DE3028040A1 - Storage vessel insert for radioactive liq. waste esp. contg. tritium - contains packing of pref. double walled balls in absorbent material - Google Patents
Storage vessel insert for radioactive liq. waste esp. contg. tritium - contains packing of pref. double walled balls in absorbent materialInfo
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Abstract
Description
Einsatz für einen Lagerbehälter zur Aufnahme Insert for a storage container for receiving
von radioaktiven Abfallflüssigkeiten. of radioactive waste liquids.
Gegenstand der Erfindung ist ein Einsatz für einen Lagerbehälter zur Aufnahme von pumpfähigem bzw. flüssigem radioaktivem Abfall, insbesondere von tritiumhaltigem Wasser.The invention relates to an insert for a storage container Absorption of pumpable or liquid radioactive waste, especially tritium-containing waste Water.
Die in den Bereichen der Kerntechnik oder durch wissenschaftliche Anwendung von radioaktiven Substanzen anfallenden wässrigen Abfallflilssigkeiten müssen von der Biosphäre sicher getrennt werden, Insbesondere müssen tritiumhaltige Abwässer sorgfältig gesichert werden. Solche Wässer sind nur schwierig aufzubewahren, vor allem über lange Zeiträume.Those in the fields of nuclear engineering or through scientific Use of aqueous waste liquids generated from radioactive substances must be safely separated from the biosphere, in particular tritiated Sewage must be carefully secured. Such waters are difficult to store, especially over long periods of time.
Bisher sind tritiumhaltige Abwässer meistens an die Vorfluter abgegeben worden oder durch teilweises Verdampfen in die Atmosphäre gelangt. Entsprechend den verschärften gesetzlichen Bestimmungen sind hier Jedoch sehr enge Grenzen gesetzt, so daß zukünftig ganz berwiegnd die sichere Lagerung gefordert ist.So far, tritium-containing wastewater has mostly been discharged to the receiving waters or released into the atmosphere through partial evaporation. Corresponding However, there are very narrow limits to the stricter legal provisions, so that in the future, safe storage will predominantly be required.
Die ebenfalls diskutierte Lagerung solcher Abwässer in tiefen geologischen Formationen setzt die Existenz geeigneter Strukturen - möglichst am Ort des Anfalls vor allem großer Abwassermengen - voraus. Die Voraussetzungen sind jedoch nur selten gegeben.The also discussed storage of such wastewater in deep geological Formations presupposes the existence of suitable structures - if possible at the location of the attack especially large amounts of wastewater - ahead. However, the prerequisites are rare given.
Auch ist vorgeschlagen worden, radioaktive Abwässer in Fässern durch Binden an Sorelzement zu fixieren (DE-OS 28 42 475). Diese Zemente erweisen sich aber als instabil gegen Wasser und Salzlösungen, z. B. Carnallitlauge, so daß sie keine sichere Barriere im Störfall darstellen.It has also been proposed to carry radioactive waste water through drums To fix binding to Sorel cement (DE-OS 28 42 475). These cements turn out to be but as unstable to water and saline solutions, e.g. B. Carnallitlauge, so that they do not represent a safe barrier in the event of an accident.
Aus dem gleichen Grund, aber auch wegen des fallweisen Druckanstieges von Gasen, die durch Radiolyse entstehen, hat sich auch die Aufbewahrung von flüssigen radioaktiven Abfällen über längere Zeiträume in Ublichen Tanks nicht bewährt.For the same reason, but also because of the occasional pressure increase The storage of liquids has also changed from gases produced by radiolysis radioactive waste in conventional tanks for long periods of time not proven.
Es ist weiter vorgeschlagen worden, radioaktive Abwässer durch Granulieren bzw. Pelletisieren an eine saugfähige körnige Substanz zu binden und nachfolgend mit einem Polymerisat zu überziehen, um den Wasseraustritt zu vermeiden (DE-OS 28 19 086). Langfristig stellt aber auch ein Kunststoffüberzug keine ausreichende Barriere für den Wasserdampf dar. Nachteilig ist ferner, daß nur relativ geringe Abwassermengen pro Volumeneinheit gebunden werden können.It has also been proposed to granulate radioactive waste water or pelletizing to bind to an absorbent granular substance and subsequently to be coated with a polymer in order to avoid the escape of water (DE-OS 28 19 086). In the long term, however, even a plastic coating does not provide a sufficient barrier for the water vapor. Another disadvantage is that only relatively small amounts of waste water can be bound per unit volume.
Ein gegenüber den obengenannten Verfahrensweisen relativ sicherer Einschluß speziell von Tritium wird erreicht durch chemische Fixierung von Tritium im Molekülverband polymerer Kohlenwasserstoffe (BNWL-B-430 vom 15.05.75) über die Reaktion von tritiiertem Wasser mit Calciumcarbid unter Bildung von Azetylen und dessen Polymerisationsprodukten. Dieser relativ sichere Einschluß wird somit nachteilig nur erreicht durch verfahrenstechnisch aufwendige und explosionsgefährliche Zwischenstufen. Dieselbe ungünstige Voraussetzung für die Lagerung von Polymeren stellt die dafür erforderliche Erzeugung von elementarem Wasserstoff bzw. Tritium, etwa durch Elektrolyse von tritiiertem Wasser, dar.Relatively safer than the above-mentioned procedures Inclusion of tritium in particular is achieved by chemical fixation of tritium in the Molecular Association of Polymeric Hydrocarbons (BNWL-B-430 from 05.15.75) via the Reaction of tritiated water with calcium carbide to form acetylene and its polymerization products. This relatively safe containment thus becomes disadvantageous only achieved through technically complex and explosive intermediate stages. The same unfavorable prerequisite for the storage of polymers is required for this required generation of elemental hydrogen or tritium, for example by electrolysis of tritiated water.
Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Einsatz für einen Lagerbehälter zur Aufnahme von pumpfähigem bzw. flüssigem radioaktivem Abfall, insbesondere von tritiumhaltigem Wasser, zu schaffen, der die Lagerung huber längere Zeiträume ermöglicht, den gestiegenen Sicherheits- und Umweltaspekten Rechnung trägt, relativ große Abfallmengen pro Lagereinheit aufnimmt und dabei sehr stabil ist.It was therefore an object of the present invention to provide a use for a storage container to hold pumpable or liquid radioactive waste, especially of tritiated water, which can be stored for a longer period of time Allows periods of time that takes into account the increased safety and environmental aspects, takes up relatively large amounts of waste per storage unit and is very stable.
Die Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Einsatz aus kugelförmigen Containern besteht, die in hexagonal dichtester räumlicher Packung angeordnet und mit einem zentralen Befülleitungssystem verbunden sind.The object was achieved according to the invention in that the insert consists of spherical containers, which are packed in a hexagonal, densely packed are arranged and connected to a central filling line system.
Der erfindungsgemäße Einsatz wird nachstehend anhand der schematischen Abbildungen I und II beispielhaft näher erläutert.The use according to the invention is illustrated below with reference to the schematic Illustrations I and II explained in more detail by way of example.
In einem Lagerbehälter (13) befindet sich ein erfindungsgemäßer Einsatz (1), bestehend aus kugelförmigen Containern (2), die in hexagonal dichtester räumlicher Packung in mehreren Etagen angeordnet und mit einen zentralen Befülleitungssystem (3) verbunden sind. Der Einsatz (1) ist mit Halteelementen zum Ein- und Umsetzen versehen, gegebenenfalls auch mit Füßen und Zentriervorrichtungen, die die zentrische Position des Einsatzes im Lagerbehälter (13) gewährleisten.An insert according to the invention is located in a storage container (13) (1), consisting of spherical containers (2), which are densely spaced in hexagonal Pack arranged in several levels and with a central filling line system (3) are connected. The insert (1) has holding elements for inserting and transferring provided, if necessary with feet and centering devices that the centric Ensure the position of the insert in the storage container (13).
Der Einsatz (1) ermöglicht eine maximale Volumennutzung innerhalb des Lagerbehälters, wobei es besonders vorteilhaft ist, den Zwischenraum (12) zwischen dem Lagerbehälter (13) und den befüllten Containern (2) zur Fixierung bzw. zur Verbesserung der mechanischen Stabilität mit einem sich verfestigenden Material auszufüllen, beispielsweise mit Zement oder Bitumen.The insert (1) enables maximum volume utilization within of the storage container, wherein it is particularly advantageous, the space (12) between the storage container (13) and the filled containers (2) for fixation or improvement the mechanical stability to be filled with a solidifying material, for example with cement or bitumen.
Es entsteht somit ein Mehrbarrierensystem aus mit dem besonders stabilen kugelförmigen Containern (2), dem verfestigten Material im Zwischenraum (12) und der Wand des Lagergefäßes (13).This creates a multi-barrier system with the particularly stable one spherical containers (2), the solidified material in the space (12) and the wall of the storage vessel (13).
Die Raumausnutzung läßt sich durch die Verwendung eines Einsatzes mit verschiedenem Kugeldurchmesser oder von Kugelform-ähnlichen Containern, die z. B. in die Zwischenräume größere Kugelcontainer positioniert werden, optimieren.The use of space can be achieved by using an insert with different spherical diameters or spherical-like containers that z. B. in the spaces larger ball containers positioned optimize.
Die kugelförmigen Container (2) des Einsatzes bestehen aus wasser- und wasserdampfundurchlässigen Materialien, wie z. B.The spherical containers (2) of the insert consist of water- and water vapor impermeable materials, such as. B.
aus rostfreiem Stahl, Aluminium oder stoßfestem Glas. Der Aufbau des zentralen Befülleitungssystems (3) aus einer Hauptleitung (4) mit einem Befüll-Anschluß (5) und aus strahlenförmig ausgehenden Nebenleitungen (6) ist besonders günstig. Die kugelförmigen Container (2) des erfindungsgemäusen Einsatzes (1) sind an die Nebenleitungen angeschweißt, fallweise auch gelötet, angeschraubt oder angeflanscht.made of stainless steel, aluminum or shockproof glass. The structure of the central filling line system (3) from a main line (4) with a filling connection (5) and secondary lines (6) emerging radially is particularly favorable. The spherical container (2) of the insert (1) according to the invention are attached to the Secondary lines welded on, sometimes also soldered, screwed on or flanged on.
Das Einfüllen des flüssigen radioaktiven Abfalls wird erleichtert durch vorheriges .Evakuieren des Einsatzes (1), wobei die Kugelform der Container (2) sich zusätzlich vorteilhaft auswirkt. Auch das Entleeren des Einsatzes auch nach langen Lagerzeiten ist problemlos. Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß das Befülleitungssystem (3) auch Belüftungsleitungen und andere erforderliche an sich bekannte Einrichtungen enthält. Je nach Auslegung des Befülleitungssystems (3) und der Befüllöffnungen der kugelförmigen Container (2) können auch weniger dUnnflüssige, jedoch pumpfähige Abfälle eingebracht werden.The filling of the liquid radioactive waste is made easier by prior evacuation of the insert (1), the spherical shape of the container (2) has an additional beneficial effect. Also emptying the insert too after long periods of storage is problem-free. It is within the scope of the invention that the Filling line system (3) also ventilation lines and other required per se contains known facilities. Depending on the design of the filling line system (3) and the filling openings of the spherical container (2) can also contain less fluid, however, pumpable waste is introduced.
Somit ist der erfindungsgemäße Einsatz (1) als Mehrwegeinschluß, auch eingebettet und fixiert im Lagerbehälter (13) oder einen anderen geeigneten Abschirmbehälter, hervorragend geeignet. Das Einfüllen und das Entleeren oder Umfüllen des flüssigen radioaktiven Abfalls einschließlich von geeignetem pumpfähigem radioaktivem Abfall sowie die Handhabung des Einsatzes ganz allgemein sind weitgehend automatisierbar und auch problemlos fernbedienbar, ohne Gefährdung des Bedienungspersonals.Thus, the insert (1) according to the invention as a reusable enclosure, too embedded and fixed in the storage container (13) or another suitable shielded container, excellently suited. Filling and emptying or Decanting of liquid radioactive waste including suitable pumpable radioactive waste Waste and the handling of the insert in general can largely be automated and can also be operated remotely without any problems, without endangering the operating personnel.
Mit dem erfindungsgemäßen Einsatz (1) ist es mölgich, radioaktive Flüssigkeiten, vornehmlich tritiumhaltige Wässer und Lösungen, die radioaktive Substanzen enthalten, welche durch Zerfall eine gasförmige Komponente abgeben, durch deren Ausbreitung und nachfolgenden weiteren Zerfall eine Ausbreitung von Radioaktivität ermöglicht würde, wie z. B. thoriumhaltige Lösungen, wo durch Entweichen von des kurzlebigen Radon 220 (Thoron) und dessen Zerfall energiereiche Folgeprodukte gebildet werden, auch radioaktive organische Flüssigkeiten mit einem Dampfdruck >1 mbar in die auch wegen ihrer Formstabilität günstigen kugelförmigen Container (2) einzubringen.With the insert (1) according to the invention it is possible to use radioactive Liquids, mainly tritiated waters and solutions containing radioactive substances contain, which give off a gaseous component through decomposition, through their Spread and subsequent further decay is a spread of radioactivity would be made possible, such. B. thorium-containing solutions, where by escape of des short-lived radon 220 (thoron) and its decay formed high-energy by-products radioactive organic liquids with a vapor pressure> 1 mbar to be introduced into the spherical container (2), which is also favorable because of its dimensional stability.
Eine für manche Fälle besonders günstige Abwandlung des Einsatzes (1) besteht darin, das Innere (14) der kugelfonLQpn Container (2) vor der Aufnahme des flüssigen Abfalls mit einem saugfähigem Material zu füllen, welches den Abfall einsaugt und fixiert. Als saugfähiges Material sind z. B.A particularly favorable modification of the insert for some cases (1) Consists of the inside (14) of the kugelfonLQpn container (2) prior to inclusion of the liquid waste to fill with an absorbent material, which the waste sucked in and fixed. As an absorbent material, for. B.
organische bzw. anorganische Fasern und Blähton geeignet.organic or inorganic fibers and expanded clay are suitable.
Die Adhäsionskräfte bzw. die Kapillarkräfte stellen quasi eine zusätzliche Schutzbarriere im Gesamtsystem dar. Diese Abwandlung erfolgt vorteilhafterweise häufig in solchen Fällen, wenn der Abfall nicht zwischen-, sondern gleich endgelagert werden soll.The adhesive forces or the capillary forces are, as it were, an additional one A protective barrier in the overall system. This modification is advantageously carried out often in such cases, when the waste is not stored temporarily but immediately disposed of shall be.
Besonders vorteilhaft ist, wenn die kugelförmigen Container (2) und fallweise auch das zentrale Befülleitungssystem (3) doppelwandig ausgestattet sind und dabei insbesondere der durch die Doppelwand gebildete Zwischenraum (7, 8) mit einem Prüfanschluß (9) verbunden ist. Der Prüfanschluß (9) befindet sich wie auch der Befüllanschluß (5) in einem nicht mit Fixierungsmaterial ausgefüllten Raum (16), der mit einer Abdeckung (15), die sich auch im Deckel des Lagerbehälters (13) befinden kann, abgedeckt ist. Damit ist nicht nur eine zusätzliche Barriere vorhanden, sondern es ist auch möglich, über den Prüfanschluß (9) die Integrität der Container (2) und des Befülleitungssystems (3) auf bequeme Weise durch Aktivitäts- oder Leckmessungen zu kontrollieren. So ist eine sichere laufende Uberwachung entsprechender Zwischen- und Endlager durchführbar. Als besonders günstig hat sich herausgestellt, zumindest die äußere Wand (10) der doppelwandigen kugelförmigen Container (2) und/oder des zentralen Befülleitungssystem (3) aus rostfreiem Stahl herzustellen. Ebenfalls vorteilhaft ist die Verwendung der inneren Wand (11) aus stoßfestem Glas.It is particularly advantageous if the spherical container (2) and in some cases the central filling line system (3) are also double-walled and in particular the intermediate space (7, 8) formed by the double wall a test connection (9) is connected. The test connection (9) is also located the filling connection (5) in a space (16) not filled with fixing material, the one with a cover (15), which is also located in the lid of the storage container (13) can, is covered. This means that there is not only an additional barrier, but also it is also possible to check the integrity of the container (2) via the test connection (9) and the filling line system (3) in a convenient manner by means of activity or leak measurements to control. Safe ongoing monitoring of corresponding interim and repository feasible. It turned out to be particularly cheap, at least the outer wall (10) of the double-walled spherical container (2) and / or des central filling line system (3) made of stainless steel. Also beneficial is the use of the inner wall (11) made of impact-resistant glass.
In verschiedenen Fällen ist es auch vorteilhaft, wenn das Fixierungsmaterial im Zwischenraum (12) zumindest teilweise aus saugfähigem Material besteht, das vor allem bei gewaltsamen Beschädigungen des Einsatzes (1) ein zusätzliches Notaufnahme-Reservoir darstellt.In various cases it is also advantageous if the fixation material in the intermediate space (12) at least partially consists of absorbent material that is in front of an additional emergency room reservoir, especially in the event of violent damage to the insert (1) represents.
Der erfindungsgemäße Einsatz verbindet den Vorteil des Mehrbarrieren-Sicherheitssystems mit dem einer größeren Sicherheit gegen das Auslaufen von radioaktiver Flüssigkeit, ferner mit dem einer guten Raumausnutzung, die besser ist als bei der bekannten Verfestigung mit Zement, bei der wegen der Wasserdampfabgabe aus Betonblöcken bekanntlich nur mit einem begrenzten Wasser/Zement-Verhältnis gearbeitet werden darf. So ist Je nach Auslegung der kugelförmigen Container (2) und des Lagerfasses eine Raumausnutzung bis zu Werten um 60 , für den radioaktiven Flüssigabfall erreichbar.The use according to the invention combines the advantage of the multi-barrier safety system with greater security against leakage of radioactive liquid, also with a good use of space, which is better than the known Solidification with cement, which is known because of the release of water vapor from concrete blocks only a limited water / cement ratio may be used. So is Space utilization depending on the design of the spherical container (2) and the storage barrel up to values around 60, achievable for radioactive liquid waste.
Weitere Vorteile sind die Formstabilität der Kugelform, wobei sich das optimale Oberflächen/Volumenverhältnis auch günstig auf Korrosions- und andere Oberflächenaspekte auswirkt, und die bequeme Integritätskontrolle während der Lagerzeit.Further advantages are the dimensional stability of the spherical shape, whereby the optimal surface / volume ratio also has a favorable effect on corrosion and others Surface aspects, and the convenient integrity control during storage time.
Somit ermöglicht der erfindungsgemäße Einsatz in hervorragendem Maße die Langzeitzwischen- und -endlagerung radioaktiver flüssiger Abfälle.The use according to the invention thus makes it possible to an outstanding degree the long-term interim and final storage of radioactive liquid waste.
Claims (9)
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|---|---|---|---|
| DE19803028040 DE3028040C2 (en) | 1980-07-24 | 1980-07-24 | Arrangement for the storage of radioactive waste liquids |
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| DE19803028040 DE3028040C2 (en) | 1980-07-24 | 1980-07-24 | Arrangement for the storage of radioactive waste liquids |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3028040A1 true DE3028040A1 (en) | 1982-03-04 |
| DE3028040C2 DE3028040C2 (en) | 1984-08-23 |
Family
ID=6107995
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| DE19803028040 Expired DE3028040C2 (en) | 1980-07-24 | 1980-07-24 | Arrangement for the storage of radioactive waste liquids |
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| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3028040C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4749520A (en) * | 1985-04-16 | 1988-06-07 | Kraftwerk Union Aktiengesellschaft | Method for producing casks capable of ultimate storage with radioactive waste, and cask produced in accordance with this method |
| EP0269885A1 (en) * | 1986-11-13 | 1988-06-08 | Siemens Aktiengesellschaft | Container, especially for radioactive matter |
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| FR1452666A (en) * | 1965-06-18 | 1966-04-15 | Lyonnaise De Plomberie Ind Soc | Improvements to châteaux for the transport of dangerous liquids |
-
1980
- 1980-07-24 DE DE19803028040 patent/DE3028040C2/en not_active Expired
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| US4836975A (en) * | 1986-11-13 | 1989-06-06 | Alkem Gmbh | Container, in particular for a radioactive substance |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3028040C2 (en) | 1984-08-23 |
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