13 und eines
Bohrlochverschlusses mit dem Pilzkopfgreifer 11 und einer dazugehörigen Windenanlage.
Leerseite
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Claims (6)
- Patentansprüche:ί 1.' Transporteinrichtung für in einem Behälter enthaltene hochradioaktive Stoffe, insbesondere von HAW-Glaskokillen, mit einer Abschirmung gegen Gamma- und Neutronenstrahlung sowie gegen Wärme, die eine direkte Einlagerung der Behälter erlaubt, gekennzeichnet durcha) einen topfförmigen Teilaufbau der Abschirmung (4 - 8) in der die Schilde (4, 5) gegen Neutronen- und Gammastrahlung sowie die Isolation (23) gegen T'Järme von außen z.T. konzentrisch -zum Behälter (2) angeordnet sind,b) einen Deckel (9) mit einem dem Teilaufbau der Abschirmung (4 - 8, 23) entsprechenden Aufbau (41-8" , 23'-23" ),c) einem Schieber (13) an der unteren Seite, dessen Aufbau (4MI - 81' ', 23'") ebenfalls dem der Abschirmung (4 - 8; 23) entspricht, undd) einen Pilzkopf (19) am Behälter (2) mit einem zugehörigen Pilzkopfgreifer (11) am Deckel (9).
- 2. Transporteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Schieber (13) eine Öffnung an der Unterseite freigebbar ist, durch die der Behälter (2) mittels des Pilzkopfgreifers (11) abgelassen werden kann.— 2 —EPO COPY f'J
- 3. Transporteinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche (24) mit Kühlrippen (25) versehbar ist.
- 4. Transporteinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß für die Neutronenabschirmung LiH verwendbar ist.
- 5. Transporteinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Schilde (4 - 5 '", 23 - 23'" ) der Abschirmung mittels Stahlblechen (6 - 8'", 24 - 24''■) voneinander getrennt sind.
- 6. Transporteinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß als Wärmeisolierung (23) eine Schmelzschicht vorgesehen ist.EPO COPY Jf
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19843424938 DE3424938A1 (de) | 1984-07-06 | 1984-07-06 | Transporteinrichtung fuer hochradioaktive stoffe |
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Family
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