DE3720731A1 - Einkapselung von abfallstoffen - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft die Einkapselung von Abfallstof
fen und ist insbesondere zur Schaffung eines Systems
verwendbar, bei dem eine sichere Langzeitlagerung für
gefährliche Abfallstoffe wie radioaktive Abfallstoffe
und toxische Verbindungen erreicht werden kann. Radio
aktive Abfallstoffe schließen abgebrannte Kernbrennstäbe
und stark radioaktive Abfallstoffe ein, die bei der
Wiederaufarbeitung von Kernbrennstäben entstehen.
Hochradioaktiver Abfall ist normalerweise in Form einer
Lösung des Abfalls vorhanden. Diese Lösung kann bei einer
Temperatur von 600°C bis 800°C kalziniert werden, um den
Abfall in Pulverform zu erhalten. Der Abfall muß sicher
in einem System eingeschlossen werden, das korrosions- und
hitzebeständig ist und einen Kontakt des Abfalls mit
Grundwasser verhindert, so daß die Gefahr einer Kontami
nierung von Grundwasser aufgrund von Auslaugung oder
Leckage vermieden wird.
Als andere Möglichkeit könnten abgebrannte Kernbrennstäbe
einfach in einem sicheren Behältersystem gelagert werden.
Verschiedene frühere Vorschläge mit Bezug auf die sichere
Lagerung von Kernabfall wurden veröffentlicht. Ein Vor
schlag besteht darin, den Abfall als Nebenbestandteil
einer Kunststeinmatrix festzulegen, die aus mineralen
Zwischenstoffbestandteilen und dem Abfall in Pulverform
hergestellt wird. Die Matrix wird unter Hochtemperatur
und Hochdruckbedingungen, die mehrere Stunden aufrecht
erhalten werden, hergestellt. Geeignete Kunststeinstruk
turen wurden von A.E. Ringwood und anderen veröffentlicht,
z.B. in:
Nature März 1979,
Europäische Patentanmeldung 79 30 1382.2,
US Patentanmeldung 1 24 953.
Die Technologien zur Herstellung von Kunststein, der das
hochaktive Abfallmaterial einschließt, umfassen heiße
isostatische Druckprozesse (z.B. europäisches Patent
00 44 381, übertragen auf ASEA) und heiße uniaxiale
Prozesse (z.B. australische Patentanmeldung 18 163/83
und das entsprechende US-Patent 46 45 624, übertragen
auf die obigen Anmelderinnen).
Eine andere Veröffentlichung von ASEA betrifft einen
vorgeschlagenen Prozeß, in dem ein Kupferbehälter mit
einer Mischung aus unverarbeitetem, abgebranntem Kern
brennstoff und Kupferpulver gefüllt wird. Ein heißes,
isostatisches Pressen wird durchgeführt, um den Brenn
stoff in einer dichten Kupfermatrix einzubetten. Dieser
Prozeß wird im allgemeinen als nicht brauchbar in Frage
gestellt, aus Gründen, die die Durchführbarkeit und die
Sicherheit einschließen. Der Prozeß würde eine extrem
große, heiße, isostatische Arbeitskammer erfordern, die
in einer aktiven Zelle enthalten sein muß, und beinhaltet
Gefahren von allen heißen, isostatischen Prozessen, auf
grund der Schwierigkeiten der Kontaminierung des Gas
systems, der Kontaminierung der Kammer, Wartung der An
lage, einschließlich der Hochdruckdichtungen, und der
Schwierigkeiten der Handhabung mit solchen Problemen wie
einer ferngesteuerten Handhabungsvorrichtung, und der
Endlagerung der Einrichtung nach dem Ende der Gebrauchs
lebensdauer. Ein weiterer extrem wichtiger Sicherheits
faktor ist die Möglichkeit eines Bruchs des Druckbehälters
und die möglichen katastrophalen Wirkungen auf die umge
bende aktive Zelle. Selbst wenn diese Fragen zufrieden
stellend gelöst werden, wären die Betriebskapitalkosten
einer solchen Ausstattung und des zugeordneten Zellen
volumens sehr hoch.
Ein weiterer Vorschlag besteht darin, den unbearbeiteten,
abgebrannten Kernbrennstoff in einer dichten graphitnickel
sulfidgebundenen Matrix einzuschließen. Es scheint, daß
eine Matrix bei etwa 500°C ausgebildet werden kann, aber
es ist fraglich, ob die Matrix zur Langzeitlagerung als
sicher angesehen werden kann, aufgrund der ihr eigenen
spröden Eigenschaften mit den damit verbundenen Risiken
des Bruchs und des Auslaugens der radioaktiven Bestand
teile durch Grundwasser. Des weiteren scheint die Lang
zeitstabilität des Matrix im Hinblick auf die Beständig
keit gegen Auslaugen nicht gegeben zu sein.
Dementsprechend hat es über eine Dauer von mehreren Jahren
intensive Forschungen mit beträchtlichen Kosten bezüglich
vieler verschiedener Arten von Systemen zur sicheren Fest
legung radioaktiven Abfalls zur Lagerung gegeben. Im Hin
blick auf die Schaffung eines Systems mit kommerzieller
Attraktivität bei gleichzeitiger akzeptabler Sicherheit
und dem Einsatz auf einer Langzeitbasis, wurde die vorlie
gende Erfindung entwickelt und schafft neue und brauchbare
Alternativen zu den bislang veröffentlichten Vorschlägen.
Entsprechend einem ersten Gesichtspunkt der vorliegen
den Erfindung wird ein Verfahren zur Festlegung eines
Abfallmaterials geschaffen mit den Schritten:
- a) Verwenden eines im wesentlichen zylinderischen Behäl ters mit einer Basis und einer Seitenwandung, die sich um die Achse des Behälters erstreckt und eine faltenbalgähnliche Struktur aufweist, die es er möglicht, den Behälter während des Prozesses im wesentlichen uniaxial zusammenzupressen, mit einer wesentlichen Reduktion der axialen Länge und einer relativ geringen Änderung der radialen Abmessungen oder Verzerrung, wobei das Material hochbeständig gegen Korrosion ist und im wesentlichen seine Festig keit bei den in dem Prozeß verwendeten Temperaturen beibehält.
- b) Auffüllen des Behälters mit Feststoffmaterial, das das Abfallmaterial enthält;
- c) Vorsehen eines korpuskularen Schutzmaterials zur Aus bildung einer dichten Feststoffbarriere um das Ab fallmaterial während des Prozesses;
- d) Verschließen des Behälters;
- e) Aufheizen des Behälters zu einer erhöhten Temperatur und Anwendung von uniaxialem Druck entlang der Rich tung der Achse, wobei die Temperaturen und Drücke so ausgewählt sind, daß das Abfallmaterial in einer dichten festen Matrix des korpuskularen Schutzmaterials festge legt wird und das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß zumindest ein Teil des korpuskularen Schutzmaterials in engem Kontakt mit dem Abfallstoff steht und zumindest ein Teil des korpuskularen Schutzmaterials ein Metall pulver enthält, das zurückgehalten und um den Abfallstoff herum angelagert wird, um eine dichte Hülle aus einem Metall, das hochbeständig gegen Korrosion ist, zu bilden, wodurch der Abfallstoff festgelegt wird.
In einer bevorzugten und wichtigen Ausführungsform der
Erfindung und zur Erhöhung der inneren Sicherheit des Ver
fahrens und der Langzeitlagerung des Abfalls wird der
Behälter, vor dem Heizen und dem Pressen innerhalb eines
äußeren axial kompressiblen Behälters angeordnet, der
Raum zwischen dem inneren Behälter und dem äußeren Behälter mit
einem Metallpulver gefüllt, das einen dichten festen
Schild um den Behälter während des heißen, uniaxialen
Pressens bildet, und der Druck wird an die Enden des
äußeren Behälters angelegt.
Vorzugsweise wird als Metall zur Fertigung entweder des
Faltenbalgbehälters oder des äußeren Behälters eine hoch
temperaturfeste, hochkorrosionsbeständige Legierung aus
gewählt. Eine geeignete Legierung ist Inconel 601. Des
weiteren wird vorteilhafterweise Kupferpulver innerhalb des
äußeren und inneren Behälters verwendet. Das Kupfer
metall oder die Legierung kann so ausgewählt sein, daß
der Prozeß bei 600°C bis 800°C durchgeführt werden kann.
Ein weiterer wichtiger Gesichtspunkt, der in der bevor
zugten Ausführungsform enthalten ist, ist eine Abgas
entlüftung, die vorzugsweise der Grundfläche des Falten
balgs und/oder dem faltenbalgähnlichen äußeren Behälters
zugeordnet ist, wodurch Gas abgeführt wird, wenn Hitze
und Druck dem Inhalt zugeführt werden; das Gas wird, falls
erforderlich, in einem geeigneten System gesammelt und
gefiltert.
Der Prozeß kann des weiteren, falls gewünscht, einen vor
bereitenden Schritt beinhalten, in dem die inneren Bereiche
des äußeren Behälters und/oder des Faltenbalgbehälters
mit einem Edelgas gespült werden, wodurch Sauerstoff
und ungewünschte Gase von den Zwischenräumen des korpus
kularen Materials entfernt werden und unerwünschte Oxida
tionsvorgänge verhindert werden. Dies kann einfach durch
Evakuierung und Wiederbefüllung des Systems durch eine
Verbindung der Abgasentlüftung erreicht werden.
Obwohl der Prozeß mit verschiedenen Abfallstoffen durch
geführt werden kann, ergibt sich eine insbesondere vorteil
hafte und wichtige Anwendung wenn der Abfall kalziniertes
hochradioaktives Abfallmaterial ist oder, alternativ,
geeignet granulierte abgebrannte Brennstäbe beinhaltet.
Falls es jedoch gewünscht wird, können die Brennstäbe
auch ohne vorherige Granulierung eingekapselt werden, durch
einfaches Stapeln der Brennstäbe in dem Faltenbalgbehälter
entweder in aufgewickelter Form oder in anderer Weise
und durch Umgeben der Stäbe mit dem geeigneten korpusku
laren Metallpulver.
Dementsprechend schafft die vorliegende Erfindung einen
Prozeß, der mittels eines einfachen Aufbaus verwendet
werden kann, der in einer aktiven Zelle durch fernge
steuerte Manipulatoren bedient werden kann, und schafft
auf diese Weise eine sichere und praktische Festlegung
des Abfalls in einem System, das hochkorrosionsbeständig
ist. Des weiteren bewirkt der hohe Wärmeleitungskoeffizient,
daß die Ableitung der Wärme aufgrund des radioaktiven
Zerfalls über eine lange Zeitdauer auftreten kann.
Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der beige
fügten Zeichnungen erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines doppelten
Faltenbalgbehälters, der abgebrannte Brennstäbe
beinhaltet und eine erste Ausführungsform bildet;
Fig. 2 eine skizzenartige Aufsicht auf die innere
Querwandung des in Fig. 1 gezeigten äußeren
Behälters;
Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende Teilansicht, die
die Einfügung einer Abgaseinheit in den Basis
bereich des inneren Faltenbalgbehälters erläutert;
Fig. 4 eine Darstellung einer zweiten Ausführungsform,
bei der Kalzin intensiv mit keramischem Pulver
oder Metallpulver innerhalb des inneren Behälters
gemischt ist, und
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer heizbaren
aufgerichteten uniaxialen Druckvorrichtung zur
Ausbildung der in den Fig. 1 bis 4 gezeigten
Produkte.
Bezugnehmend auf die Ausführungsformen der Fig. 1 und 2
sind dort innere und äußere Behälter 11 und 12 verwendet,
wobei die Behälter im wesentlichen ähnliche Form aufweisen
und aus einer hitze- und korrosionsbeständigen Legierung
bestehen, die eine ausreichende Festigkeit für Pressvorgänge
bis zu 1200°C aufrecht erhält. Jeder Behälter hat eine ge
wellte Seitenwandung 13 A, 13 B, eine starre Grundwandung 14 A,
14 B, eine starre, ringförmige Deckenwandung 15 A, 15 B und
einen Deckel 16 A, 16 B, der nach der Befüllung der Behäl
ter festgeschweißt werden kann.
Fig. 1 erläutert des weiteren ein Abgassystem für den
äußeren Behälter; das Abgassystem beinhaltet eine Abgas
rohrleitung 17, die radial durch die Basis 14 B führt und
während des Heißdruckschritts an ein Abgassystem ange
schlossen werden kann. Die Leitung 17 endet in einer
axialen Einlaßleitung 18, die zu einer Kammer mit einer
Kappe 19 führt, die eine geöffnete Seitenwandung aufweist.
Innerhalb der Kappe kann ein geeigneter Partikelfilter
angeordnet sein, um das Eintreten von Metallpartikeln und
ihr Abführen durch das Abgassystem zu verhindern.
Des weiteren beinhaltet der äußere Behälter eine Quer
wandung 20, die bei 21 im inneren der gewellten Falten
balgwandung angeschweißt ist. Die Querwandung 20, die man
am besten aus Fig. 2 ersehen kann, ist im wesentlichen
ringförmig und beinhaltet beabstandete Bohrungen 22,
durch welche das korpuskulare Metall fallen kann, eine
Reihe von vier radialen Armen 23 und eine Mittenplatte 24
zum Stützen des inneren Behälters. Die Querwandung 20 ist
in geeigneter Weise aus einer Legierung, die beständig
gegen hohe Temperaturen und Korrosion ist und dient ferner
der Versteifung des äußeren Behälters, um große Auswärts
deformationen während des Pressvorgangs zu vermindern und
dient ferner als wichtiges Wärmeleitungselement, um eine
schnelle und gleichförmige Aufheizung innerhalb des Auf
baus zu erreichen.
Der in Fig. 1 dargestellte Aufbau wird zunächst durch
aufeinanderfolgendes Füllen des inneren Faltenbalgbehäl
ters 11 mit korpuskularem Kupferpulver oder Keramik
pulver 25 und spiralförmig gebogenen Brennstäben 26, die
voneinander durch Lagen aus Kupferpulver beabstandet
sind, gebildet. Eine Vibrationsverdichtungstechnik wird
zum Erreichen einer hohen Packungsdichte verwendet. Nach
dem der Behälter gefüllt ist, wird er evakuiert und der
Deckel 16 A wird in seiner Position angeschweißt.
Der äußere Behälter 12 wird mit Kupferpulver 27 bis zu
der Höhe der Klärwandung 20 gefüllt, wobei wieder eine
Vibrationsunterstützung verwendet wird, um eine dichte
Packung des Pulvers zu erhalten. Der innere Behälter 11
wird dann so angeordnet, daß mit einem geeigneten Manipula
tor zusätzliches Kupferpulver unter Vibration zur Füllung
des Behälters eingefüllt werden kann. Der Deckel 16 B wird
in seiner Position angeschweißt.
Die in Fig. 1 dargestellte Einheit wird dann zweckdienli
cherweise einer Vorheizstation zugeführt und wird dann
einer geheizten Presse, die im allgemeinen vom in Fig. 5
gezeigten Typ ist, übertragen. Die geheizte Presse bein
haltet eine aufwärts wirkende hydraulische Ramme 30,
einen festen oberen Anschlag 31, und einen umgebenden
Rahmen 32. Eine Sicherheitshülle 33 umgibt einen elek
trischen Induktionsofen 34 und wirkt zusätzlich als
Hitzeschild, um Wärmeverluste zu verhindern. Eine metalli
sche zylindrische Hülse 35 dient als Suszeptor, in dem
durch den Betrieb des Induktionsofens Wärme erzeugt wird,
so daß der zusammengesetzte Faltenbalgbehälter 12, der
von der Ramme 30 unterstützt wird, während des Pressvor
gangs kontinuierlich geheizt wird.
Wenn Kupferpulver verwendet wird, wird typischerweise ein
Druck von etwa 14 MPa bei einer Temperatur von etwa 750°C
für eine Dauer von etwa 20 Min angewendet. Wenn der Druck
aufrecht erhalten wird, werden die Faltenbalgbehälter
langsam in axialer Richtung in einem beträchtlichen Maße
komprimiert, wobei die nach außen gerichtete Deformation
relativ klein ist. Dies erleichtert die folgende Handhabung
und die Lagerung der zusammengesetzten Behältereinheit.
In der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist auch für
den inneren Faltenbalgbehälter 11 ein Abgassystem darge
stellt. Fig. 3 erläutert die Einrichtung eines permeablen
Filters aus gesintertem Metall oder Aluminiumoxidfasern 40
und 41, der innerhalb den entsprechenden starren Kappen
strukturen 19 und 42 innerhalb der Behälter vorgesehen
ist. Ein Verbindungsrohr 43 ist starr befestigt an und
erstreckt sich von einer Mittenöffnung in der Basiswan
dung 14 A des inneren Behälters, und ihr unteres Ende
trägt einen scheibenähnlichen starren Kopf 44 mit einer
ringförmigen Dichtscheibe 45 zum dichtenden Eingriff mit
der Deckelwandung der Kappe 19 während des Kompressions
vorganges. Es soll bemerkt werden, daß das untere freie
Ende des Rohres 53 sich durch eine runde Mittenöffnung
an der Oberseite der Kappe 19 erstreckt. Das Verbindungs
rohr 43 wird zusammengedrückt und dichtet das System nach
der Hochtemperaturpressung vollständig ab.
Fig. 4 erläutert eine weitere Ausführungsform, die ähn
lich der von Fig. 3 ist, wobei aber statt der Einkapselung
von abgebrannten Brennstäben der innere Behälter 11 eine
intensive Mischung aus granuliertem oder fein zerkleiner
tem, unverarbeitetem, abgebranntem Brennstoff und Kupfer oder
Keramikpulver 50 enthält. Im übrigen sind die Komponenten
gleich, und die gleichen Bezugsziffern wurden benutzt.
Claims (9)
1. Verfahren zur Festlegung eines Abfallmaterials
mit den Schritten
- a) Verwendung eines im wesentlichen zylinderischen Behäl ters (11) mit einer Basis (14 A) und einer Seitenwandung (13 A), die sich um die Achse des Behälters erstreckt und eine faltenbalgähnliche Wellung aufweist, um zu ermög lichen, daß der Behälter während des Vorgangs im wesent lichen uniaxial komprimiert wird, mit einer wesentlichen Reduktion der axialen Länge und einer relativ kleinen Ver änderung der radialen Abmessungen oder Distorsion, wobei das Metall eine hohe Beständigkeit gegen Korrosion hat und bei den in dem Prozeß verwendeten Temperaturen im wesent lichen die Festigkeit aufrecht erhält;
- b) Auffüllen des Behälters mit einem Feststoffmaterial (26), daß das Abfallmaterial beinhaltet;
- c) Einbringen von korpuskularem Schutzmaterial (25) zur Ausbildung einer dichten, festen Barriere um das Abfall material während des Verfahrens;
- d) Verschließen des Behälters (11);
- e) Aufheizen des Behälters (11) auf eine erhöhte Tempera tur und Anwenden von uniaxialem Druck entlang der Rich tung der Achse, wobei die Temperaturen und Drücke so aus gewählt sind, daß das Abfallmaterial in einer dichten, festen Materix des korpuskularen Schutzmaterials festge legt wird und das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß zumindest ein Teil des korpuskularen Schutzmaterials (25 oder 27) in intensivem Kontakt mit dem Abfallmaterial ist und zumindest ein Teil des korpuskularen Schutzmaterials (25 und 27) ein Metallpulver beinhaltet, das zurückgehalten und um das Abfallmaterial eingelagert wird, zur Ausbildung einer dichten Hülle, die aus einem hochkorrosionsbeständi gen Metall ist, wodurch das Abfallmaterial festgelegt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß vor dem Heizen und dem Pressen der
Behälter (11) innerhalb eines äußeren axialen kompressiblen
Behälters (12) angeordnet wird, der Raum zwischen dem
inneren Behälter und dem äußeren Behälter mit dem Metall
pulver (27) gefüllt wird, das einen dichten, festen
Schild um den Behälter während der uniaxialen Pressung
bei erhöhter Temperatur bildet, und daß der Druck an
den Enden des äußeren Behälters (12) angelegt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine Abgaseinrichtung (41, 42)
dem Basisbereich (14 a) des Faltenbalgbehälters (11)
und/oder dem faltenbalgähnlichen äußeren Behälter
(12) zugeordnet ist, wodurch, während Wärme und Druck
angewendet werden, Gas durch die Abgaseinrichtung ab
geführt wird, dann gesammelt und durch eine Abgasein
richtung gefiltert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß vor der Aufheizung die inneren
Bereiche des äußeren Behälters und/oder des Faltenbalg
behälters mit einem Edelgas gespült werden, wodurch
Sauerstoff und nicht gewünschte Gase von den Zwischen
räumen des korpuskularen Materials entfernt werden und
ungewünschte Oxidationseffekte verhindert werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das Metallpulver (27)
im Raum zwischen dem inneren Behälter und dem äußeren
Behälter Kupfer oder eine Kupferlegierung ist.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß eine
korrosionsbeständige und hochtemperaturbeständige
Legierung entweder für den Faltenbalgbehälter (11)
oder den äußeren Behälter (12) oder für beide ver
wendet wird.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Metall
pulver in dem Material zur Füllung des Behälters ver
wendet wird und daß das Metallpulver Kupfer oder eine
Kupferlegierung ist.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Abfall
material abgebrannte Kernbrennstäbe beinhaltet, die
in Spiralform gebogen und geschichtet angeordnet sind.
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Abfall
material kalziniertes hoch radioaktives Abfallmaterial
(50) beinhaltet.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AUPH656686 | 1986-06-25 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3720731A1 true DE3720731A1 (de) | 1988-01-07 |
Family
ID=3771672
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873720731 Withdrawn DE3720731A1 (de) | 1986-06-25 | 1987-06-23 | Einkapselung von abfallstoffen |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
CH (1) | CH676400A5 (de) |
DE (1) | DE3720731A1 (de) |
SE (1) | SE467382B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0327271A1 (de) * | 1988-02-01 | 1989-08-09 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Verfahren zum Kompaktieren radioaktiver Metallabfälle |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0061067A1 (de) * | 1981-03-20 | 1982-09-29 | Asea Ab | Verfahren zum Einschliessen verbrauchter Brennstäbe eines Kernreaktors in einem Behälter aus Kupfer |
AU1816383A (en) * | 1982-08-30 | 1984-03-08 | Australian Atomic Energy Commission | Containment of waste material |
EP0115311A1 (de) * | 1983-01-26 | 1984-08-08 | Asea Ab | Verfahren zum Einkapseln von radioaktivem oder anderem gefährlichem Material und Behälter zur Duchführung des Verfahrens |
EP0215552A2 (de) * | 1985-07-16 | 1987-03-25 | Australian Nuclear Science And Technology Organisation | Warmverdichtung von Balgbehältern |
-
1987
- 1987-06-23 DE DE19873720731 patent/DE3720731A1/de not_active Withdrawn
- 1987-06-24 CH CH2373/87A patent/CH676400A5/de not_active IP Right Cessation
- 1987-06-25 SE SE8702651A patent/SE467382B/sv not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0061067A1 (de) * | 1981-03-20 | 1982-09-29 | Asea Ab | Verfahren zum Einschliessen verbrauchter Brennstäbe eines Kernreaktors in einem Behälter aus Kupfer |
AU1816383A (en) * | 1982-08-30 | 1984-03-08 | Australian Atomic Energy Commission | Containment of waste material |
EP0115311A1 (de) * | 1983-01-26 | 1984-08-08 | Asea Ab | Verfahren zum Einkapseln von radioaktivem oder anderem gefährlichem Material und Behälter zur Duchführung des Verfahrens |
EP0215552A2 (de) * | 1985-07-16 | 1987-03-25 | Australian Nuclear Science And Technology Organisation | Warmverdichtung von Balgbehältern |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0327271A1 (de) * | 1988-02-01 | 1989-08-09 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Verfahren zum Kompaktieren radioaktiver Metallabfälle |
US4929394A (en) * | 1988-02-01 | 1990-05-29 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Process for compacting radioactive metal wastes |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE8702651D0 (sv) | 1987-06-25 |
SE8702651L (sv) | 1987-12-26 |
SE467382B (sv) | 1992-07-06 |
CH676400A5 (de) | 1991-01-15 |
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Legal Events
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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