NL8401345A - Werkwijze voor het inkapselen resp. omhullen van radioactieve afvalmaterialen. - Google Patents

Werkwijze voor het inkapselen resp. omhullen van radioactieve afvalmaterialen. Download PDF

Info

Publication number
NL8401345A
NL8401345A NL8401345A NL8401345A NL8401345A NL 8401345 A NL8401345 A NL 8401345A NL 8401345 A NL8401345 A NL 8401345A NL 8401345 A NL8401345 A NL 8401345A NL 8401345 A NL8401345 A NL 8401345A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
waste materials
radioactive waste
resp
encapsulation
water
Prior art date
Application number
NL8401345A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Barrow Investments
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 Barrow Investments filed Critical Barrow Investments
Publication of NL8401345A publication Critical patent/NL8401345A/nl

Links

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
    • G21F9/30—Processing
    • G21F9/301—Processing by fixation in stable solid media
    • 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
    • G21F9/04—Treating liquids
    • G21F9/06—Processing
    • G21F9/16—Processing by fixation in stable solid media
    • 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
    • G21F9/04—Treating liquids
    • G21F9/06—Processing
    • G21F9/16—Processing by fixation in stable solid media
    • G21F9/162—Processing by fixation in stable solid media in an inorganic matrix, e.g. clays, zeolites
    • G21F9/165—Cement or cement-like matrix
    • 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
    • G21F9/30—Processing
    • G21F9/301—Processing by fixation in stable solid media
    • G21F9/302—Processing by fixation in stable solid media in an inorganic matrix
    • G21F9/304—Cement or cement-like matrix

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Fertilizers (AREA)

Description

? _ *ι
-JU
NO 32516 1
Werkwijze voor het inkapselen resp. omhullen van radicractieve afvalmaterialen
De uitvinding heeft betrekking op het inkapselen resp. omhullen van radio-actieve afvalmaterialen teneinde deze materialen in deze vorm op te slaan.
De tegenwoordig in het bijzonder uit kernreactoren afkomstige, min 5 of meer sterk radio-actieve afvalmaterialen leveren wat betreft de opslag steeds meer problemen op zonder dat tot dusver bevredigende oplossingen zijn gevonden.
Ein van de problemen betreft de keuze van de toe te passen techr niek voor het verpakken resp. omhullen van radio-actieve afvalmate-10 rialen.
Onder "radio-actieve afvalmaterialen" verstaat men naast de stoffen, die radio-actieve produkten bevatten en bijvoorbeeld in de vorm van bolletjes uit ionenuitwisselend materiaal verkeren, welke met radio-actieve chemische produkten verrijkt zijn en met water nagenoeg 15 tot het verzadigingspunt (ongeveer 50%) gemengd zijn, eveneens radioactieve suspensies, welkè bijvoorbeeld uraanfluoraat of uraanfluoriet bevatten.
Twee van de belangrijkste oplossingen bestaan thans daarin, de radio-actieve afvalmaterialen, die bij voorkeur eerst in de vorm van 20 kleine bolletjes of parels worden gebracht, in te kapselen resp. te omhullen en wel met glas of een synthetisch cement.
Voor de uitvoering van de laatstgenoemde werkwijze worden vaten van beton of metaal toegepast, waarin uiteindelijk de radio-actieve afvalmaterialen in de vorm van kleine bolletjes samen met het syntheti-25 sche cement "Synroc" worden gebracht. Het produkt "Synroc" werd in Australië door Prof. D. Ringwood aan de Nationale Universiteit van Australië ontwikkeld.
Uit proeven is echter gebleken, dat er problemen met de stabiliteit van "Synroc" bestaan. Dit materiaal bezit de neiging gedeeltelijk 30 te worden ontleed en wel door de zuren, die als reactieprodukt van de straling van de radio-actieve afvalmaterialen en water, dat zich in het "Synroc" bevindt, wordt gevormd. Betere resultaten werden verkregen bij proeven, waarbij de bolletjes of parels van radio-actief materiaal in glasblokken werden geïmmobiliseerd. Omdat glas geen afzonderlijke kris-35 tallen bevat, zoals bijv. de gebruikelijke metalen, kunnen de radioactieve stoffen het glasblok, waarin ze zijn ingekapseld resp. dat voor 8401345 dr 'μ 4 2 de omhulling gebruikt is, niet naar de buitenzijde verlaten.
Voor het inkapselen van de radio-actieve deeltjes wordt als volgt gewerkt: Men voegt aan de radio-actieve afvalmaterialen, die bij voorkeur in de vorm van kogeltjes of parels aanwezig zijn, boorzuur toe, 5 verder zand en lithiumhydroxide. Deze massa wordt vervolgens op een temperatuur boven 1000°C verwarmd, daarna wordt de massa in de vorm van cilindrische lichamen afgekoeld resp. laat men ze afkoelen. Deze lichamen worden tenslotte ingesloten in vaten van metaal. Deze methode is echter niet met absolute zekerheid zonder gevaar en wel wat betreft het 10 moment, dat water op een of andere wijze in de verglaasde massa zou kunnen binnendringen.
Het probleem, dat in verband met de onderhavige uitvinding wordt gesteld, is het blokkeren in het inwendige van een beton van bollen resp. bolletjes van ionenuitwisselend hars, die met zeldzame, radio-15 actieve chemische stoffen verrijkt is en die nagenoeg tot het verzadigingspunt is gemengd met water (ongeveer 50%).
Van het vat, dat deze microbolletjes moet opnemen, wordt een absolute dichtheid vereist omdat deze stoffen in sterke mate water opnemen en bij een zodanige absorptie van water eerder in volume toenemen.
20 Daarbij ontstaan zodanige krachten, dat het beton van de vaten kan scheuren. Dit betekent weer dat radio-actieve produkten naar buiten kunnen komen.
Thans zijn verscheidene werkwijzen bekend om radio-actieve stoffen in te kapselen, waarbij ofwel polymeren (Duitse werkwijze MOWA) of po-25 lystyreen (SETRAG-werkwijze) worden toegepast. Geen van deze bekende werkwijzen kan echter volledig bevredigen en wel wegens het gebrek aan stabiliteit·van de vorm of door uitlogen van in het bijzonder de cesiumionen.
De onderhavige uitvinding heeft ten doel een werkwijze van een 30 nieuw type voor de inkapseling resp. omhulling van radio-actieve afvalmaterialen te verschaffen.
De werkwijze voor het inkapselen resp. omhullen volgens de uitvinding is gekenmerkt, doordat een mengsel van de radio-actieve afvalmaterialen, die tot het verzadigingspunt in water zijn gesuspendeerd, een 35 hars en een monomeer wordt gevormd teneinde met de radio-actieve afval- " materialen, het water ervan, de hars en het monomeer een emulsie te vormen, en dan aan deze emulsie een hydraulisch bindmiddel wordt toegevoegd om een beton te vormen.
De verzadigde hars is bij voorkeur een onverzadigde polyester.
40 Bijzonder geschikte emulsies zijn emulsies, die bijvoorbeeld wor- 8401345 3 den beschreven in de Amerikaanse octrooischriften 4.115.336 en 4.204.988 alsmede de Australische octrooischriften 513.486 en 515.778. De werkwijze volgens de uitvinding heeft derhalve betrekking op de bereiding van een emulsie, bijvoorbeeld van een emulsie volgens de 5 Amerikaanse octrooischriften 4.115.336 en 4.204.988 of de Australische octrooischriften 513.486 en 515.778, onder toepassing van het water waarin de radio-actieve bolletjes zijn opgeslagen, waarna met deze emulsie een beton wordt bereid.
Alleen het in de suspensie vrije water wordt voor de vorming van 10 de emulsie gebruikt, waarbij de microbolletjes steeds verzadigd blijven. Wanneer het mengsel van het cement wordt toegevoegd, wordt de emulsie vanzelf ontleed. Het polymeer omhult dan de microbolletjes en het daarin aanwezige water terwijl de rest van het water door het cement wordt geabsorbeerd. De ingekapselde resp. omhulde bolltjes kunnen 15 geen water meer verliezen en, omdat ze zich in verzadigde toestand bevinden, kunnen ook geen water meer opnemen.
De uitvinding wordt aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld nog nader beschreven.
Voorbeeld •20 500 kg Van een volgens de Amerikaanse octrooischriften 4.115.336, 4.204.988 en de Australische octrooischriften 513.486 en 515.778 bereide hars worden in een vat gebracht.
Onder gelijktijdig mengen resp. roeren worden 600 kg radio-actieve afvalmaterialen samen met het water, waarin ze gesuspendeerd zijn, ge-25 leidelijk toegevoegd, waarbij een emusie wordt gevormd.
Teneinde de zo gevormde emulsie te stabiliseren worden 5 kg van een colloïdale kiezelaarde ("Aerosil" van DEGUSSA) alsmede 10 kg titaanoxide en 3 kg antimoonoxide toegevoegd.
Het totale gewicht van dit mengsel bedraagt 1618 kg, waarbij de 30 eigenlijke emulsie slechts 650 kg weegt, omdat in het mengsel van de bolletjes van 600 kg slechts 150 kg vrij water aanwezig is om de emulsie te vormen (samenstelling van de 600 kg: 300 kg vaste bolletjes, 150 kg inwendig water, 150 kg vrij water.
Om een correct beton te vormen moet derhalve het hydraulische 35 bindmiddel slechts afhankelijk van de hoeveelheid van 650 kg van de emulsie worden toegevoegd.
Bij het bovengenoemde voorbeeld, waarin de verhouding emulsie/ cement van 4/5 in aanmerking wordt genomen, worden 812 kg hydraulisch bindmiddel gevoegd, dat bestaat uit 567 kg Portland-cement en 245 kg 40 puzzolaan alsmede 26 kg katalysator (4 gew.% van de emulsie). Het meng- 8401345
W- 'V
Λ 4 sel van cement en puzzolaan werd bereid om bepaalde cesiumionen te blokkeren, omdat een dergelijke blokkerende werking van de cesiumionen door puzzolaan kan plaatsvinden.
Aan het zo bereide beton kunnen toeslagstoffen worden toegevoegd, 5 bijvoorbeeld barytsulfaat of colemaniet, die wegens hun hoge molecuul-gewicht eveneens voor het blokkeren van bepaalde stralingen kunnen worden toegepast.
De verhoudingen resp. betrekkingen tussen de zuurindex en de OH-index van de hars alsmede de waarde van de speciale OH-index zijn 10 als volgt: OH-index tussen 45 en 100, zuurindex/OH-index 0,20 tot 0,50.
8401345

Claims (4)

  1. 2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men als hars een polyesterhars zoals een onverzadigde polyestershars gebruikt.
  2. 3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat men een onverzadigd monomeer gebruikt.
  3. 4. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het hydratr- 15 lische bindmiddel produkten omvat, welke hydraulisch met water reager ren, of een mengsel van dergelijkle produkten, zoals kalk, cement en puzzolaan.
  4. 5. Werkwijze volgens conclusie 1-4, met het kenmerk, dat men aan de emulsie bovendien een stabilisator toevoegt. 2. sa»a= 8401345
NL8401345A 1983-04-29 1984-04-26 Werkwijze voor het inkapselen resp. omhullen van radioactieve afvalmaterialen. NL8401345A (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH2329/83A CH654436A5 (fr) 1983-04-29 1983-04-29 Procede d'enrobage de dechets radioactifs.
CH232983 1983-04-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8401345A true NL8401345A (nl) 1984-11-16

Family

ID=4231268

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8401345A NL8401345A (nl) 1983-04-29 1984-04-26 Werkwijze voor het inkapselen resp. omhullen van radioactieve afvalmaterialen.

Country Status (12)

Country Link
EP (1) EP0124825A3 (nl)
JP (1) JPS6040998A (nl)
CA (1) CA1226380A (nl)
CH (1) CH654436A5 (nl)
DE (1) DE3415433A1 (nl)
FR (1) FR2545258B1 (nl)
GB (1) GB2140194B (nl)
IL (1) IL71682A (nl)
IT (1) IT1213161B (nl)
NL (1) NL8401345A (nl)
SE (1) SE8402303L (nl)
ZA (1) ZA843148B (nl)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6266198A (ja) * 1985-09-19 1987-03-25 動力炉・核燃料開発事業団 放射性廃溶媒の固化処理方法
FR2607957A1 (fr) * 1986-12-05 1988-06-10 Commissariat Energie Atomique Bloc contenant des dechets en vue de leur stockage et procede de realisation d'un tel bloc
FR2678761B1 (fr) * 1991-07-03 1994-07-01 Commissariat Energie Atomique Bloc contenant des resines echangeuses d'ions contaminees et son procede de preparation.
FR3002866B1 (fr) * 2013-03-08 2018-02-02 Noe Jacquier Energie Dispositif et procede de desamiantage

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2366234A1 (fr) * 1976-04-27 1978-04-28 Crouzet Pierre Procede de fabrication d'un produit a base d'une emulsion et d'un agent de prise, et produit obtenu par application de ce procede
US4077901A (en) * 1975-10-03 1978-03-07 Arnold John L Encapsulation of nuclear wastes
FR2361724A1 (fr) * 1976-08-12 1978-03-10 Commissariat Energie Atomique Procede de stockage de resines echangeuses d'ions contaminees
DE2717656A1 (de) * 1977-04-21 1978-10-26 Nukem Gmbh Verfahren zur herstellung auslaugfester und salzlaugebestaendiger bloecke aus zement und radioaktiven abfaellen
WO1980000047A1 (en) * 1978-06-08 1980-01-10 Bp Chem Int Ltd Encapsulating wastes
IT1195040B (it) * 1981-05-11 1988-09-28 Snial Resine Poliestere Spa Ca Composizioni di materia contenenti materiale radioattivo a base di resine scambiatrici di ioni

Also Published As

Publication number Publication date
GB2140194A (en) 1984-11-21
GB8410843D0 (en) 1984-06-06
EP0124825A3 (fr) 1986-03-26
SE8402303L (sv) 1984-10-30
SE8402303D0 (sv) 1984-04-26
DE3415433A1 (de) 1984-10-31
ZA843148B (en) 1984-11-28
JPS6040998A (ja) 1985-03-04
IL71682A (en) 1987-09-16
FR2545258A1 (fr) 1984-11-02
CH654436A5 (fr) 1986-02-14
IT8420746A0 (it) 1984-04-30
GB2140194B (en) 1987-05-07
EP0124825A2 (fr) 1984-11-14
CA1226380A (en) 1987-09-01
FR2545258B1 (fr) 1988-10-14
IT1213161B (it) 1989-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4379081A (en) Method of encapsulating waste radioactive material
US4363757A (en) Method for noncontaminating solidification for final storage of aqueous, radioactive waste liquids
DE3878857T2 (de) Vorrichtung zur konditionierung radioaktiver oder toxischer abfaelle sowie verfahren zu ihrer herstellung.
EP0719243B1 (en) Grouting materials and their use
EP0124966B1 (en) Process for encapsulating slurries in cement
US4173546A (en) Method of treating waste material containing radioactive cesium isotopes
US4017417A (en) Immobilization of iodine in concrete
JP2513690B2 (ja) 放射性廃棄物の固化剤
US5457262A (en) Preparation of inorganic hardenable slurry and method for solidifying wastes with the same
NL8401345A (nl) Werkwijze voor het inkapselen resp. omhullen van radioactieve afvalmaterialen.
US4892685A (en) Process for the immobilization of ion exchange resins originating from radioactive product reprocessing plants
DE2549195A1 (de) Verfahren, um verbrauchte, kornfoermige, organische ionenaustauschmasse in zement einzubetten
EP0006329A1 (en) Encapsulating wastes
CA1216694A (en) Composition of matter suitable for blocking radioactive residues, products based on said composition wherein radioactive residues are blocked and process for obtaining said products
JP3809045B2 (ja) 沸騰水型原子力発電所から生じた低レベル放射性湿潤廃棄物の共固化方法
GB2101797A (en) Treating radioactively contaminated ion-exchange resins
FI129112B (fi) Menetelmä nestemäisten jätteiden käsittelemiseksi ja kiinteyttämiseksi
EP1137014B1 (en) Co-solidification of low-level radioactive wet wastes produced from BWR nuclear power plants
JPS62267699A (ja) 放射性廃棄物の固化処理方法
RU2122754C1 (ru) Композиция на основе природных и искусственных алюмосиликатных материалов для отверждения жидких низко- и среднеактивных отходов с высокой концентрацией солей натрия, содержащих радиоцезий
JPH06300893A (ja) 放射性廃棄物の固型化材料
Neilson Jr et al. Solidification of ion exchange resin wastes in hydraulic cement
JP3833294B2 (ja) 放射性廃棄物の固型化方法
JP7126580B2 (ja) ホウ酸塩廃液の処理方法
JPS623698A (ja) 放射性廃棄物の固化処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
A85 Still pending on 85-01-01
CNR Transfer of rights (patent application after its laying open for public inspection)

Free format text: SYNCRETE S.A.

CNR Transfer of rights (patent application after its laying open for public inspection)

Free format text: GRACE & CO. TE NEW YORK. W.R. -

BV The patent application has lapsed