DE3507334A1 - Vorrichtung zum entseuchen strahlungsverseuchter metallischer gegenstaende - Google Patents

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entseuchen radioaktiven metallischen Abfalls, wie er in Kernkraftanlagen anfällt. Solcher Abfall muß entseucht werden, damit er sicher gehandhabt werden kann.

Bisher war es teilweise üblich, radioaktiven metallischen Abfall, der in Kernkraftanlagen anfiel, auf dem Gebiet der Anlage endzulagern, um dadurch zu vermeiden, daß der Abfall die Umwelt abträglich beeinflußte. Führt man diese Endlagerung jedoch über einen langen Zeitraum hinweg durch, so wächst die Gesamtmenge des anfallenden radioaktiven metallischen Abfalls mehr und mehr an, so daß es schließlich schwierig wird, Raum für weiteres Material zu finden. Rohre beispielsweise und ähnliche Gegenstände, die in der Kernkraftanlage radioaktiv verseucht wurden, sind Gegenstände mit sehr großen Abmessungen, die sich nicht ohne weiteres in existierenden Behandlungsanlagen behandeln lassen. Daher lassen sich solche Gegenstände nur mit größten Schwierigkeiten lagern.

Bereits seit einiger Zeit wird nach Verfahren gesucht, mit deren Hilfe sich radioaktive metallische Abfälle entgiften lassen und sich das Maß der Radioaktivität auf einen Wert senken läßt, welcher der natürlichen Radioaktivität, d. h. der Umgebungsradioaktivität entspricht. Derart entseuchtes Material könnte wie üblicher metallischer Industrieabfall sicher gehandhabt werden.

Der radioaktive metallische Abfalls weist jedoch Kontaminierungen auf, die fest auf der Oberfläche sitzen. Ein blosses Entfernen der lose auf der Oberfläche befindlichen Kontaminierungen reicht für eine wirkliche Entseuchung nicht aus. Eine wirklich ausreichende Entseuchung erfordert das

Ablösen von Oberflächenschichten der metallischen Grundmasse, die mit festsitzenden Kontaminierungsablagerungen bedeckt ist.

Als Mittel zum Entseuchen solcher radioaktiver metallischer Abfälle bis auf einen Wert, der der Umgebungsradioaktivität entspricht, ist ein elektrolytisches Entseuchungsverfahren bekannt, welches die Entseuchung dadurch bewirkt, daß die Oberflächenschichten der metallischen Grundlörper auf elektrochemischem Wege aufgelöst werden. Außerdem gibt es ein chemisches Entseuchungsverfahren, bei dem die Entseuchung durch chemisches Ablösen von Oberflächenschichten der metallischen Grundkörper erfolgt.

Das elektrolytische Entseuchungsverfahren hat den Vorteil, daß die Entseuchung rascher vonstatten geht. Dennoch ist der Nachteil in Kauf zu nehmen, daß das Verfahren nicht wirksam bei metallischen Körpern komplizierter Form anwendbar ist, da es erforderlich ist, daß die Elektrodenoberfläehe der Oberfläche des behandelten metallischen Grundkörpers gegenüberliegt.

Das chemische Entseuchungsverfahren ist vorteilhaft bei Metallkörpern komplizierter Gestalt anwendbar. Es hat allerdings den Nachteil, daß die Entseuchung nur langsam vonstatten geht und das Entseuchungsmittel irreversibel chemisch verbraucht wird und demzufolge große Mengen an Entseuchungsmittel ge- und verbraucht werden, die anschliessend ihrerseits Sekundärabfall bilden.

Es müssen die in der Vorrichtung für die chemische Entseuchung eingesetzten Entseuchungsmittel sowie die Vorrichtung für die elektrolytische Entseuchung vollständig entleert werden im Hinblick auf eine ansonsten erfolgende Verschlechterung des Verfahrensablaufs und eine Ansammlung von Radioaktivi-

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tat, die unvermeidlich zu einem massenweisen Anfall von Sekundärabfall führt.

In der US-PS 4 217 192 beispielsweise sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entseuchen radioaktiv verseuchter metallischer Gegenstände der Kernindustrie mit Hilfe von chemischem Ätzen beschrieben.

Dieses chemische Ätzen greift zurück auf die Wirkungen von Oxidation und Reduktion, bei folgendem Prozeß:

In eine Elektrolytlösung, die aus einer dreiwertige und vierwertige Zeriumionen enthaltenden Scheidewasserlösung besteht, und die in einem Behälter aufgenommen ist, wird zusammen mit einem Paar von Elektroden ein für die Regenerierung in der Elektrolytlösung vorgesehener verseuchter, metallischer Gegenstand eingetaucht, und der Gegenstand verweilt solange in der Lösung,bis die Radioaktivität entfernt ist. Anschließend wird der entseuchte metallische Gegenstand aus der Elektrolytlösung entnommen.

Da dieses Verfahren chargenweise und nicht kontinuierlich abläuft, fallen insbesondere Zeit und Arbeit bei jedem Zyklus an, und außerdem werden die mit dem Vorgang befaßten Personen relativ lange Zeit der Strahlung ausgesetzt. Da bei diesem Verfahren eine konzentrierte Scheidewasserlösung bei erhöhten Temperaturen verwendet wird, besteht die Möglichkeit, daß die Lösung Scheidewassergas und -nebel abgibt, wodurch die Arbeitsatmosphäre abträglich beeinflußt wird. Außerdem hat dieses Verfahren den Nachteil, daß in der Elektrolytlösung erzeugte Ätzreste in Form von Schlamm schweben, was den Verbrauch der Elektrolytlösung beschleunigt, die Funktion der Elektrolytlösung in Frage stellt und deren Lebensdauer verkürzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben aufgezeigten Nachteile des Standes der Technik zu mildern bzw. zu beseitigen. Hierzu soll die Erfindung eine Vorrichtung zum Entseuchen radioaktiven metallischen Abfalls schaffen. Die Vorrichtung soll in der Lage sein, die Oberflächenschicht eines behandelten Gegenstands durchgreifend abzulösen, ungeachtet der Größe und der Gestalt des Gegenstands, um dadurch das Maß an Radioaktivität soweit herabzusetzen, daß der Gegenstand wie üblicher Industrieabfall gehandhabt werden kann.

Die Erfindung soll eine Vorrichtung zum Entseuchen radioaktiven metallischen Abfalls schaffen, die es ermöglicht, das in Form einer Elektrolytlösung eingesetzte Entseuchungsmittel zu regenerieren, um dadurch den Anfall von Sekundärabfall zu minimieren.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung soll ein rasches Entseuchen ermöglichen, durch Wiedergewinnung der elektrolytisehen Lösung deren Verbrauch einschränken, und die Sicherheit des Personals gewährleisten. Schließlich soll die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglichen, den anfallenden radioaktiven Sekundärabfall einzuschränken, der dadurch entsteht, daß verbrauchte Elektrolytlösung beseitigt wird, in der sich radioaktiv verseuchte Metallionen befinden.

Die Erfindung ist in den Patentansprüchen gekennzeichnet.

In der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt die Entseuchung von radioaktivem metallischen Abfall durch die elektrolytische Oxidation/Reduktion mit Hilfe einer dreiwertige Zeriumionen enthaltenden wässrigen Scheidewasserlösung, d. h. die dreiwertigen Zeriumionen werden durch elektrolytische Oxidation umgesetzt in vierwertige Zeriumionen und der radioaktive metallische Abfall wird mit der nun durch

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die frisch erzeugten vierwertigen Zeriumionen Oxidationskraft erhaltenen Elektrolytlösung aufgelöst, während gleichzeitig die Regenierung der vierwärtigen Zeriumionen erfolgt. Die Vorrichtung besitzt eine im Inneren einer Elektrolytzelle befindliche bzw. wirkende Einrichtung zum Umrühren der in der Zelle befindlichen Elektrolytlösung. Ein an die Elektrolytzelle angeschlossenes Filter filtert Oxide, wie zum Beispiel Eisenoxide aus, und ein Verflüssiger, ein Entnebler sowie ein Abgasgebläse dienen zur Wiedergewinnung des Dampf- und Nebelgemisches aus Wasser und Scheidewasser (H₂O-HNO₃).

Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Entseuchen radioaktiven metallischen Abfalls geschaffen, die gekennzeichnet ist durch eine Elektrolytzelle

3+ 4 + zur Aufnahme der Elektrolytlösung aus Zernitrat (Ce -Ce HNO₃) und eine Entseuchungszelle zum Entseuchen des radioaktiven metallischen Abfalls. Beide Zellen sind unabhängig voneinander. Zwischen der Elektrolytzelle und der Entseuchungszelle befindet sich ein Filter.

Nach einem dritten Aspekt der Erfindung besitzt die Entseuchungsvorrichtung eine Abgaß-Behandlungseinrichtung zum Wiedergewinnen von Scheidewasser-Dampf. Die Behandlungseinrichtung steht in Verbindung mit der Entseuchungszelle und der Elektrolytzelle. In der Entseuchungszelle hat das Rohr zum Einspeisen der Elektrolytlösung die Form einer Düse, die derart ausgebildet und angeordnet ist, daß die Elektrolytlösung von der Spitze her abgegeben wird.

Nach dem vierten Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Entseuchen radioaktiven metallischen Abfalls geschaffen, welche die oben erwähnte Elektrolytzelle, eine Entseuchungszelle zum Lösen der Oberflächenschicht des behandelten Gegenstands und zur Entseuchung des Gegenstands, ein

5/6/7

1 Oberlaufrohr in der Seitenwand der Elektrolytzelle, ein Überlaufrohr in der Seitenwand der Entseuchungszelle und ein Entseuchungs-Ablaufrohr am Boden der Entseuchungszelle aufweist. Mit den beiden Überlaufrohren und dem Entseuchungs-Ablaufrohr steht ein Ablauftank in Verbindung, der dazu dient, aus der Elektrolytzelle und aus der Entseuchungszelle überlaufende Elektrolytlösung und aus der Entseuchungszelle ablaufende Elektrolytlösung aufzunehmen. Ein Eleketrolytlösungs-Übergangsrohr dient zum Zurückführen der Elektrolytlösung aus dem Ablauftank zu der Elektrolytzelle. Ein Entseuchungs-Übergangsrohr dient zum Rückführen der Elektrolytlösung von dem Ablauftank zu der Entseuchungszelle. Eine in dem Raum über der Elektrolytzelle, der Entseuchungszelle und dem Ablauftank befindliche Abgasleitung steht in Verbindung mit einem Scheidewasserdampf-Wiedergewinnungsgerät. Ein Abgas-Wiedergewinnungsgerät besteht aus einem Nebel-Wiedergewinnungsgerät und einem Gasgebläse. Ein Wasserrohr dient zum Leiten von Abwaschwasser aus einem Abwaschwasser-Tank zu der Entseuchungszelle, und eine Abwaschwasser-Rückfuhrleitung dient zum Zurückführen des in der Entseuchungszelle gebrauchten Abwaschwassers aus der Entseuchungszelle zu dem Abwaschwasser-Tank.

Nach einem fünften Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Entseuchen radioaktiven metallischen Abfalls geschaffen, bei der in eine Elektrolytzelle eine aus einem inaktiven Metall bestehende Anode und eine Kathode eingetaucht werden, die aus einem metallischen Material besteht, deren Wasserstoff-Überspannung im Absolutwert grösser ist als die Wasserstoff-überspannung von Eisen. Die Elektrolytzelle enthält gelöste Metallionen einschließlich radioaktiver Metallionen. Bei dieser Vorrichtung ist vorgesehen, daß zwischen der Anode und der Kathode ein Gleichstrom fließt, der bewirkt, daß die radioaktive Metallionen enthaltenden Metallionen in der Elektrolytlösung ausfallen

und sich an der Kathode niederschlagen, daß anschließend die niedergeschlagenen, ausgefallenen Ionen von der Kathode gelöst werden, und daß schließlich die abgelöste Ablagerung als radioaktiver Abfall beseitigt wird.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Längsschnittansicht einer ersten Ausfuhrungsform einer Entseuchungsvor

richtung,

Fig. 2 eine schematische Längsschnittansicht eines in der Vorrichtung nach Fig. 1 verwendeten Filters,

Fig. 3 eine schematische Vorderansicht des in der

Vorrichtung nach Fig. 1 verwendeten Verflüssigers,

Fig. 4 eine schematische Längsschnittansicht eines in der Vorrichtung nach Fig. 1 verwendeten Entneblers,

Fig. 5 eine schematische Längsschnittansicht einer

zweiten Ausführungsform einer Entseuchungsvorrichtung,

Fig. 6 eine Kennlinie, die die Beziehung zwischen der Elektrolysezeit und der Konzentration von

4 +

Ce -Ionen in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt,

Fig. 7 eine Kennlinie, die die Beziehung zwischen der Entseuchungszeit und der Verminderung der

Oberflächenverseuchung im Vergleich zwischen

erf inching sgemäßer Vorrichtung und herkömmli

cher Vorrichtung zeigt,

Fig. 8 eine schematische Skizze einer dritten Ausführungsform einer Entseuchungsvorrichtung,

Fig. 9 eine Längsschnittansicht der in der Vorrichtung nach Fig. 8 verwendeten Entseuchungszelle in vergrößerter Darstellung, 10

Fig. 10 eine Schnittansicht entlang der Linie VII-VII in Fig. 9,

Fig. 11 eine Schnittansicht entlang der Linie VIII-VIII in Fig. 10,

Fig. 12 eine schematische Darstellung einer vierten

Ausführungsform einer Entseuchungsvorrichtung und
20

Fig. 13 eine schematische Längsschnittansicht einer fünften Ausführungsform einer Entseuchungsvorrichtung .

Zunächst soll anhand der Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgeiaäßen Entseuchungsvorrichtung beschrieben werden. Eine Elektrolytzelle 10 enthält eine Elektrolytlösung 11, die eine Zernitratlösung ist, welche dreiwertige

3+ 4 + Zeriumionen und vierwertige Zeriumionen enthält (Ce -Ce -HNOo). In die Elektrolytlösung 11 ist zur Entseuchung ein Gegenstand 12, hier radioaktiver metallischer Abfall, eingetaucht, außerdem eine Anode 13 und eine Kathode 14. Der zu entseuchende Gegenstand 12 hängt an einem Seil 16 von einem stationären Mechanismus oberhalb der Elektrolytzelle 10 herab. Die Anode 13 und die Kathode 14 sind über elek-

9/10

trische Kabel 17 und 18 an eine Gleichspannungsquelle 14 angeschlossen. Ein mit seinem Ende in die Seite der Elektrolytzelle 10 mündendes und mit dem anderen Ende in den Boden der Zelle mündendes Rohr 20 führt über ein Filter 21 und eine Umwälzpumpe 22. Durch die Umwälzpumpe 22 wird die in der Elektrolytzelle 10 befindliche Elektrolytlösung 11 seitlich aus der Zelle 10 abgezogen, gelangt durch das Filter 21 und wird am Boden in die Zelle 10 zurückgeleitet. Aufgrund des Stroms der Elektrolytlösung durch das Umwälzrohr 20 wird die Elektrolytlösung 11 innerhalb der Elektrolytzelle 10 ständig umgerührt.

In den oberen Seitenbereich der Elektrolytzelle 10 mündet ein Abgasrohr 23. Über das Abgasrohr 23 gelangen Wasser-Scheidewasser-Dampf (H₉O-HNO-J und der von der Elektrolytlösung 10 aufsteigende Nebel zu einem Verflüssiger 24, wo der Dampf und der Nebel verflüssigt werden, und anschliessend durch ein den Verflüssiger 24 mit der Elektrolytzelle 10 verbindendes Rückführrohr 25 wieder zurück in die Elektrolytzelle 10. Derjenige Anteil des Wasser-Scheidewasser-(H₂O-HNO₃)-Dampfs und des Nebels, der bei der Verflüssigung entwichen ist, gelangt über ein Gasrohr 26, welches an den Ausgang des Verflüssigers 24 angeschlossen ist, in einen Entnebler 27 und wird von einem Abgasgebläse 28 angezogen, wobei eine Rückgewinnung in dem Entnebler 27 erfolgt. Auf der Seite der Elektrolytzelle 10 befindet sich eine Heizvorrichtung 29, die die Aufgabe hat, die Elektrolytlösung 10 auf einer vorgegebenen Temperatur zu halten.

Bei der oben beschriebenen Entseuchungsvorrichtung für radioaktiven metallischen Abfall erfolgt die Vorbereitung für den Betriebsbeginn dadurch, daß in die Elektrolytzelle 10 die Elektrolytlösung 11 eingebracht wird, welche man dadurch erhält, daß man eine vorgegebene Menge Zernitrat (Ce(NO-J₃) in einer Wasser-Scheidewasser-(H₂O-HNO₃)-Lösung löst (in

10/11

einem Verhältnis, daß sich eine Ce (NO₃) .,-Konzentration von 0,8 Mol/Liter und eine HNO.,-Konzentration von 2,5 Mol/Liter ergibt ("Beispiel)) und die Umwälzpumpe 22 in Gang setzt, so daß die Elektrolytlösung 11 zirkulierend aus dem Seitenbereich der Elektrolytzelle 10 heraus durch das Rohr 10 und in den Bodenbereich der Zelle 10 zurück umläuft. Die Heizvorrichtung 29 dient zum Anheben der Temperatur der Elektrolytlösung 11 auf den vorgegebenen Wert (z. B. 70° bis 90° C). Das Abgasgebläse 28 hat die Aufgabe, die Innenatmosphäre der Elektrolytzelle 10 unter Unterdruck zu halten. Dann wird von der Gleichstromquelle 19 eine Spannung zwischen die Anode 13 und die Kathode 14 gelegt, so daß ein elektrischer Strom mit einer Dichte von 0,1 bis 0,2 A/cm² fließt. Demzufolge laufen Reaktionen nach folgenden Formeln ab, wobei eine Umwandlung von dreiwertigen Zerium-

3+ 4 +

ionen (Ce ) in vierwertige Zeriumionen (Ce ) erfolgt:

(1) 2OH~ ·*■ H₉O + (1/2)0₉ (t)+2e~ (2)

An der Ce3+	+	e	-
2OH~	+	(1	/2)0
An der
H+ + €	/2)	H2	( + )
Anode: * Ce4+
·*■ H2O
Kathode:
3- ■+ ( <|

(3)

4 +
Die Reaktion durch die Ce an dor Anode 13 gebildet wird, hängt ab von der Geschwindigkeit, mit der die Ce -Ionen dispergiert werden und die Oberfläche der Anode 13 erreichen können. Wenn die Elektrolytlösung 12 durch den Boden der Elektrolytzelle strömen kann, wird die in der Zelle 10 befindliche Elektrolytlösung durch die einlaufende Lösung

4 +

derart gerührt, daß die Reaktion zur Bildung von Ce gefördert wird.

4 +
Nachdem die Ce -Konzentration der Elektrolytlösung einen vorgegebenen Wert erreicht hat (z. B. 0,4 Mol/Liter), wird

11/12

der zu entseuchende Gegenstand 12 mit dem von dem feststehenden Mechanismus 15 herabhängenden Seil verbunden und

3+ 4 + abgesenkt, so daß es in die Elektrolytlösung 11 (Ce -Ce ΗΝΟ-,-Lösung) eintaucht. Demzufolge läuft eine Reaktion entsprechend der nachstehenden Formel (4) auf der Oberfläche des Gegenstands 12 ab, wobei eine Entseuchung stattfindet und eine auf der Oberfläche des zu entseuchenden Gegenstands 12 abgelagerte radioaktive Schicht sowie die Oberfläche des Metalls (M), welches die Grundmasse des Gegenstands 12 ausmacht, durch die Reaktion aufgelöst werden und das gelöste Material von dem Gegenstand 12 entfernt wird.

M ₊ Ce⁴⁺ -> M⁺ ₊ Ce³⁺ <⁴⁾

Die Reaktion nach der Formel (4) hängt von der Geschwindig-

4 +
keit ab, mit der das Ce dispergiert wird und folglich die Oberfläche des Metalls (M) erreichen kann. Das Umrühren der Elektrolytlösung 11 hat also den Effekt einer Förderung der Auflösungsreaktion. Nachdem das Eintauchen eine bestimmte Zeit lang stattgefunden hat (z. B. 60 Minuten), ist der zu entseuchende Gegenstand 12 von dem Außenmaterial und der auf der Innenfläche befindlichen verseuchten Schicht befreit. Das Ausmaß der Radioaktivität des Gegenstands ist folglich bis auf den sogenannten Hintergrundwert abgesunken, so daß der Gegenstand wie üblicher Industrieabfall sicher gehandhabt werden kann.

In der Zwischenzeit reagiert das Ce , dessen Menge durch die Reaktion mit dem Gegenstand 12 abgenommen hat, entspre-

4 + chend der Formel (1), wodurch sich Ce ergibt, da die Gleichspannungsquelle 29 fortlaufend die Spannung (z. B. 4 bis 6V) zwischen die Elektroden legt und den elektrischen Strom mit der vorgegebenen Dichte aufrecht erhält. Außerdem werden Oxide, wie z. B. Eisenoxid, die in der Elek-

12/13

trolytlösung 11 schweben, von dem Filter 21 in der Rohrleitung 20 eingefangen. Dieses Material könnte ansonsten an

4 + der Anode haften. Die Bildung von Ce geht also wirksam vonstatten. Das Filter 21 ist z. B. ein Filter, wie es von der Firma Branswick Corporation hergestellt wird. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, füllt bei einem solchen Filter ein Filterelement 21b ein Filtergehäuse 21a aus, und an das Rohr 20 sind ein Einlaßrohr 21c bzw. ein Auslaßrohr 21d angeschlossen. Die Oxide in der Elektrolytlösung werden dadurch entfernt, daß sie von dem Filterelement 21b absorbiert werden. Die Umwälzpumpe 22 kann eine Magnetpumpe sein, wie sie von der Firma Iwaki Corporation Ltd. unter der Handelsbezeichnung MDH-F angeboten wird.

Die von der Elektrolytlösung 11 aufsteigenden Wasser-Scheidewasser- (H₂O-HNO₃)-Dämpfe und Nebel ziehen über das an dem oberen Abschnitt der Zelle 10 angeschlossene Abgasrohr 23 ab. Wie Fig. 3 zeigt, besitzt der Verflüssiger 24 achtzehn Rohre 24b aus rostfreiem Stahl in einem zylindrischen Gehäuse 24a. Die Rohre 24 werden mit außerhalb zugeführten Kühlwasser gekühlt. Der Wasser-Scheidewasser-(H₂O-HNO₃)-Dampf tritt über den Gaseinlaß 24c in das Gehäuse 24a ein, durchläuft das Innere der Rohre 24b und gelangt über den Kondensatauslaß 24d nach außen. Das Kühlwasser gelangt über den Kühlwassereinlaß 24e in das Gehäuse 24a, läuft an den Außenseiten der Rohren 24d unter Kühlung dieser Rohre vorbei und verläßt das Gehäuse über den Kühlwasserauslaß 24f. Der durch den Verflüssiger 24 verflüssigte Dampf gelangt über das Rücklaufrohr 25 wieder in die Elektrolytzelle 10 zurück. Derjenige Anteil des Wasser-Scheidwasser-Dampfs und des Nebels, der bei dieser Rückgewinnung entwichen ist, wird von dem Abgasgebläse 28 angesaugt und in dem Entnebler 27 gesammelt. Der Entnebler 27 besitzt gemäß Fig. 4 ein Gehäuse 27a füllende Glasfasern 27b. Der Wasser-Scheidwasser-Dampf und der Nebel gelangen über das Einlaßrohr 27c in das Gehäuse, und sie werden ent-

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fernt durch Ablagerung an den Glasfasern 27b. Das saubere Gas entweicht aus dem Auslaßrohr 27d. Das Gebläse 28 kann beispielsweise, wie von der Firma Iwaki Corporation Ltd. unter der Handelsbezeichnung AP-DS vertriebene Luftpumpe sein.

Im folgenden soll unter Bezugnahme auf Fig. 5 eine zweite Ausführungsform der Erfindung beschrieben werden, bei der die Elektrolytzelle für die Elektrolyse mit der Elektrolytlösung (Ce ⁺-Ce ⁺-HNO₃-Lösung) und die Entseuchungszelle zum Entseuchen des radioaktiven metallischen Abfalls unabhängig voneinander angeordnet sind.

Fig. 5 zeigt eine Elektrolytzelle 30, die im wesentlichen den gleichen Aufbau hat wie die Elektrolytzelle des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels. Innerhalb der Elektrolytzelle 30 ist die Elektrolytlösung (Ce³⁺-Ce⁴⁺-HNO₃-Losung) 11 enthalten. In die Elektrolytlösung 11 sind die Anode 13 und die Kathode 14 eingetaucht. Die Anode 13 und die Kathode 14 sind über elektrische Kabel 17, 18 an die Gleichspannungsquelle 19 angeschlossen. An die Elektrolytzelle 30 ist eine überlaufleitung 31 angeschlossen. Die Lösung 11 wird über diese Überlaufleitung 31 einer Entseuchungszelle 32 zugeführt, in der der zu entseuchende Gegenstand 12 eingetaucht ist. Der Gegenstand 12 ist an dem von dem Mechanismus 15 herabhängenden Seil 16 oberhalb des Entseuchungstanks 32 festgemacht. Angeschlossen an die Entseuchungszelle 32 ist ein Umwälzrohr 33 zum Rühren der Elektrolytlösung 11. Mit Hilfe einer Umwälzpumpe 34 wird die Elektrolytlösung 11 durch ein Filter 35 geschickt, bevor die Lösung wieder am Boden der Entseuchungszelle 32 in die Zelle eintritt. Ein Verbindungsrohr 36 steht mit einem Ende mit der Entseuchungszelle 32 und mit dem anderen Ende mit der Elektrolytzelle 30 in Verbindung. Eine Förderpumpe 37 läßt die Elektrolytlösung 11 aus der Entseuchungszelle

14/15

32 über ein Filter 38 in die Elektrolytzelle 30, und zwar in deren Bodenbereich, gelangen.

An die oberen Bereiche der Elektrolytzelle und der Entseuchungszelle 32 sind Abgasrohre 23, 39 angeschlossen. Der Wasser-Scheidewasser-Daiapf und Nebel, die von der Elektrolytlösung 11 aufsteigen, gelangen durch die Abgasrohre 23, 39 und werden von dem Verflüssiger 24, dem Entnebler 27 und dem Abgasgebläse 28 verarbeitet. Das Bezugszeichen 29 bezeichnet eine Heizvorrichtung für die Elektrolytlösung.

In der Entseuchungsvorrichtung nach dem zweiten Ausführungsbeispiel erfolgt die Entseuchung eines Gegenstands dadurch, daß die Elektrolytlösung 11, die durch Lösen einer vorbestimmten Menge Zernitrat (Ce(NO.-.).,) in Wasser-Scheidewasser-Lösung aufgelöst wird, sowohl in die Elektrolytzelle 30 als auch in die Entseuchungszelle 32 eingebracht wird, wobei durch Betätigen der Umwälzpumpe 36 die vorbereitete Elektrolytlösung vom Boden der Zelle 30 über die überlaufleitung 31 in die Zelle 30 und die Entseuchungszelle 32 gebracht wird. Mit Hilfe der Heizvorrichtung 29 wird die Temperatur der Lösung 11 auf einem gegebenen Wert gehalten. Das Abgasgebläse 28 hat die Aufgabe, die Innenatmosphäre der Elektrolytzelle 30 sowie die der Entseuchungszelle 23 unter Unterdruck zu halten. Gleichzeitig hat die Gleichspannungsquelle 19 die Aufgabe, zwischen Anode 13 und Kathode 14 eine Gleichspannung zu legen, um den Strom mit vorbestimmter Dichte aufrecht zu erhalten. Innerhalb der Elektrolytlösung 11 erfolgen also die durch die obigen Formeln (1),

(2) und (3) beschriebenen Reaktionen, die bereits anhand

4 + von Fig. 1 erläutert wurden. Hierbei entsteht Ce

Da die Elektrolytlösung 11 über den Boden der Zelle in die Elektrolytzelle 30 einströmt, ähnlich wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1, wird die Lösung 11 in der Zelle 30

15/16/17

4 + umgerührt, um die Bildung von Ce wirksam zu fördern.

4+

Nachdem die Ce -Konzentration in der Lösung 11 einen vorbestimmten Wert erreicht hat, wird der an dem Kabel 16 von dem Mechanismus 15 herabhängende Gegenstand 12 von oberhalb der Entseuchungszelle 32 abgesenkt und in die Elektrolytlösung 11 innerhalb der Entseuchungszelle 32 eingetaucht. Gleichzeitig wird die Umwälzpumpe 34 betätigt, um die Elektrolytlösung 11 durch das Umrühr-Rohr 33 zu treiben und sie auf der Bodenseite in die Entseuchungszelle 32 einzuspeisen. Jetzt erfolgt die Reaktion gemäß Formel (4), wie oben bereits anhand von Fig. 1 erläutert wurde, d. h. auf der Oberfläche des Gegenstands 12 lösen sich die Oberflächenbestandteile und die Oberfläche der Metall-Grundmasse, und es erfolgt ein Entfernen der Kontaminierung. Da die Elektrolytlösung durch den Boden in die Entseuchungszelle 32 einströmt, wird die dort befindliche Elektrolytlösung gerührt, ähnlich wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1, so daß die Reaktion für die Materialauflösung gefördert wird. Nachdem der Gegenstand eine bestimmte Zeit lang in die Elektrolytlösung eingetaucht wurde, ist or von dem Beschichtungsmaterial und dem Niederschlag auf seiner Innenseite befreit, und das Maß der Radioaktivität hat bis auf den sogenannten Hintergrundwert abgenommen. Der Gegenstand läßt sich also wie üblicher Industrieabfall handhaben.

Da die Gleichstromquelle 19 fortdauernd eine Spannung anlegt und folglich stetig ein elektrischer Strom mit vorbestimmter Dichte zwischen Anode und Kathode fließt, ergibt sich für das Ce , dessen Menge durch die Reaktion mit dem Gegenstand 12 abgenommen hat, die Reaktion gemäß Formel

4+
(1), so daß Ce regeneriert wird. Da außerdem Oxide, wie z.

B. Eisenoxide, die in der Elektrolytlösung 11 innerhalb der Entseuchungszelle 32 schweben, von den Filtern 35, 38 im Umrühr-Rohr 32 und im Rückführrohr 36 gesammelt werden,

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läßt sich ein Haftenbleiben der Oxide an der Anode 13 innerhalb der Zelle 30 verhindern, so daß die Bildung von

4+

Ce mit hohem Wirkungsgrad vonstatten geht. In der Zwischenzeit werden Wasser-Scheidewasser-Dampf und Nebel, die aus der Elektrolytlösung 11 innerhalb der Zelle 30 und der Zelle 32 aufsteigen, durch die Abgasrohre 23, 39, die an die oberen Bereiche der Zellen 30 und 32 angeschlossen sind, abgeleitet, und sie erfahren die gleiche Behandlung wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1. 10

Die Anode 13 ist aus einem Material herzustellen, wie z. B. Platin oder Titan, welches korrosionsbeständig gegenüber

4 +

so scharfen Substanzen wie HNO₃ und Ce ist und einem Verschleiß bei der Elektrolyse widersteht. Die Kathoden 14 bestehen beispielsweise aus Gold. Zum Rühren der Elektrolyse-Lösung kann ein Rührgerät oder eine ähnliche Einrichtung verwendet werden. Als Wärmequelle zum Erwärmen der Elektrolytlösung ist nicht nur eine externe Heizvorrichtung, sondern auch eine eingebettete Heizvorrichtung möglich.

Die Wirkung des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels in der Praxis zu überprüfen, wurde ein Versuch durchgeführt. Die Versuchsergebnisse sind in den Fig. 6 und 7 dargestellt. In Fig. 6 bedeutet die Linie a die Daten der Elektrolyse ohne Rühren und die Linie b kennzeichnet Daten der Elektrolyse mit Rühren. Die vertikale Achse stellt die

4+

Ce -Konzentration in der Elektrolyselösung sowie den Stromwirkungsgrad dar, während die horizontale Achse die Elektrolysezeit darstellt. Die Elektrolyse erfolgte in einer Elektrolytlösung mit einer Ce (NO₃).,-Konzentration von 0,8 Mol/Liter und einer HN0₃~Konzentration von 2 Mol/Liter bei einer Lösungstemperatur von 80° C und einer elektrischen

4 + Stromdichte von 0,3 A/cm² zur Bildung von Ce . Die Menge

4+
des erzeugten Ce wurde bestimmt durch Analysieren einer Probe durch potentiometrische Titrierung. Der Stromwirkungs-

18/19/20

grad wurde wie folgt bestimmt:

4 +
H = (96485 χ Ce -Menge (Mol/Liter) χ Menge der

Elektrolytlösung (Liter)/(Zeit der Elektrolyse (Sekünden) χ elektrischer Strom (A))

Aus Fig. 6 entnimmt man, daß die Bildung und die Regene-

4 +
rierung von Ce mit hohem Wirkungsgrad dadurch erhalten werden kann, daß man die Elektrolyse durchführt, während man die Elektrolytlösung rührt.

Als nächstes soll Fig. 7 betrachtet werden. In Anbetracht der Ergebnisse nach Fig. 6 wurde einer Elektrolyselösung mit einer Ce - Konzentration von 0,4 Mol/Liter und einer HNO .,-Kon ζ en tr at ion von 2 Mol/Liter auf 80° C aufgeheizt, und es wurde ein strahlungsverseuchter Metallgegenstand (DINX5CrNi1810, 2Bsch, 40 χ 165 Zoll (101,6 χ 419,1 cm)) in die heiße Lösung eingetaucht, während gleichzeitig ein elektrischer Strom mit einer Dichte von 0,3 A/cm² zur Re-

4 +
generierung von Ce floß. In dem Diagramm repräsentiert die Kurve c die Daten des Eintauchens eines Gegenstands ohne Umrühren der Elektrolytlösung. Die Kurve d zeigt die Daten beim Eintauchen mit Rühren der Elektrolytlösung, die horizontale Linie repräsentiert die Hintergrund-Radioaktivität. Die vertikale Achse des Graphen zeigt die Intensität der Gammastrahlen (in cpm) und die horizontale Achse zeigt die Entseuchungszeit.

Aus Fig. 7 entnimmt man, daß die Verseuchung der Oberfläche bis auf den sogenannten Hintergrundwert innerhalb von 60 Minuten Entseuchungszeit abnehmen kann, wenn der Metallgegenstand in die Elektrolytlösung eingetaucht wird und die Lösung gerührt wird. Außerdem sieht man, daß die Verseuchung der Oberfläche nicht bis zu dem Hintergrundwert abnehmen kann, selbst wenn man die Entseuchung 120 Minuten lang durchführt, falls der Metallgegenstand eingetaucht

wird, ohne daß die Elektrolytlösung umgerührt wird.

Da in der Elektrolytlösung schwebende Oxide/ z. B. Eisenoxide, von dem Filter aufgenommen werden, bleiben solche

5 Oxide nicht an der Anode haften. Die Regenerierung von

4 +
Ce kann also mit hohem Wirkungsgrad erfolgen.

Durch das unabhängige Anordnen von Elektrolytzelle und Entseuchungszelle läßt sich einer möglichen Beschädigung der Elektroden durch Kollision mit dem Metallgegenstand vorbeugen. Da diese Ausführungsform das leichte Eingeben und Herausnehmen des Metallgegenstands ermöglicht, vereinfachen sich Wartung und Inspektion.

Im folgenden wird eine dritte Ausführungsform der Erfindung anhand der Fig. 8 bis 11 erläutert.

Die in Fig. 8 gezeigte Elektrolytzelle 30 enthält als

3+ 4+
Elektrolytlösung 11 eine Ce -Ce -HNO₃-Lösung. In die

Elektrolytlösung 11 sind die Anode 13 und die Kathode 14 eingetaucht, die über elektrische Leitungen 17 und 18 an die Gleichspannungsquelle 19 angeschlossen sind. Die Elektrolytzelle 30 steht mit einem Flusniqkejts-Speisorohr in Verbindung. Die Elektrolytlösung 11 wird durch das Flüssigkeits-Speiserohr 58 einer Entseuchungszelle 40 zugeführt, in die der zu entseuchende Gegenstand 12 eingetaucht ist. Der Gegenstand 12 hängt an einem Kabel 16, welches an einem oberhalb der Entseuchungszelle 40 befindlichen ortsfesten Mechanismus 15 festgemacht ist. Damit die Elektrolytlösung 11 nach unten und nach oben in die Entseuchungszelle 40 gelangen kann, und zwar über deren oberen und unteren Abschnitt, besitzt das Flüssigkeits-Speiserohr ein erstes Ventil 41 und ein Zweigrohr 42 auf der Abströmseite des ersten Ventils 41. Das Zweigrohr 42 enthält ein zweites Ventil und mündet in die untere Seite der Entseuchungszelle 40.

21/22

Durch die Ventile 41 und 43 kann die der Entseuchungszelle zugeführte Elektrolytlösung 11 umgeschaltet werden zwischen Aufwärts- und Abwärtsrichtung. In den Boden der Entseuchungszelle 40 mündet eine Ablaufleitung 44. Die sich aus der Behandlung des Gegenstands 12 ergebende kontaminierte Flüssigkeit wird aus der Entseuchungszelle 40 entfernt, gelangt über die Ablaufleitung 44, wobei sie ein Filter und eine Umwälzpumpe 46 durchläuft, und gelangt schließlich an der Unterseite in die Elektrolytzelle 30. 10

Das Flüssigkeits-Speiserohr 58 enthält eine Flüssigkeitspumpe 4 7.

In die obere Seitenwand der Elektrolytzelle 30 mündet ein Abgasrohr 23. In ähnlicher Weise mündet in die obere Seitenwand der Entseuchungszelle 40 ein Abgasrohr 39. Der aus der Elektrolytzelle 30 und der Entseuchungszelle 40 aufsteigende Scheidewasser-Dampf und Nebel entweichen durch die Abgasrohre 23 und 39, werden von dem Verflüssiger 24 verflüssigt und gelangen durch das Rückführrohr 25 wieder in die Elektrolytzelle 30 zurück. Derjenige Anteil des Scheidewasser-Dampf und Nebels, der bei dieser Rückgewinnung entweichen konnte, wird von dem Abgasgebläse 28 angesaugt und durch den Entnebler 27 gesammelt. Eine in der Seite der Elektrolytzelle 30 befindliche Heizung 27 dient zum Erwärmen der Elektrolytlösung 11.

Zum Entseuchen radioaktiv verseuchten metallischen Abfalls wird für die oben beschriebene Anlage die Elektrolytlösung 11 dadurch hergestellt, daß man eine vorbestimmte Menge (z. B. 0,4 Mol/Liter) Ce(NO₃J₃ in einer Scheidewasser-Lösung (z. B. 2,0 Mol/Liter) löst und die Lösung in die Elektrolytzelle 30 eingibt. Durch Anlegen einer Spannung von 4 bis 6 Volt zwischen die Anode 13 und die Kathode 14 mit Hilfe der Gleichspannungsquelle 19 wird die Elektrolyse

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eingeleitet. Die Umwälzpumpe 47 wird angeschaltet, um die vorbereitete Elektrolytlösung 11 durch das Rohr 58 zu treiben, und die Ventile 41 und 43 werden geöffnet, um die
Elektrolytlösung 11 in die Entseuchungszelle 40 zu spritzen, und zwar durch deren oberen und unteren Abschnitt, so daß anschließend die Lösung an der Innenwand des Gegenstands
herunterläuft. Durch die Ablaufleitung 44 wird die Elektrolytlösung zwischen der Zelle 30 und der Entseuchungszelle 40 zirkuliert.

Von der Heizung 29 wird die Elektrolytlösung 11 auf eine
vorgegebene Temperatur (z. B. 70° bis 90° C) aufgeheizt.
Das Abgasgebläse 28 hat die Aufgabe, den Innenraum der
Elektrolytzelle 30 und der der Entseuchungszelle 40 unter Unterdruck zu halten (z. B. einige mitiHg) . Gleichzeitig dient die Gleichspannungsquelle dazu, die Spannung (z. B. 4 bis 6 Volt) zwischen der Anode 13 und der Kathode 14 aufrechtzuerhalten, so daß ein elektrischer Strom einer vorgegebenen Dichte (z. B. 0,1 bis 0,2 A/cm²) fließt.

Innerhalb der Elektrolytlösung 11 finden die Reaktionen

gemäß den oben angegebenen Formeln (1) bis (3) unter BiI-

4 +
dung von Ce statt.

Nachdem die Ce -Konzentration in der Elektrolytlösung

einen vorbestimmten Wert erreicht hat, wird der Gegenstand an dem von dem Mechanismus 15 herabhängenden Seil 16 be-

3+ 4 +
festigt, und die Elektrolytlösung (Ce -Ce -HNO .,-Lösung) über an den Enden des Verbindungsrohrs 48 bzw. des Zweigrohrs 42 befindliche Düsen 48 und 49 in die Entseuchungszelle 40 gesprüht. Nun ergibt sich an der Oberfläche des
Gegenstands 12 die Reaktion gemäß Formel (4), so daß eine Auflösung des Rohmaterials oder anderer ähnlicher Ablagerungen auf der Oberfläche des Gegenstands und eine Entfernung der Kontaminierung erfolgen.

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Nachdem der Gegenstand 12 eine bestimmte Zeit lang mit der Elektrolytlösung 11 besprüht worden ist, ist der Gegenstand von dem an der Oberfläche haftenden Material und der an der Innenseite haftenden verseuchten Schicht befreit. Im Ergebnis ist die Radioaktivität des Gegenstands 12 auf den sogenannten Hintergrund-Wert abgesunken. Der Gegenstand kann also wie üblicher Industrieabfall gehandhabt werden.

Da die Gleichspannungsquelle 19 fortgesetzt eine Spannung liefert und den elektrischen Strom mit vorbestimmter Dichte zwischen Anode und Kathode fließen läßt, reagiert das Ce in der verseuchten Flüssigkeit, die durch die Reaktion mit dem Gegenstand 12 reduziert wurde, entsprechend der For-

4 +
mel (1) unter Bildung von Ce und der Regenerierung der Elektrolytlösung. Im Verlauf der Reaktion werden der in der Elektrolytlösung 11 schwebende Ausfall sowie Oxid, wie zum Beispiel Eisenoxid der verseuchten Schicht, von dem Filter 45, welches einen ähnlichen Aufbau hat wie in der Anlage nach Fig. 1 und welches in der Ablaufleitung 44 liegt, gesammelt. Auf diese Weise wird einer ansonsten erfolgenden Haftung des Eisenoxids an der Anode 13 der Elek-

4+ trolytzelle 30 vorgebeugt, und die Bildung Ce schreitet effizient voran, und es ergibt sich eine vorteilhafte Regenerierung der Elektrolytlösung.

Durch die an die oberen Abschnitte der Elektrolytzelle 30 und der Entseuchungszelle 40 angeschlossenen Abgasrohre und 39 entweichen der aus der Elektrolytzelle bzw. der Entseuchungszelle 40 auf steigende Scheidewasser-Dampf und Nebei. Sie werden von dem Verflüssiger 24, der einen ähnlichen Aufbau hat wie der Verflüssiger nach Fig. 1, verflüssigt, und die wiedergewonnene Flüssigkeit läuft über das Rücklaufrohr 25 in die Elektrolytzelle 30 zurück. Der bei diesem Vorgang entwichene Anteil des Dampfs und Nebels wird von dem Abgasgebläse 28 angesaugt und von dem Ent-

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nebler 27, der einen Aufbau hat wie der in Fig. 1 gezeigte Entnebler_f gesammelt.

Die Elektroden bestehen aus Platin oder Titan, also aus Material, welches in hohem Maße korrosionsbeständig ist

4 + bzwüglich saurer Stoffe wie HNO₃ und Ce , sowie keinem Verschleiß durch die Elektrolyse unterliegt.

Als Mittel zum Umrühren der Elektrolytlösung kann ein Rührgerät oder eine andere Vorrichtung verwendet werden. Als Wärmequelle zum Erwärmen der Elektrolytlösung ist nicht nur eine externe Heizung, sondern auch eine eingebettete Heizung möglich.

Fig. 9 zeigt die in Fig. 8 dargestellte Entseuchungszelle 40 in vergrößertem Maßstab. Fig. 10 ist eine Schnittansicht entlang der Linie VII-VII in Fig. 9.

Wie aus den Fig. 9 und 10 hervorgeht, besitzt die Entseuchungszelle 40 in ihrem Inneren Ringrohre 50, die stufenweise an ein Verbindungsrohr angeschlossen sind, mehrere schräge Düsen 48, die an die Rohre 50 angeschlossen sind, und eine gestreckte Vertikaldüse 49, die an das Zeigrohr 42 angeschlossen ist, und Austrittsöffnungen in Form von Perforierungen besitzt. Im unteren Abschnitt innerhalb der Zelle 40 befindet sich eine perforierte Platte mit einer Vielzahl von Löchern 52 und einem Mittelloch 53. Die Platte ruht auf einem Lagerstück 55. Der zu entseuchende Gegenstand 12 wird auf dieser perforierten Platte 54 angeordnet. In Fig. 9 ist der Gegenstand 12 als zylindrisches Rohr dargestellt. Die Elektrolytlösung wird über das Verbindungsrohr 58 in die Entseuchungszelle 40 eingeführt und über die abgeschrägten Düsen 48, die stufenweise an den Ringrohren 50 befestigt sind, auf die Außenseite des Gegenstands 12 geschleudert. Außerdem wird die Elektrolyt-

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lösung über die Vertikaldüse 49, die an ihrer Seite eine Vielzahl von Löchern 56 aufweist, auf die Innenfläche des Gegenstands 12 geschleudert, um die Innenseite des Gegenstands 12 zu entseuchen. Die Ringrohre 50 sind mit Hilfe von Tragstücken 57 an der Innenseite der Entseuchungszelle 40 festgemacht.

Fig. 11 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie VIII-VIII in Fig. 9.

Nach Fig. 11 gelangt die Elektrolytlösung durch die Vertikaldüse 4 9 und wird nach außen in Richtung auf die Innenseite des Gegenstands 12 geschleudert, der in der Entseuchungszelle 40 gehalten wird. Die auf die Innenseite des Gegenstands geschleuderte Elektrolytlösung fließt dann an dem Gegenstand herab, durchläuft das Loch 53 der perforierten Platte 54 und läuft schließlich in den Abfluß 44.

Bei dieser dritten Ausführungsform der Erfindung gelangt

die Elektrolytlösung (die Ce³⁺-Ce⁴⁺-HNO₃-Lösung) durch das Verbindungsrohr 58 und das Zweigrohr 42 in die Entseuchungszelle 40 und wird dann aus der Düse 48 und dem Rohr 49 auf den Gegenstand 12 gesprüht. Die auf dem Gegenstand 12 auftreffende Elektrolytlösung fließt an dem Gegenstand herunter, fließt durch die Löcher 54 und das Durchgangsloch 53 der perforierten Platte 54 und sammelt sich in dem Ablaufrohr 44. Das Verbindungsrohr 58 besitzt Ventile 41 und 43, mit deren Hilfe eine selektive Entseuchung der Innenseite und/oder der Außenseite des Gegenstands 12 möglich ist. Fig. 9 zeigt als zu entseuchenden Gegenstand 12 ein Rohr, wie es in einem Atommeiler verwendet wird. Der Anteil des Scheidewasser-Dampfs und Nebels, der beim Zurückgewinnen entweicht, wird von dem Abgasrohr 39 fortgeleitet und vom Verflüssiger 24 und vom Entnebler 27 gesammelt.

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Im folgenden soll ein praktisches Beispiel für die in Fig. 8 gezeigte Vorrichtung näher erläutert werden.

Innerhalb der Entseuchungszelle 40 wurde ein aus rostfreiem Stahl bestehendes Rohr (DINX5CrNi1810, 2BSCH, 40x165 Zoll (101/6x419,1 cm)) aufgehängt. Die hierbei verwendete Elek-

4 +

trolytlösung hatte eine Ce -Konzentration von 0,4 Mol/Liter. Der Entseuchungsvorgang wurde für unterschiedliche Zeitabschnitte durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 niedergelegt.

Die Tabelle zeigt die Entseuchungsergebnisse bei einer festen Temperatur von 80° C. Aus der Tabelle geht hervor, daß für den Zeitraum von 30 Minuten keine effektive Entseuchung beobachtet wurde, daß bei einer Zeitspanne von 90 Minuten eine effektive Entseuchung bis auf den Hintergrundpegel stattfand, und daß nach einer Zeitspanne von 120 Minuten sogar eine effektive Entseuchung bis unterhalb des Hintergrundpegels erfolgte. Die Stärke (Dicke) des Abriebs repräsentiert das Maß der Entseuchung, errechnet aus dem Gewichtsverlust und die Intensität der α-Strahlen repräsentiert die Stärke der Oberflächenverseuchung des Gegenstands.

Tabelle 1

Entseuchung eines Rohrs aus rostfreiem Stahl

Entseuchungs	Gewichtsdif	Stärke	des	Intensität	der
zeit (Min.)	ferenz (g)	Abriebs	(μ)	α-Strahlen	(cpm)
0	0	0		624 000
30	9 241	31		4 450
60	13 845	47		485
90	17 213	58		237
120	19 823	67		169

Anmerkung:
(1) Die Daten repräsentieren die Ergebnisse unter Verwen-

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dung von 10,3 Liter Entseuchungsflüssigkeit;

(2) der Hintergrundpegel beträgt 250 cpm.

Bei der oben erläuterten dritten Ausführungsform der Erfindung wird die Oberfläche des radioaktiven metallischen Abfalls aufgelöst durch die Oxidationskraft der vierwertigen Zeriumionen, und die Regenerierung der vierwertigen Zeriumionen erfolgt durch Elektrolyse. In der Anlage zum Entseuchen von radioaktivem metallischen Abfall werden die Elektrolytzelle und die Entseuchungszelle unabhängig voneinander angeordnet, und die Entseuchungszelle besitzt in ihrem Inneren Rohre, die Löcher und Sprühdüsen, und zwar in abgestufter Anordnung enthalten, so daß die Elektrolytlösung auf den innerhalb der Entseuchungszelle befindlichen Gegenstand gesprüht werden kann.

Bei der dritten Ausführungsform der Erfindung läßt sich also der Verbrauch der Elektrolytlösung dadurch herabsetzen, daß die Lösung aufgesprüht und dann für nachfolgende Weiterverwendung wieder gesammelt wird. Außerdem gestattet diese Vorrichtung die selektive Entseuchung, von beispielsweise nur der Innenseite oder nur der Außenseite eines Gegenstands. Außerdem ist es möglich, die zu verwendende Menge von Entseuchungsflüssigkeit zu minimieren und den Wert der Radioaktivität des Gegenstands bis auf den Hintergrundwert herabzusetzen. Der so behandelte Gegenstand kann wie üblicher Industrieabfall sicher gehandhabt werden.

Anhand der Fig. 12 soll nun eine vierte Ausfühfungsform der Erfindung erläutert werden.

Eine in Fig. 12 gezeigte Elektrolytzelle 60 enthält die Elektrolytlösung 11, bestehend aus einer wässrigen Scheidewasser-Säure, die dreiwertige und vierwertige Zeriumionen enthält. In diese Elektrolytlösung 11 sind die Anode

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13 und die Kathode 14 eingetaucht, deren Funktion es ist, aus den dreiwertigen Zeriumionen durch elektrolytische Oxidation/Reduktion vierwertige Zeriumionen zu bilden. Die Elektrolytzelle 60 besitzt in sich eine Heizvorrichtung 61 zum Erwärmen der Elektrolytlösung 11, und einen Temperatursensor 62 zum Fühlen und Steuern der Temperatur der Lösung 11. Außerdem ist diese Elektrolytzelle 60 mit Hilfe eines Deckels 63 luftdicht abgeschlossen. In den oberen Seitenbereich der Elektrolytzelle 60 mündet ein Abgasrohr 64. In die untere Seite der Elektrolytzelle 60 mündet ein Ablaufrohr 66 mit einem Ventil 65, sowie ein Flüssigkeits-Speiserohr 67.

Die Entseuchungszelle 68 ist separat von der Elektrolytzelle 60 angeordnet. Die Entseuchungszelle 68 enthält Elektrolytlösung 11 aus wässriger Scheidewasser-Lösung die dreiwertige und vierwertige Zeriumionen enthält, ähnlich wie die Elektrolytzelle 60. In die Elektrolytlösung ist der zu entseuchende Gegenstand eingetaucht. Innerhalb der Entseuchungszelle 6 8 wird die Oberflächenschicht des metallischen Grundmaterials des Gegenstands 12 aufgelöst durch die Oxidationskraft, die entsteht, wenn die vierwertigen Zeriumionen in dreiwertige Zeriumionen umgewandelt werden, wodurch die Oberfläche des Gegenstands 12 von Kontaminierungen befreit wird. Die Entseuchungszelle 68 besitzt in sich eine Heizvorrichtung 69 zum Erwärmen der Elektrolytlösung 11, außerdem einen Termperatürfühler 70 zum Ermitteln und Steuern der Temperatur der Lösung 11. Die Entseuchungszelle 68 ist mit einem Deckel 71 luftdicht verschlossen. In die obere Seite der Zelle 68 mündet ein Abgasrohr 72. In die untere Seite mündet ein Flüssigkeits-Speiserohr 74 mit einem Ventil 73.

In die Seite der Entseuchungszelle 68 mündet ein überlaufrohr 75. Die Abströmseite des überlaufrohrs 75 steht über

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33 350733A

ein Ventil 76 mit einem Ablauftank 77 in Verbindung, der die über das Ablaufrohr 66 und das Überlaufrohr 78, die beide an die Elektrolytzelle 60 angeschlossen sind, und die über das an die Zelle 68 angeschlossene Überlaufrohr 75 und ein mit einem Ventil 80 ausgestattes Ablaufrohr 79 kommende Lösung 11 auffängt. Der Ablauftank 77 ist mit einem Deckel luftdicht verschlossen. In den oberen Seitenbereich des Ablauftanks 77 mündet ein Abgasrohr 82.

An die Unterseite des Ablauftanks 77 sind ein erstes Rohr 84 mit einem Ventil 83, ein zweites Rohr 86 mit einem Ventil 85 und ein drittes Rohr 88 mit einem Ventil 87 angeschlossen.

In der Seitenwand der Elektrolytzelle 60 befindet sich das überlaufrohr 78. Das andere Ende dieses überlaufrohrs 78 läuft über das Ventil 76 und ist an den Ablauftank 77 angeschlossen. Umgekehrt läuft von dem Ablauftank 77 zu der Elektrolytzelle 60 ein Flüssigkeits-Speiserohr 90, welches von dem mit der Pumpe 89 ausgestatteten zweiten Rohr 86 ausgeht und mit dem Flüssigkeits-Speiserohr 67 in Verbindung steht. Zwischen dem Flüssigkeits-Speiserohr 67 befindet sich die Pumpe 89, um die Elektrolytlösung aus dem Ablauftank über das zweite Rohr 86 zu der Elektrolytzelle 60 zu führen. Ein Durchflußregelventil 91 dient zum Einstellen des Durchsatzes der Elektrolytlösung 11, und ein Durchflußmesser 92 dient zur überwachung des Durchsatzes der Lösung 11. In der Mitte der Länge des Flüssigkeits-Speiserohrs 90 befindet sich ein Filter, welches die Lösung 11 von unlöslichen Stoffen befreit. Auf der Zuströmseite des Filters 93 befindet sich ein Druckmeßgerät 94, und auf der Abströmseite des Filters befindet sich ein Druckmeßgerät 95, damit eine kontinuierliche Überwachung des Filters 93 im Hinblick auf Verstopfung möglich ist. Das Filter ist umschlossen von einem Schutzelement 96 (das zum Beispiel aus einer 100 mm dicken Bleiplatte besteht) .

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Das das Ventil 76 enthaltende Überlaufrohr 75 befindet sich in der Seitenwand der Entseuchungszelle 68. Das andere Ende des Überlaufrohrs 75 steht in Verbindung mit dem Ablauftank 77. Andererseits erstreckt sich von dem Ablauftank 77 zu der Zelle 68 ein Flüssigkeits-Speiserohr 98, welches an das erste Rohr 84 über eine Pumpe 97 angeschlossen ist und mit dem Flüssigkeits-Speiserohr 74 in Verbindung steht. Zwischen dem Rohr 98 und dem Rohr 74 befindet sich eine Pumpe 97 zum Befördern der Elektrolytlösung 11 von dem Ablauftank 77 zu der Zelle 68. Ein Durchflußregelventil 99 dient zum Einstellen des Durchsatzes der Elektrolytlösung, und ein Durchflußmeßgerät 100 dient zum überwachen des Durchsatzes der Lösung. In dem Flüssigkeits-Speiserohr 98 für die Entseuchungszelle befindet sich ein Filter 101, welches die Lösung 11 von unlöslichen Stoffen befreit. Auf der Zuströmseite des Filters 101 befindet sich ein Druckmeßgerät 102, auf der Abströmseite befindet sich ein Druckmeßgerät 103. Mit diesen Geräten läßt sich das Filter 101 im Hinblick auf eine eventuelle Verstopfung überwachen. Das Filter 101 ist mit einem Schutzelement 104 abgedeckt. Die Entseuchungszelle 68 besitzt am Boden ein Ablaufrohr 79 und ein Abwaschwasser-Rücklaufrohr 106 mit einem Ventil 105. Das Ablaufrohr 79 ist über ein Ventil 80 an den Ablauftank 77 angeschlossen, und das Rücklaufrohr 106 steht in Verbindung mit einem Abwaschwassertank 107.

Die oberen Räume der Zellen 60 und 68 sowie des Tanks 77 stehen über Abgasrohr 64, 72 bzw. 82 mit einer Gasleitung 108 in Verbindung, die über ein Scheidewasser-Dampf-Wiedergewinnungsgerät 109, einen Aufnahmebehälter 113 und das Abgasrohr 59 mit einem Nebelsammelgerät 110 verbunden ist. Das Nebelsammelgerät 110 ist über das Abgasrohr an ein Abgasgebläse 111 angeschlossen. Mit dem Begriff "Abgasbehandlungsvorrichtung" werden hier das Scheidewasser-Dampf-Wiedergewinnungsgerät 109 und das Abgasgebläse 111 umfaßt.

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Unterhalb des Scheidewasser-Dampf-Wiedergewinnungsgerät 109 befindet sich der Behälter 113 und der Ablauftank 77 sind miteinander über ein Sammelflüssigkeits-Rücklaufrohr 114 verbunden. Der Behälter besitzt einen Pegelmesser 115 zur Überwachung der gesammelten Flüssigkeit. In der Mitte der Länge des Sammelflüssigkeits-Rücklaufrohrs 114 befindet sich ein Ventil 116. Wenn der Pegelmesser 115 fühlt daß die in dem Behälter 113 angesammelte Flüssigkeit einen bestimmten Pegel überschreitet, wird der Überschuß der gesammelten Flüssigkeit in den Ablauftank 77 zurückgeleitet. Die Abgasleitung 108 besitzt einen Konzentrationsfühler 117, mit dem die Abgaskonzentration überwacht wird. Die Abgasbehandlungsvorrichtung 112 besitzt an allen geeigneten Stellen Temperaturfühler 118 zum überwachen der Abgastemperatur, Druckmeßgeräte 115 zum überwachen des Abgasdrucks sowie Durchflußmesser 120 zum Beobachten des Durchsatzes des Abgases. Das Nebelsammelgerät 110 besitzt in sich ein erstes Filter 121, ein zweites Filter 122 sowie Sprüdüsen 123, Letztere sind mit einem Rückführrohr 125 verbunden.

Eine Pumpe 124 liefert das Abgas durch das Rückführrohr 125 und bläst es in Form eines Sprühstrahls durch die Sprühdüse 123, mit dem Ergebnis, daß das Abgas innerhalb des Nebelsammeigeräts 110 umgewälzt wird. Das aus dem Nebelsammelgerät 110 entweichende Abgas gelangt über das Abgasrohr 126 und das Abgasgebläse 110 über ein Auslaßrohr 127 in die Umgebungsluft.

Der Abwaschwasser-Tank 107 nimmt Abwaschwasser 128 auf. Er und die Entseuchungszelle 68 stehen miteinander über ein Abwaschwasser-Speiserohr 129 in Verbindung. In der Mitte der Länge dieses Abwaschwasser-Speiserohrs 129 befinden sich ein Ventil 130 und eine Pumpe 131, mit deren Hilfe das Abwaschwasser 128 in die Entseuchungszelle 68 gelangt. Am Boden der Zelle 68 und in den Abwaschwasser-Tank 107 münden die Enden des Abwaschwasser-Rücklaufrohrs 106. In

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Jb

dessen Mitte befindet sich ein Ventil 105. Das in der Zelle 68 verwendete Abwaschwasser kann daher von der Zelle 68 bei Bedarf in den Abwaschwasser-Tank 107 zurückgeleitet werden.

Der Ablauftank 77 enthält ein Thermometer 132 zum Messen der Temperatur der Elektrolytlösung 11.

Im folgenden soll die Arbeitsweise der vierten Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit der Entseuchung eines radioaktiven metallischen Abfallstücks erläutert werden.

Durch Betätigen der Pumpe 89 wird die Elektrolytlösung 11 (die z. B. 0,8 Mol Ce (NO₃J₃ und 2,0 Mol HNO₃ pro Liter enthält) zwischen dem Ablauftank 77 und der Elektrolytzelle 60 zirkuliert. Bei sich drehender Pumpe 89 wird die Elektrolytlösung 11 in dem Ablauftank 77 durch das Zweigrohr 86 und das Flüssigkeits-Speiserohr 90 in die Elektrolytzelle 60 gepumpt, und anschließend läuft die Lösung durch das Uberlaufrohr 78 der Elektrolytzelle in den Ablauftank 77 zurück. Da die Zelle 60 in ihrer Seitenwand das überlaufrohr 78 enthält, kann der Pegel der Elektrolytlösung 11 konstant gehalten werden. Als Folge davon bleiben die Anode 13 und die Kathode 14 in die Elektrolytlösung eingetaucht, und die gesamten Oberflächen der beiden Elektroden 13 und 14 können wirksam ausgenutzt werden. Da sich in der Mitte der Länge des Rohrs 90 für die Elektrolytzelle das Filter befindet, werden unlösliche Anteile in den von der Oberfläche des Gegenstands 12 kommenden Kontaminierungen von diesem Filter 93 abgefangen. Die separierten Verseuchungsstoffe haben daher keine Möglichkeit den Weg in die Elektrolytzelle zu finden. Außerdem kann eine Ansammlung des Verseuchungsstoffs in der Elektrolytlösung gebremst werden. Das Filter 93, welches

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die Verseuchungsstoffe sammelt, ist mit einem Schutzelement 95 abgedeckt. Das Schutzelement 95 hat die Aufgabe, das Personal vor Radioaktivität zu schützen. Die Elektrolytlösung 11 wird von der Heizvorrichtung auf einer konstanten Temperatur gehalten, und der Temperaturfühler 62 überwacht die Temperatur. Gleichzeitig wird die Spannung zwischen die beiden Elektroden 13 und 14 gelegt. Als Ergebnis unterliegt die aus dreiwertige und vierwertige Zeriumionen enthaltender wässriger Scheidewasser-Lösung bestehende Elektrolytlösung 11 der elektrolytischen Oxidation/Reduktion entsprechend den Formeln (1) bis (3), wodurch die dreiwertigen Zeriumionen (Ce ) in vierwertige

4 +
Zeriumionen (Ce ) umgewandelt werden.

Anschließend wird das zu entseuchende Objekt 12 in die Entseuchungszelle 68 eingebracht, und die Pumpe 97 wird in Gang gesetzt, um die Elektrolytlösung 11 zwischen dem Ablauftank 77 und der Entseuchungszelle 68 umzuwälzen. Durch Betätigen der Pumpe 97 wird die in dem Ablauftank 77 enthaltene Elektrolytlösung 11 durch das erste Rohr 84 und das Flüssigkeits-Speiserohr 98 der Entseuchungszelle in die Zelle 68 getrieben, gelangt durch das Überlaufrohr 75 der Entseuchungszelle und kehrt schließlich in den Ablauftank 77 zurück. Da die Zelle 68 in ihrer Seitenwand das Überlaufrohr 75 enthält, kann der Pegel der Lösung 11 ungeachtet der Größe des Gegenstands 12 konstant gehalten werden. Es besteht also keine Möglichkeit, daß die Elektrolytlösung aus der Entseuchungszelle 68 überläuft. Da in der Mitte des Längenabschnitts des Rohrs 98 das FiI-ter 101 liegt, können unlösliche Bestandteile des Verseuchungsstoffs, der von der Oberfläche des Gegenstands 12 gelöst wird, abgefangen werden. Die Ansammlung der Kontaminierung in der Elektrolytlösung kann also gebremst werden. Das Filter 101, welches die Kontaminierungen sammelt, ist mit dem Schutzelement 104 abgedeckt, welches

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außerdem dazu beiträgt, das Personal vor Strahlung zu schützen. In der Entseuchungszelle 68 wird die Elektrolytlösung 11 von der Heizvorrichtung auf konstante Temperatur gehalten, und der Temperaturfühler 70 überwacht die Temperatur. In der Zelle 68 werden daher die in der Elektrolytzelle 60 gebildeten vierwertigen Zeriumionen umgewandelt in dreiwertige Zeriumionen und gleichzeitig wird die Oberflächenschicht des metallischen Grundkörpers des Gegenstands 12 durch die Oxidationskraft gelöst, welche als Folge der Umwandlung entsteht. Auf diese Weise werden die Kontaminierungen von der Oberfläche des Gegenstands 12 entfernt. Die Reaktion, mit der die vierwertigen Ze-

4 +

riumionen (Ce ) umgewandelt werden in dreiwertige Zeriumionen (Ce ), und bei der gleichzeitig die Oberflächenschicht des metallischen Grundkörpers des Gegenstands 12 gelöst wird, läuft entsprechend der Formel (4) ab.

Aus der obigen Beschreibung geht hervor, daß die Auflösung oder Entseuchung der Oberfläche des Gegenstands 12 erreicht wird, solange die Oberfläche des Gegenstands in Berührung mit der Elektrolytlösung gehalten wird. Die Vorrichtung zum Entseuchen des radioaktivierten metallischen Abfalls nach der Erfindung ist also gut geeignet für Gegenstände mit komplizierter Form, verglichen mit der Vorrichtung, die zwei Elektroden enthält, welche dem Gegenstand gegenüberliegend angeordnet werden müssen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung bewirkt die Auflösung der Oberfläche des Gegenstands 12 mit Hilfe der Oxidationskraft von vierwertigen Zeriumionen, und daher geht die Entseuchung rasch vonstatten. Die in der Entseuchungszelle gebildeten dreiwertigen Zeriumionen werden in der Zelle in vierwertige Zeriumionen umgewandelt. Dies bedeutet, daß die Elektrolytlösung regeneriert und einer Wiederverwendung zugeführt wird. Die Vorrichtung produziert keine Abfall-Elektrolytlösung.

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Wenn die Entseuchung des Gegenstands abgeschlossen ist, wird das Ventil 80 geschlossen, und die in der Zelle 68 enthaltene Elektrolytlösung wird über das Ablaufrohr 79 in den Ablauftank 77 abgelassen. Nachdem die in der Zelle 68 enthaltene Elektrolytlösung vollständig in den Ablauftank 77 abgelassen ist, wird das Ventil 80 geschlossen gehalten, und die Pumpe 131 wird in Gang gesetzt, um das Abwaschwasser 128 in dem Abwaschwasser-Tank 107 durch das Abwaschwasser-Speiserohr 129 in die Entseuchungszelle zu leiten, damit das Abwaschwasser den entseuchten Gegenstand 12 abwäscht und ihn von der noch an ihm haftenden Elektrolytlösung befreit. Gleichzeitig wird die an der Innenwand der Zelle 68 haftende Elektrolytlösung abgewaschen. Nun wird das Ventil 15 geöffnet, und das in der Zelle 68 verwendete Abwaschwasser gelangt über das Abwaschwasser-Rückführrohr 106 in den Abwaschwasser-Tank zurück. Nachdem Abwaschvorgang wird der Deckel 71 von der Zelle 68 entfernt, und der Gegenstand wird herausgenommen. Während des oben beschriebenen Vorgangs wird die Elektrolytzelle 60 mit Hilfe des Deckels 63 verschlossen gehalten, die Entseuchungszelle 68 bleibt durch den Deckel 71 verschlossen und der Ablauftank 77 wird durch den Deckel 81 verschlossen, und die die Abgasbehandlungsvorrichtung 112 bleibt in Betrieb. Hierdurch werden das Innere der Elektrolytzelle 60, das der Entseuchungszelle 68 und das des Ablauftanks 77 unter schwachem Unterdruck gehalten. Die in den Zellen 60, 68 und 77 entstehenden Scheidewasser-Dämpfe und Nebel werden von dem Scheidewasser-Dampf-Sammelgerät 109 und dem Nebelsammelgerät 110 der Abgasbehandlungs-Vorrichtung 112 entseucht und von dem Abgasgebläse 111 in die Umgebungsluft gegeben. Während des Betriebs der Vorrichtung steht nicht zu befürchten, daß Scheidewasser-Dampf und der Nebel der radioaktiven Elektrolytlösung aus der Vorrichtung entweicht, so daß die Sicherheit des Personals gewährleistet ist; denn die

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Elektrolytzelle 60 wird von dem Deckel 63, die Entseuchungszelle 68 von dem Deckel 71 und der Ablauftank 77 von dem Deckel 81 verschlossen, und während der ganzen Zeit arbeitet die Abgasbehandlungsvorrichtung 112. Lediglich der Deckel 71 der Entseuchungszelle 68 wird während des Betriebs geöffnet, und zwar nur dann (siehe obige Beschreibung) , wenn der Gegenstand 12 aus der Entseuchungszelle entnommen wird, nachdem er sowie die Innenwand der Entseuchungszelle 68 abgewaschen wurden. Die Sicherheit des Betriebs ist deshalb gewährleistet, weil keine Möglichkeit besteht, daß das Personal dem Scheidewasser oder der radioaktiven Elektrolytlösung ausgesetzt wird.

Im folgenden wird ein typisches Beispiel für die Vorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung erläutert.

In der Entseuchungszelle 68 wurde ein aus rostfreiem Stahl bestehendes Rohr (DINX5CrNi1810, 2BSCH40x165 Zoll (101,6x

4 +

419,1 cm)) als Gegenstand 12 eingetaucht. Die Ce -Konzentration der Elektrolytlösung 11 betrug 0,4 Mol/Liter. Nachdem die Entseuchung eine Stunde lang stattgefunden hatte, wurden die in Tabelle 2 niedergelegten Ergebnisse erhalten. Tabelle 2 zeigt die Daten für die Ergebnisse der Entseuchung bei unterschiedlichen Temperaturen. Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß bei einer Temperatur von 3O⁰C der Lösung keine wirksame Entseuchung festgestellt wurde, während bei einer Temperatur von 80° C eine wirksame Entseuchung bis auf den Hintergrundpegel beobachtet wurde. Die Dicke des Abriebs repräsentiert die Menge der Verseuchung, errechnet aus dem Gewichtsverlust, die Intensität der α-Strahlen repräsentiert die Menge der Oberflächenverseuchung des Gegenstands, und die Geschwindigkeit der Entseuchung repräsentiert die Menge der Oberflächenverseuchung des Gegenstands, die pro Sekunde entfernt wurde,

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Tabelle 2

Entseuchung eines Rohrs aus rostfreiem Stahl

Tenpe- ratur (0C)	Dicke des Abriebs (U)	Intensität der α-Strahlen	Nach Entseu chung	Geschwindigkeit der Entseuchung (cpm/s)
30 50 80	2 10 45	Vor Entseu chung	354 000 168 000 249 000	78,1 133 178
635 000 647 000 626 000

Anmerkung: Der Hintergrundpegel beträgt 250 cpm.

Die bei der vierten Ausführungsform der Erfindung eintretenden Wirkungen sind im folgenden zusammengestellt:

(1) Die Vorrichtung entseucht wirksam einen gegebenen Gegenstand, indem dessen Oberfläche in Berührung mit der Elektrolytlösung gehalten wird, wodurch sichergestellt wird, daß auch Gegenstände mit komplizierter Form gut entseucht werden.

(2) Die Entseuchung geht sehr schnell vonstatten; denn die Oberfläche des Gegenstands wird durch Nutzung der Oxidationskraft aufgelöst, die entsteht, wenn vierwertige Zeriumionen umgewandelt werden in dreiwertige Zeriumionen.

(3) Da die Elektrlytzelle an ihrer Seite mit einem Überlaufrohr ausgestattet ist, kann der Pegel der Lösung in der Zelle konstant gehalten werden, und die Elektrodenoberflächen können wirksam ausgenutzt werden.

(4) Da djo Entseuchungszelle an ihrer Seite mit einem Uberlaufrohr ausgestattet ist, wird der Pegel der Elektrolytlösung in der Zelle ungeachtet der Größe des Gegenstands

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konstant gehalten, und die Elektrolytlösung kann nicht aus der Entseuchungszelle austreten bzw. überlaufen.

(5) Da das Filter in der Mitte des Flüssigkeits-Speiserohrs zwischen Ablauftank und Elektrolytzelle ein Schutzelement aufweist, kann die Elektrolytzelle keine Verseuchungsstoffe enthalten, und es wird verhindert, daß sich Verseuchungsstoffe in der Elektrolytlösung ansammeln; die Strahlungsbelastung des Personals wird herabgesetzt. 10

(6) Da die Elektrolytzelle, die Entseuchungszelle und der Ablauftank jeweils mit einem Deckel verschlossen sind und weil die Gasbehandlungs-Vorrichtung während des Betriebs permanent in Betrieb ist, können Scheidewasser-Dämpfe und Nebel der radioaktiven Elektrolytlösung nicht aus der Vorrichtung entweichen und so die Sicherheit des Personals beeinträchtigen.

(7) Da der Deckel der Entseuchungszelle beim Herausnehmen des entseuchten Gegenstands nur abgenommen wird, nachdem der Gegenstand und die Innenwand der Entseuchungszelle abgewaschen wurden, ist es unmöglich, daß das Personal der Säure oder der radioaktiven Elektrolytlösung ausgesetzt wird.

Im folgenden soll unter Bezugnahme auf Fig. 13 eine fünfte Ausführungsform der Erfindung beschrieben werden. Die in Fig. 13 dargestellte Metallseparier-Entseuchungszelle 134 enthält die Elektrolytlösung 11 aus wässriger Scheidewasser-Lösung, die dreiwertige und vierwertige Zeriumionen enthält. In die Elektrolytlösung 11 sind einander gegenüberliegend eine Metallausfällungsanode 136 aus inaktivem Metall sowie eine Metallausfällungskathode 137 aus einem metallischen Material mit einer Wasserstoff-Überspannung großen Absolutwerts eingetaucht. An die Metallausfällungsanode 136 wird positive Spannung und an die Metallausfäl-

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lungskathode 137 negative Spannung gelegt. Die Metallseparier-Entseuchungszelle 134 dient zum gleichzeitigen Lösen der Oberfläche des radioaktiven metallischen Abfalls oder des Gegenstands 12 zum Entseuchen und zum Entfernen des radioaktiven Stoffs von der Oberfläche des Gegenstands. Der Gegenstand 12 wird dauernd in die Elektrolytlösung 11 eingetaucht.

Eine Zerium-Regenerierzelle 135 enthält die gleiche Elektrolytlösung 11 wie die Metallseparier-Entseuchungszelle 134, d. h. eine wässrige Scheidewasserlösung, die dreiwertige Zeriumionen und vierwertige Zeriumionen enthält. In die Elektrolytlösung 11 sind eine Zerium-Regenerieranode 13, an die eine positive Spannung gelegt wird, und eine Zerium-Regenerierkathode 14, an die eine negative Spannung gelegt wird, eingetaucht, wobei die beiden Elektroden einander gegenüberliegen. Die Zerium-Regenerierzelle 135 und die Metallseparier-Entseuchungszelle 134 stehen miteinander über Umwälzrohre 138, 139 in Verbindung. In der Mitte des Umwälzrohrs 139 befindet sich eine Umwälzpumpe 170. Daher wird die Elektrolytlösung 11 zwischen der Zelle 134 und der Zelle 135 umgesetzt.

Die oben beschriebene Anordnung arbeitet wie folgt:

In der Zerium-Regenerierzelle 135 ruft die durch eine wässrige Scheidewasserlösung mit dreiwertigen und vierwertigen Zeriumionen gebildete Elektrolytlösung 11 eine Umwandlung der dreiwertigen Zeriumionen (Ce ) in vierwertige Zeriumionen (Ce ) unter dem Einfluß der elektrolytischen Oxidation/Reduktion entsprechend den Formeln (1) bis (3) hervor. Die Elektrolytlösung 11, in der die Konzentration der

4+
vierwertigen Zeriumionen (Ce ) angestiegen ist, wird über das Umwälzrohr 138 in die Metallseparier-Entseuchungszelle 134 geleitet, in der die in der Zelle 135 gebildeten vier-

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wertigen Zeriumionen umgewandelt werden in dreiwertige Zeriumionen, wobei gleichzeitig die Oberflächenschicht des metallischen Grundkörpers des Gegenstands 12 aufgelöst und. die radioaktiven Kontaminierungen auf der Oberfläche des Gegenstands 12 durch die Oxidationskraft entfernt werden, die als Folge der erwähnten Umwandlung entsteht. Die

4 +

Reaktion, in der die vierwertigen Zeriumionen (Ce ) umgewandelt werden in dreiwertige Zeriumionen (Ce ) und bei der gleichzeitig die Oberflächenschicht des metallischen Grundkörpers des Gegenstands 12 aufgelöst wird, erfolgt entsprechend der oben erwähnten Reaktionsformel (4).

Etwa 90 % der Radioaktivität, die als Folge der Auflösung der Oberflächenschicht des Metallkörpers des Gegenstands 12 in die Elektrolytlösung übergeht, liegt in Form von unlöslichen Bestandteilen vor und kann daher mit Hilfe von beispielsweise einem Filter leicht aus der Elektrolytlösung 11 entfernt werden. Der Rest, also etwa 10 % der Radioaktivität, liegt in Form von metallischen Ionen vor, die in der Elektrolytlösung 11 gelöst sind. In der herkömmlichen Entseuchungsanlage sammeln sich diese radioaktiven Metallionen in der Elektrolytlösung 11 zusammen mit nicht-radioaktiven Metallionen an.

In der Vorrichtung nach Fig. 13 jedoch veranlaßt die durch die zwischen die Anode 136 und die Kathode 137 angelegte Spannung hervorgerufene elektrolytische Reaktion, daß die Metallionen in der Lösung 11 sich in Form einer Ausfällung 141 auf der Oberfläche der Kathode 137 niederschlagen. Durch Separieren dieses Niederschlags 141 läßt sich also die Ansammlung von Radioaktivität und Metallionen in der Elektrolytlösung 11 unterdrücken. Selbst wenn die Metallionen als Niederschlag 141 auf der Oberfläche der Kathode 137 niedergeschlagen sind und sie also leicht aus der Elektrolytlösung 11 separiert werden können, läßt sich

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die Ansammlung von Metallionen in der Elektrolytlösung nicht einschränken, wenn sich aus der Anode 136 Metallionen lösen. Daher ist es notwendig, daß die Anode 136 aus einem inaktiven Metall besteht, d. h. einem Metall, welehes durch die anodische Elektrolyse nicht gelöst wird. Beispiele für ein solches inaktives Metall sind Titan, Platin, mit Platin überzogenes Titan oder ein mit Platin überzogenes anderes Metall. Da beim vorliegenden Ausführungsboispicl die Anode 136 aus inaktivem Metall besteht, werden keine Metallionen aus der Anode 136 gelöst. Im Gegensatz zu den herkömmlichen Vorrichtungen, die Kohleelektroden verwenden, ergibt sich bei der erfindungsgemässen Vorrichtung keine vollständige Auflösung der Bestandteile der Elektrode. Die Oberfläche der Kathode 137, die Reaktion der Metallausfällung und die Reaktion der Wasserstoffbildung ergänzen einander. Wenn die Kathode 137 beispielsweise aus Platin, Eisen oder Nickel besteht, deren Wasserstoff-Überspannung einen geringen Wert aufweist, ist das Verhältnis zwischen dem elektrischen Strom für die BiI-dung des Wasserstoffs zu dem für die Ausfällung des Metalls groß und der Strom-Wirkungsgrad bezüglich der Metallausfällung verschlechtert sich. Es ist daher unerläßlich, daß die Kathode 137 aus einem metallischen Material besteht, welches nicht in der Lage ist, in einfacher Weise die Wasserstoffbildung zu ermöglichen, d. h. es muß sich um ein metallisches Material handeln, dessen Wasserstoff-Überspannung einen hohen Wert besitzt. Die metallischen Stoffe sind, angegeben in der Größenordnung der Wasserstoff-Überspannung: Platin schwarz, Rhodium, Gold, Wolfram, glattes Platin, Nickel, Molybdän, Eisen, Silber, Aluminium, Beryllium, Niob, Tantal, Kupfer, Graphit, Wismut, Blei, Zinn, Indium, Thallium, Quecksilber und Kadmium. Damit der Strom-Wirkungsgrad in bezug auf die Metallausfällung verbessert wird gegenüber einer Anordnung, bei der entsprechend den herkömmlichen Anlagen rostfreier Stahl oder gewöhnli-

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eher Stahl verwendet wird, ist es notwendig, daß die Kathode 137 aus einem metallischen Material besteht, bei dem der Absolutwert der Wasserstoff-Überspannung größer ist als der Absolutwert der Wasserstoff-Überspannung von Eisen.

Tabelle 3 vergleicht die Ergebnisse der Untersuchung des Strom-Wirkungsgrads in bezug auf die Metall-Ausfällung bei einer Vorrichtung nach dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung, verglichen mit einer herkömmlichen Anlage. Als Elektrolytlösung wurde eine Lösung verwendet, die dadurch erhalten wurde, daß die oben erwähnten elektrolyt!sehen Oxidations/Reduktions-Vorgänge bei einer wässrigen Lösung veranlaßt wurden, die eine Ce (NO.,) .,-Konzentration von 0,8 Mol/Liter und HNOo-Konzentration von 2 Mol/Liter besaß, wo-

4 + durch die Bildung von vierwertigen Zeriumionen (Ce ) und die Ablösung von 100 g rostfreiem Stahl pro Liter hervorgerufen wurde. Die Temperatur der Elektrolytlösung wurde fest auf 80° C eingestellt. Die Kathode in der erfindungsgemäßen Vorrichtung bestand aus Blei, die in der herkömmlichen Vorrichtung aus rostfreiem Stahl. Die Anode bestand in beiden Vorrichtungen aus mit Platin überzogenem Titan. Der Strom-Wirkungsgrad in bezug auf die Metallausfällung wurde bestimmt durch die Menge rostfreien Stahls, die sich als Eisen (Fe) auslöste, entsprechend folgender Formel:

(Strom-Wirkungsgrad) = (Gewicht des ausgefällten Fe)/ (Gewicht des Fe, welches berechnet wurde unter der Annahme, daß die Gesamtmenge des elektrischen Stroms bei der Ausfällung von Fe entsprechend dem Faraday*sehen

Gesetz verbraucht wurde)
=(Gewicht des gesammelten Fe)/(M χ I χ (60 χ t)/(Z χ F))

wobei M: Molekulargewicht von Fe, 56 (-) I: elektrischer Strom, 2 (A)

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t: tatsächliche Zeit des Stromflusses (Minuten) Z: Wertigkeit, 2 (-)

F: Faraday-Konstante, 96500 (C/Mol)

Tabelle 3

Material der Kathode	Strom-Wirkungsgrad be züglich der Metall- Ausfällung (%)
Blei (Ausführungsform nach der Erfindung) Rostfreier Stahl (herkömmliche Ausführung)	80 40

Aus Tabelle 3 ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung einen etwa doppelt so großen Strom-Wirkungsgrad in bezug auf die Metall-Ausfällung besitzt wie die herkömmliche Vorrichtung. Dies deshalb, weil die Kathode aus metallischem Material mit hoher Wasserstoff-Überspannung die Bildung von Wasserstoff schwierig macht und denjenigen Anteil des elektrischen Stroms erhöht, der bei der Metall-Ausfällung verbraucht wird, verglichen mit dem Anteil elektrischen Stroms, der bei der Bildung von Wasserstoff verbraucht wird.

Da die Kathode 137 aus einem metallischen Stoff mit hoher Wasserstoff-überspannung besteht, wird der Anteil des elektrischen Stroms, der bei der Ausfällung von Metall verbraucht wird, größer als der Anteil des Stroms, der bei der Bildung von Wasserstoff verbraucht wird, und folglich kann die metallische Komponente, die in der Elektrolytlösung ge-

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löst ist, mit höherem Wirkungsgrad separiert werden. Als Folge davon können sich die radioaktiven gelösten Metallionen, die sich durch ein Filter nicht separieren lassen, an der Kathode niederschlagen und auf diese Weise wirksam separiert werden. Auf diese Weise wird verhindert, daß die in der Elektrolytlösung enthaltene Radioaktivität in ihrer Stärke zunimmt.

Da der Niederschlag 141 lose an der Kathode 137 haftet, läßt er sich leicht abnehmen. Der von der Kathode 137 separierte Niederschlag 141 wird als radioaktiver Abfall entfernt. Im folgenden sollen das fünfte Ausführungsbeispiel der Erfindung und eine herkömmliche Vorrichtung, bei der verbrauchte Elektrolytlösung als Abfall behandelt wird, in bezug auf die Menge des bei der Entseuchung anfallenden Sekundärabfalls verglichen werden. Die Menge entspricht der Menge von Metallionen, Fe , die in der Elektrolytlösung enthalten sind. Die Menge des Sekundärabfalls, nämlich die 1 kg Fe enthaltende Elektrolytlösung wird im einzelnen betrachtet. Im Gegensatz dazu handelt es sich in Verbindung mit der Vorrichtung nach der fünften Ausführungsform der Erfindung bei dem Sekundärabfall um den losgelösten Niederschlag Fe. Da Zerium teuer ist, kann die für die Beseitigung vorgesehene Elektrolytlösung einer Sonderbehandlung zur Wiedergewinnung des Zeriums unterworfen werden. Auch in diesem Fall enthält die Elektrolytlösung NO3"" in einer Menge, die mindestens äquivalent der Menge des Fe ist, und diese Menge muß im Hinblick auf eine sichere Beseitigung neutralisiert werden. Diese Neutralisierung erfolgt entsprechend folgender Formel:

Fe³⁺ + 3(OH)" -J- Fe(OH)₃

3NO₃ + 3Na -»■ 3NaNO₃

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Wenn die so neutralisierte Elektrolytlösung, die also Fe(OH)₃ und NaNO₃ enthält, konzentriert und getrocknet wird, wandelt sich das Fe(OH)₃ in Fe-O-j-Puder mit dem Kristallisationswasser und das NaNO₃ in kristallines NaNO^-Puder um.

Die Menge des Fe₂O₃~Puders ungeachtet des Kristallisationswassers sowie die Menge NaNO₃~Puders berechnen sich für ein Kilogramm Fe wie folgt:

(Menge des erzeugten Fe~O_-Puders)

= (1 kg) χ (Molekulargewicht von Fe₉O-,)/2/(Molekulargewicht von Fe)

= 160/2/56 = 1,4 kg

(Menge des NaNO₃~Puders)

= (1 kg) χ (Molekulargewicht von NaNO₃) χ 3/(Molekulargewicht von Fe) = 85 χ 3/56 = 4,6 kg

Tabelle 4 vergleicht die Ergebnisse der Berechnung der Menge des Sekundärabfalls, basierend auf 1 kg Fe, wie es in der Vorrichtung nach der fünften Ausführungsform der Erfindung erzeugt wird, und wie es in der herkömmlichen Vorrichtung anfällt, bei der die verbrauchte Elektrolytlösung entfernt wird.

Tabelle 4

	Vorrichtung nach der fünften Aus führungsform der Erfindung	Herkömmliche Vorrich tung mit Entfernung der verbrauchten Elektrolytlösung
Sekundärabfall	nur Fe, 1 kg	Fe-O-^-Puder, 1,4 kg NaNO3~Puder, 4,6 kg
Gesamt	1 kg	6 kg

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Tabelle 4 zeigt, daß, wenn 1 kg Metall des Gegenstands aufgelöst wird, die Menge des anfallenden Sekundärabfalls bei der fünften Ausführungsform der Erfindung 1 kg beträgt, während im Fall der herkömmlichen Vorrichtung, bei der die verbrauchte Elektrolytlösung entfernt wird, diese Menge 6 kg beträgt. Dies bedeutet: Die Erfindung erreicht eine Reduzierung der Menge des infolge der Entseuchung anfallenden Sekundärabfalls auf 1/6 der Menge des bei einer herkömmlichen Vorrichtung anfallenden Sekundärabfalls, wenn bei der herkömmlichen Vorrichtung die verbrauchte Elektrolytlösung entfernt, d. h. nicht mehr wiederverwendet wird.

Aus der obigen Erläuterung ist ersichtlich, daß bei der fünften Ausführungsform der Erfindung die in der Elektrolytlösung befindlichen Metallionen in Form von Metall abgetrennt und das abgetrennte Metall beseitigt wird als reiner radioaktiver Abfall. Hierdurch wird eine spürbare Abnahme des anfallenden Sekundärabfalls erreicht, verglichen mit herkömmlichen Anlagen, bei denen die verbrauchte Elektrolytlösung beseitigt wird.

- Leerseite -

Claims (17)

1. Patentansprüche

   IV. Vorrichtung zum Entseuchen strahlungsverseuchter metallischer Gegenstände, gekennzeichnet durch eine Elektrolytzelle (10, 30, 60), die eine dreiwertige und vierwertige Zeriumionen enthaltende wässrige Zernitratlösung aufnimmt, eine Anode (13) und eine Kathode (14) , die in die Elektrolytlösung eingetaucht sind, eine Gleichstromquelle (19) zum Anlegen einer Spannung zwischen Anode und Kathode, wobei der strahlungsverseuchte metallische Gegenstand in die Elektrolytlösung eingetaucht wird, eine entlang der Seitenwand und entlang der Unterseite der Elektrolytzelle angeordnete ümwälzrohrleitung (20, 36), mit der die in der Elektrolytzelle aufgenommene Elektrolytlösung umgewälzt wird, ein Filter (21, 38) sowie eine Umwälzpumpe (22,37), die in die Umwälzrohrleitung eingeschaltet sind, ein Abgasrohr (23) , das in den Leerraum im oberen Abschnitt der Elektrolytzelle mündet, einen mit dem Abgasrohr verbundenen Verflüssiger (24), ein den Verflüssiger mit der Elektrolytzelle verbindendes Rückführrohr, ein Gasableitrohr (26), das aus dem Verflüssiger stammendes Abgas fortleitet, und einen Entnebler (27) sowie ein Abgasgebläse (28), die an das Gasableitrohr ange-

   Radeckestraße 43 8000 München 60 Telelon (089) 883603/883604 Telex 5212313 Telegramme PatentconsuU Sonnenberqer Straße 43 6200 Wiesbaden Telefon (06121) 562943/561998 Telex 4186237 Telegramme PatentconsuU

   schlossen sind und zum Abfangen von Wasser-Scheidewasser-Dampf (= Wasser-Salpetersäure-Dampf) und Nebel dienen.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η -

   zeichnet, daß die Elektrolytzelle eine Heizvorrichtung (29) zum Aufheizen der Elektrolytlösung aufweist.
3. 3. Vorrichtung zum Entseuchen strahlungsverseuchter metallischer Gegenstände, gekennzeichnet durch eine Elektrolytzelle, die als Elektrolytlösung eine dreiwertige und vierwertige Zeriumionen enthaltende wässrige Zernitratlösung aufnimmt, eine Anode und eine Kathode, die in die Elektrolytlösung eingetaucht sind und an eine Gleichstromquelle angeschlossen sind, eine an die Seite der Elektrolytzelle angeschlossene Überlaufleitung (31), eine an die überlaufleitung angeschlossene Entseuchungszelle (32), in die ein Teil der durch die überlaufleitung fliessenden Elektrolytlösung einfließt, wobei ein strahlungsverseuchter metallischer Gegenstand in den Teil der Elektrolytlösung eingetaucht ist, eine entlang der Seitenwand und der Unterseite der Entseuchungszelle angeordnete Umwälzrohrleitung, ein Filter sowie eine Umwälzpumpe, die in die Umwälzrohrleitung eingeschaltet sind, ein Rückführrohr zum Zurückführen der in der Entseuchungszelle befindlichen Elektrolytlösung zu der Elektrolytzelle, ein Filter und eine Förderpumpe, die sich in dem Rückführrohr befinden, ein Abgasrohr, welches in die Leerräume in den oberen Abschnitten von Elektrolytzelle und Entseuchungszelle mündet, einen an das Abgasrohr angeschlossenen Verflüssiger, ein an den Verflüssiger oder die Elektrolytzelle angeschlossenes Rückführrohr, ein Auslaßrohr zum Auslassen des von dem Verflüssiger stammenden Abgases, und einen Entnebler sowie ein Abgasgebläse, welche an das Ablaßrohr angeschlossen sind und Wasser-Scheidewasser-Dampf und Nebel abfangen.

   35
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrolytzelle mit einer Heizvorrichtung zum Aufheizen der Elektrolytlösung ausgestattet ist.
   5
5. 5. Vorrichtung zum Entseuchen strahlungsverseuchter metallischer Gegenstände, gekennzeichnet durch eine Elektrolytzelle, die als Elektrolytlösung eine dreiwertige und vierwertige Zeriumionen enthaltende wässrige Zernitratlösung aufnimmt, eine Anode und eine Kathode, die in die in der Elektrolytzelle befindliche Elektrolytlösung eingetaucht und an eine Gleichstromquelle angeschlossen sind, ein an die Seite der Elektrolytzelle angeschlossenes Speiserohr, eine über eine Flüssigkeitspumpe an das Speiserohr angeschlossene Entseuchungszelle, wobei ein strahlungsverseuchter metallischer Gegenstand sich im Inneren der Entseuchungszelle befindet, eine Ablaufleitung, die von ,. dem unteren Abschnitt der Entseuchungszelle zu der Elektro- F lytzelle führt, ein Filter und eine Umwälzpumpe, die in die Ablaufleitung eingeschaltet sind, ein Abgasrohr, welches in die Leerräume in den oberen Bereichen von Elektrolytzelle und Entseuchungszelle mündet, einen an das Abgasrohr angeschlossenen Verflüssiger, ein Rückführrohr, welches von dem Verflüssiger zu der Elektrolytzelle führt, ein Gasauslaßrohr zum Ableiten von von dem Verflüssiger stammenden Abgas, und einen Entnebler sowie ein Abgasgebläse, die an den Gasauslaß angeschlossen sind und zum Abfangen von Wasser-Scheidewasser-Dampf und Nebel dienen.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrolytzelle mit einer Heizvorrichtung zum Aufheizen der Elektrolytlösung ausgestattet ist.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch g e k e η η -

   zeichnet, daß an der Abströmseite des Speiserohrs ein Zweigrohr angeordnet ist, und daß das vordere Ende des Zweigrohrs und das vordere Ende des Speiserohrs an Düsen oder Ringrohre, die im Inneren der Entseuchungszelle liegen, angeschlossen sind.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Ringrohre stufenweise innerhalb der Entseuchungszelle angeordnet sind und daß Schrägdüsen jeweils an jedes der Ringrohre angeschlossen sind.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß eine in der Mitte eine Durchgangsbohrung aufweisende perforierte Platte (54) mittels eines Tragstücks (55) im unteren Abschnitt des Inneren der Entseuchungszelle angeordnet ist.
10. 10. Vorrichtung zum Entseuchen strahlungsverseuchter metallischer Gegenstände, gekennzeichnet durch eine Elektrolytzelle, die als Elektrolytlösung eine dreiwertige und vierwertige Zeriumionen enthaltende wässrige Zernitratlösung aufnimmt, und eine Anode sowie eine Kathode, die in die Elektrolytlösung eingetaucht sind, aufweist, einen mit der Elektrolytzelle (60) über ein überlaufrohr

    (68) verbundenen Ablauftank (77) , ein Speiserohr (98) für eine Entseuchungszelle (68), welches die über ein Flüssigkeitsrohr (74) an das Speiserohr (98) angeschlossene Entseuchungszelle (68) über eine Pumpe (97) an das erste Rohr (84) angeschließt, wobei der strahlungsverseuchte metallisehe Gegenstand sich innerhalb der Entseuchungszelle befindet, einen Abwaschwasser-Tank (107), der über ein Abwaschwasser-Rückführrohr (106) an den unteren Abschnitt der Entseuchungszelle (68) angeschlossen ist, eine Pumpe (131), die über ein Rohr (129) an den unteren Abschnitt des Abwaschwasser-Tanks (107) und über ein zweites Rohr an den

    Ablauftank (77) angeschlossen ist, ein Flüssigkeitsrohr (67), das über ein Speiserohr (90) für die Elektrolyse an die Pumpe und die Elektrolytzelle (60) angeschlossen ist, Abgasrohre (64, 72, 82), die in die Leerräume in den oberen Bereichen der Elektrolytzelle (60), der Entseuchungszelle (68) bzw. des Ablauftanks (77) münden, eine Abgasleitung (108), die das Abgas aus den Abgasrohren sammelt, eine Scheidewasser-Dampf-Wiedergewinnungseinrichtung (109), die an die Abgasleitung (108) angeschlossen ist, einen an die Scheidewasser-Dampf-Wiedergewinnungseinrichtung angeschlossenen Aufnahmebehälter (113), eine Nebel-Wiedergewinnungseinrichtung (121), die über ein Abgasrohr in den Hohlraum im oberen Bereich des Aufnahmebehälters (113) mündet, ein Abgasgebläse, welches über ein Abgasrohr an die Nebel-Wiedergewinnungseinrichtung angeschlossen ist, und eine Wiedergewinnungs-Rückfuhrleitung (114), die den unte- _t ren Abschnitt des Aufnahmebehälters (113) mit dem Ablaufbe- k halter (77) verbindet. ,
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Speiserohr (90) für die Elektrolyse und dem Flüssigkeitsrohr (67) ein Filter (93) angeordnet ist, welches von einem Strahlenschutz (95) umgeben ist.
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen dem Speiserohr (98) für die Entseuchung und dem Flüssigkeitsrohr (74) ein Filter (101) angeordnet ist, welches von einem Strahlenschutz (104) umgeben ist.
13. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Elektrolytzelle (60) und die Entseuchungszelle (68) jeweils mit einer Heizung (61, 69) zum Beheizen der Elektrolytlösung ausgestattet sind.
14. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet , daß ein Sprüh-Rückführrohr (125) vorgesehen ist/ welches über ein Rohr mit der Nebel-Wiedergewinnungseinrichtung (121) verbunden ist und eine Sprühdüse (123) besitzt, die an das Rückführrohr angeschlossen ist, um ein zweites Filter innerhalb der Wiedergewinnungseinrichtung zu besprühen.
15. 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet , daß in jedem Rohr auf der Zuström- und der Abströmseite des Filters Druckmeßeinrichtungen vorgesehen sind.
16. 16. Vorrichtung zum Entseuchen eines strahlungsverseuchten metallischen Gegenstands, gekennzeichnet durch eine Entseuchungszelle, die eine Elektrolytlösung aufnimmt, welche aus Zernitrat gebildet ist und dreiwertige sowie vierwertige Zeriumionen enthält, eine Anode, eine Kathode und einen in die in der Entseuchungszelle befindliehe Elektrolytlösung eingetauchten strahlenverseuchten Gegenstand, ein mit einer Umwälzpumpe ausgestattetes ümwälzrohr, welches an die Entseuchungszelle angeschlossen ist, eine Zerium-Regenerierzelle, die an das Umwälzrohr angeschlossen ist, und eine Anode sowie eine Kathode, die in die von der Entseuchungszelle in die Zerium-Regenerierzelle gelangende Elektrolytlösung eingetaucht sind.
17. 17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß die Anode der Entseuchungszelle aus einem inaktiven Material besteht und die Kathode aus einem Metall besteht, welches eine Wasserstoff-Überspannung aufweist, deren Absolutwert größer ist als derjenige der Wasserstoff-Überspannung von Eisen.