CS209324B1 - Způsob zachycení a upevnění koncentrovaných kapalných a pevných radioaktivních odpadů v anorganických polymerech - Google Patents

Abstract

Vynález se týká způsobu pracovního postupu, při kterém se zkoncentrované, vysušené, kalcinované, sintrované nebo pevné’ odpady, např. ionexy zafixují v anorganických polymérech. V současné době se pro zachycení a upevnění radioaktivních odpadů používá různých pracovních postupů. Tak například je znám způsob práce, založený na vpravení radioaktivních odpadů do živic, zahřátých na teplotu v rozmezí 140 až 250 °C. Do roztavených bitumenů se přidává zkoncentrováný radioaktivní odpad, který vždy obsahuje poměrně značné množství vody. To ovšem podstatně ztěžuje pracovní postup, nebot při tom vzniká velké množství aerosolů, které musí být odstraňovány pracovními a nákladnými postupy.

Description

Způsob zachycení a upevnění koncentrovaných kapalných a pevných radioaktivních odpadů v anorganických polymerech

Vynález se týká způsobu pracovního postupu, při kterém se zkoncentrované, vysušené, kalcinované, sintrované nebo pevné’ odpady, např. ionexy zafixují v anorganických polymérech. V současné době se pro zachycení a upevnění radioaktivních odpadů používá různých pracovních postupů. Tak například je znám způsob práce, založený na vpravení radioaktivních odpadů do živic, zahřátých na teplotu v rozmezí 140 až 250 °C. Do roztavených bitumenů se přidává zkoncentrováný radioaktivní odpad, který vždy obsahuje poměrně značné množství vody. To ovšem podstatně ztěžuje pracovní postup, nebot při tom vzniká velké množství aerosolů, které musí být odstraňovány pracovními a nákladnými postupy.

209 324

Hlavní nevýhody dosavadních postupů spočívají v tom, že procesy probíhají při teplotách okolo 100 °C a výše, produkty mají poměrně omezenou radiační odolnost, značnou vyluhovatélnost, zvýšenou citlivost pro hoření.

Tyto nevýhody se odstraňují způsobem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se zkoncentrované, vysušené, kalcinované, aintrované nebo pevné odpady např. ionexy smísí s anorganickým polymerem a směs se za teplot vyšších než 0 °C zpevní urychlovačem tuhnutí.

Výhodou metody přímého dávkování radioaktivních odpadů do disperzí anorganických polymérů je skutečnost, že proces probíhá za normální teploty za vzniku kompaktního, mechanicky i radiačně stálého produktu, který během skladování nedoznévá objemové změny. Také riziko potencionálního vzniku plynných produktů vlivem radiace během .dlouhodobého uložení se snižuje na minimum. Produkt vykazuje nízkou hodnotu vyluhovatelnosti fix.ovaných radionuklidů ve vodě.

Další výhodou tohoto postupu je snadná manipulovatelnoat, malé nároky na zařízení, provoz za normální teploty, nízký úlet aerosolů. Vzniklé bloky.jsou stabilní, vykazují nízké objemové hodnoty proti původním objemům zprac. odpadů, jsou mechanicky pevné a málo vyluhovatelné.

Proces probíhá za normální teploty nebo může být urychlován až do teplot 150 °C. Využívá sě skutečnosti, že se odpad buč! předem, nebo souběžně mísí anebo je přímo dávkován do disperzí anorganických látek, které jsou před přídavkem urychlovačů tuhnutí tekuté a snadno homogenizovatelné.

Vynález může být využit při fixaxi radioaktivních odpadů, zejména z jaderných elektráren. Výhody vynálezu jsou zřejmé z následujících příkladů, které vynález objasňují, aniž by jakýmkoliv způsobem znamenaly omezení jeho rozsahu.

Přiklad 1

Kapalné modelové roztoky radioaktivních odpadů byly zkoncentrovány a zkalcinovány v rozmezí 150 - 550 °C. Vzniklý pevný odpad byl vpraven.do roztoku vodního skla ve hmotnostním poměru: 60 % hmotnostních kalcinátu, 40 % hmotnostních vodního skla. Urychlovač NagSiFg byl dávkován v množství 6 % hmotnostních počítáno pouze na kalcinét. Viskozní, ale tekutá směs byla zhomogenizována a při normální teplotě ponecháha tuhnutí, které se řídí množstvím urychlovače. V našem případě došlo ke ztuhnutí po Í5ti minutách. K úplnému vytvrzení po 24 hodinách.

Přiklad 2

Kapalný modelový roztok byl označen směsí ŠP (štěpné produkty) - zkalcinován a vzniklý pevný odpad byl vpraven do roztoku vodního sicla ve hmotnostním pomšru 60 % hmotnostních kalcinátu, 40 % hmotnostních vodního skla. Do směsi se vpraví 4 % hmotnostní NagffiLFg v přepočtu na kalcinét. Po zhomogenizovéní a vytvrzení za normální teploty byl vzniklý blok podroben zkouškám vyluhovatelnosti, přičemž ve výluhu nebyla po 10 dnech nalezena

a. O T aktivita, která by převýšila hodnotu rychlosti vyluhování 1.10^-* g.cm .d“ .

Příklad 3

Vysycený organický ionex byl smísen a roztokem vodního skla a kalcinátu (vizpříklad 1) ve hmotnostním poměru - 30 % ionexu (přepočteno na hmotnost vodního při 105 °C), 3,0 % kalcinátu, 40 % hmotnostních vodního skla. Dávkuje se 5 % NagSiFg přepočteno na hmotnost ionexu + kalcinátu. Po smísení, homogenizaci a vytvrzení vznikne velmi pevný blok, který při loúžení vodou vykazoval objemovou i tvarovou stálost.

Příklad 4

Kapalný modelový roztok byl zkoncentrován a vysušen.'Vzniklý pevný odpad byl vpraven do roztoku vodního skla ve hmotnostním poměru - 60 % hmotnostních vysuš, pevného odpadu a 40 % hmotnostních vodního skla. Dávkuje se 8 % hmotnostních octanu¹ etylnatého (urychlovač) v přepočtu na vysušený koncentrát. Po několika hodinách došlo ke ztuhnutí a vzniku velmi pevného bloku. '

Příklad 5

Za stejných podmínek, jako v příkladu 3, ale s náhradou kalcinátu uhličitanem sápenatým (případně kysličníkem hlinitým) vznikl produkt analogický produktu z příkladu 3, ale s vyšší pevností.

Příklad 6

Za stejných podmínek, jako u příkladu 1 r 5, ale s přídavkem latexové emulze (4. % na hmotnost směsi pevného odpadu, vodního skla a urychlovače). Podstatně se sníží vyluhovatelnost radionuklidů.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Způsob zachycení a upevnění koncentrovaných kapalných a pevných radioaktivních odpadů v anorganických polyméreeh, vyznačený tím, že se radioaktivní odpad smísí s vodním sklem a směs se za teplot vyšších než 0 °C a nepřevyšujících teploty rozkladu fixovaných komponent zpolymeruje za spolupůsobení urychlovače tuhnutí, jako NagSiFg nebo octan etylnatý.