CH629329A5

CH629329A5 - Ultimate storage container for radioactive waste

Info

Publication number: CH629329A5
Application number: CH610578A
Authority: CH
Inventors: Wilhelm Hempelmann; Manfred Schuchardt; Franz Schilling
Original assignee: Kernforschungsz Karlsruhe
Priority date: 1977-06-10
Filing date: 1978-06-05
Publication date: 1982-04-15
Also published as: DE2726335C2; NL190589C; DE2726335A1; AT365845B; NL7806235A; JPS6125120B2; NL190589B; JPS5416100A; ATA389978A

Description

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2 2nd

PATENTANSPRÜCHE können. PATENT CLAIMS can.

1. Endlagerbehälter für radioaktive Abfälle, bestehend aus Die derzeitige Endlagerung radioaktiver Stoffe verläuft mehreren, ineinander geschachtelten Behältern, von denen etwa wie folgt: 1. Repository for radioactive waste, consisting of The current repository for radioactive materials runs several nested containers, of which approximately as follows:

mindestens einer ein Doppeldeckelverschlusssystem aufweist, Die bei den Betreibern anfallenden mittelaktiven Abfälle, mittels welchem er mit der Beladeöffnung einer Beschickungs- 5 vornehmlich Reaktorschrott, werden mit Spezialbehältern zu zelle verbindbar ist, wobei der erste Behälter ein konventionel- einer Verarbeitungszelle gebracht und dort in einer heissen 1er, sogenannter verlorener Behälter ohne oder mit besonderer Zelle in die endlagerungsgerechte Verpackung überführt. Die-Abschirmung ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten ses Verfahren ist wegen des doppelten Transportes und den mit Behälter (2,4) ein weiterer, zweiter Behälter ( 1 ) angeordnet ist, der Zellenarbeit verbundenen hohen Kosten unwirtschaftlich, der als dickwandiger Abschirmbehälter mit oder ohne zusätzli- 10 Darüber hinaus müssen tritiumhaltige Abfälle weiterhin gela-chem gasdichtem Verschluss (6,7) ausgebildet ist und in dem gert werden. Hoch plutonium- oder kernbrennstoffhaltige ersten Behälter (2,4) mittels einer Füllung (10,19) fixiert ist. Abfälle müssen ebenfalls in einer Zelle in endlagerungsge- at least one has a double-lid closure system, the medium-active waste generated by the operators, by means of which it is used to load the loading opening of a feed 5, primarily reactor scrap, can be connected to cells with special containers, the first container being brought to a conventional processing cell and there in a hot one 1, so-called lost container without or with a special cell transferred to the packaging suitable for final storage. The shielding is characterized in that in the first method, because of the double transport and the additional, second container (1) arranged with container (2, 4), the high costs associated with cell work are uneconomical, as a thick-walled shielding container with or without additional 10 In addition, tritium-containing waste must continue to be designed and sealed in the gas-tight closure (6,7). Highly plutonium or nuclear fuel-containing first container (2,4) is fixed by means of a filling (10,19). Waste must also be disposed of in a cell in

2. Endlagerbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekenn- rechte Portionen zerlegt und auf viele Abfallfässer verteilt wer-zeichnet, dass um die zwei Behälter (1,2 bzw. 1,4) zusammen den. Dieses herkömmliche Endlagerungsverfahren ist nun rela-eine weitere, zusätzliche, behälterartige Abschirmung ange- is tiv aufwendig und unwirtschaftlich; darüber hinaus kann ein bracht ist, die aus einem einfachen, dickwandigen Topf (23) mit Teil der Abfälle mit den vorhandenen technischen Einrichtun-Deckel (27) aus Stahl oder Blei besteht. gen einer sachgerechten Endlagerung nur schlecht zugeführt 2. Repository container according to claim 1, characterized in that the portions are dismantled and distributed over many waste barrels, that around the two containers (1, 2 or 1, 4) together. This conventional final storage method is now relatively complex and uneconomical; In addition, one can bring, which consists of a simple, thick-walled pot (23) with part of the waste with the existing technical device cover (27) made of steel or lead. poorly supplied for proper final storage

3. Endiagerbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekenn- werden. 3. end storage container according to claim 1, thereby to be identified.

zeichnet, dass die zusätzliche Abschirmung aus einem vergos- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist nun, einen End- records that the additional shielding from a potted object of the present invention is now an end

senen, verlorenen Betonbehälter (24) mit vergossenem Deckel- 20 lagerbehälter zu schaffen, mit welchem radioaktive Abfälle, die abschluss (26) besteht. mit dem z. Zt. vorhandenen technischen Einrichtungen einer to create his lost concrete container (24) with a poured lid storage container, with which radioactive waste, the closure (26) exists. with the z. Technical equipment currently available

4. Endlagerbehälter nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch Endlagerung nicht zugeführt werden können, so verpackbar gekennzeichnet, dass der Verschlussdeckel (13) des ersten sind, dass eine Endlagerung und ein Transport auf einfache Behälters (2,4) mit dem Behälterkörper gasdicht verschweisst Weise ermöglicht wird. Ferner hat die Erfindung zur Aufgabe, ist. 25 die jetzt praktizierten Methoden der Verpackung und des 4. repository according to claims 1 to 3, thereby final storage can not be supplied, packaged so characterized that the closure cover (13) are the first that final storage and transport on simple containers (2,4) welded gas-tight to the container body Way is made possible. Another object of the invention is. 25 the methods of packaging and packaging now practiced

5. Endlagerbehälter nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch Transportes sowie der Endlagerung wirtschaftlicher zu gestal-gekennzeichnet, dass der zweite Behälter (1 ) mit einer strahlen- ten. 5. repository according to claims 1 to 4, thereby transport and the final storage economically gestal-marked that the second container (1) with a radiant.

beständigen Dichtung, z. B. Kupfer oder Weicheisen, als zusätz- Diese Aufgabe wird durch den kennzeichnenden Teil des liehen gasdichten Verschluss versehen ist. Patentanspruches 1 gelöst. resistant seal, e.g. B. copper or soft iron, as additional This task is provided by the characteristic part of the loan gas-tight closure. Claim 1 solved.

6. Endiagerbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 30 Der besondere Vorteil der Erfindung besteht nun darin, zeichnet, dass der zweite Behälter ( 1 ) in dem ersten Behälter (2, dass es mit dem erfindungsgemässen Behälter möglich ist, 6. The end storage container according to claim 1, characterized in that the special advantage of the invention consists in the fact that the second container (1) in the first container (2, that it is possible with the container according to the invention,

4) mittels einer Beton- oder Bitumenfüllung fixiert ist. erheblich grössere Tritiumaktivitäten oder Kernbrennstoffakti- 4) is fixed with a concrete or bitumen filling. significantly larger tritium activities or nuclear fuel

vitäten in der Tieflagerungsstätte einzulagern, als es mit den herkömmlichen Behältern möglich ist. Es können damit radio- 35 aktive Abfälle in verlorenen Abschirmungen transportiert werden, die bisher nur in Abschirmbehältern, z. B. in grossen Sam-• meltransportbehältern, transportiert werden konnten. Ausser-Die Erfindung betrifft einen Endiagerbehälter für radioak- dem wird durch die Erfindung ermöglicht, radioaktive Abfälle, tive Abfälle, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. die wegen ihrer speziellen Probleme für die Tieflagerungsstätte vities in the deep storage facility than is possible with the conventional containers. It can be used to transport radioactive waste in lost shields, which were previously only in shielding containers, e.g. B. in large collection • transport containers, could be transported. Except for the invention, a storage container for radioactive waste is made possible by the invention, radioactive waste, tive waste, according to the preamble of patent claim 1, because of its special problems for the deep-bed storage facility

Die betriebliche Praxis der Endlagerung radioaktiver 40 in Form eines Salzstockes bisher nur in sehr beschränktem Abfälle hat gezeigt, dass die vorhandenen, verlorenen Masse eingelagert werden konnten, in höheren Konzentratio- The operational practice of the final storage of radioactive 40 in the form of a salt dome has so far shown only very limited waste that the existing, lost mass could be stored, in higher concentrations.

Abschirmbehälter häufig wegen der durch die technischen Ein- nen einlagern zu können. Shielding containers can often be stored because of the technical requirements.

richtungen der Lagerstätte gegebenen Massbeschränkungen in Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand ihrer Abschirmstärke nicht ausreichend sind. Da die Behälter von Ausführungsbeispielen der Fig. 1 bis 3 näher erläutert, wegen der beschränkten Aussenabmessungen nicht beliebig 45 Es zeigen: Direction of the deposit given dimensional restrictions in details of the invention will not be sufficient in the following based on their shielding strength. Since the containers of the exemplary embodiments in FIGS. 1 to 3 are explained in more detail, not arbitrarily because of the limited external dimensions.

vergrössert werden können, kann eine höhere Abschirmwir- Fig. 1 einen Endiagerbehälter als Kombination in einem für kung nur durch Material mit höherer Dichte erreicht werden. die Meeresversenkung vorgesehenen Aussenbehälter, Aus verschiedenen technischen Gründen ist es oft nicht mög- Fig. 2 einen Endiagerbehälter als Kombination in einem lieh, mittelaktive Abfälle an den Abfallstationen so in Abfallfäs- Rollreifenfass mit zusätzlicher dickwandiger Stahlabschir-ser zu verpacken, dass die Abfallfässer aussen sauber sind und so mung, und die Behälter in einem Zustand sind, der einen Transport in den Fig. 3 einen Endiagerbehälter als Kombination in einem sogenannten Sammeltransportbehältern gestattet. Ausserdem Rollreifenfass mit zusätzlicher dicker und verlorener Betonabkann es unter Umständen wegen der sehr hohen Kosten für schirmung. 1 can be achieved as a combination in one for kung only by material with a higher density. 2, an end storage container as a combination in a loan, medium-active waste at the waste stations in such a waste drum roller tire barrel with an additional thick-walled steel shield that the waste barrels clean on the outside are and so mung, and the containers are in a state that allows a transport in Fig. 3 an end storage container as a combination in a so-called collective transport containers. In addition, it can possibly be a roller tire barrel with additional thick and lost concrete due to the very high cost of shielding.

den Transport und für die Einlagerung radioaktiver Abfälle mit Kernstück der Erfindung ist der in allen drei Figuren bzw. Hilfe der Sammeltransportbehälter wirtschaftlicher sein, verlo- 55 Behälterkombinationen vorgesehene Innenbehälter 1. Der rene Abschirmbehälter zu verwenden. Aus diesem Grund wur- Behälter 1 ist geeignet, als Einstellbehälter für ein Rollreifenden verlorene Abschirmbehälter aus Beton entwickelt, die seit fass 4 oder in den Behälter 2 benützt zu werden. Der Behälter 1 mehreren Jahren mit gutem Erfolg eingesetzt werden. Ein besitzt eine Abschirmung 5 aus etwa 120 mm Gussstahl. Der the transport and for the storage of radioactive waste with the centerpiece of the invention, the inner container 1 provided in all three figures or with the aid of the collective transport container is more economical, to use 55 container combinations. Use the shielding container. For this reason, container 1 has been developed as a setting container for a roller-blind concrete shielding container that has been used since 4 or in container 2. The container 1 can be used several years with good success. One has a shield 5 made of approximately 120 mm cast steel. The

Nachteil dieser Betonbehälter ist, dass sie wegen der beim Behälter 2 kann zwei Ausführungen aufweisen. In der ersten The disadvantage of this concrete container is that it can have two versions because of the container 2. In the first

Beton nur in beschränktem Masse erreichbaren spezifischen eo Ausführung wird er als reiner Abschirmbehälter ohne weitere Gewichte in ihrer Abschirmung häufig nicht ausreichend sind. Bearbeitung vorgesehen. In diesem Falle werden in dem Behäl-Ausserdem sind diese Betonbehälter aus technischen Gründen ter 1 nur radioaktive Abfälle eingebracht, die keine gasförmi-nicht gasdicht zu erstellen. gen Stoffe, z. B. Tritium, abgeben. In einer zweiten, äusserlich Concrete, which can only be reached to a limited extent, is a specific shielding container that is often not sufficient as a shielding container without additional weights. Processing provided. In this case, these concrete containers are also brought in for technical reasons ter 1 only radioactive wastes that are not gas-non-gastight. against substances, e.g. B. tritium. In a second, externally

Ein weiteres Problem ist dadurch gegeben, dass gewisse weitgehend identischen Ausführung wird der Behälter 1 mit gasförmige radioaktive Stoffe oder radioaktive Stoffe, die bei 6.5 einer bearbeiteten Dichtfläche 6 versehen, die durch eine längerer Lagerung und Erhitzung gasförmige radioaktive metallische Dichtung 7 ergänzt wird. Auf diese Weise kann der Another problem arises from the fact that certain largely identical designs are used to provide the container 1 with gaseous radioactive substances or radioactive substances, which are provided with a machined sealing surface 6, which is supplemented by prolonged storage and heating of the gaseous radioactive metallic seal 7. In this way, the

Stoffe, z. B. Tritium, abgeben, aus bergmännischen Gründen in Behälter 1 sehr hohen Drücken widerstehen. Beide Behälter-der Tieflagerstätte eines Salzstockes nicht gelagert werden formen sind äusserlich identisch. In der zweiten Ausführung ist Fabrics, e.g. B. tritium, give, for mining reasons in container 1 withstand very high pressures. Both containers - the deep deposit of a salt dome can not be stored are externally identical. In the second version is

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der Behälter 1 zur Aufnahme von tritiumhaltigen oder plutoni- 19 fixiert. Die Füllung 19 kann aus Beton verschiedener Dichte umhaltigen Abfällen mit Aktivitäten, die oberhalb der derzeit ebenso wie aus Bitumen oder glaskeramischem Material beste-gültigen Grenzen der Einlagerungsbedingungen im Endlager hen. Das Fass 4 ist ähnlich wie der Behälter 2 in Fig. 1 mit der liegen, geeignet. unteren Hälfte 20 eines nicht beschriebenen Doppeldeckelsy- the container 1 is fixed for receiving tritium-containing or plutonic 19. The filling 19 can contain concrete of various densities containing activities with activities which are above the currently valid limits of the storage conditions in the repository, just like bitumen or glass-ceramic material. The barrel 4 is similar to the container 2 in Fig. 1 with the, suitable. lower half 20 of a double-lid system not described

Der Behälter 1 hat einen nutzbaren Innenraum 9 von etwa 5 sternes verschlossen, welches zusammen mit dem Fasstrage-12,5 dm3 und ist mit einem verschraubbaren Abschirmdeckel 8 ring 21 und dem Flansch 22 des Fasses 4 dichtend angeschraubt verschlossen. In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist ist. The container 1 has a usable interior 9 of about 5 stars closed, which together with the barrel stretcher-12.5 dm3 and is sealed with a screwable shielding cover 8 ring 21 and the flange 22 of the barrel 4. In the embodiment shown in FIG.

der Behälter 1 in den Behälter 2 eingestellt und in ihm mittels Der Behälter 1 in dem Rollreifenfass 4 oder in einem ähnli- the container 1 is placed in the container 2 and in it by means of the container 1 in the roller barrel 4 or in a similar

einer Beton- oder Bitumenfüllung 10 fixiert. Dieser Behälter 2 chen, nicht dargestellten Behältnis, ist nun in eine zusätzliche hat einen nutzbaren Innenraum 11 von etwa 102 cm3 und wiegt io Abschirmung in Form eines weiteren Behälters 23 eingebracht, mit eingestelltem Innenbehälter 1 etwa 31. Dieses Mass ist Der Behälter 23 mit Deckel 27 dient hier als Abschirmung zur durch die bei der Meeresversenkung vorgeschriebene Einlagerung von mittelaktiven Abfällen mit höherer Dosislei- a concrete or bitumen filling 10 fixed. This container 2 chen, not shown, is now in an additional has a usable interior 11 of about 102 cm3 and weighs io shielding introduced in the form of another container 23, with the inner container 1 set about 31. This measure is the container 23 with a lid 27 serves here as a shield for the storage of medium-active waste with higher

Gewichtsbeschränkung gegeben. Der Behälter 2 weist eine stung in einer Tieflagerstätte. Er ist daher ohne Dichtung so Abschirmung aus Grauguss auf. gebaut, dass in jedem Fall in den Behälter ein dichter Innenbe- Weight restriction given. The container 2 has a stung in a deep deposit. It is therefore shielded from gray cast iron without a seal. built in such a way that a tight interior

Der Behälter 2 ist mit zwei Deckeln 12 und 13 verschlossen, 15 hälter, z. B. ein Rollreifenfass 4, eingestellt werden muss. Um wobei der äussere Deckel 13 ein normaler mit Schrauben 14 den Behälter billig auszuführen, ist der Verschluss als zwei tan-befestigter und mit der Dichtung 15 abgedichteter Abschirm- gential angeordnete Bolzen ausgebildet. Auf diese Weise kann deckel ist. Der innere Deckel 12 ist der untere, verlorene Teil eine genaue Bearbeitung des Behälters vermieden werden. Der eines hier nicht näher beschriebenen, jedoch bekannten Dop- Behälter ist mit dem eingestellten Rollreifenfass 4 oder 51 peldeckelsystems für den kontaminationsfreien Anschluss an 20 schwer und entspricht damit den zulässigen Grenzen für die Öffnungen von kontaminierten Räumen, z. B. Beladezellen Einlagerung von verlorenen Abschirmbehältern. The container 2 is closed with two lids 12 and 13, 15 containers, e.g. B. a roller tire barrel 4 must be set. In order to make the outer lid 13 a cheap one with screws 14, the closure is designed as two tan-fastened bolts which are sealed with the seal 15 and are arranged as shielding potentials. In this way the lid is. The inner lid 12 is the lower, lost part of avoiding precise processing of the container. The one not described here, but known Dop container is difficult with the set roller barrel 4 or 51 peldeckelsystems for the contamination-free connection to 20 and thus corresponds to the permissible limits for the openings of contaminated rooms, for. B. Loading cells storage of lost shielding containers.

oder dergleichen. Der Deckel 12 verbleibt bei der Endlagerung Eine ähnliche, prinzipiell gleiche Behälterausbildung zeigt im Behälter 2, nachdem er seine Funktion beim Beladevorgang Fig. 3. Hier ist dasselbe Fass, wie das in der Fig. 2 dargestellte, erfüllt hat. Die äussere Kontur des Behälters 2 ist so gewählt, nicht mit einer Stahlabschirmung wie dort versehen, sondern es dass der Behälter an die Einrichtung einer Beladezelle ange- 25 ist in eine sogenannte verlorene Betonabschirmung 24 fest einschlössen werden kann. Dazu ist dieser Behälter im oberen Teil betoniert, welche mittels der eingegossenen Tragösen 25 innen mit einer Nut 16 versehen, in welcher der Verriegelungs- gehandhabt wird. Der Raum über dem Fass 4 mit dem darin mechanismus 17 des Deckels 12 eingreift. Die Dichtfläche der befindlichen Behälter 1 in der Betonabschirmung 24 wird mit-Dichtung 15 entspricht etwa der eines 200-1-Rollreifenfasses. tels einer Betonfüllung 26 zugegossen. Die Doppeldeckelkon-Der Behälter 2 ist mit Aufhängeösen 18 versehen, wie sie für 30 struktion des Fasses entspricht der in den Fig. 1 und 2 darge-die Meeresversenkung vorgesehen sind. Er kann jedoch auch in stellten. or similar. The lid 12 remains in the final storage. A similar, basically the same container design is shown in the container 2 after it has fulfilled its function during the loading process in FIG. 3. Here the same drum as that shown in FIG. 2 has been fulfilled. The outer contour of the container 2 is selected so that it is not provided with a steel shield as there, but rather that the container is attached to the installation of a loading cell in a so-called lost concrete shield 24. For this purpose, this container is concreted in the upper part, which is provided on the inside by means of the cast-in eyebolts 25 with a groove 16 in which the locking is handled. The space above the barrel 4 engages with the mechanism 17 of the lid 12 therein. The sealing surface of the container 1 located in the concrete shield 24 is also with the seal 15 corresponds approximately to that of a 200-1 roller tire barrel. poured into a concrete filling 26. The Doppeldeckelkon-The container 2 is provided with suspension eyes 18, as for 30 structure of the barrel corresponds to that shown in Figs. 1 and 2 Darge-the sea sinking are provided. However, it can also be put in.

der vorgeschlagenen Weise in der Endlagerstätte gehandhabt Der Verschlussdeckel des ersten Behälters, z. B. 13 in Fig. 1 handled in the proposed manner in the final deposit. The cover of the first container, e.g. B. 13 in Fig. 1st

werden. am Behälter 2, kann auch mit dem Behälterkörper gasdicht ver- will. on container 2, can also be gas-tight with the container body

In Fig. 2 ist eine weitere Behälterkombination für die Endla- schweisst werden. Der zweite Behälter 1 nach allen Figuren gerung dargestellt. Ein Behälter, wie bereits beschrieben, ist in 35 kann ausserdem zur zusätzlichen Abdichtung mit einer strah-einem Rollreifenfass 4 herkömmlicher Art, wie es derzeit bei lenbeständigen Dichtung aus Kupfer oder Weicheisen verse-der Endlagerung vorwiegend benützt wird, mittels der Füllung hen werden. 2 shows a further container combination for the final welding. The second container 1 shown after all figures. A container, as already described, can also be used in FIG. 35 for additional sealing by means of the filling — a roller hoop barrel 4 of a conventional type, as is currently used for oil-resistant sealing made of copper or soft iron verse storage.

2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings