EP0890959A2 - Process for stocking and securing radioactive products - Google Patents

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EP0890959A2
EP0890959A2 EP98112576A EP98112576A EP0890959A2 EP 0890959 A2 EP0890959 A2 EP 0890959A2 EP 98112576 A EP98112576 A EP 98112576A EP 98112576 A EP98112576 A EP 98112576A EP 0890959 A2 EP0890959 A2 EP 0890959A2
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EP
European Patent Office
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protective layer
grained
sealing
fine
layer
Prior art date
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Withdrawn
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EP98112576A
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German (de)
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EP0890959A3 (en
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Jost-Ulrich Kügler
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/28—Treating solids
    • G21F9/34—Disposal of solid waste

Definitions

  • the invention relates to a method for depositing and securing radioactive substances, especially uranium, radium and radon containing Ore residues, using radioactive shielding Materials that can be processed using earthwork technology.
  • Uranium mining i.e. the extraction of the isotopes 238 U (99 ⁇ ) and 235 U (0.7 ⁇ ) from uranium oxide (pitchblende), creates large amounts of residues in the form of rock, soil and sludge (up to 1000 m 3 sludge per ton of uranium , in the case of WISMUT GmbH, where 220,000 t of uranium were produced between 1947 and 1990), which represent an environmental hazard due to their natural radioactivity. This is predominantly cohesive, fine-grained soil or ground, crushed ore rock that is difficult to drain and must be geomechanically stabilized for deposition. In addition, the residues are subject to increased wind erosion during dry periods.
  • Such deposits or soils contain all of the highly radioactive radium present in the original ore and thus the entire short-lived radionucleotide of the ore (the half-life of radium 226 is 1580 years and that of radon 222 3.8 days).
  • a radioactive radiation emits from these residues, which at the same time is harmful to emissions and emissions. Because of the large quantities the environmental impact must be as low as technically possible and be kept economically justifiable.
  • DE-PS 41 19 989 the proposal is already being put in a heap ore waste emitted by radioactive radiation, e.g. from uranium ore mining, with a layer of material that is able to cover the completely or at least partially absorb radioactive radiation.
  • radioactive radiation e.g. from uranium ore mining
  • the material layer is retained in the applied layer thickness, what a loosely applied fill does not seem suitable, because the loose Bulk would migrate.
  • a radiation protection mat consisting of three Layers, a carrier, a cover and a shielding layer, the shielding layer being shielded from a radioactive radiation Material, e.g.
  • Barium sulfate, and all three layers together are needled.
  • the disadvantage of this mat is that the needling at the shielding material is embedded in special fabric, is complex. Films can be used as the carrier layer.
  • there is the risk of this because they pose a significant risk of mechanical injury exposed, tear from external stress, or that they lose their sealing quality due to aging processes, so that then the shielding material can leak and thus the necessary protection is not given in the long run.
  • the object of the present invention was a method to create, which avoids the disadvantages of the above-mentioned prior art and by using radioactive materials economically justifiable, geotechnical measures over a large area and also when they occur deposited, secured and shielded from deformations in an environmentally friendly manner can be.
  • the invention relates to a method according to claim 1.
  • Preferred Embodiments of the invention are defined in the subclaims.
  • radioactive substances suitable for deposition according to the invention are subject in itself no particular limitation. Are particularly suitable all residues and soils containing uranium, radium and / or radon, as they occur in uranium processing. It is preferably cohesive, fine-grained soils or ground, crushed Ore rock.
  • any material that has a sufficient cross section for the shielding is suitable as the coarser-grained, radiation-shielding material.
  • Heavy spar (barium sulfate) and / or lead ore are preferably used, with heavy spar most preferred. Any barium sulfate can be used according to the invention. For reasons of cost, however, broken crude ore containing barium sulfate is preferably used in the form as it is obtained directly from mining.
  • the lead ores which are suitable according to the invention are also not subject to any restrictions.
  • Particularly suitable lead ores are galena PbS, Anglesit PbSO 4 , white lead ore PbCO 3 , green, brown or colored lead ore Pb 5 (PO 4 ) Cl, yellow lead ore Pb (MoO 4 ) and lead ore Pb 2 Cl 2 (CO 3 ), of which Materials Galena (PbS) is most preferred as it is by far the most important and most common lead ore.
  • Both materials are suitable as a finer-grained component with as well as without radiation protection or a mixture of which, the material used depending on the desired Radiation protection effect is selected.
  • the most suitable proportion of coarse to fine-grained components can be determined by routine experimentation. Good results one with 80 to 40% by weight, preferably 70 to 50% by weight, coarser Component and 20 to 60% by weight, preferably 30 to 50 % By weight of finer-grained component, in each case based on 100% by weight the protective layer.
  • the protective layers are preferably produced by the coarse and fine-grained components are mixed together beforehand and then apply. Basically, compression is not absolutely necessary, since these are mixed well and spread with Earth-moving equipment is already in medium-tight storage. Preferably, and especially when several layers are applied one on top of the other the application of the (respective) layer using common compaction equipment, e.g. Vibration smooth-jacket rollers, compacted to ⁇ 100% of the Proctor density.
  • common compaction equipment e.g. Vibration smooth-jacket rollers
  • layers with a thickness of 5 to are worn 50 cm, preferably 15 to 30 cm.
  • the protective layer (s) can be applied dry, earth-moist or wet, preferred they are applied damp.
  • the protective layer is placed on a tear-resistant, thin fabric with a tensile force of 50 to 200 kN / m 2 , preferably about 125 kN / m 2 , and an elongation at break of 3-5%, and with a mesh size of ⁇ 6 mm, preferably ⁇ 3 mm, supported. In this way, the settling and shrinking movements of the deposited radioactive materials keep the portion of the more granular component in the protective layer.
  • the radiation protection layer applied a sealing layer.
  • a sealing layer Suitable according to the invention all sealing systems known per se, as preferred in Landfill construction are common.
  • a solid mineral Sealing layer chosen.
  • the sealing and radiation protection layer is integrated in one layer.
  • the above-mentioned materials, in particular heavy spar and / or lead ore, with a grain diameter of 0 to 100 mm, preferably 0 to 63 mm, particularly preferably 0 to 32 mm, with good grain gradation, and as fine-grained component are fine-grained as the radiation-shielding material , cohesive (fine-grained) additives with a grain diameter of 0 to 2.0 mm, preferably 0 to 0.2 mm, particularly preferably 0 to 0.02 mm, each with good grain gradation.
  • the fine-grain aggregates are preferably clays, in particular clays with low swellability, ie clays with low shrinkage behavior at the shrinkage limit 12 12%, for example kaolin clays or conventional mixed clays, silt and / or sewage sludge, or asphalt.
  • silt or sewage sludge less with clay, it is preferred to mix in water glass so that a 3-10%, preferably a 5-6% water glass solution forms in the soil water.
  • the person skilled in the art can easily determine the amounts of the fine-grained, binding additives suitable according to the invention by determining the pore content of the selected components for the radiation shielding.
  • the addition of the cohesive additive should only serve to fill the pore space of the protective layer and avoid over-saturation of the pore space because of the task of achieving shielding.
  • Good results are obtained when the clays are used in an amount of 5 to 15% by weight, and when silt and / or sewage sludge is used, optionally with water glass, in an amount of 7 to 20% by weight, based in each case on 100% by weight -% of the protective layer.
  • the additives are mixed homogeneously with the shielding material, preferably before application, whereby clays and silt can be used dry or moist and sewage sludge is preferably used moist with 30 - 60% dry matter (TS).
  • the material is preferably applied in layers in layers from 5 to 40 cm, in particular from 10 to 25 cm, and compacted to> 95% of the Proctor density by means of conventional compacting devices. With such a bed permeability coefficients of 5 ⁇ 10 -10 to 5 ⁇ 10 -11 m / s can be achieved.
  • the number of layers and the layer thicknesses are chosen according to the desired shielding effect.
  • the advantage of this protective layer is that, in addition to a high shielding effect due to the use of cohesive additives, it also represents a sealing layer, so that an additional mineral sealing layer is only required in particularly stored cases. Sealing layers made of asphalt are also known from hydraulic engineering, bridge construction and landfill construction. It is therefore also possible, depending on the task, to create integrated radiation protection and sealing layers according to the invention, even with asphalt concrete as a fine-grained, cohesive aggregate.
  • Such a layer has very good compressibility, high shear strength with a friction angle of 35 to 45 °, preferably 40 °, and it is stable on slopes of 1: 1.5.
  • such integrated sealing and protective layer against stresses such as Deformation, tensile loads in the slope area or Shrinkage behavior with changing water contents due to different Weather conditions, further secured against cracks.
  • the integrated Layer with a thin, tear-resistant fabric with mesh sizes of about 3 mm reinforced and completely covered with an infiltration floor, which is able to crack when exposed to water flow immediately into these cracks and add them again in a self-effective manner.
  • the infiltration floor that is particularly suitable is that in EP-B-0 404 999 Flow floor of class 2 (2) or 2 (3) according to DIN 18300-2.2.
  • the seal is also effective as radiation protection should be, in a preferred embodiment, the infiltration floor Heavy spar sand and flour made.
  • the grain diameter of the heavy spar sand is in itself not subject to any particular restriction. As special however, a grain diameter of 0 to 4 mm with a good grain grading.
  • the amount of heavy spar sand to be added depends on the desired shielding effect and can be tested determine.
  • the amount of heavy spar sand is preferably 30 to 100 % By weight based on 100% by weight infiltration floor.
  • the method of the present invention makes it possible to use geotechnical engineering alone Measures to create effective protective layers against radiation, a high level of safety even with mechanical loads offer and also from the point of view of a cost-benefit analysis are economically justifiable.
  • the protective layer according to the invention offers effective protection against the ingress of leachate and prevents furthermore the escape of radioactive gas (especially radon) in the environment.
  • a Radiation protection layer and an integrated mineral seal with radiation shielding material may be provided.
  • the number of layers depends on the mechanical stress and the required radiation protection shield.
  • Sealing bodies With the so-called Sealing bodies become radiant earth with heavy spar and / or Lead ore mixed and then mixed with water glass. The emerging Mixture is dense and slows down the radiation, so that it is in one Landfill can be deposited.
  • the heavy spar layer consisted of Heavy spar with a grain diameter of 63 to 100 mm, in one finer-grained component made of heavy spar sand with a grain diameter from 0.02 to 0.63 mm was embedded.
  • the material was in both cases a broken raw sword spar with a heavy spar content of about 60%.
  • the radiation protection layer became more common Mechanically compressed process.
  • the fill had the property of crack-free deformability.
  • Example 2 Two integrated ore residues were added to the same ore residues as in Example 1 Protective and sealing layers with a total thickness of 40 cm (20 per layer cm thickness) applied. Each integrated layer consisted of grain graded Rohglospat with a grain diameter of 0 to 32 mm, in the Sewage sludge was mixed with 35% dry matter. The share of Rohhisspat in the mixture was 80% by weight based on 100 % By weight protective / sealing layer.
  • the present invention thus provides a method which an economically justifiable and technically manageable safety technology for the protection of radioactive contaminated fillings or Represents surfaces.

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Abstract

A safe storage process for radioactive materials, especially ore residues containing uranium, radium and/or radon, involves applying a protective layer of coarse radiation screening material particles mixed with a fine grained component onto the radioactive material and optionally applying a sealing cover. Preferably, the protective layer is a 5-50 cm thick layer of 11-200 mm diameter particles and 0-11 mm diameter particles of barytes and/or lead ore. It may be a 5-30 mm thick layer of 0-100 mm diameter particles of barytes and/or lead ore and 0-2 mm diameter sealing material particles or asphalt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ablagerung und Sicherung von radioaktiven Stoffen, insbesondere von uran-, radium- und radonhaltigen Erzrückstanden, unter Verwendung von radioaktiver Strahlung abschirmenden Materialien, die erdbautechnisch verarbeitbar sind.The invention relates to a method for depositing and securing radioactive substances, especially uranium, radium and radon containing Ore residues, using radioactive shielding Materials that can be processed using earthwork technology.

Im Uranbergbau, d.h. bei der Gewinnung der Isotope 238 U (99 ‰) und 235 U (0,7 ‰) aus Uranoxid (Pechblende) entstehen große Rückstandsmengen in Form von Gestein, Boden und Schlämmen (pro Tonne Uran bis zu 1000 m3 Schlamm, im Fall der WISMUT GmbH, wo zwischen 1947 und 1990 220.000 t Uran produziert wurden), die aufgrund ihrer natürlichen Radioaktivität eine Umweltgefährdung darstellen. Hierbei handelt es sich vorwiegend um bindige, feinkörnige Boden oder aufgemahlenes, zerkleinertes Erzgestein, welches schwer entwässert werden kann und für die Ablagerung geomechanisch stabilisiert werden muß. Darüber hinaus unterliegen in Trokkenzeiten die Rückstände einer erhöhten Winderosion. Derartige Ablagerungen oder Böden enthalten das gesamte, im ursprünglichen Erz vorhandene, stark radioaktive Radium und damit das gesamte vorhandene kurzlebige Radionukleotid des Erzes (die Halbwertszeit des Radiums 226 beträgt 1580 Jahre und die des Radons 222 3,8 Tage). Uranium mining, i.e. the extraction of the isotopes 238 U (99 ‰) and 235 U (0.7 ‰) from uranium oxide (pitchblende), creates large amounts of residues in the form of rock, soil and sludge (up to 1000 m 3 sludge per ton of uranium , in the case of WISMUT GmbH, where 220,000 t of uranium were produced between 1947 and 1990), which represent an environmental hazard due to their natural radioactivity. This is predominantly cohesive, fine-grained soil or ground, crushed ore rock that is difficult to drain and must be geomechanically stabilized for deposition. In addition, the residues are subject to increased wind erosion during dry periods. Such deposits or soils contain all of the highly radioactive radium present in the original ore and thus the entire short-lived radionucleotide of the ore (the half-life of radium 226 is 1580 years and that of radon 222 3.8 days).

Von diesen Rückständen geht eine radioaktive Strahlung aus, die gleichzeitig immissions- und emissionsgefährdend ist. Auf Grund der großen Mengen müssen die Umweltbeeinträchtigungen so niedrig wie technisch möglich und wirtschaftlich vertretbar gehalten werden.A radioactive radiation emits from these residues, which at the same time is harmful to emissions and emissions. Because of the large quantities the environmental impact must be as low as technically possible and be kept economically justifiable.

Bisher wurden als gängige Abschirmungs- und Sicherungsmittel Schwerbeton oder Blei verwendet. Jedoch lassen sich solche Maßnahmen bei derartig großflächig geschütteten Materialien technisch nur schwer realisieren. Außerdem sind sie wirtschaftlich gesehen unter Berücksichtigung einer Kosten-Nutzen-Analyse nahezu unvertretbar.So far, heavy concrete has been used as a common shielding and securing agent or lead is used. However, such measures can be taken with such Large-scale spilled materials are difficult to implement technically. Furthermore they are economically considering a cost-benefit analysis almost unacceptable.

Aus DE-OS 36 07 190 sind Strahlenschutzplarien aus Gips und einem Strahlen resorbierenden Anteil von Barium oder Baryt bekannt. In RömppChemielexikon, 9. Auflage, Thieme Verlag, 1989, Seite 347, ist die Verwendung von Bariumsulfat oder Schwerspat (Baryt) in Verbindung mit Beton als Abschirmmaterial für Atomenergieanlagen beschrieben. Jedoch eignen sich weder die Gipsstrahlenschutzplatten noch Barytbeton für eine großflächige Sicherung und Abschirmung von radioaktiven Rückständen, beispielsweise von Halden oder kontaminierten Flächen.From DE-OS 36 07 190 radiation protection planes made of gypsum and a radiation-absorbing portion of barium or barite are known. In Römpp Chemielexikon , 9th edition, Thieme Verlag, 1989, page 347, the use of barium sulfate or heavy spar (barite) in connection with concrete is described as a shielding material for nuclear power plants. However, neither the gypsum radiation protection plates nor baryta concrete are suitable for large-area protection and shielding of radioactive residues, for example of dumps or contaminated areas.

Da Ablagerungen von radioaktiv strahlenden Erzrückständen nicht nur durch die direkt von ihnen ausgehenden radioaktiven Strahlungen, sondern auch durch Bodenabtrag infolge von Erosion und Deflation sowie durch Sickerwasser zu einer Gefährdung der Umwelt führen, müssen solche Böden einerseits gegen diese Strahlung abgeschirmt werden. Andererseits müssen sie auch gegen Auswaschung und den Eintrag von Niederschlagswasser, um eine Grundwasserverunreinigung zu vermeiden, sowie gegen Staubaustrag gesichert werden. Sollen derartige Böden auf gesonderten Lagerflächen deponiert werden, müssen sie vorbehandelt werden, so daß weder Staub noch Sickerwasser während der Behandlung, dem Transport und der Ablagerung der Erzrückstände entstehen, noch eine größere Migration des radioaktiven Edelgases Radon (Rn 222) erfolgen kann. Die Strahlenbelastung durch Radon und seine Folgeprodukte macht mit ca. 50% den größten Anteil der natürlichen Strahlenexposition des Menschen aus. Radon steht im Verdacht, bei höheren Konzentrationen Karzinome im Bronchial- und Lungenbereich hervorzurufen.Because deposits of radioactive ore residues are not only caused by the radioactive radiation directly emanating from them, but also through soil erosion as a result of erosion and deflation as well as through leachate Such soils must endanger the environment on the one hand, are shielded against this radiation. On the other hand, they have to also against leaching and the entry of rainwater to a To avoid groundwater contamination and secured against dust discharge become. Such floors should be deposited in separate storage areas be pretreated so that neither dust nor leachate during treatment, transportation and deposition of the Ore residues arise, even greater migration of the radioactive Noble gas radon (Rn 222) can be made. Radon exposure and its follow-up products make up the largest part of the natural with approx. 50% Radiation exposure of humans. Radon is suspected at higher concentrations cause carcinomas in the bronchial and lung areas.

In DE-PS 41 19 989 wird bereits der Vorschlag unterbreitet, auf Halde geschüttete radioaktive Strahlung abgebende Erzabfälle, z.B. von der Uranerzgewinnung, mit einer Materialschicht abzudecken, die in der Lage ist, die radioaktive Strahlung ganz oder zumindest teilweise zu absorbieren. Hierbei müßte gemäß der Beschreibung von DE-PS 41 19 989 gewährleistet sein, daß die Materialschicht in der aufgebrachten Schichtdicke erhalten bleibt, wozu eine lose aufgebrachte Schüttung nicht geeignet erscheint, da die lose Schüttung abwandern würde. Um dieses Problem zu lösen und eine dauerhafte und zusammenhängende Abschirmung/Abdeckung zu erhalten, wird in DE-PS 41 19 989 eine Strahlenschutzmatte vorgeschlagen, die aus drei Schichten, einer Träger-, einer Deck- und einer Abschirmschicht besteht, wobei die Abschirmschicht aus einem radioaktive Strahlung abschirmenden Material, z.B. Bariumsufat, besteht, und alle drei Schichten miteinander vernadelt sind. Nachteilig ist bei dieser Matte, daß die Vernadelung, bei der das abschirmende Material in Spezialgewebe eingebettet wird, aufwendig ist. Als Trägerschicht können Folien verwendet werden. Hierbei besteht jedoch die Gefahr, daß diese, da sie einer erheblichen mechanischen Verletzungsgefahr ausgesetzt sind, durch äußere Beanspruchung reißen, oder daß sie aufgrund von Alterungsprozessen ihre Abdichtungsqualität verlieren, so daß dann das abschirmende Material über Leckagen austreten kann und somit der notwendige Schutz auf Dauer nicht gegeben ist. In DE-PS 41 19 989 the proposal is already being put in a heap ore waste emitted by radioactive radiation, e.g. from uranium ore mining, with a layer of material that is able to cover the completely or at least partially absorb radioactive radiation. Here should be guaranteed according to the description of DE-PS 41 19 989 that the material layer is retained in the applied layer thickness, what a loosely applied fill does not seem suitable, because the loose Bulk would migrate. To solve this problem and a permanent one and to get coherent shielding / coverage is in DE-PS 41 19 989 proposed a radiation protection mat consisting of three Layers, a carrier, a cover and a shielding layer, the shielding layer being shielded from a radioactive radiation Material, e.g. Barium sulfate, and all three layers together are needled. The disadvantage of this mat is that the needling at the shielding material is embedded in special fabric, is complex. Films can be used as the carrier layer. However, there is the risk of this because they pose a significant risk of mechanical injury exposed, tear from external stress, or that they lose their sealing quality due to aging processes, so that then the shielding material can leak and thus the necessary protection is not given in the long run.

Würde man das die radioaktive Strahlung abschirmende Material in einer guten Kornabstufung (Korncharakteristik) entsprechend der Figur oder einer Fuller-Kurve, z.B. mit einer Kornabstufung von 0 bis 45 mm oder von 0 bis 100 mm, auf die radioaktiven Stoffe auftragen, so besteht die Gefahr, daß vor allem bei Trockenheit und Verformungen durch die wirksame Scherfestigkeit Risse und Spalten entstehen, die sich bei Überlagerung von Abdichtungsschichten nicht selbstwirksam zusetzen. Ist mit einer Verformungsbeanspruchung, die Risse verursacht, nicht zu rechnen, sind auch kornabgestufte Schüttungen mit stetig verlaufenden Körnungslinien, weitgestuft nach DIN 18196, für derartige Abschirmungen geeignet.Would you shield the radioactive material in one good grain gradation (grain characteristics) according to the figure or one Fuller curve, e.g. with a grain size from 0 to 45 mm or from 0 up to 100 mm, on which radioactive substances are applied, there is a risk of that especially in the case of dryness and deformation due to the effective Shear strength cracks and crevices arise when superimposed by Do not add sealing layers effectively. Is with a strain, the cracks caused are also not to be expected grain-graded fillings with continuous grain lines, wide graded according to DIN 18196, suitable for such shields.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand nun darin, ein Verfahren zu schaffen, das die Nachteile des oben genannten Standes der Technik vermeidet und durch das radioaktive Stoffe unter Verwendung wirtschaftlich vertretbarer, erdbautechnischer Maßnahmen großflächig und auch bei Auftreten von Verformungen umweltverträglich abgelagert, gesichert und abgeschirmt werden können.The object of the present invention was a method to create, which avoids the disadvantages of the above-mentioned prior art and by using radioactive materials economically justifiable, geotechnical measures over a large area and also when they occur deposited, secured and shielded from deformations in an environmentally friendly manner can be.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß sich dieses Problem dadurch lösen läßt und entstehende Risse bei Verformungen sofort zugesetzt werden, wenn ein strahlungsabschirmendes Material in grobkörnigerer Form verwendet wird und in dieses ein feinkörnigeres Material eingemischt wird. Deshalb wird vorgeschlagen, die obengenannte Aufgabe dadurch zu lösen, daß man die radioaktiven Stoffe mit einer Schutzschicht abdeckt, die aus grobkörnigem, die Strahlung abschirmendem Material besteht, das mit einem feinkörnigeren, ggf. die Strahlung abschirmendem, Material vermischt ist. Darüber ist gegebenenfalls eine Oberflächenabdichtung oder Zwischenabdichtung aufzubringen. Surprisingly, it has been found that this solves this problem leaves and cracks are immediately added when deformed, if a radiation-shielding material in a coarser form is used and a finer-grained material is mixed into it. That is why proposed to solve the above problem by that the covers radioactive substances with a protective layer made of coarse-grained the radiation shielding material, which is coated with a more fine-grained if necessary, the radiation shielding material is mixed. About it is if necessary, to apply a surface seal or intermediate seal.

Somit betrifft die Erfindung ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.Thus, the invention relates to a method according to claim 1. Preferred Embodiments of the invention are defined in the subclaims.

Die erfindungsgemäß zur Ablagerung geeigneten radioaktiven Stoffe unterliegen an sich keiner besonderen Beschränkung. Insbesondere geeignet sind alle uran-, radium- und/oder radonhaltigen Rückstandsmengen und Böden, wie sie bei der Uranaufbereitung anfallen. Vorzugsweise handelt es sich hierbei um bindige, feinkörnige Böden oder aufgemahlenes, zerkleinertes Erzgestein.The radioactive substances suitable for deposition according to the invention are subject in itself no particular limitation. Are particularly suitable all residues and soils containing uranium, radium and / or radon, as they occur in uranium processing. It is preferably cohesive, fine-grained soils or ground, crushed Ore rock.

Grundsätzlich eignet sich als das grobkörnigere, die Strahlung abschirmende Material jedes Material, das einen ausreichenden Wirkungsquerschnitt für die Abschirmung besitzt. Vorzugsweise werden Schwerspat (Bariumsulfat) und/oder Bleierz verwendet, wobei Schwerspat am meisten bevorzugt ist. Erfindungsgemäß kann jedes beliebige Bariumsulfat verwendet werden. Aus Kostengründen wird jedoch Bariumsulfat-haltiges, gebrochenes Roherz in der Form, wie es direkt im Bergbau gewonnen wird, bevorzugt verwendet. Auch die erfindungsgemäß geeigneten Bleierze unterliegen an sich keiner Beschränkung. Besonders geeignete Bleierze sind Bleiglanz PbS, Anglesit PbSO4, Weißbleierz PbCO3, Grün-, Braun- oder Buntbleierz Pb5(PO4)Cl, Gelbbleierz Pb(MoO4) und Bleihornerz Pb2Cl2(CO3), wobei von diesen Materialien Bleiglanz (PbS) am meisten bevorzugt ist, da er das weitaus wichtigste und am häufigsten vorkommende Bleierz ist.In principle, any material that has a sufficient cross section for the shielding is suitable as the coarser-grained, radiation-shielding material. Heavy spar (barium sulfate) and / or lead ore are preferably used, with heavy spar most preferred. Any barium sulfate can be used according to the invention. For reasons of cost, however, broken crude ore containing barium sulfate is preferably used in the form as it is obtained directly from mining. The lead ores which are suitable according to the invention are also not subject to any restrictions. Particularly suitable lead ores are galena PbS, Anglesit PbSO 4 , white lead ore PbCO 3 , green, brown or colored lead ore Pb 5 (PO 4 ) Cl, yellow lead ore Pb (MoO 4 ) and lead ore Pb 2 Cl 2 (CO 3 ), of which Materials Galena (PbS) is most preferred as it is by far the most important and most common lead ore.

Erfindungsgemäß. als feinkörnigere Komponente eignen sich sowohl Materialien mit als auch solche ohne Strahlenschutzwirkung oder ein Gemisch davon, wobei das verwendete Material in Abhängigkeit von der gewünschten Strahlenschutzwirkung ausgewählt wird. Insbesondere geeignet sind als Materialien mit Schutzwirkung trockene Sande und Stäube aus der Schwer-spataufbereitung und als Materialien ohne Schutzwirkung (natürliche) trockene Sande und/oder (natürliches) aufbereitetes Felsbruchmaterial, bevorzugt in Korn- oder Splitbruchgröße.According to the invention. Both materials are suitable as a finer-grained component with as well as without radiation protection or a mixture of which, the material used depending on the desired Radiation protection effect is selected. Are particularly suitable as Protective materials dry sands and dusts from heavy-late processing and as materials without protective effect (natural) dry Sands and / or (natural) processed rock quarry material, preferably in Grain or split size.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein grobkörnigeres, die Strahlung abschirmendes Material mit einem Korndurchmesser von 11 bis 200 mm, bevorzugt 63 bis 100 mm, besonders bevorzugt von 22 bis 63 mm, und eine feinkörnigere Komponente mit einem Korndurchmesser von 0 bis 11 mm, bevorzugt von 0,0063 bis 2 mm, besonders bevorzugt von 0,2 bis 0,63 mm, jeweils in guter Kornabstufung oder gemäß der Figur, verwendet.In a preferred embodiment of the invention, a coarser, the radiation shielding material with a grain diameter of 11 to 200 mm, preferably 63 to 100 mm, particularly preferably 22 to 63 mm, and a finer grain component with a grain diameter of 0 to 11 mm, preferably from 0.0063 to 2 mm, particularly preferably from 0.2 to 0.63 mm, each in good grain gradation or according to the figure, used.

Der am besten geeignete Anteil von grob- zu feinkörnigerer Komponente läßt sich durch routinemäßige Versuche bestimmen. Gute Ergebnisse erzielt man mit 80 bis 40 Gewichts-%, bevorzugt 70 bis 50 Gewichts-%, grobkörnigerer Komponente und 20 bis 60 Gewichts- %, bevorzugt 30 bis 50 Gewichts-% feinkörnigerer Komponente, jeweils bezogen auf 100 Gewichts-% der Schutzschicht.The most suitable proportion of coarse to fine-grained components can be determined by routine experimentation. Good results one with 80 to 40% by weight, preferably 70 to 50% by weight, coarser Component and 20 to 60% by weight, preferably 30 to 50 % By weight of finer-grained component, in each case based on 100% by weight the protective layer.

Erfindungsgemäß stellt man die Schutzschichten vorzugsweise her, indem man die grob- und feinkörnigeren Komponenten vorher miteinander vermischt und dann aufträgt. Grundsätzlich ist eine Verdichtung nicht unbedingt notwendig, da diese bei guter Vermischung und durch das Ausbringen mit Erdbaugeräten schon eine mitteldichte Lagerung einnehmen. Vorzugsweise, und insbesondere bei Aufbringen mehrerer Schichten übereinander, wird nach dem Auftragen der (jeweiligen) Schicht mittels gängiger Verdichtungsgeräte, z.B. Vibrationsglattmantelwalzen, auf ≥ 100% der Proctordichte verdichtet.According to the invention, the protective layers are preferably produced by the coarse and fine-grained components are mixed together beforehand and then apply. Basically, compression is not absolutely necessary, since these are mixed well and spread with Earth-moving equipment is already in medium-tight storage. Preferably, and especially when several layers are applied one on top of the other the application of the (respective) layer using common compaction equipment, e.g. Vibration smooth-jacket rollers, compacted to ≥ 100% of the Proctor density.

Je nach Strahlungsintensität trägt man Schichten mit einer Dicke von 5 bis 50 cm, bevorzugt 15 bis 30 cm, auf. In Abhängigkeit von der gewünschten Abschirmung werden eine oder mehrere Schichten aufgetragen. Die Schutzschicht(en) können trocken, erdfeucht oder naß aufgetragen werden, bevorzugt werden sie erdfeucht aufgebracht.Depending on the radiation intensity, layers with a thickness of 5 to are worn 50 cm, preferably 15 to 30 cm. Depending on the desired Shielding is applied to one or more layers. The protective layer (s) can be applied dry, earth-moist or wet, preferred they are applied damp.

In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung wird die Schutzschicht auf einem reißfesten, dünnen Gewebe mit einer Zugkraft von 50 bis 200 kN/m2, bevorzugt etwa 125 kN/m2, und einer Bruchdehnung von 3 - 5%, sowie mit einer Maschenweite von < 6 mm, bevorzugt < 3 mm, aufgelagert. Auf diese Weise wird bei Setzungs- und Schrumpfbewegungen der abgelagerten radioaktiven Stoffe der Anteil der feirkörnigeren Komponente in der Schutzschicht gehalten. Hierbei wurde festgestellt, daß selbst eine feinkörnige Komponente mit einem Kornduchmesser < 0,0063 mm mit einem solchen Gewebe zurückgehalten wird, da sich die gröberen Sandkörner in den Maschen verkeilen und dadurch die Maschen zusetzen und durch die Sedimentation wieder Filterfestigkeit entsteht. Wegen der hohen Beständigkeit, der geringen Dehnfahigkeit und der hohen Bruchkraft ist ein Gewebe aus Polyaramid oder Karbon- oder Kohlenstoffsiliciumfaser aus PP, PE und HDPE und PVC besonders geeignet.In a special embodiment of the invention, the protective layer is placed on a tear-resistant, thin fabric with a tensile force of 50 to 200 kN / m 2 , preferably about 125 kN / m 2 , and an elongation at break of 3-5%, and with a mesh size of < 6 mm, preferably <3 mm, supported. In this way, the settling and shrinking movements of the deposited radioactive materials keep the portion of the more granular component in the protective layer. It was found that even a fine-grained component with a grain diameter of <0.0063 mm is retained with such a fabric, since the coarser grains of sand wedge in the meshes and thereby clog the meshes, and filter strength is again created by the sedimentation. Because of its high resistance, low stretch and high breaking strength, a fabric made of polyaramid or carbon or carbon silicon fiber made of PP, PE and HDPE and PVC is particularly suitable.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird über die Strahlungsschutzschicht eine Abdichtungsschicht aufgebracht. Erfindungsgemäß eignen sich hierzu alle an sich bekannten Abdichtungssysteme, wie sie bevorzugt im Deponiebau üblich sind. Vorzugsweise wird eine raumbeständige mineralische Abdichtungsschicht gewählt.In a further embodiment of the invention, the radiation protection layer applied a sealing layer. Suitable according to the invention all sealing systems known per se, as preferred in Landfill construction are common. Preferably a solid mineral Sealing layer chosen.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung integriert man die Abdichtungs- und Strahlenschutzschicht in einer Schicht. Hierzu werden als strahlungsabschirmendes Material die bereits oben genannten Materialien, insbesondere Schwerspat und/oder Bleierz, mit einem Korndurchmesser von 0 bis 100 mm, bevorzugt 0 bis 63 mm, besonders bevorzugt 0 bis 32 mm, mit einer guten Kornabstufung, und als feinkörnigere Komponente feinstkörnige, bindige (feinkörnige) Zuschlagstoffe mit einem Korndurchmesser von 0 bis 2,0 mm, bevorzugt 0 bis 0,2 mm, besonders bevorzugt 0 bis 0,02 mm, jeweils mit guter Kornabstufung, verwendet. Vorzugsweise handelt es sich bei den feinstkörnigen Zuschlagstoffen um Tone, insbesondere gering quellfähige Tone, d.h. Tone mit geringem Schrumpfverhalten an der Schrumpfgrenze ≤ 12 %, z.B. kaolinische Tone oder übliche Mischtone, Schluff und/oder Klärschlamm, oder Asphalt. Bei Verwendung von Schluff oder Klärschlamm, weniger bei Ton, ist es bevorzugt, Wasserglas einzumischen, so daß sich im Bodenwasser eine 3-10%ige, bevorzugt eine 5-6%ige Wasserglaslösung bildet. Die erfindungsgemäß geeigneten Mengen an den feinstkörnigen, bindigen Zuschlagstoffen kann der Fachmann leicht durch die Ermittlung des Porengehaltes der gewählten Komponenten für die Strahlungsabschirmung ermitteln. Hierbei sollte die Zugabe des bindigen Zuschlagstoffes nur zur Porenraumausfüllung der Schutzschicht dienen und eine Übersättigung des Porenraumes wegen der gestellten Aufgabe, eine Abschirmung zu erreichen, vermieden werden. Gute Ergebnisse erzielt man bei Verwendung der Tone in einer Menge von 5 bis 15 Gewichts- %, und bei Verwendung von Schluff und/oder Klärschlamm, ggf. mit Wasserglas, in einer Menge von 7 bis 20 Gewichts-%, jeweils bezogen auf 100 Gewichts-% der Schutzschicht. Die Zuschlagstoffe werden mit dem abschirmenden Material, vorzugsweise vor dem Auftragen, homogen vermischt, wobei Tone und Schluff trocken oder feucht eingesetzt werden können und Klärschlamm vorzugsweise feucht mit 30 - 60 % Trockensubstanz (TS) eingesetzt wird. Das Vermischen kann durch geeignete Baufräsen oder durch Zwangsmischverfahren erfolgen. Bevorzugt wird das Material lagenweise in Schichtstärken von 5 bis 40 cm, insbesondere von 10 bis 25 cm aufgetragen und mittels gängiger Verdichtungsgeräte auf > 95% der Proctordichte verdichtet. Mit einer derartigen Schüttung werden Durchlässigkeitsbeiwerte von 5 · 10-10 bis 5 · 10-11 m/s erreicht. Die Anzahl der Schichten und die Schichtstärken werden entsprechend der gewünschten Abschirmwirkung gewählt. Der Vorteil dieser Schutzschicht liegt darin, daß sie neben einer hohen Abschirmwirkung aufgrund der Verwendung von bindigen Zuschlagstoffen gleichzeitig eine Abdichtungsschicht darstellt, so daß nurmehr in besonders gelagerten Fällen eine zusätzliche mineralische Abdichtungsschicht erforderlich ist. Aus dem Wasserbau, Brückenbau und dem Deponiebau sind auch Dichtungsschichten aus Asphalt bekannt. Es besteht deshalb auch die Möglichkeit, je nach Aufgabenstellung, auch mit Asphaltbeton als feinstkörngem, bindigem Zuschlagstoff integrierte Strahlungsschutz- und Abdichtungsschichten gemäß der Erfindung zu erstellen.In another preferred embodiment of the invention, the sealing and radiation protection layer is integrated in one layer. For this purpose, the above-mentioned materials, in particular heavy spar and / or lead ore, with a grain diameter of 0 to 100 mm, preferably 0 to 63 mm, particularly preferably 0 to 32 mm, with good grain gradation, and as fine-grained component, are fine-grained as the radiation-shielding material , cohesive (fine-grained) additives with a grain diameter of 0 to 2.0 mm, preferably 0 to 0.2 mm, particularly preferably 0 to 0.02 mm, each with good grain gradation. The fine-grain aggregates are preferably clays, in particular clays with low swellability, ie clays with low shrinkage behavior at the shrinkage limit 12 12%, for example kaolin clays or conventional mixed clays, silt and / or sewage sludge, or asphalt. When using silt or sewage sludge, less with clay, it is preferred to mix in water glass so that a 3-10%, preferably a 5-6% water glass solution forms in the soil water. The person skilled in the art can easily determine the amounts of the fine-grained, binding additives suitable according to the invention by determining the pore content of the selected components for the radiation shielding. Here, the addition of the cohesive additive should only serve to fill the pore space of the protective layer and avoid over-saturation of the pore space because of the task of achieving shielding. Good results are obtained when the clays are used in an amount of 5 to 15% by weight, and when silt and / or sewage sludge is used, optionally with water glass, in an amount of 7 to 20% by weight, based in each case on 100% by weight -% of the protective layer. The additives are mixed homogeneously with the shielding material, preferably before application, whereby clays and silt can be used dry or moist and sewage sludge is preferably used moist with 30 - 60% dry matter (TS). Mixing can be carried out by means of suitable construction milling machines or by means of forced mixing processes. The material is preferably applied in layers in layers from 5 to 40 cm, in particular from 10 to 25 cm, and compacted to> 95% of the Proctor density by means of conventional compacting devices. With such a bed permeability coefficients of 5 · 10 -10 to 5 · 10 -11 m / s can be achieved. The number of layers and the layer thicknesses are chosen according to the desired shielding effect. The advantage of this protective layer is that, in addition to a high shielding effect due to the use of cohesive additives, it also represents a sealing layer, so that an additional mineral sealing layer is only required in particularly stored cases. Sealing layers made of asphalt are also known from hydraulic engineering, bridge construction and landfill construction. It is therefore also possible, depending on the task, to create integrated radiation protection and sealing layers according to the invention, even with asphalt concrete as a fine-grained, cohesive aggregate.

Bei der erfindungsgemäß hergestellten Schutzschicht entstehen keine Risse bzw. werden entstehende Risse selbstwirksam auch unter Abdichtungsschichten zugesetzt. Daneben besitzt eine solche Schicht eine sehr gute Verdichtbarkeit, eine hohe Scherfestigkeit mit einem Reibungswinkel von 35 bis 45°, vorzugsweise von 40°, und sie ist bei Böschungsneigungen von 1:1,5 standsicher.No cracks occur in the protective layer produced according to the invention or cracks that develop become self-effective even under sealing layers added. In addition, such a layer has very good compressibility, high shear strength with a friction angle of 35 to 45 °, preferably 40 °, and it is stable on slopes of 1: 1.5.

Somit genügt die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Schutzschicht folgenden Anforderungen:

  • 1. hohe Dichte mit ausreichendem Anteil an die Strahlung abschirmendem Material,
  • 2. ausreichende Standsicherheit,
  • 3. erdbautechnische Verarbeitbarkeit und
  • 4. Verformbarkeit ohne Rißbildungen.
    • The protective layer produced by the process according to the invention thus meets the following requirements:
  • 1. high density with a sufficient proportion of the radiation shielding material,
  • 2. sufficient stability,
  • 3. earthwork processability and
  • 4. Deformability without cracking.

    • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird eine solche integrierte Abdichtungs- und Schutzschicht gegenüber Beanspruchungen, wie Verformung, Zugbeanspruchungen im Böschungsbereich bzw. Schrumpfverhalten bei wechselnden Wassergehalten durch unterschiedliche Witterungsverhältnisse, weiter gegen Risse gesichert. Hierzu wird die integrierte Schicht mit einem dünnen, reißfesten Gewebe mit Maschenweiten von etwa 3 mm bewehrt und vollflächig mit einem Infiltrationsboden überschüttet, der in der Lage ist, bei Einwirkung von Wasser bei entstehenden Rissen sofort in diese Risse zu fließen und diese selbstwirksam wieder zuzusetzen. Als Infiltrationsboden eignet sich insbesondere der in EP-B-0 404 999 beschriebene Fließboden der Klasse 2 (2) oder 2 (3) nach DIN 18300-2.2. Hierbei transportiert bei Rissen durch die Fließbodenschicht ablaufendes Wasser, insbesondere Sickerwasser, Fießbodenmaterial in den Riß und setzt diesen zu, so daß sozusagen eine Selbstreparatur der integrierten Schicht eintritt. Da in diesem Fall die Abdichtung auch als Strahlenschutz wirksam sein soll, wird in einer bevorzugten Ausgestaltung der Infiltrationsboden aus Schwerspatsand und -mehl hergestellt. Der Korndurchmesser des Schwerspatsands unterliegt an sich keiner besonderen Beschränkung. Als besonders geeignet hat sich jedoch ein Korndurchmesser von 0 bis 4 mm mit einer guten Kornabstufung erwiesen. Die Menge an zuzusetzendem Schwerspatsand hängt von der gewünschten Abschirmwirkung ab und läßt sich durch Versuche ermitteln. Bevorzugt beträgt die Menge an Schwerspatsand 30 bis 100 Gewichts-% bezogen auf 100 Gewichts-% Infiltrationsboden.In a further advantageous embodiment of the invention, such integrated sealing and protective layer against stresses, such as Deformation, tensile loads in the slope area or Shrinkage behavior with changing water contents due to different Weather conditions, further secured against cracks. For this, the integrated Layer with a thin, tear-resistant fabric with mesh sizes of about 3 mm reinforced and completely covered with an infiltration floor, which is able to crack when exposed to water flow immediately into these cracks and add them again in a self-effective manner. The infiltration floor that is particularly suitable is that in EP-B-0 404 999 Flow floor of class 2 (2) or 2 (3) according to DIN 18300-2.2. In the case of cracks, this transports draining through the floating floor layer Water, especially leachate, floor material in the crack and settles to these, so that, so to speak, self-repair of the integrated layer entry. In this case, the seal is also effective as radiation protection should be, in a preferred embodiment, the infiltration floor Heavy spar sand and flour made. The grain diameter of the heavy spar sand is in itself not subject to any particular restriction. As special however, a grain diameter of 0 to 4 mm with a good grain grading. The amount of heavy spar sand to be added depends on the desired shielding effect and can be tested determine. The amount of heavy spar sand is preferably 30 to 100 % By weight based on 100% by weight infiltration floor.

    Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ermöglicht es, allein mit erdbautechnischen Maßnahmen wirksame Schutzschichten gegen Strahlungen herzustellen, die selbst bei mechanischen Beanspruchungen eine hohe Sicherheit bieten und zudem unter dem Gesichtspunkt einer Kosten-Nutzen-Analyse wirtschaftlich vertretbar sind. Die erfindungsgemäße Schutzschicht bietet wirksamen Schutz gegen das Eindringen von Sickerwasser und verhindert darüberhinaus das Entweichen von radioaktivem Gas (insbesondere Radon) in die Umgebung. The method of the present invention makes it possible to use geotechnical engineering alone Measures to create effective protective layers against radiation, a high level of safety even with mechanical loads offer and also from the point of view of a cost-benefit analysis are economically justifiable. The protective layer according to the invention offers effective protection against the ingress of leachate and prevents furthermore the escape of radioactive gas (especially radon) in the environment.

    Damit eröffnet die Erfindung folgende Möglichkeiten:

    • Abschirmung und Abdichtung von strahlenden Halden;
    • Abdichtung und Überschüttung von strahlenden Schlammteichen, d.h. schlammig aussehenden Strahlungsrückständen;
    • Abdichtung und gleichzeitig Schutz von großflächig verstrahlten Geländebereichen mit natürlichem Boden und der Möglichkeit einer nachfolgenden Rekultivierung durch Überschichtung;
    • Neubau von Deponien für gering verstrahlte Materialien;
    • Herstellung von sogenannten Abdichtungskörpern mit strahlendem Material zur Einlagerung in einer Deponie.
    The invention thus opens up the following possibilities:
    • Shielding and sealing radiant heaps;
    • Sealing and covering of radiating mud ponds, ie muddy-looking radiation residues;
    • Sealing and at the same time protection of large-area areas with natural soil and the possibility of subsequent recultivation by overlaying;
    • Construction of landfills for low-radiation materials;
    • Manufacture of so-called sealing bodies with radiating material for storage in a landfill.

    Aufgrund steigender Sicherheitsanforderungen und zunehmender Akzeptanzprobleme in der Bevölkerung könnte auch eine doppelte Sicherung, d.h. eine Strahlenschutzschicht und eine integrierte mineralische Abdichtung mit Strahlung abschirmendem Material (Bariumsulfat bzw. Bleierz) vorgesehen werden. Die Anzahl der Schichten hängt hierbei von der mechanischen Beanspruchung und der geforderten Strahlenschutzabschirmung ab. Bei den sogenannten Abdichtungskörpern wird strahlende Erde mit Schwerspat und/oder Bleierz vermischt und anschließend mit Wasserglas vermischt. Das entstehende Gemisch ist dicht und bremst die Strahlung in sich, so daß es in einer Deponie abgelagert werden kann.Due to increasing security requirements and increasing acceptance problems double security, i.e. a Radiation protection layer and an integrated mineral seal with radiation shielding material (barium sulfate or lead ore) may be provided. The number of layers depends on the mechanical stress and the required radiation protection shield. With the so-called Sealing bodies become radiant earth with heavy spar and / or Lead ore mixed and then mixed with water glass. The emerging Mixture is dense and slows down the radiation, so that it is in one Landfill can be deposited.

    Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele, die bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung darstellen, näher erläutert.The invention is illustrated by the following examples, the preferred embodiments represent the invention, explained in more detail.

    Beispiel 1example 1

    Auf aus dem Uranbergbau stammenden Erzrückständen mit einem Urangehalt von 1 bis 2 ‰ mit einer Strahlung von 270 bis 600 Bq wurde eine 20 cm hohe Schwerspatschicht aufgebracht. Die Schwerspatschicht bestand aus Schwerspat mit einem Korndurchmesser von 63 bis 100 mm, in die eine feinkörnigere Komponente aus Schwerspatsand mit einem Korndurchmesser von 0,02 bis 0,63 mm eingebettet wurde. Bei dem Material handelte es sich in beiden Fällen um einen gebrochenen Rohschwerspat mit einem Schwerspatgehalt von ca. 60%. Die Strahlungsschutzschicht wurde mittels gängiger Verfahren mechanisch verdichtet. Die Schüttung besaß die Eigenschaft der rissefreien Verformbarkeit.On ore residues from uranium mining with a uranium content of 1 to 2 ‰ with a radiation of 270 to 600 Bq was a 20 cm high layer of heavy spar applied. The heavy spar layer consisted of Heavy spar with a grain diameter of 63 to 100 mm, in one finer-grained component made of heavy spar sand with a grain diameter from 0.02 to 0.63 mm was embedded. The material was in both cases a broken raw sword spar with a heavy spar content of about 60%. The radiation protection layer became more common Mechanically compressed process. The fill had the property of crack-free deformability.

    Messungen über der Schutzschicht ergaben eine Strahlung von ca. 20 - 30 Bq, was in etwa der Umgebungsstrahlung entspricht. Somit konnte keine meßbar gesundheitsschädigende Strahlung festgestellt werden.Measurements over the protective layer showed a radiation of approx. 20 - 30 Bq, which corresponds approximately to the ambient radiation. So none could measurable harmful radiation.

    Beispiel 2Example 2

    Auf die gleichen Erzrückstände wie in Beispiel 1 wurden zwei integrierte Schutz- und Abdichtungsschichten von insgesamt 40 cm Dicke (je Schicht 20 cm Dicke) aufgebracht. Jede integrierte Schicht bestand aus kornabgestuftem Rohschwerspat mit einem Korndurchmesser von 0 bis 32 mm, in den Klärschlamm mit 35% Trockensubstanz eingemischt wurde. Der Anteil an Rohschwerspat in der Mischung betrug 80 Gewichts-% bezogen auf 100 Gewichts- % Schutz-/Abdichtungsschicht.Two integrated ore residues were added to the same ore residues as in Example 1 Protective and sealing layers with a total thickness of 40 cm (20 per layer cm thickness) applied. Each integrated layer consisted of grain graded Rohschwerspat with a grain diameter of 0 to 32 mm, in the Sewage sludge was mixed with 35% dry matter. The share of Rohschwerspat in the mixture was 80% by weight based on 100 % By weight protective / sealing layer.

    Messungen oberhalb der zweilagigen Schicht ergaben Strahlungen von ≤ 30 Bq. Somit konnten keine Strahlungen gemessen werden, die oberhalb der Umgebungsstrahlung lagen. Der Durchlässigkeitsbeiwert dieser Schicht lag nach dem Bauzustand bei k = 5,6 x 10-10 m/sec, nach drei Monaten bei 2,3 x 10-10 m/sec. Derartig kombinierte Schutz-und Abdichtungsschichten können als gasdicht betrachtet werden. Measurements above the two-layer layer showed radiations of ≤ 30 Bq. This means that no radiation could be measured that was above the ambient radiation. The permeability coefficient of this layer was k = 5.6 x 10 -10 m / sec after construction, and 2.3 x 10 -10 m / sec after three months. Protective and sealing layers combined in this way can be regarded as gas-tight.

    Damit stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Verfügung, das eine wirtschaftlich vertretbare und erdbautechnisch gut handhabbare Sicherungstechnik zum Schutze von radioaktiv kontaminierten Schüttungen oder Flächen darstellt.The present invention thus provides a method which an economically justifiable and technically manageable safety technology for the protection of radioactive contaminated fillings or Represents surfaces.

    Claims (13)

    Verfahren zur Ablagerung und Sicherung von radioaktiven Stoffen, insbesondere von uran-, radium- und/oder radonhaltigen Erzrückständen, unter Verwendung von Strahlung abschirmendem Material, dadurch gekennzeichnet, daß man auf die radioaktiven Stoffe mindestens eine Schutzschicht aufbringt, die das die Strahlung abschirmende Material in grobkörnigerer Form vermischt mit einer feinkörnigeren Komponente enthält, und ggf. darüber mindestens eine Abdichtung aufbringt.Processes for the storage and securing of radioactive substances, especially uranium, radium and / or radon-containing ore residues, using radiation shielding material, thereby characterized in that at least one on the radioactive substances Protective layer that the radiation shielding material in coarse-grained form mixed with a fine-grained component contains, and if necessary, at least one seal. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein die Strahlung abschirmendes Material mit einem Korndurchmesser von 11 bis 200 mm und eine feinkörnigere Komponente mit einem Korndurchmesser von 0 bis 11 mm verwendet.A method according to claim 1, characterized in that one die Radiation shielding material with a grain diameter of 11 up to 200 mm and a fine-grained component with a grain diameter used from 0 to 11 mm. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als grob- und/oder feinkörnigeres Material, Schwerspat und/oder Bleierze verwendet.A method according to claim 1 or 2, characterized in that as coarse and / or fine-grained material, heavy spar and / or lead ore used. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schutzschicht in einer Dicke von 5 bis 50 cm aufbringt.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the protective layer is applied in a thickness of 5 to 50 cm. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schutzschicht auf ≥ 100% der Proctordichte verdichtet. Method according to one of the preceding claims, characterized in that that the protective layer is ≥ 100% of the Proctor density condensed. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schutzschicht auf ein reißfestes Gewebe mit einer Maschenweite < 3 mm auflagert.Method according to one of the preceding claims, characterized in that that the protective layer on a tear-resistant fabric with a Mesh size <3 mm supported. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man eine an sich bekannte Abdichtungsschicht auf die Schutzschicht aufbringt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that that a known sealing layer on the Protective layer. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Schwerspat und/oder Bleierze mit einem Korndurchmesser von 0 bis 100 mm und ein feinstkörniges abdichtendes Material mit einem Korndurchmesser von 0 bis 2 mm oder Asphalt verwendet.A method according to claim 1, characterized in that heavy spar and / or lead ores with a grain diameter of 0 to 100 mm and a fine grain sealing material with a grain diameter from 0 to 2 mm or asphalt used. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man als abdichtendes Material Tone und/oder, ggf. mit Wasserglas vermischten, Schluff und/oder Klärschlamm verwendet.A method according to claim 8, characterized in that as sealing material clays and / or, if necessary mixed with water glass, Silt and / or sewage sludge used. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das feinstkörnige abdichtende Material in einer derartigen Menge zugegeben wird, daß eine Porenraumausfüllung der Schutzschicht bewirkt und eine Übermischung der abdichtenden Komponente zur Porenraumversiegelung vermieden wird.A method according to claim 9, characterized in that the fine-grained sealing material is added in such an amount that causes a pore space filling of the protective layer and an overmixing the sealing component for pore space sealing is avoided. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schutzschicht mit einer Dicke von 5 bis 30 cm aufbringt.Method according to one of claims 8 to 10, characterized in that that the protective layer is applied with a thickness of 5 to 30 cm. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schutzschicht auf 95 % der Proctordichte verdichtet. Method according to one of claims 8 to 11, characterized in that that the protective layer is compacted to 95% of the Proctor density. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schutzschicht mit einem Gewebe bewehrt und mit einem Infiltrationsboden, der vorzugsweise Schwerspatsand enthält, überdeckt.Method according to one of claims 8 to 12, characterized in that that the protective layer is reinforced with a fabric and with a Infiltration floor, which preferably contains heavy spar sand, covers.
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