EP1109173A1 - Behältersystem, Materialbehälter und Verfahren zur Konditionierung von radioaktivem Material - Google Patents

Behältersystem, Materialbehälter und Verfahren zur Konditionierung von radioaktivem Material Download PDF

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Publication number
EP1109173A1
EP1109173A1 EP00127315A EP00127315A EP1109173A1 EP 1109173 A1 EP1109173 A1 EP 1109173A1 EP 00127315 A EP00127315 A EP 00127315A EP 00127315 A EP00127315 A EP 00127315A EP 1109173 A1 EP1109173 A1 EP 1109173A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
container
material container
handling
opening
heating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP00127315A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Klaus Knecht
Wolfgang Hummel
Heino Grossetigges
Roland Kolb
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Areva GmbH
Original Assignee
Siemens AG
Framatome ANP GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Framatome ANP GmbH filed Critical Siemens AG
Publication of EP1109173A1 publication Critical patent/EP1109173A1/de
Pending 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
    • G21F7/00—Shielded cells or rooms
    • G21F7/005—Shielded passages through walls; Locks; Transferring devices between rooms
    • 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
    • G21F5/00—Transportable or portable shielded containers
    • G21F5/06—Details of, or accessories to, the containers
    • G21F5/12—Closures for containers; Sealing arrangements

Definitions

  • the invention relates to a container system for conditioning radioactive Material. It also relates to a material container, in particular for Use in such a container system, as well as a method for Conditioning the radioactive material.
  • radioactive material In a nuclear plant, especially for transport or storage purposes, the preparation of radioactive material and its subsequent placement provided or necessary in transport or storage containers.
  • the material to be treated can in particular be waste which, for example incurred during the operation of a nuclear power plant, or around contaminated exchange or spare parts or even self-radiating radioactive Trade materials. This can for example be fixed or sludge-like materials such as filters, filter residues or ion exchange resins his.
  • all contaminated components can be inside a reactor containment be affected, such as those in the reactor pressure vessel or in the fuel pool as replacement parts or waste attack. In particular, these can be pump parts, fuel element parts, Act fuel rods or control rods.
  • a so-called Conditioning be carried out in which the material to be treated in a transportable or storable form is brought. With this conditioning is in particular to ensure that they are in a permanently storable final state to be spent. On the one hand, this can be done by drying of the respective material can be provided in order to be a comparatively light manageable product in solid form available for further processing to deliver. On the other hand, components can also be comminuted be, for example, even extensive components in containers with only to be able to transport or store limited volume.
  • the radioactive processes used in the case of the conventional processes used to date are Materials mostly in crushed form housed in containers, which later also serve as transport and storage containers. The materials are if necessary and depending on the nature, compacted and / or dewatered and / or dried. After filling, the containers are closed, cleaned and either initially stored at the power plant site or directly to a deposit transported for radioactive materials.
  • the materials to be treated are one Material container supplied, which is closed by a first with a lid Opening can be loaded with the material.
  • this material container after conditioning of the respective material also as transport and / or Storage container (TLB) should be used and thus in contact with the Can get into the environment is special when dealing with the material container Apply care.
  • TLB Transport and / or Storage container
  • the material container is necessarily contaminated Environment, namely in the respective storage location of the material to be treated, to spend.
  • the material container is thus at least in the immediate vicinity Exposed to a contaminating environment prior to conditioning.
  • Transport container very much the radiation given off to the outside world Do not exceed low limit values for radiation doses. In particular Such containers must not have any contamination on their outside exhibit.
  • the material container is usually a complex one after filling
  • the outside of the containers must be cleaned.
  • One is in particular such cleaning is required if the particular container is in the immediate vicinity Near the radioactive material must be loaded.
  • the invention is therefore based on the object of a container system for conditioning of radioactive material with a material container of the above Specify the type in which, on the one hand, processing and loading of the radioactive Materials in the material container can be carried out quickly and easily, on the other hand, even when loading the material container in contaminating The radiation output that he then emits to the outside is kept particularly low. They are also said to be for use material container particularly suitable in such a container system and a method which is particularly suitable for the use of the container system for conditioning radioactive material.
  • this object is achieved according to the invention with a handling container in which the material container with a second a protective cover at least partially closable opening can be used, wherein the handling container and the second opening at least partially closing protective cover are designed such that they in the handling container used material container on all sides except for the first opening and enclose it to protect it from contamination.
  • the invention is based on the consideration that especially for compliance Lower radiation limits even after loading the material container with the radioactive material, on the one hand, the active contribution to the total radiation power, thus the contribution of the stored radioactive material itself, and on the other hand also the passive contribution to the total radiation power, that is, the one supplied by the material container itself after it has been loaded Radiation contribution should be kept particularly low.
  • the active The material container can contribute to radiation in its interior with appropriate absorption devices that are matched to the material to be treated be provided.
  • the contamination or contamination of the material container especially before or during the conditioning of the radioactive material be kept low.
  • the handling container provided for this purpose encloses the material container together with the supplementary protective cover Protective blanket such that only that for loading the material container with the first opening provided for the material to be conditioned is.
  • the material container can then again removed from the handling container and, for example, as Transport containers are used for the material brought in, the Handling container reused for another conditioning process can be.
  • the contamination protection cover can also be used to form the contamination protection cover a multi-layer sequence of walls and / or containers can be provided.
  • the contamination protection mentioned is especially for tightness under water, for example in the reactor pressure vessel or in the fuel pool educated.
  • the handling cover advantageously also points into the interior of the container, expandable sealing elements.
  • the walls and Sleeves are advantageously made of radiation-absorbing material.
  • the bushings are designed so that they have the necessary treatment for the radioactive treatment Material, for example heating or vacuuming the container atmosphere, allow.
  • the first opening of the material cover can also be used expediently be securely closed by a bearing cover.
  • the protective cover is expediently designed such that it is common with the handling container the material container arranged in this tightly encloses, one also arranged in the protective cover, on the first Free cross section coordinated with the opening with the first opening.
  • the protective cover is advantageous for particularly easy handling ring-shaped, so that the material container is centered in the handling container can be arranged and the protective container on the one hand the first Opening of the material container and on the other hand the outer edge of the handling container equally tight.
  • the radioactive material When the radioactive material is conditioned, it can dry and / or drainage are of particular importance. Especially with the treatment of comparatively moist waste, care must be taken that too high a moisture content when storing the waste for fermentation or fermentation processes can result in long-term harmful and potentially explosive Gases can be formed. Especially when treating, for example shredded control rods or another in a fuel pool Nuclear power plant items can also be as residue-free as possible Removal of contaminated water after removal of the respective Components from the fuel pool may be required. For one consequently provided drying and / or drainage can be in the manner of a usual treatment is an exposure to what is in the material container Material with heating heat arranged on the outside of the material container Heating mats can be provided.
  • a heating device for heating the to be conditioned if necessary Material arranged in the interior of the material container.
  • the heating device can be a spiral heating device with a heating medium or also be designed as an electrically operated heating device.
  • the heating device is advantageously in the form of convective heating of the material to be treated such that the material to be treated radioactive material can be exposed to a directed heating gas flow.
  • a transfer lid referred to - advantageously a number of bushings through which the Interior of the material container can be connected to a heating medium or heating gas supply is.
  • a closed heating circuit To avoid contamination of the surrounding atmosphere with radioactive or toxic Avoiding contamination is for heating the one to be treated Materials advantageously provided a closed heating circuit.
  • the heating medium circuit To the interior of the material container is expediently through the bushings switched into a closed heating medium circuit, the heating medium circuit a number of pumps in the outer area of the material container to maintain heating medium circulation and a number of filters for Reprocessing of the heating medium after it flows out of the material container can have.
  • the closed heating circuit takes into account in particular that a Drainage or drying of radioactive material in an open container can also lead to contamination of its outer surface. This is however, avoided safely by the heating medium in the manner of a closed one Circulation introduced into the material container on a defined flow path and is also led away from it. This ensures on the one hand that the required heat is particularly effective in the to be heated Material can be introduced, on the other hand, an exposure to the Outside walls of the material container with contaminated, from the material container outflowing heating medium is safely avoided.
  • the material container has one for actually receiving the material certain material height on the side and bottom of an outer wall is enclosed.
  • the material envelope points in its bottom area Formation of a heating medium flow path on a plurality of flow openings, the interior of the material envelope on the heating medium side with a between the outer wall and the material envelope provided outflow space for a heating medium connect.
  • Such a material container is thus designed such that heating of material to be conditioned in it by supplying a Heating gas flow is made possible, the supply of the heating gas flow over the both from the material envelope as well as from the outer wall exposed first opening can take place, and wherein through the outflow space between the material envelope and the outer wall a return of the heating gas flow in an area can take place in the immediate vicinity of the first opening.
  • Such one Material container is thus in the area of both the inflow and the outflow side single opening can be connected to an external heating medium supply. So is a material container of this type, in particular for a need to be introduced into a handling container enclosing him suitable, the loading with heating medium without further impairment over that of the handling container already opened first opening of the material container can take place.
  • the material envelope is advantageously closed by a cover first opening can be loaded with the material, the cover a first opening into the interior of the material envelope, and a second one, with the outflow space has connectable implementation.
  • the mentioned task solved by first a material container temporarily is inserted into a handling container in such a way that it and through a protective cover that protects against contamination on all sides on a first opening is enclosed by then the material for drainage and / or drying is placed in the material container, and by the Material container after dewatering and / or drying of the material removed from the handling container and for transport and / or storage is tightly closed.
  • the knowledge is based that the contamination of the material container be kept particularly low when conditioning the material can by protecting the material container with suitable contamination protection is provided.
  • the application of such contamination protection which the material container actually intended for the material up to encloses a first material receiving opening, even when the Material container in a contaminating environment a contamination of the Outside surface not at all.
  • the Contamination protection is called by a material container largely enclosing handling container with the protective cover is sealed against the material container.
  • the protective cover is removed or handling cover advantageously by a tightly closing Bearing cap replaced, which in turn expediently contaminating Environment was not exposed. It is achieved that during the conditioning of the material only for reuse within anyway a protective cover provided from a handling container is immediately exposed to the contaminating environment, whereby the actual outer shell that is present during transport or storage, formed by the material container itself and the bearing cap, consistently and consistently protected from contact with the contaminating environment has been. Thus, it is also in the area of the lid and of this and the material container formed gap an unwanted accumulation contaminating Particles safely avoided.
  • the material is advantageously used for dewatering and / or drying exposed to a flow of heating medium through the material container.
  • the heating medium flow is in a closed one Circulation circuit performed, so that on the one hand a burden on the environment due to contaminated heating medium flowing out of the material container is safely avoided, on the other hand also contamination of the outer walls of the material container cannot take place.
  • the advantages achieved with the invention are in particular that the installation of contamination protection for the material container at the Loading with radioactive material contamination of the outer surface of the material container is suppressed from the outset. Also special for safe compliance Lower radiation limits even after the material container has been loaded in a contaminating atmosphere is thus cleaning its outer walls either not at all or at least only to a comparatively small extent required. This is also a condition of radioactive material possible in a particularly simple manner even if the radioactive material out of a contaminating atmosphere into the material container is. Such conditioning is therefore particularly suitable for Use in connection with a dismantling device for bulky components such as control rods or the like. Such conditioning of radioactive material is particularly related to use with a so-called cast container, e.g. B. of the "mosaic" type, can also be used for so-called CASTOR or NTL containers.
  • FIG. 1 An embodiment of the invention is explained in more detail with reference to a drawing.
  • the figure shows a container system for the conditioning of radioactive Material with a material container.
  • the container system 1 comprises a material container 2 which a first opening 6 with radioactive material which can be closed with a cover 4 is loadable.
  • the material container 2 is a transport and / or storage container trained for the radioactive material, for example, one so-called casting container of the "mosaic" type can act. It has an outer shell 8 on that also for compliance with low radiation limits adequately dimensioned shielding in the material container 2 radioactive material is designed. For this purpose, the outer shell 8 with a additional, shielding inner paneling 10 provided in its interior.
  • the container system 1 is used to maintain particularly low radiation limit values the total radiation emitted from the material container 2 to the outside designed for the case that a loading of the material container 2 with radioactive Material in a contaminating environment is required. For example when loading the material container 2 with crushed parts of Control rods or other components, for example, in the fuel pool of a nuclear power plant are temporarily stored. That’s it Container system 1 designed such that the material container 2 in use, so in the event that it is exposed to a contaminating environment, largely from contamination protection designed in the manner of a protective cover is surrounded. For this purpose, the container system 1 has a handling container 12, into which the material container 2 can be introduced via a second opening 14 is.
  • the handling container 12 is approximately in its cross-sectional contour the cross-sectional contour of the material container 2 adapted and sufficiently large dimensioned; in the exemplary embodiment is both for the handling container 12 and an approximately circular cross section is also provided for the material container 2.
  • the material container 2 is of the type concentric arrangement centered in the handling container 12, wherein a circumferential guide groove 16 in the floor area for positioning aid of the handling container 12 is provided.
  • the handling container 12 also has a support structure in the area of its peripheral outer wall 17, which is dimensioned in terms of its mechanical design so that a Movement of the entire container system 1 even when the material container 2 is filled by means of a load crane over a number of hook elements 18.
  • the protective cover 20 is formed in a ring shape in such a way that on the one hand it has its outer edge 22nd closes tightly with a corresponding edge of the handling container 12 and on the other hand in the area of its inner edge 24 with the peripheral edge of the material container 2 fits tightly.
  • the protective cover 20 has in the area of it Inner edge 24 on an end collar 26 which in a corresponding groove in End region of the material container 2 engages.
  • the space 27 is with a feed line 28 and connected to a discharge line 29 for the barrier medium.
  • the intermediate space 27 can be attached to the supply line 28 and the derivative 29 heat source can be heated.
  • the first opening 6 is correspondingly adapted in its dimensions Lid 4 lockable.
  • a handling cover 30 can be provided as in the figure is also shown.
  • the Lid 4 but also by a not shown in the embodiment Be replaced bearing cap, through which the first opening 6 is firmly closed.
  • the material container 2 is, in particular in combination with the handling lid 30, for conditioning and in particular for drying and / or drainage of radioactive material located in the material container 2 educated.
  • the material container 2 for loading the in radioactive material located with a stream of heating gas.
  • For the heating gas flow is guided in the interior of the material container 2 a material sleeve 40 arranged inside its outer sleeve 8.
  • the Material casing 40 serves for the actual mechanical absorption of the material to be treated radioactive material.
  • the material envelope 40 has in its bottom area 42 a plurality of flow openings 44 through which the interior the material envelope 40 on the gas side with a space 46 between the material envelope 40 and the inner paneling 10 of the outer casing 8 communicates.
  • the embodiment is a flow path indicated by the arrows 48, 50 for a heating medium is specified: one supplied to the interior of the material casing 40
  • the flow of heating medium flows through the material in the material casing 40 material to be dried down to the bottom area of the material casing 40 and flows out of the material envelope 40 through the throughflow openings 44. there it passes into the space 46 provided as the outflow space the material casing 40 and the outer casing 8. From this outflow space the Heating medium flow can then be discharged in a suitable manner.
  • the interior of the material container is for feeding with a heating medium or heating gas 2 can be connected to a heating medium supply.
  • the handling cover 30 a number of suitable bushings 52, 54.
  • a The first passage 52 serves as a supply element for the heating medium and opens out with the handling cover 30 installed in the interior of the material container 2.
  • the second passage 54 communicates with the space 46 between the material casing 40 and the outer casing 8 of the material container 2 is the second bushing 54 to a discharge line that can be shut off with a valve 60 for heating gas or heating medium can be connected to the for drainage Water separator 64 and a vacuum pump for setting a gas flow 66 are switched.
  • the inflow line 58 and the outflow line 62 are included for the production of a closed heating medium circuit under possibly necessary Interposition of filter devices and other active components in connected in a manner not shown.
  • Material is also a heater 70 inside the material shell 40 arranged.
  • the heating device 70 is designed as an electrical heater; but it can also be another suitable heating device such as one Spiral tube heating may be used.
  • a material container 2 is first inserted into the Handling container 12 introduced, whereby to form a tight protective cover the handling container 12 is closed by the protective cover 20.
  • the material container thus protected from contamination of its outer casing 8 2 together with the handling container enclosing it 12 in the contaminating atmosphere, where a feed of the Material container 2 is carried out with the material to be treated.
  • the material container 2 is closed with the handling cover 30, so that the radioactive material contained in it is now conditioned can.
  • drying and / or dewatering of the material is provided.
  • the material passes through the inflow pipe 58 and the outflow line 62 formed heating medium supply with a heating medium flow or heating gas flow. Air or in particular comes as the heating gas also a gas with a comparatively high heat capacity like for example helium.
  • the material is dried as long as until a predetermined residual moisture is undershot. That from the material container 2 outflowing heating gas flow entrained, extracted from the material Water is separated in the water separator 64. After reprocessing the outflowing heating medium, for example in suitable filter devices, the heating medium can be reheated and used again be used when heating the material.
  • the material container 2 can be removed from the removed him surrounding handling container 12 and by a Handling cover 30 replacing the bearing cover are firmly closed. In In this state, the material container 2 is directly used as a transport or storage container usable for the radioactive material. Such use will favored in particular by the fact that the outer casing 8 of the material container 2 no significant contamination even during the loading of the material container 2 was exposed.

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Abstract

Bei der Konditionierung von radioaktivem Material soll eine Aufbereitung und eine Verladung des radioaktiven Materials in einen Materialbehälter (2) schnell und einfach durchführbar sein, wobei andererseits auch bei einer Beschickung des Materialbehälters (2) mit dem Material in kontaminierender Umgebung die von ihm anschließend nach außen abgegebene Strahlungsleistung besonders gering gehalten sein soll. Dazu umfaßt erfindungsgemäß ein zur Konditionierung des radioaktiven Materials vorgesehenes Behältersystem (1) einerseits den über eine mit einem Deckel (4) verschließbare Öffnung (6) mit dem Material beladbaren Materialbehälter (2) und andererseits einen Handhabungsbehälter (12), in dem der Materialbehälter (2) über eine zweite, mit einem Schutzdeckel (20) zumindest teilweise verschließbare Öffnung (14) einsetzbar ist, wobei der Handhabungsbehälter (12) und der die zweite Öffnung (14) zumindest teilweise verschließende Schutzdeckel (20) derart ausgebildet sind, daß sie den in den Handhabungsbehälter (12) eingesetzten Materialbehälter (2) bis auf die erste Öffnung (6) allseitig und kontaminationsschützend umschließen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Behältersystem zur Konditionierung von radioaktivem Material. Sie bezieht sich weiter auf einen Materialbehälter, insbesondere zur Verwendung in einem derartigen Behältersystem, sowie auf ein Verfahren zur Konditionierung des radioaktiven Materials.
In einer kerntechnischen Anlage kann, insbesondere zu Transport- oder Lagerzwecken, die Aufbereitung radioaktiven Materials und seine anschließende Unterbringung in Transport- oder Lagerbehältern vorgesehen oder notwendig sein. Bei dem zu behandelnden Material kann es sich insbesondere um Abfälle, die beispielsweise im Verlauf des Betriebs eines Kernkraftwerks anfallen, oder auch um kontaminierte Austausch- oder Ersatzteile oder auch um selbststrahlende radioaktive Materialien handeln. Dies können beispielsweise feste oder auch schlammförmige Materialien wie Filter, Filterrückstände oder lonenaustauscherharze sein. Ebenso können alle kontaminierten Bauteile innerhalb eines Reaktorsicherheitsbehälters betroffen sein, wie beispielsweise solche, die im Reaktordruckbehälter oder im Brennelementlagerbecken als Austauschteile oder Abfall anfallen. Dabei kann es sich insbesondere um Pumpenteile, Brennelementteile, Brennstäbe oder Steuerstäbe handeln.
Im Rahmen der Aufbereitung derartigen Materials kann auch eine sogenannte Konditionierung vorgenommen werden, bei der das zu behandelnde Material in eine transport- oder lagerfähige Form gebracht wird. Bei dieser Konditionierung ist insbesondere darauf zu achten, daß diese in einem dauerhaft lagerfähigen Endzustand verbracht werden. Dazu kann einerseits insbesondere eine Trocknung des jeweiligen Materials vorgesehen sein, um somit ein vergleichsweise leicht handhabbares Produkt in fester Form für eine Weiterverarbeitung zur Verfügung zu stellen. Andererseits kann auch eine Zerkleinerung von Bauelementen vorgesehen sein, um beispielsweise auch ausgedehnte Bauteile in Behältern mit nur begrenzten Volumen transportieren oder lagern zu können.
Bei den bisher üblichen Verfahren zur Konditionierung werden die jeweiligen radioaktiven Materialien meist in zerkleinerter Form in Behältern untergebracht, welche später auch als Transport- und Lagerbehälter dienen. Die Materialien werden, falls nötig und je nach Beschaffenheit verdichtet und/oder entwässert und/oder getrocknet. Die Behälter werden nach der Befüllung verschlossen, gereinigt und entweder zunächst am Kraftwerksstandort gelagert oder direkt zu einer Lagerstätte für radioaktive Materialien transportiert.
Zur eigentlichen Konditionierung werden die zu behandelnden Materialien einem Materialbehälter zugeführt, der über eine mit einem Deckel verschließbare erste Öffnung mit dem Material beladbar ist. Gerade weil dieser Materialbehälter jedoch nach erfolgter Konditionierung des jeweiligen Materials auch als Transport-und/oder Lagerbehälter (TLB) eingesetzt werden soll und somit in Kontakt mit der Umwelt gelangen kann, ist im Umgang mit dem Materialbehälter eine besondere Sorgfalt anzuwenden. Bei der Beschickung des Materialbehälters mit dem radioaktiven Material ist nämlich der Materialbehälter notwendigerweise in eine kontaminierende Umgebung, nämlich im jeweiligen Lagerort des zu behandelnden Materials, zu verbringen. Der Materialbehälter ist somit zumindest im unmittelbaren Vorfeld der Konditionierung einer kontaminierenden Umgebung ausgesetzt. Andererseits darf gerade bei einer Verwendung eines derartigen Materialbehälters als Transportbehälter die von diesem an die Außenwelt abgegebenen Strahlung sehr niedrig angesetzte Grenzwerte für Strahlungsdosen nicht überschreiten. Insbesondere dürfen derartige Behälter an ihrer Außenseite keinerlei Kontamination aufweisen.
Demzufolge ist nach der Befüllung der Materialbehälter zumeist eine aufwendige Reinigung der Behälter an ihrer Außenseite erforderlich. Insbesondere ist eine solche Reinigung erforderlich, wenn der jeweilige Behälter in der unmittelbaren Nähe des radioaktiven Materials beladen werden muß. Ebenso ist dies der Fall, wenn der jeweilige Behälter unter Wasser, beispielsweise in einem Brennelementlagerbecken oder einem Reaktordruckbehälter, beladen werden muß. Dies betrifft vor allem die Konditionierung von Steuerstäben, Brennelementen oder anderen Teilen, die sich im Reaktordruckbehälter befinden und regelmäßig ausgetauscht werden müssen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Behältersystem zur Konditionierung von radioaktivem Material mit einem Materialbehälter der oben genannten Art anzugeben, bei dem einerseits eine Aufbereitung und eine Verladung der radioaktiven Materialien in den Materialbehälter schnell und einfach durchführbar ist, wobei andererseits auch bei einer Beschickung des Materialbehälters in kontaminierender Umgebung die von ihm anschließend nach außen abgegebene Strahlungsleistung besonders gering gehalten ist. Zudem sollen ein für eine Verwendung in einem derartigen Behältersystem besonders geeigneter Materialbehälter sowie ein für die Verwendung des Behältersystems besonders geeignetes Verfahren zur Konditionierung radioaktiven Materials angegeben werden.
Bezüglich des Behältersystems wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst mit einem Handhabungsbehälter, in den der Materialbehälter über eine zweite, mit einem Schutzdeckel zumindest teilweise verschließbare Öffnung einsetzbar ist, wobei der Handhabungsbehälter und der die zweite Öffnung zumindest teilweise verschließende Schutzdeckel derart ausgebildet sind, daß sie den in den Handhabungsbehälter eingesetzten Materialbehälter bis auf die erste Öffnung allseitig und kontaminationsschützend umschließen.
Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, daß für die Einhaltung besonders geringer Strahlungsgrenzwerte auch nach der Beschickung des Materialbehälters mit dem radioaktiven Material einerseits der aktive Beitrag zur Gesamtstrahlungsleistung, also der Beitrag des eingelagerten radioaktiven Materials an sich, und andererseits aber auch der passive Beitrag zur Gesamtstrahlungsleistung, also der vom Materialbehälter selbst nach seiner Beschickung gelieferte Strahlungsbeitrag, besonders gering gehalten werden sollten. Bezüglich des aktiven Strahlungsbeitrags kann dabei der Materialbehälter in seinem Innenbereich mit angemessenen, auf das zu behandelnde Material abgestimmten Absorptionseinrichtungen versehen sein.
Darüber hinaus sollte für einen besonders geringen passiven Beitrag zur Strahlungsleistung aber auch die Verschmutzung oder Kontamination des Materialbehälters vor oder während der Konditionierung des radioaktiven Materials besonders gering gehalten sein. Dies ist auf besonders einfache und zudem kostengünstige Weise erreichbar, indem anstelle der eigentlich vorgesehenen Reinigung des Materialbehälters nach seiner Beschickung mit dem radioaktiven Material eine Kontamination des Materialbehälters auch während der Zeit, während der er einer kontaminierenden Umgebung ausgesetzt ist, von vornherein weitgehend ausgeschlossen wird. Dazu ist vorgesehen, den Materialbehälter vor seiner Verbringung in die kontaminierende Umgebung in der Art einer ihn umgebenden Schutzhülle in einen Außenbehälter oder Handhabungsbehälter zu verbringen, so daß ein direkter Kontakt der Außenwände des Materialbehälters mit der kontaminierenden Umgebung vermieden ist. Der dazu vorgesehene Handhabungsbehälter umschließt den Materialbehälter dabei gemeinsam mit dem ihm zur Schutzhülle ergänzenden Schutzdecke derart, daß lediglich die zur Beschickung des Materialbehälters mit dem zu konditionierenden Material vorgesehene erste Öffnung freigelassen ist.
Nach erfolgter Behandlung des radioaktiven Materials kann der Materialbehälter dann wieder aus dem Handhabungsbehälter entnommen und beispielsweise als Transportbehälter für das eingebrachte Material verwendet werden, wobei der Handhabungsbehälter für einen weiteren Konditioniervorgang wiederverwendet werden kann.
Alternativ oder zusätzlich kann zur Bildung der Kontaminationsschutzhülle auch eine mehrschichtige Abfolge von Wänden und/oder Behältern vorgesehen sein. Der genannte Kontaminationsschutz ist insbesondere für Dichtigkeit unter Wasser, beispielsweise im Reaktordruckbehälter oder im Brennelementlagerbecken ausgebildet. Der Handhabungsdeckel weist dazu vorteilhaft auch in den Innenraum des Behälters greifende, ausdehnbare Dichtelemente auf. Die Wände und Hüllen sind vorteilhaft aus strahlungsabsorbierendem Material gefertigt.
Die erste Öffnung des Materialbehälters, über die dieser mit dem zu konditionierenden Material beladbar ist, kann dabei je nach vorgesehenem Anwendungszweck zweckmäßigerweise über einen Handhabungsdeckel verschließbar sein, wobei der Handhabungsdeckel an die Art der vorzunehmenden Konditionierung angepaßte Durchführungen aufweist. Die Durchführungen sind dabei derart ausgelegt, daß sie die für die Konditionierung erforderliche Behandlung des radioaktiven Materials, beispielsweise eine Beheizung oder ein Absaugen der Behälteratmosphäre, erlauben. Alternativ kann die erste Öffnung des Materialdeckels auch zweckmäßigerweise durch einen Lagerdeckel fest verschließbar sein.
Der Schutzdeckel ist zweckmäßigerweise derart ausgebildet, daß er gemeinsam mit dem Handhabungsbehälter den in diesem angeordneten Materialbehälter dicht umschließt, wobei auch ein im Schutzdeckel angeordneter, auf die erste Öffnung abgestimmter freier Querschnitt mit der ersten Öffnung dicht abschließt.
Für eine besonders einfache Handhabung ist dabei der Schutzdeckel vorteilhafterweise ringförmig ausgebildet, so daß der Materialbehälter zentriert im Handhabungsbehälter angeordnet sein kann und der Schutzbehälter einerseits die erste Öffnung des Materialbehälters und andererseits die Außenkante des Handhabungsbehälters gleichermaßen dicht abschließt.
Bei der Konditionierung des radioaktiven Materials kann dessen Trocknung und/oder Entwässerung von besonderer Bedeutung sein. Gerade bei der Behandlung von vergleichsweise feuchten Abfällen ist nämlich darauf zu achten, daß ein zu hoher Feuchtegehalt bei der Einlagerung des Abfalls zu Faul- oder Gärprozessen führen kann, wobei langfristig schädliche und möglicherweise explosive Gase gebildet werden können. Gerade bei der Behandlung von beispielsweise zerkleinerten Steuerstäben oder anderen in Brennelementlagerbecken eines Kernkraftwerks aufbewahrten Gegenständen kann zudem die möglichst rückstandsfreie Entfernung des kontaminierten Wassers nach der Entnahme der jeweiligen Bauteile aus dem Brennelementlagerbecken erforderlich sein. Für eine demzufolge vorgesehene Trocknung und/oder Entwässerung kann in der Art einer üblichen Behandlung eine Beaufschlagung des im Materialbehälter befindlichen Materials mit Heizwärme über an der Außenseite des Materialbehälters angeordnete Heizmatten vorgesehen sein. Für eine besonders effektive und wirksame Trocknung und/oder Entwässerung ist jedoch in besonders vorteilhafter Ausgestaltung eine Heizeinrichtung zur bedarfsweisen Heizung des zu konditionierenden Materials im Innenraum des Materialbehälters angeordnet. Durch eine derartige Heizeinrichtung ist eine unmittelbare Beaufschlagung des zu behandelnden Materials mit Heizwärme ermöglicht, so daß die Trocknung und/oder Entwässerung bei besonders kurzer Behandlungszeit und mit hoher Flexibilität erfolgen kann.
Die Heizeinrichtung kann dabei als mit einem Heizmedium beaufschlagbare Spiralheizung oder auch als elektrisch betreibbare Heizeinrichtung ausgebildet sein. Vorteilhafterweise ist die Heizeinrichtung aber in der Art einer konvektiven Beheizung des zu behandelnden Materials derart ausgelegt, daß das zu behandelnde radioaktive Material einem gerichtet geführten Heizgasstrom aussetzbar ist. Dazu weist der bei der Konditionierung des Materials zum Einsatz kommende, die erste Öffnung des Materialbehälters verschließende Deckel - auch als Transferdeckel bezeichnet - vorteilhafterweise eine Anzahl von Durchführungen auf, über die der Innenraum des Materialbehälters an eine Heizmittel- oder Heizgasversorgung anschließbar ist.
Um dabei eine Belastung der Umgebungsatmosphäre mit radioaktiven oder toxischen Verunreinigungen zu vermeiden, ist für die Beheizung des zu behandelnden Materials vorteilhafterweise ein geschlossener Heizkreislauf vorgesehen. Dazu ist der Innenraum des Materialbehälters zweckmäßigerweise über die Durchführungen in einen geschlossenen Heizmittelkreislauf geschaltet, wobei der Heizmittelkreislauf im Außenbereich des Materialbehälters eine Anzahl von Pumpen zur Aufrechterhaltung einer Heizmittelzirkulation sowie eine Anzahl von Filtern zur Wiederaufbereitung des Heizmittels nach dessen Abströmen aus dem Materialbehälter aufweisen kann.
Über den geschlossenen Heizkreislauf ist insbesondere berücksichtigt, daß eine Entwässerung oder Trocknung von radioaktiven Material in einem geöffneten Behälter ebenfalls zur Kontamination von dessen Außenfläche führen kann. Diese ist jedoch sicher vermieden, indem das Heizmittel in der Art eines geschlossenen Umlaufs auf einem definierten Strömungsweg in den Materialbehälter eingebracht und auch von diesem wieder abgeführt wird. Dabei ist somit einerseits sichergestellt, daß die erforderliche Heizwärme besonders effektiv in das zu beheizende Material eingebracht werden kann, wobei andererseits eine Beaufschlagung der Außenwände des Materialbehälters mit kontaminiert, aus dem Materialbehälter abströmendem Heizmittel sicher vermieden ist.
Ein zur Verwendung in einem derartigen Behältersystem besonders geeigneter Materialbehälter weist erfindungsgemäß eine zur eigentlichen Aufnahme des Materials bestimmte Materialhöhe auf, die seitlich und bodenseitig von einer Außenwand umschlossen ist. Die Materialhülle weist dabei in ihrem Bodenbereich zur Bildung eines Heizmittelstromweges eine Vielzahl von Durchströmöffnungen auf, die den Innenraum der Materialhülle heizmittelseitig mit einem zwischen der Außenwand und der Materialhülle vorgesehenen Abströmraum für ein Heizmittel verbinden.
Ein derartiger Materialbehälter ist somit derart ausgestaltet, daß eine Beheizung von in ihm befindlichem zu konditionierendem Material durch Zuführen eines Heizgasstroms ermöglicht ist, wobei die Zufuhr des Heizgasstroms über die sowohl von der Materialhülle als auch von der Außenwand freigegebenen erste Öffnung erfolgen kann, und wobei durch den Abströmraum zwischen der Materialhülle und der Außenwand eine Rückführung des Heizgasstroms in einen Bereich in unmittelbarer räumlicher Nähe der ersten Öffnung erfolgen kann. Ein derartiger Materialbehälter ist somit sowohl zuström- als auch abströmseitig im Bereich einer einzigen Öffnung an eine externe Heizmittelversorgung anschließbar. Somit ist ein derartiger Materialbehälter besonders für eine bedarfsweise Einbringung in einen ihn umschließenden Handhabungsbehälter geeignet, wobei die Beaufschlagung mit Heizmittel ohne weitere Beeinträchtigung über die vom Handhabungsbehälter ohnehin freigelassene erste Öffnung des Materialbehälters erfolgen kann.
Somit ist vorteilhafterweise die Materialhülle über eine mit einem Deckel verschließbare erste Öffnung mit dem Material beladbar, wobei der Deckel eine erste, in dem Innenraum der Materialhülle mündende, und eine zweite, mit dem Abströmraum verbindbare Durchführung aufweist.
Nach erfolgter Konditionierung des zu behandelnden Materials ist der solchermaßen auch als Handhabungsdeckel benennbare Deckel zweckmäßigerweise durch einen dichtschließenden Lagerdeckel ersetzt.
Bezüglich des Verfahrens zur Konditionierung von radioaktivem Material wird die genannte Aufgabe gelöst, indem zunächst ein Materialbehälter vorübergehend derart in einen Handhabungsbehälter eingesetzt wird, daß er durch diesen und durch einen Schutzdeckel des auf einer erste Öffnung allseitig kontaminationsschützend umschlossen wird, indem anschließend das Material für eine Entwässerung und/oder Trocknung in den Materialbehälter verbracht wird, und indem der Materialbehälter nach erfolgter Entwässerung und/oder Trocknung des Materials aus dem Handhabungsbehälter entnommen und für Transport und/oder Lagerung fest verschlossen wird.
Auch hierbei liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Kontamination des Materialbehälters bei der Konditionierung des Materials besonders gering gehalten werden kann, indem der Materialbehälter mit einem geeigneten Kontaminationsschutz versehen wird. Die Anbringung eines derartigen Kontaminationsschutzes, welcher den eigentlich für die Materialaufnahme vorgesehenen Materialbehälter bis auf eine erste Materialaufnahmeöffnung umschließt, läßt auch bei einer Beladung des Materialbehälters in kontaminierender Umgebung eine Kontamination von dessen Außenfläche erst gar nicht zu. Somit wird eine spätere Reinigung vor dem Transport des Materialbehälters gänzlich unnötig oder zumindest stark vereinfacht. Der genannte Kontaminationsschutz wird dabei durch einen den Materialbehälter weitestgehend umschließenden Handhabungsbehälter, der mit dem Schutzdeckel gegen den Materialbehälter abgedichtet ist, gebildet.
Nach erfolgter Konditionierung des zu behandelnden Materials wird der Schutzdeckel oder Handhabungsdeckel vorteilhafterweise durch einen dichtschließenden Lagerdeckel ersetzt, der seinerseits zweckmäßigerweise der kontaminierenden Umgebung nicht ausgesetzt war. Dabei ist erreicht, daß während der Konditionierung des Materials lediglich die ohnehin für eine Wiederverwendung innerhalb einer Konditioniereinrichtung vorgesehene Schutzhülle aus Handhabungsbehälter und -deckel der kontaminierenden Umgebung unmittelbar ausgesetzt wird, wobei die eigentliche, beim Transport oder bei der Lagerung vorhandene Außenhülle, gebildet durch den Materialbehälter an sich und den Lagerdeckel, konsequent und durchgängig vor einem Kontakt mit der kontaminierenden Umgebung geschützt wurde. Somit ist auch im Bereich des Deckels und des von diesem und dem Materialbehälter gebildeten Spalts eine unerwünschte Anlagerung kontaminierender Partikel sicher vermieden.
Zur Entwässerung und/oder Trocknung wird das Material dabei vorteilhafterweise einem durch den Materialbehälter geführten Heizmittelstrom ausgesetzt. Dieser Heizmittelstrom wird in weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung dabei in einem geschlossenen Umwälzkreis geführt, so daß einerseits eine Belastung der Umgebung durch kontaminiertes, aus dem Materialbehälter abströmendes Heizmittel sicher vermieden ist, wobei andererseits auch eine Kontamination der Außenwände des Materialbehälters nicht stattfinden kann.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch die Anbringung eines Kontaminationsschutzes für den Materialbehälter bei dessen Beladung mit radioaktivem Material eine Kontamination der Außenfläche des Materialbehälters von vornherein unterdrückt ist. Zur sicheren Einhaltung auch besonders niedrigerer Strahlungsgrenzwerte auch nach Beladung des Materialbehälters in kontaminierender Atmosphäre ist somit eine Reinigung seiner Außenwände entweder gar nicht oder zumindest nur in vergleichsweise geringem Umfang erforderlich. Auch somit ist eine Konditionierung von radioaktivem Material auf besonders einfache Weise auch dann möglich, wenn das radioaktive Material aus einer kontaminierenden Atmosphäre heraus in den Materialbehälter zu verbringen ist. Eine derartige Konditionierung eignet sich somit insbesondere zum Einsatz im Zusammenhang mit einer Zerlegungseinrichtung für sperrige Bauteile wie beispielsweise Steuerstäbe oder ähnliches. Eine derartige Konditionierung von radioaktivem Material ist dabei besonders auch für einen Einsatz im Zusammenhang mit einem sogenannten Gußbehälter, z. B. vom Typ "Mosaik" geeignet, kann aber auch für sogenannte CASTOR- oder NTL-Behältern eingesetzt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt die Figur ein Behältersystem zur Konditionierung von radioaktivem Material mit einem Materialbehälter.
Das Behältersystem 1 gemäß der Figur umfaßt einen Materialbehälter 2, der über eine mit einem Deckel 4 verschließbare erste Öffnung 6 mit radioaktivem Material beladbar ist. Der Materialbehälter 2 ist dabei als Transport- und/oder Lagerbehälter für das radioaktive Material ausgebildet, wobei es sich beispielsweise um einen sogenannten Gußbehälter vom Typ "Mosaik" handeln kann. Er weist eine Außenhülle 8 auf, die für eine auch zur Einhaltung von niedrig angesetzten Strahlengrenzwerten ausreichend dimensionierte Abschirmung von im Materialbehälter 2 geführtem radioaktivem Material ausgelegt ist. Dazu ist die Außenhülle 8 mit einer zusätzlichen, abschirmenden Innenbeplankung 10 in ihrem Innenbereich versehen.
Das Behältersystem 1 ist zur Einhaltung besonders niedriger Strahlengrenzwerte der vom Materialbehälter 2 nach außen hin abgegebenen Gesamtstrahlung auch für den Fall ausgelegt, daß eine Beladung des Materialbehälters 2 mit radioaktivem Material in kontaminierender Umgebung erforderlich ist. Dies kann beispielsweise bei einer Beschickung des Materialbehälters 2 mit zerkleinerten Teilen von Steuerstäben oder anderen Bauteilen der Fall sein, die beispielsweise im Brennelementlagerbecken eines Kernkraftwerks zwischengelagert sind. Dazu ist das Behältersystem 1 derart ausgebildet, daß der Materialbehälter 2 im Einsatzfall, also in dem Fall, in dem er einer kontaminierenden Umgebung ausgesetzt ist, weitgehend von einem in der Art einer Schutzhülle ausgebildeten Kontaminationsschutz umgeben ist. Dazu weist das Behältersystem 1 einen Handhabungsbehälter 12 auf, in den der Materialbehälter 2 über eine zweite Öffnung 14 einbringbar ist.
Der Handhabungsbehälter 12 ist dabei in seiner Querschnittskontur annähernd an die Querschnittskontur des Materialbehälters 2 angepaßt und ausreichend groß dimensioniert; im Ausführungsbeispiel ist sowohl für den Handhabungsbehälter 12 als auch für den Materialbehälter 2 ein annähernd kreisförmiger Querschnitt vorgesehen. Im montierten Zustand ist der Materialbehälter 2 dabei in der Art einer konzentrischen Anordnung zentriert im Handhabungsbehälter 12 angeordnet, wobei zur Positionierungshilfe eine umlaufende Führungsnut 16 im Bodenbereich des Handhabungsbehälters 12 vorgesehen ist. Der Handhabungsbehälter 12 weist im Bereich seiner umlaufenden Außenwand 17 zudem eine Tragstruktur auf, die hinsichtlich ihrer mechanischen Auslegung derart dimensioniert ist, daß eine Bewegung des gesamten Behältersystems 1 auch bei befülltem Materialbehälter 2 mittels eines Lastkrans über eine Anzahl von Hakenelementen 18 möglich ist.
Zur vollständigen Abdichtung des im Handhabungsbehälter 12 angeordneten Materialbehälters 2 gegenüber der kontaminierenden Umgebung ist die zweite Öffnung 14 des Handhabungsbehälters 12 im Betriebsfall, also während derjenigen Zeit, in der der Materialbehälter 2 der kontaminierenden Atmosphäre ausgesetzt sein könnte, mit einem Schutzdeckel 20 verschlossen. Der Schutzdeckel 20 ist dabei ringförmig derart ausgebildet, daß er einerseits an seinem Außenrand 22 mit einer entsprechenden Kante des Handhabungsbehälters 12 dicht abschließt und andererseits im Bereich seiner Innenkante 24 mit der Umlaufkante des Materialbehälters 2 dicht abschließt. Dazu weist der Schutzdeckel 20 im Bereich seiner Innenkante 24 einen Abschlußkragen 26 auf, der in eine entsprechende Nut im Endbereich des Materialbehälters 2 eingreift. Im derartige montierten Zustand ist der Materialbehälter 2 somit weitgehend vollständig durch die aus dem Handhabungsbehälter 12 und dem Schutzdeckel 20 gebildete Schutzhülle umschlossen, wobei lediglich die ohnehin zur Beschickung des Materialbehälters 2 mit dem radioaktiven Material freizuhaltende erste Öffnung 6 freigelassen ist.
Zum weiteren Schutz der Außenwand des Materialbehälters 2 gegen eine Kontamination durch kontaminierende Atmosphäre ist der vom Materialbehälter 2 und dem Handhabungsbehälter 12 gebildete, um den Materialbehälter 2 umlaufende Zwischenraum 27 mit einem Spül- oder Sperrmedium beaufschlagbar. Dies ist im Vergleich zur Umgebungsatmosphäre unter erhöhtem Druck gehalten, so daß aufgrund dieses Überdrucks ein Eindringen kontaminierender Partikel in den Zwischenraum 27 ausgeschlossen ist. Der Zwischenraum 27 ist mit einer Zuleitung 28 und mit einer Ableitung 29 für das Sperrmedium verbunden. Zur Umsetzung des Trocknungsprozesses kann der Zwischenraum 27 mittels einer an der Zuleitung 28 und der Ableitung 29 anschließbaren Wärmequelle beheizt werden.
Die erste Öffnung 6 ist mit dem in seiner Dimensionierung entsprechend angepaßten Deckel 4 verschließbar. Als Deckel 4 kann dabei während der eigentlichen Konditionierung des Abfalls ein Handhabungsdeckel 30 vorgesehen sein, wie er in der Figur auch gezeigt ist. Nach erfolgter Konditionierung des Abfalls kann der Deckel 4 aber auch durch einen im Ausführungsbeispiel nicht näher dargestellten Lagerdeckel ersetzt sein, über den die erste Öffnung 6 fest verschlossen ist.
Der Materialbehälter 2 ist, insbesondere in Kombination mit dem Handhabungsdeckel 30, für eine Konditionierung und dabei insbesondere für eine Trocknung und/oder Entwässerung von im Materialbehälter 2 befindlichen radioaktiven Material ausgebildet. Dazu ist der Materialbehälter 2 für eine Beaufschlagung des in ihm befindlichen radioaktiven Materials mit einem Heizgasstrom ausgebildet. Für eine Führung des Heizgasstroms im Innenraum des Materialbehälters 2 weist dieser eine innerhalb seiner Außenhülle 8 angeordnete Materialhülle 40 auf. Die Materialhülle 40 dient dabei zur eigentlichen mechanischen Aufnahme des zu behandelnden radioaktiven Materials. Die Materialhülle 40 weist in ihrem Bodenbereich 42 eine Vielzahl von Durchströmöffnungen 44 auf, über die der Innenraum der Materialhülle 40 gasseitig mit einem Zwischenraum 46 zwischen der Materialhülle 40 und der Innenbeplankung 10 der Außenhülle 8 kommuniziert. Durch diese Ausgestaltung ist ein durch die Pfeile 48, 50 angedeuteter Strömungsweg für ein Heizmittel vorgegeben: Ein dem Innenraum der Materialhülle 40 zugeführter Heizmittelstrom gelangt unter Durchströmung des in der Materialhülle 40 vorhandenen zu trocknenden Materials bis in den Bodenbereich der Materialhülle 40 und strömt dort durch die Durchströmöffnungen 44 aus der Materialhülle 40 aus. Dabei gelangt er in den als Abströmraum vorgesehenen Zwischenraum 46 zwischen der Materialhülle 40 und der Außenhülle 8. Aus diesem Abströmraum kann der Heizmittelstrom dann in geeigneter Weise abgeführt werden.
Zur Bespeisung mit einem Heizmittel oder Heizgas ist der Innenraum des Materialbehälters 2 an eine Heizmittelversorgung anschließbar. Dazu weist der Handhabungsdeckel 30 eine Anzahl von geeigneten Durchführungen 52, 54 auf. Eine erste Durchführung 52 dient dabei als Zufuhrelement für das Heizmittel und mündet bei montiertem Handhabungsdeckel 30 im Innenraum des Materialbehälters 2. Über die erste Durchführung 52, die eingangsseitig an eine mit einem Ventil 56 absperrbare Zuströmleitung 58 für eine Heizgasleitung angeschlossen sein kann, ist somit eine Zuspeisung des Heizmittels oder Heizgases in den Innenraum des Materialbehälters 2 ermöglicht.
Die zweite Durchführung 54 kommuniziert mit dem Zwischenraum 46 zwischen der Materialhülle 40 und der Außenhülle 8 des Materialbehälters 2. Abströmseitig ist die zweite Durchführung 54 an eine mit einem Ventil 60 absperrbare Abführleitung für Heizgas oder Heizmittel anschließbar, in die zur Entwässerung ein Wasserabscheider 64 sowie zur Einstellung eines Gasstroms eine Vakuumpumpe 66 geschaltet sind. Die Zuströmleitung 58 und die Abströmleitung 62 sind dabei zur Herstellung eines geschlossenen Heizmittelkreislaufs unter ggf. erforderlicher Zwischenschaltung von Filtereinrichtungen und weiteren aktiven Komponenten in nicht näher dargestellter Weise miteinander verbunden.
Zur weiteren Unterstützung des Trocknungs- oder Entwässerungsvorgangs oder auch zur bedarfsweise alleinigen Beheizung des im Materialbehälter 2 befindlichen Materials ist zudem im Inneren der Materialhülle 40 eine Heizeinrichtung 70 angeordnet. Die Heizeinrichtung 70 ist dabei als elektrische Heizung ausgebildet; es kann aber auch eine andere geeignete Heizeinrichtung wie beispielsweise eine Spiralrohrheizung eingesetzt sein.
Beim Betrieb des Behältersystems 1 wird zunächst ein Materialbehälter 2 in den Handhabungsbehälter 12 eingebracht, wobei zur Bildung einer dichten Schutzhülle der Handhabungsbehälter 12 durch den Schutzdeckel 20 verschlossen wird. Der solchermaßen vor einer Kontamination seiner Außenhülle 8 geschützte Materialbehälter 2 wird gemeinsam mit dem ihn umschließenden Handhabungsbehälter 12 in die kontaminierende Atmosphäre verbracht, wo eine Beschickung des Materialbehälters 2 mit dem zu behandelnden Material erfolgt. Anschließend wird der Materialbehälter 2 mit dem Handhabungsdeckel 30 verschlossen, so daß nunmehr eine Konditionierung des in ihm befindlichen radioaktiven Materials erfolgen kann. Dazu ist eine Trocknung und/oder Entwässerung des Materials vorgesehen. Zu diesem Zweck wird das Material über die durch die Zuströmleitung 58 und die Abströmleitung 62 gebildete Heizmittelversorgung mit einem Heizmittelstrom oder Heizgasstrom beaufschlagt. Als Heizgas kommt dabei Luft oder insbesondere auch ein Gas mit einer vergleichsweise hohen Wärmekapazität wie beispielsweise Helium in Betracht.
Über die Beaufschlagung mit dem Heizmittel wird das Material so lange getrocknet, bis eine vorgegebene Restfeuchte unterschritten wird. Das im aus dem Materialbehälter 2 abströmenden Heizgasstrom mitgeführte, dem Material entzogene Wasser wird dabei im Wasserabscheider 64 abgeschieden. Nach einer Wiederaufbereitung des abströmenden Heizmittels, beispielsweise in geeigneten Filtereinrichtungen, kann das Heizmittel wieder aufgeheizt und zur erneuten Verwendung bei der Beheizung des Materials herangezogen werden.
Nach erfolgter Konditionierung des Abfalls kann der Materialbehälter 2 aus dem ihn umgebenden Handhabungsbehälter 12 entnommen und durch einen den Handhabungsdeckel 30 ersetzenden Lagerdeckel fest verschlossen werden. In diesem Zustand ist der Materialbehälter 2 unmittelbar als Transport- oder Lagerbehälter für das radioaktive Material verwendbar. Eine derartige Verwendung wird insbesondere dadurch begünstigt, daß die Außenhülle 8 des Materialbehälters 2 auch während der Beladung des Materialbehälters 2 keiner nennenswerten Kontamination ausgesetzt war.
Bezugszeichenliste
1
Behältersystem
2
Materialbehälter
4
Deckel
6
erste Öffnung
8
Außenhülle
10
Innenbeplankung
12
Handhabungsbehälter
14
zweite Öffnung
16
Führungsnut
17
Außenwand
18
Hakenelemente
20
Schutzdeckel
22
Außenrand
24
Innenkante
26
Abschlußkragen
27
Zwischenraum
28
Zuleitung
29
Ableitung
30
Handhabungsdeckel
40
Materialhülle
42
Bodenbereich
44
Durchströmöffnungen
46
Zwischenraum
48, 50
Pfeil
52, 54
Durchführungen
56
Ventil
58
Zuströmleitung
60
Ventil
62
Abströmleitung
64
Wasserabscheider
66
Vakuumpumpe
70
Heizeinrichtung

Claims (7)

  1. Behältersystem (1) zur Konditionierung von radioaktivem Material mit einem Materialbehälter (2), der über eine mit einem Deckel (4) verschließbare erste Öffnung (6) mit dem Material beladbar ist, und mit einem Handhabungsbehälter (12), in den der Materialbehälter (2) über eine zweite, mit einem Schutzdeckel (20) zumindest teilweise verschließbare Öffnung (14) einsetzbar ist, wobei der Handhabungsbehälter (12) und der die zweite Öffnung (14) zumindest teilweise verschließende Schutzdeckel (20) derart ausgebildet sind, daß sie den in den Handhabungsbehälter (12) eingesetzten Materialbehälter (2) bis auf die erste Öffnung (6) allseitig und kontaminationsschützend umschließen.
  2. Behältersystem (1) nach Anspruch 1, dessen erste Öffnung (6) im wesentlichen durch einen Handhabungsdeckel (30) verschließbar ist.
  3. Behältersystem (1) nach Anspruch 1, dessen erste Öffnung (6) durch einen Lagerdeckel fest verschließbar ist.
  4. Behältersystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dessen Schutzdeckel (20) ringförmig ausgebildet ist.
  5. Behältersystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem im Inneren des Materialbehälters (2) eine Heizeinrichtung (70) angeordnet ist.
  6. Behältersystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem der die erste Öffnung (6) verschließende Deckel (4) eine Anzahl von Durchführungen (52, 54) aufweist, über die der Innenraum des Materialbehälters (2) an eine Heizmittelversorgung anschließbar ist.
  7. Behältersystem (1) nach Anspruch 6, bei dem der Innenraum des Materialbehälters (2) über die Durchführungen (52, 54) in einen geschlossenen Heizmittelkreislauf geschaltet ist.
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