SE532961C2 - Förfarande för förvaring av riskmaterial - Google Patents
Förfarande för förvaring av riskmaterialInfo
- Publication number
- SE532961C2 SE532961C2 SE0800401A SE0800401A SE532961C2 SE 532961 C2 SE532961 C2 SE 532961C2 SE 0800401 A SE0800401 A SE 0800401A SE 0800401 A SE0800401 A SE 0800401A SE 532961 C2 SE532961 C2 SE 532961C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- shaft
- storage containers
- concrete
- lowered
- container group
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 9
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 title claims description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 89
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims description 29
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 19
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 7
- 239000013056 hazardous product Substances 0.000 claims description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 4
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000011376 self-consolidating concrete Substances 0.000 claims description 3
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 claims description 2
- 239000002920 hazardous waste Substances 0.000 claims 1
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 claims 1
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 claims 1
- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 description 20
- 239000012852 risk material Substances 0.000 description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 6
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 5
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 5
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 2
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000002915 spent fuel radioactive waste Substances 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000001010 compromised effect Effects 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000011210 fiber-reinforced concrete Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 239000012857 radioactive material Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B1/00—Dumping solid waste
- B09B1/006—Shafts or wells in waste dumps
-
- 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
- G21F9/36—Disposal of solid waste by packaging; by baling
-
- G21Y2002/60—
-
- G21Y2004/601—
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
- Packaging Of Annular Or Rod-Shaped Articles, Wearing Apparel, Cassettes, Or The Like (AREA)
Description
lO l5 lv ut 30 532 *Såå 2 Det finns andra - inte heller realiserade - förslag till lösningar på slut- förvaringsprobleiiiet. Några sådana förslag går ut på att deponera det utbrånda kårnbränslet i vertikala borrhål i berggrunden på mycket stora djup. De djup som har övervägts är av storleksordningen flera kilometer. På så stora djup anses att det inte finns någon risk att grundvatten från slutförvaret kommer i närheten av jordytan. Ett eventuellt haveri som medför att radioaktivt material läcker ut från slutförvaret skulle därför inte medföra några miljömässiga problem i närheten av jordytan. Borrning av även relativt vida hål till så stora djup som har föreslagits hör till känd och praktiserad teknik och är inte avskräckande kostsam. med tanke på slutförvaringsproblernets vikt och kostnaderna för alternativen.
Föreliggande uppfinning, är baserad på att det utbrända kärnbränslet förvaras i mycket djupa borrhål och anvisar en lösning på problemet att finna metoder och medel för slutförvaring av använt kärnbränsle och annat liöggradigt radioaktivt eller på annat sätt extremt farligt riskma- terial på ett sätt som kan förutses uppfylla mycket högt ställda krav på säkerhet för mänskligheten under många tusen eller rent av hundra- tusentals år och som kan realiseras till överkornliga kostnader.
Den lösning på detta problem som uppfinningen anvisar är mer bestämt baserad på placering av föivaringsbehållare innehållande riskmaterialet i schakt som borras i marken, berggrunden, ned till mycket stort djup, exempelvis ett par tre tusen meter eller ännu mer, och i vart fall ned till ett djup som allt efter slutförvarets geografiska läge, berggrundens be- skaffenhet och andra för säkerheten relevanta faktorer, t.ex. riskmateri- alets art och farlighet. kan bedömas vara tillräckligt stort.
Behållare med däri inneslutet riskmaterial förs ned och staplas i dessa schakt, som kan placeras på lämpliga avstånd från varandra inom ett som slutförvarsplats utsett område med en någorlunda homogen berg- 10 532 951 3 grund. Vid nedföringen är kärnbränslet inneslutet, lämpligen herme- tiskt, i cylindrislia, företrädesvis cirkulärcylindriska. förvaringsbehållare som staplas i schakten. Schakten är något vidare än förvaringsbeliål- larna, så att dessa lätt kan föras ned till förvaringsdjupet med använd- ning av lämplig hanteringsutrustning.
Förvaringsbehållarnas närmare beskaffenhet är inte principiellt väsent- lig för uppfinningen, men behällarna bör naturligtvis vara av sådan be~ skaffenhet att de i sig själva ger ett gott skydd mot alla de risker som riskmaterialet innebär för omgivningen vid hanteringen före och i sam- band med deponeringen i slutförvarct och även ett gott grundskydd i slutförvaret. Det innebär bland annat att de måste kunna hanteras på ett mycket säkert sätt och kunna tåla stora ofömtsedda påkänningar utan att tätheten, eller strälskyddet när det förvarade riskmaterialet är radioaktivt, äventyras.
Behållarkonstruktioner som kan erbjuda goda möjligheter att uppfylla mycket stränga krav i det nyssnämnda avseendet, utan att för den skull vara jäniförelsevis resurskrävande eller kostsamma, hör till teknikens ståndpunkt, se exempelvis WO2004/O5 1671 och WO2005 / 0646 19.
Dessa behållare är uppbyggda som ett slags ask-i-ask-koristruktion, vilket innebär att de har ett centralt, slutet förvaringsutrymme för riskmaterialet begränsat av ett första, innersta skikt av ett material. lämpligen metall, och sedan minst ett och företrädesvis flera omgivande skikt av betong resp. av omväxlande metall och betong. En skada på ett skikt behöver därför inte innebära att säkerheten äventyras mer än på sin höjd marginellt.
Enligt uppfinningen har schaktet en diameter som är något större än behällarnas utvändiga största tvärmätt, diaïnetern när det är fråga om cirkulärcylindriska behållare, exempelvis 110- 120 % av det största tvär- måttet. När behällarna har förts ned i schaktet utfylls mellanrummet lO 20 30 532 55% 4 mellan schaktväggen och behållarna med betong. som lämpligen är sj älvkompakterande betong. så att den även utan vibrering väl fyller ut alla tornrum kring behällarna, och fiberarmerad . Behällarna kommer således att vara omgivna av ytterligare ett skyddande skikt och samti- digt vara förankrade mot vertikala rörelser i schaktväggen. Förankrings- effekten kan förstärkas genom att behällarna utförs med skrovlig eller på annat sätt ojämn mantclyta.
Lämpligt är att innan den första behållaren förs ned i schaktet placeras på schaktets botten en hällfast bottenplugg, som fastgjuts i ett noga orienterat läge sä att den är väl centrerad i schaktet med översidan väl horisonterad för att att bilda en stabil horisontell stödyta för den under- sta behållaren. l bottenpluggen är ett flertal, exempelvis sex, hällfasta spännlinor (spännkablar) väl förankrade i bottenpluggen runt om denna vid periferin. Dessa spännlinor sträcker sig upp till den plats varifrån nedföringen av behällarna utförs; denna plats kan ligga vid markytan eller eventuellt i ett under] ordiskt utrymme.
Den första förvaringsbehàllaren sänks sedan ned i schaktet upphängd i en eller flera hisslinor och placeras pä bottenpluggen. Förvaringsbchàl- larens undre ände kan kan vara försedd med element som centrerar behållaren i schaktet i samverkan med komplementära element vid bottenpluggens övre ände. Spännlinorna som fördelade runt förva- ringsbehällaren styr denna i sidled under sänkningen och kan också tjäna som centrerande element. Därefter placeras och centreras ytter- ligare förvaringsbehällare en och en på den första förvaringsbehàllaren resp. pä närmast underliggande förvaringsbehållare.
Staplingen av förvaringsbeliàllarna i schaktet sker lämpligen gruppvis på följande sätt. När en stapel på bottenpluggen har bildats till en viss höjd av en grupp bestående av ett flertal, till exempel 10, förvaringsbe- hållare i schaktet, kringgjtits den av dessa förvaringsbehällare bildade lO 25 30 532 951 5 stapeln med betong, som lämpligen är av den självkompakteraride typen, så att den väl fyller utalla tomrum kring förvaringsbehållarna utan att behöva vibreras, och som lämpligen också är fiberarmerad. innan betongen har hårdnat kan spännlinorna dragbelastas för att sedan, när betongen kring förvaringsbehàllarna har hårdnat under en viss lämplig tid, utsätta betongen för en förspänning som förstärker pelaren av behållare och orngivande betong.
När betongen har härdat tillräckligt kan den bildade gruppen eller sek- tionen av staplade förvaringsbehållare på samma sätt sätt byggas på med en ny grupp eller "delstapel" av ett antal ytterligare föivaringsbe- hållare och kringgjutas med betong. Denna kan förspännas på samma sätt som den första stapeln.
Mellan de bildade stapelsektionerna eller mellan grupper av dessa sta- pelsektioner är det lämpligt att placera en mellanplugg liknande botten- pluggen men eventuellt kortare än denna och gjuta fast den väl i schaktväggeri, så att den kan eliminera eller åtminstone väsentligt re- ducera överföringen av krafter från överliggande stapelsektioner till underliggande stapelsektioner. Sådana mellanpluggar, som också medför en vertikal utspridning av riskmaterialet och därmed även en fördelaktig minskning av värmepåverkan på den omgivande berggrun- den när riskmaterialet utvecklar värme, kan också placeras mellan enskilda förvaringsbehållare men detta medför natuligtvis att nedfö- ringen av förvaringsbehållarna blir mer tidskrävande.
Det är lämpligt att schaktet inte fylls helt och hållet med förvaringsbe- hållare utan bara upp till en viss säker nivå. Denna säkra nivå kan vara bestämd av säkerhetskraven ivarje enskilt fall. riskmaterialets farlighet, berggrundens beskaffenhet, risken för grundvattenproblem och andra relevanta faktorer. År det fråga om riskmaterial som är starkt radio- l0 l\) *Ju 30 532 ÉEU! 6 aktivt när det förs ned i schaktet kan det vara lämpligt att inte i något fall låta stapeln av förvaringsbehållare nå till närmare markytan än exempelvis 500 eller 1000 meter.
Det avsnitt av sehaktet som slutligen kommer att ligga ovanför den översta förvaringsbehållaren fylls ut med ett lämpligt material som försegling av sehaktet. Detta material kan väljas så att det är svårt att avlägsna, så att sabotage eller försök att återvinna för terrorister attraktivt riskmaterial blir svåra att genomföra.
Tillsammans med bottenpluggen och spånnlinorna kan en eller flera tuber (slangar eller rör) föras ned i sehaktet. Dessa tuber kan innehålla eller senare förses med lämplig kommunikations- och / eller övervak- ningsutrustniiig, exempelvis för övervakning av aktivitetsnivåer, kon- troll av eentreringen av förvaringsbehållarna, bottenpluggen och mel- lanpltiggarna, rörelser i berggrunden eller i schaktet osv. Någon eller några av tuberna kan till att börja med lämnas tomma för att det ska vara möjligt att senare komplettera utrustningen eller ersätta utrust- ning som har upphört att fungera. T uberna kan också användas för att leda ett kylmedel ned i och upp ur schaktet. Kylmedlet begränsar värm- ningen av berget kring schaktet från kärnbränsle som fortfarande pro- dueerar värme. En sådan begränsning av värmeöverföring från förva- ringsbehållarna till det omgivande berget kan vara lämplig eller nöd- vändig om kärnbrärislet förs ned i schaktet kort tid efter det att det har tagits ut ur .reaktorn och värmeproduktionen därför fortfarande år rela- tivt stor.
Med hänsyn till att uppvärmning av berget kring schaktet bör begrän- sas så mycket som år praktiskt och ekonomiskt möjligt år det lämpligt att inte innesluta bränslet i förvaringsbehållarna direkt efter det att det har tagits ut ur reaktorn. Under det första eller de första åren efter ut- tagningeri ur reaktorn är värmeproduktionen hög, men den avklingar lÛ l5 DJ L/i 532 'HE-'l 7 till en bråkdel av den initiala på relativt kort tid efter uttagnirigen. Efter en övergångsperiod på nägra år avtar den sedan ytterligare, rnen då i betydligt långsammare takt.
Av detta skäl bör kärnbrårislet helst tillåtas svalna efter uttagningen under en lämplig tid, ex.vis 2 till 5 år, innan det förs ned i schaktet.
Avsvalningen kan ske på samma sätt som hittills, dvs. genom att bräns- let ställs ned i en avklingsningsbassäng till dess att det innesluts i för- varingsbehållare och förs ned i schaktet. Ett alternativ, som är tillta- lande från säkerhetssynpunkt, är att i mer eller mindre direkt anslut- ning till uttagningen ur reaktorn överföra bränslet till en förvarings- behållare som kyls väl under en lämpligt lång period, tex. 2 till 5 år, innan den förs ned i schaktet. Eventuellt kan den förvaringsbehàllare i vilken kylningen sker ersättas med en annan förvaringsbehållare innan nedföringen i schaktet sker. Ytterligare en möjlighet är att efter avsval- ningsperiodens slut placera den kylda förvaringsbehållaren med kärn- bränslet i en annan förvaringsbehållare som förs ned i schaktet.
Att föredra är i allmänhet att vid slutförvaring av riskmaterial som är starkt värneutvecklande, speciellt utbränt och fortfarande högaktivt kärnbränsle, fördela riskmaterialet i höjdled och / eller i sidled genom att placera riskmaterialet i mindre grova men många och mer utspridda schaki: och använda fler mellanpluggar i stället för att placera risk- materialet i grövre och färre skikt och med tätare fördelning i horisontell och vertikal led. Risken för ogymnsam påverkan på den omgivande berggrunden minskar med glesare fördelning av riskmaterialet.
I ett föredraget utförande för riskmaterial som är värmeutvecklande är förvaringsbehållarna dimensionerade och utförda för att inrymma en enda bränslepatron eller ett enda knippe av bränslestavar. Alternativt kan förvaringsbehållarna inrymma två eller fler bränslepatroner eller knippen av bränslestavar som är placerade centralt i behållaren och lO 20 m) vi 30 532 BE? 8 axiellt i linje med varandra i denna. I detta fall får förvaringsbehållaren naturligtvis en höjd som är avsevärd, exempelvis 9~ 12 meter om den inrymmer två bränslepatroner eller bränslestavknippen med en längd på ca 4 meter vardera. En fördel med ett sådant arrangemang är att förvaringsbehällarna och därmed även schakten kan ha relativt liten diameter, exempelvis 50-70 cm för förvaringsbehàllarna och 60-90 cm för schakten.
I ett annat tänkbart utförande kan varje förvaringsbehållare inrymma en grupp om fyra intill varandra placerade bränslepatroner eller knip- pen av bränslestavar. Detta innebär naturligtvis att förvaringsbehälla- rens diameter eller tvärrnätt, och därmed schaktets diameter, blir ex.vis ett par clecinieter större. En annan nackdel är att värmebelastningen från kärnbränslet på förvaringsbehàllaren och betongen kring denna och pä berget kring schaktet ökar i motsvarande grad. Detta utförande lämpar sig därför främst i det fall då värmeproduktionen hos kärn- bränslet har hunnit avklinga i mycket hög grad.
Länipligt är att bränslepatronema eller knippena av bränslestavar kringgjuts med betong i samband med att de placeras i förvaringsbe- hällareii och att även utrymmena mellan bränslestavarna i bränslepa- tronen eller knippet av dä fylls med betong, lämpligen självkompakte- rande fiberarmerad betong.
Med den djupborrningstekiiik som existerar i dag kan borrningen av schakteri utföras på ett rationellt och ekonomiskt sätt. Schakten kan borras i den takt som motsvarar behovet av förvaringsutrymme eller i ett sainmaiihang i antal som motsvarar exempelvis det beräknade förvaringsbehovet för ett eller flera decennier varefter de tas i anspråk för förvaringen i takt med behovet. lf) 25 30 532 95% 9 Schakten borras med ett avstånd frän varandra som är anpassat till ett beräknat totalt behov av lagringsutrymme och tillgång pä användbar rnark pä förvaringsplatsen, till schaktens diameter och andra relevanta faktorer, däribland den värmebelastning som det lagrade niaterialet kan komma att utsätta berget kring varje schakt för under den tid som kärnbränslet. producerar värme i väsentlig omfattning.
Uppfinningeri beskrivs ytterligare i det följande med hänvisning till de bifogade sehematiska ritningsfigurerna med endast kärnbränsle, när- mare bestämt kärnbränslestavar i en kärnbränslepatron, som ett exem- pel pä det material som ska slutförvaras pä detta sätt. Slutförvaringen enligt uppfinningen är dock inte begränsad till sådant material utan kan användas även för annat riskmaterial som kräver extremt hög sä- kerhet. Uppfinningen är således inte begränsad till kärnbränsle utan kan tillämpas pä riskinaterial i vid bemärkelse.
Fig. l visar schernatiskt ett färdigställt slutförvar innefattande ett enda schakt och visar även. också schematiskt, maskinutrustning som an- vänds för borrning av schaktet och fyllning och försegling av schaktet; Fig. 2 är en vertikalsnittbild i större skala av ett stycke av schaktet innehållande en förvaringsbehällare med en i denna innesluten kärn- bränslepatron och vidare en mellanplugg pä vilken förvaringsbehällaren stär; Fig. 3 är en en snittbild av ett avsnitt av schaktet intill den nedre schaktänden och visar den Övre delen av bottenpluggen med anslutna spännlinor och den nedre delen av den först nedförda förvaringsbe- hällarcn; Fig. 4 är en horisontalsnittbild av schaktet och en förvaringsbehällare vid snittlinjen A-A i fig. 1: och lO 15 20 532' 'EiÉHl 10 Fig. 5 är vertikalsnittbild av en anordning för nedföring av förvarings- behällare och dragbelastning och läsning av spännlinorna.
Det avsnitt av det färdiga slutförvaret 10 som fig. 1 visar omfattar för- utom det borrade schaktet 1 l dels en sektion som är betecknad L och utgör det stycke av schaktet 11 som innehåller lagrade förvaringsbe- hällare 12 innehållande var sin kärnbränslepatron med bränslestavar, dels en ovanför sektionen L liggande sektion som är betecknad F och är fylld med annat material E för att bilda en försegling av slutförvaret.
Sektionen L sträcker sig som visat upp till marknivän M eller till när- heten av denna eller eventuellt till golvet i ett helt eller delvis underjor- diskt utrymme. Denna sektion L representerar ett säkerlietsavständ mellan det förvarade kärnbränslet i förvaringsbehällarna 12 och mark- nivån M.
Säkerhetsavständet kan bestämmas i beroende av olika faktorer som är relevanta för det säkerhetskrav som gäller för slutförvaret och kan even- tuellt vara beroende av bestämmelser eller normer utfärdade av en na- tionell eller internationell myndighet. I det endast som exempel visade slutförvaret är säkerhetsavständet minst 500 meter, och schaktets djup är 1500 meter, men givetvis kan säkerhetsavständet och schaktdjupet ha andra, högre eller lägre värden inom ramen för uppfinningen. De angivna värdena ska därför betraktas endast som vägledande exempel.
Schaktet kan vara borrat pä vilket sätt som helst med tillämpning av i och för sig känd och beprövad teknik för djupborrning. I det som exem- pel visade fallet, där den del av schakttxfärsnittet som upptas av kärn- bränslet motsvarar endast en kärnbränslepatron, betecknad FA i fig. 2 och fig. 3, kan schaktdiametern vara ex.vis 60-80 cm och ca 10 cm större än diametern pä de cirkulärcylindriska förvaringsbeliällarna 12. 10 15 [\) 'Ji 30 532 älšl ll Upptar kärnbränslet ett väsentligt större tvärsnitt i förvaringsbehållariia kan schaktdiameterna naturligtvis ligga inom ett större intervall.
Förvaringsbehållarna 12 är i det visade exemplet utförda i enlighet med de ovannämnda patentpublikationerna, men förvaringsbehållare av andra typer kan förekomma. De kan tillverkas och beskickas på eller i närheten av slutförvaringsstället med bränslepatronerna FA, som trans- porteras dit på lämpligt sätt från en avklingningsbassäng. Utrustningen för frarntraiisporten av bränslepatronerna FA, tillverkningen och be- skickningen av föivaringsbehållarna 12 och de beskickade förvarings- behällarnas överföring till hiss- och spännutrustningen H representeras i fig. 1 av ett fordon TB.
På schaktets l 1 botten 1 1A står en bottenplugg 13, som tjänar dels som fundament för förvaringsbehållare 12 som är nedförda i sehaktet, dels som förankring för de spännlinor och tuber som är nämnda ovan i denna beskrivning och beskrivs närmare nedan. Bottenpluggen 13 kan också med fördel innehålla hjälputrustning för exempelvis övervakning av och eventuellt också styrning av nedföringen av bottenpluggen och även senare för övervakning av slutförvaret i olika avseenden (tempera- tur, förekomst av läckage, strålning, sesmiska rörelser osv.) och kom- munikation med en central vid marknivä. Den utgörs väsentligen av en stålmantel med en rund iotplatta av stål och en likaså rund överplatta av stål, på vilken en centreringsdel 14 för den överliggande förvaringsbehållaren 12 är placerad, och vidare en betongfyllning.
På sin utsida är bottenpluggen 13 utformad med skrovligheter eller andra formationer som medför att utsidan inte är slät. Dessa forma- tioner är i ritningsfigurerna åskàdliggjorda med försänkningar i utsidan men kan i praktiken ha vilken som helst lämplig form. De tjänar till att efter kringgjutning av bottcnpluggen bidra till att förankra denna mot den redan på grund av borrningen skrovliga schaktväggeii llB. 10 ,_ 'Ju 30 532 9G? 12 Runt om den pcrifera delen av bottenpluggen 13 är ett antal spännlinor 15 fastgjorda. I det visade exemplet finns sex sådana spännlinor 13 som är jämnt fördelade utmed periferin. Mellan spännlinorna 13 finns sex tuber 16, lämpligen i form av rör eller åldringsbeståndiga slangar, av vilka några kan innehålla ledningar och andra medel för den övervak- ning och kommunikation som är nämnd i föregående stycke av denna beskrivning. Någon eller några av tuberna 16 kan vara tomma och av- sedda att användas vid behov, exempelvis i händelse av fallissernang i riågoii av de övriga tuberna.
N är schaktet 1 1 har borrats på konventionellt sätt till det bestämda djupet med hjälp av borrutrustningen D, flyttas denna undan från schaktet för att ge plats för hiss- och spännanordningen H, som an- vänds för att fira ned först bottenpluggen 13 med i denna fastgjorda spännlinor 15 och tuber 16 till schaktets ll botten 11A och sedan för- varingsbehållarna 12 och även för att föra ned betong i schaktet och spänna spännlinorna 15.
Till att börja med förs bottenpluggen 13 ned till schaktbottnen 1 1A där den centreras i schaktet 11 så att den kommer att vara så nära koaxiell med schaktet som möjligt. I detta läge fastcementeras den i schaktet med betong som får hårdna under en föreskriven tid.
Därefter förs den första förvaringsbehällaren 12 ned till bottenpluggen 13 tills den vilar på och centrerad på denna. Under nedföringen kan förvaringsbehållaren styras av spännlinorria 15, som hålls vål sträckta under nedföringen. Det är också möjligt att styra förvaringsbehållaren 12 under nedföringen med hjälp av glidelement som är monterade på behållaren och samverkar med schaktväggen l1B (detsamma gäller vid nedföringen av bottenpluggen 13). lO 15 30 532 'B51 13 Den nedförda förvaringsbehällaren 12, som är skrovliggjord av samma skäl som bottenpluggen 13, fastcementeras genom kringgjutning, var- efter ytterligare förvaringsbehàllare 12 förs ned och fixeras på samma sätt.
På detta sätt byggs en delstapel upp i schaktet av en grupp om exem- pelvis fem eller tio förvaringsbehållare 12. Dessa kan med fördel fast- cementeras gemensamt i stället för att fastcementeras individuellt.
Antalet förvaringsbehällare i delstapeln kan eventuellt variera ex.vis i beroende av konstaterade lokala förhållanden i berggrunden.
Innan betongen kring delstapeln har härdnat dragbelastas spännlinor- na 15 med hjälp av domkrafter 17 i hiss- och spännanordningen H, varefter de läses fast i spänt läge med läsorgan 18 representerade av låskilar i fig. 6. När betongen har fått härdna en viss tid avlastas spännlinorna 15 för att páföra betongen en förspänning.
Ovanpå delstapeln, eller eventuellt ovanpå en eller flera ytterligare del- staplar framställda pä samma sätt som den första, placeras en mellan- plugg 19 som liknar bottenpluggen 13 men har mindre diameter än denna, lämpligen samma diameter som förvaringsbehällarna. Mellan- pluggen 19 fixeras mot schaktväggen llB genom kringgjutning med betong.
Uppbyggnaden av stapeln av förvaringsbehällare 13 fortsätter på samma sätt till dess att sektionen L av schaktet ll är fylld. Därefter förseglas schaktet i sektionen, lämpligen med pelare av självkompak- terande betong vilka med lämpliga mellanrum är skilda från varandra av mellanpluggar 19 och eventuellt med en sådan plugg som avslutning till dess att marknivån har nåtts. 10 25 532 QE-'l 14 Slutförvaret kan utvidgas med ytterligare Schakt ll som borras och fylls på samma sätt med ytterligare förvaringsbehållare 12 och sedan förseg~ las. Avståndet mellan schakten väljs så att värmepåverkan från det lag- rade kärnbränslet i ett schakt på den omgivande berggrunden inte når intilliggande schakt.
När slutförvaret 10 är helt fyllt till sin kapacitet eller inte längre behöver utökas kan marken och terrängen vid slutförvaret återställas eller iord- ningställas på lämpligt sätt med hänsyn till estetiska eller andra krav eller häiisyn. Övervakning och kontroll kan också organiseras i enlighet med bestämmelser eller önskemål.
Som lätt inses kan det uppfinningsenliga förfarandet sådant det har beskrivits i det föregående varieras på olika sätt inom omfattningen av det av patentkraven bestämda patentskyddet. Exempelvis kan det vara möjligt och lämpligt med hänsyn till omständigheterna, exempelvis förvaringsbehållarnas storlek och tyngd och utrustningens kapacitet, att varje gång föra ned flera förvaringsbehållare, den ena Staplad på den andra i schaktet. Inom omfattningen av patentskyddet är det också möjligt att göra förvaringsbehållarna så långa att de kan inrymma två bränslepatroner eller motsvarande kärnbränsleenheter på linje i varje förvaringsbehållare med ett lämpligt axiellt mellanrum. så att nedfö- ringen kan ske snabbare. Vidare kan mellanpluggarna sammankopplas med den över eller underliggande förvaringsbehållareii redan före nedföringen.
Claims (6)
1. Förfarande för underjordisk slutförvaring av riskmaterial, särskilt radioaktivt riskavfall, exempelvis känibränsle, varvid det i väsentligen lika cylindriska förvaringsbehållare (12) inneslutna riskmaterialet stap- las och kringgjuts med betong i ett schakt (1 1) som är borrat till ett djup på minst flera hundra meter och har en diameter något större än förvaringsbehêdlarnas (12) tvärmått, och varvid staplingen av förva- ringsbehållarna (12) i schaktet genomförs högst till en nivå som ligger på ett säkerhetsavstånd (F) från schaktets (11) övre ände och schaktet () därefter förseglas med ett förseglingsmaterial (E) som införs i schaktet (1 l) ovanpå stapeln av förvaringsbehållare (12), kännetecknat av föl- jande moment: ~ innan nedföringen av förvaringsbehàllarna (12) i schaktet inleds, nedförs till schaktets (1 1) botten (1 1A) och förankras där en botten- plugg, i vilken ett flertal spännlinor (15), som sträcker sig till schaktets (1 l) övre ände och är fördelade runt schaktväggen (l 1A) och förankrade vid förankringsställen på bottenpluggen (13) runt om dennas periferi, - förvaringsbehållarna (12) förs sedan successivt ned i schaktet (11) innanför spännlinoma (15) med dessa spända och staplas i schaktet (1 1) högst upp till säkerhetsnivån och - spännlinoma (15) förankras vid schaktets (i 1) övre ände sedan schaktet (1 1) har förseglats.
2. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att spännlinorna (15) dragbelastas för att påföra den hårdnade betongen kring de i schaktet (1 1) nedförda förvaringsbehållarna (12) en vertikal förspän- ning.
3. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknat av att sedan en första grupp av förvaringsbehållarna (12) har förts ned i schaktet (1 1) dragbelastas spännlinorna (15) och utfylls utrymmet mellan schaktväg- 10 15 20 532 561 16 gen (1 lB) och behållargruppen med betong, företrädesvis självkompak- terande betong, varefter betongen får hårdna och spännlinorna (15) se- dan avlastas så att betongen kring behållargruppen förspänns.
4. Förfarande enligt patentkrav 3, kännetecknat av att sedan den för- sta gruppen av förvaringsbehållare (12) har förts ned i schaktet (1 1) och betongen i utrymmet mellan schaktväggen (1 lB) och den behållargrup- pen har hårdnat nedförs ytterligare grupper av förvaringsbehållare (12) i schaktet (1 1), och att för varje ytterligare behållargrupp utfylls utrym- met mellan schaktväggen (1 IB) och behållargruppen med betong, drag- belastas spånnlinorna (15) på nytt och avlastas de när betongen kring resp. ytterligare behållargrupp har hårdnat, så att betongen kring be- hållargruppen förspänns.
5. Förfarande enligt patentkrav 4, kännetecknat av att för varje behål- largrupp eller på valda behållargrupper förankras en mellanplugg (19) i schaktväggen (1 lB).
6. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, kännetecknat av att förutom spännlinorna (15) förankras i bottenpluggen (13) minst en tub (16), exempelvis minst en slang och/ eller minst ett rör, för att bilda en eller flera kommunikations- eller övervakningskanaler som sträcker sig till schaktets (1 1] övre ände.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0800401A SE532961C2 (sv) | 2008-02-21 | 2008-02-21 | Förfarande för förvaring av riskmaterial |
EP09711682A EP2245634A1 (en) | 2008-02-21 | 2009-02-17 | A method for storing hazardous materials |
US12/867,906 US20110054234A1 (en) | 2008-02-21 | 2009-02-17 | A Method for Storing Hazardous Materials |
PCT/SE2009/050164 WO2009105014A1 (en) | 2008-02-21 | 2009-02-17 | A method for storing hazardous materials |
CN2009801058261A CN101971268A (zh) | 2008-02-21 | 2009-02-17 | 存储危险材料的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0800401A SE532961C2 (sv) | 2008-02-21 | 2008-02-21 | Förfarande för förvaring av riskmaterial |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE0800401L SE0800401L (sv) | 2009-08-22 |
SE532961C2 true SE532961C2 (sv) | 2010-05-25 |
Family
ID=40985761
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE0800401A SE532961C2 (sv) | 2008-02-21 | 2008-02-21 | Förfarande för förvaring av riskmaterial |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20110054234A1 (sv) |
EP (1) | EP2245634A1 (sv) |
CN (1) | CN101971268A (sv) |
SE (1) | SE532961C2 (sv) |
WO (1) | WO2009105014A1 (sv) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20130106468A (ko) * | 2012-03-20 | 2013-09-30 | 윤한울 | 핵연료봉 매립 시스템 |
CN104143363A (zh) * | 2014-07-08 | 2014-11-12 | 中国核电工程有限公司 | 满足临界安全要求的双层新燃料贮存*** |
EP3281204A4 (en) * | 2015-04-06 | 2019-03-13 | Safe Nuclear Solutions LLC | SYSTEM FOR THE LOW UNDERGROUND STORAGE OF RADIOACTIVE WASTE |
TWI789397B (zh) | 2017-06-05 | 2023-01-11 | 美商深絕公司 | 於地下岩層中儲存危險材料 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4521372A (en) * | 1981-08-26 | 1985-06-04 | Nuclear Monitoring Systems & Management Corporation | Apparatus and method for monitoring stored material |
DE19721188A1 (de) * | 1997-05-21 | 1999-05-12 | Martin Hauck | Atomares Endlager |
US6842150B2 (en) * | 2002-09-18 | 2005-01-11 | Asustek Computer Inc. | Electronic device with automatic antenna |
SE525468C2 (sv) * | 2002-11-29 | 2005-03-01 | Oyster Internat Nv C O H B Man | Behållaranordning för förvaring av riskmaterial, i synnerhet för slutförvaring av kärnbränsle, och sätt för dess framställning |
SE526935C2 (sv) * | 2003-12-30 | 2005-11-22 | Oyster Internat Nv C O H B Man | Behållaranordning för förvaring av riskmaterial, i synnerhet för slutförvaring av kärnbränsle, och sätt för dess framställning |
SE528104C2 (sv) * | 2004-11-24 | 2006-09-05 | Oyster Internat Nv C O H B Man | Kärnkraftanläggning och sätt att uppföra en sådan |
DE102006013836A1 (de) * | 2006-03-24 | 2007-09-27 | Werner Foppe | Verfahren und Vorrichtung zur sicheren Betreibung von Kernkraftwerken durch sichere Endlagerung hochradioaktiver, wärmeproduzierender Abfälle mittels Selbstversenkung im Erdmantel Vorort |
-
2008
- 2008-02-21 SE SE0800401A patent/SE532961C2/sv not_active IP Right Cessation
-
2009
- 2009-02-17 CN CN2009801058261A patent/CN101971268A/zh active Pending
- 2009-02-17 US US12/867,906 patent/US20110054234A1/en not_active Abandoned
- 2009-02-17 WO PCT/SE2009/050164 patent/WO2009105014A1/en active Application Filing
- 2009-02-17 EP EP09711682A patent/EP2245634A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2245634A1 (en) | 2010-11-03 |
CN101971268A (zh) | 2011-02-09 |
WO2009105014A1 (en) | 2009-08-27 |
SE0800401L (sv) | 2009-08-22 |
US20110054234A1 (en) | 2011-03-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101537090B1 (ko) | 폐기물 매설 공법 및 폐기물 수용 컨테이너 | |
US4192629A (en) | System for the storage of radioactive material in rock | |
US4452478A (en) | Nuclear waste storage process and system | |
KR930008246B1 (ko) | 핵 폐기물 포장 설비 | |
FI63091B (fi) | Anlaeggning foer foervaring av radioaktivt material | |
SE532961C2 (sv) | Förfarande för förvaring av riskmaterial | |
SE442927B (sv) | Anleggning for forvaring av radioaktivt material i berg | |
CN104374650A (zh) | 一种测试管桩与注浆土体之间静力剪切特性的试验装置及方法 | |
US20090135986A1 (en) | Nuclear power installation and a method for its construction | |
EP2555203B1 (en) | The system of storage boreholes for storage of a spent nuclear fuel and a method of the storage of the spent nuclear fuel | |
RU2264669C2 (ru) | Способ хранения ядерного топлива и система для изготовления контейнера и для хранения ядерного топлива в нем | |
CN110400649B (zh) | 一种低中水平放射性废物岩洞处置的方法及结构 | |
JP6767854B2 (ja) | 建物の解体材搬出システム | |
NL2009579C2 (en) | Sand bag wind turbine foundation. | |
UA82493C2 (uk) | Контейнерний пристрій для зберігання небезпечних матеріалів, зокрема для остаточного захоронення ядерного палива, спосіб його виготовлення та установка для його виготовлення | |
EP2474002A1 (en) | Method for long term deposit | |
US3465527A (en) | System for the underground storage of liquids | |
KR930008247B1 (ko) | 핵 폐기물 포장 모듈 | |
KR101046515B1 (ko) | 고준위폐기물 포장용기-완충재 일체화 모듈형 처분용기 및 그것을 이용한 고준위폐기물의 처분 시스템 | |
JP6767853B2 (ja) | 建物の解体材搬出システム及び建物の解体材搬出方法 | |
KR930008245B1 (ko) | 폐기물 처리장 | |
RU2404464C1 (ru) | Портал защитной железобетонной оболочки атомной электростанции | |
CN210369074U (zh) | 一种整体式钢结构框架压重堆载体 | |
KR20150007631A (ko) | 핵 폐기물 저장 장치 | |
RU2400847C1 (ru) | Способ демонтажа кессонов из хранилища судов атомно-технологического обслуживания с нештатно размещенными в них дефектными отвс |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |