CZ16566U1 - Kontejner pro sber, dopravu a ukládání nízkoaktivních radioaktivních odpadu a sestava kontejneru s nejméne dvema temito kontejnery odlisných rozmeru - Google Patents

Description

Kontejner pro sběr, dopravu a ukládání nízkoaktivních radioaktivních odpadů a sestava kontejnerů s nejméně dvěma těmito kontejnery odlišných rozměrů

Oblast techniky

Technické řešení se týká kontejneru pro sběr, dopravu a ukládání nízkoaktivních radioaktivních 5 odpadů a dále se týká sestavy kontejnerů s nejméně dvěma těmito kontejnery odlišných rozměrů.

Dosavadní stav techniky

U známých provedení dosavadních kontejnerů je kontejner, sběrná nádoba, tvořen zpravidla tenkostěnným sudem o objemu 200 1 z ocelového plechu o tloušťce 1 nebo 1,2 mm, opatřeného asfaltovým nátěrem, do něhož je vložen druhý sud např. o objemu cca 100 1 rovněž z ocelového 10 plechu o tloušťce 1 až 1,2 mm. Prostor mezi vnitřním a vnějším sudem je vyplněn betonem o tloušťce min. 5 cm. Řešení s použitím zdvojených nádob přináší zmenšení užitečného objemu nádoby, a to zvláště v případech, kdy z důvodu vyšší radioaktivity uložených odpadů je nutné použít účinnější stínění, jehož se dosahuje zmenšením vnitřní nádoby a tím zesílením stínící vrstvy betonu. Tím vzrůstá i váha takového kontejneru.

Tento systém přináší problémy při nutnosti uložit rozměrnější, tedy delší, kusy radioaktivního odpadu, kdy je třeba v předepsané míře odstínit radioaktivní záření na méně než 1 mSv/hod a současně mít k dispozici dostatečný vnitřní prostor.

Cementový beton ani plech s asfaltovým nátěrem nezabezpečují odolnost proti vyloužení obsahu v úložišti odpadů a celý obal nelze tedy považovat za tzv. inženýrskou bariéru, neboť cementový 20 beton jako produkt hydratace je vždy propustný pro vodu a ocelový plech má v podmínkách dlouhodobého venkovního uložení omezenou životnost. Použitím pouze těchto bariér je pak ochrana proti úniku radioaktivního odpadu zajištěna pouze technickými a geologickými podmínkami úložiště a tím, z bezpečnostních důvodů, je omezena celková kapacita. Tím se uložení radioaktivního odpadu prodražuje a přináší vyšší náklady uživatelům radioaktivních látek. Popsaný 25 sud navíc nemá tvar vhodný pro manipulaci a jeho kruhový půdorys umožňuje využít necelé 4/5 přepravního nebo úložného prostoru.

Jiné systémy uložení jsou obdobné, založené na podobném uspořádání, liší se pouze u jednotlivých uživatelů tloušťkou stěny zpravidla ocelového vnitřního obalu a/nebo tloušťkou cementového betonu. Obvykle mají mnohem vyšší hmotnost a vyžadují náročnější, rozměrově i cenově, 30 techniku pro manipulaci při zachování uvedených nevýhod. Existují i polyethylenové kontejnery, ty však nevykazuji potřebné stínící vlastnosti pro gama záření a nemohou být tedy uvažovány v této kategorii.

Podstata technického řešení

Toto technické řešení spočívá ve vytvoření pravoúhlého kontejneru pro sběr, dopravu a ukládání 35 nízkoaktivních radioaktivních odpadů, který je vyroben z polymerbetonu s plnivem se stínícím účinkem proti radioaktivnímu záření a je snadno dopravovatelný, stohovatelný a bez ztráty plochy skladovatelný. Kontejner podle tohoto technického řešení skýtá vysokou hodnotu stínění proti radioaktivnímu záření zabezpečenou použitím makromolekulámího pojivá plněného nanočásticemi až případně mikročásticemi z těžkých kovů se specifickou hmotností nad 3g/cm³.

Pravoúhelný tvar kontejnerů umožňuje vytvořit sestavu z nejméně dvou kontejnerů odlišných rozměrů a tloušťky stěny, vložených do sebe a tím dosáhnout zvýšení stínícího účinku proti radioaktivnímu záření. Sestavu lze vytvořit i tak, že menší kontejnery vyplní téměř celý vnitřní prostor velkého kontejneru a zbylý prostor je k zabránění pohybu menších kontejnerů, případně i ke zvýšení stínění, vyplněn práškovým barytem či jiným vhodným sypkým materiálem.

Nedostatky uvedených způsobů ukládání nízkoaktivních radioaktivních odpadů odstraňuje nově řešený kontejner pro jejich sběr, dopravu a ukládání. Je vyroben z moderního kompozitního ma

-1 CZ 16566 UI teriálu - polymerbetonu, s plnivem o rozměrech od IO’⁷ do 10'² m z materiálů obsahujících prvky jako W, Pb, Ta, Sb, Bi, Si, Fe, Gd, Ge, B, Sn, Re, Ti, a to buď volné, nebo vázané ve slitinách nebo sloučeninách, zejména s O, H, S, As, Ca, F, Cl, N, J, Si. Plnivo, tedy nano-, mikro- i makročástice, zajišťuje podstatnou část stínění polymerbetonu a zeslabuje záření alfa, beta, gama a neutronové záření na požadovanou hodnotu.

Polymerbeton nepodléhá korozi a je pro vodu zcela a trvale nepropustný. Obsah, uložený v takovém kontejneru, nemůže tedy být pozvolna transportován do prostředí, a to ani při uložení kontejneru ve vlhkém prostředí nebo v úložišti zaplněném vodou, a to po neomezenou dobu.

Kontejner je v horní části opatřen hermetickým závěrem ze stejného materiálu jako ostatní stěny. Před transportem do úložiště se tento uzávěr trvale a nerozebíratelně připojí ke stěnám kontejneru lepeným systémem založeným na stejné bázi jako pojivo polymerbetonu. Tím se zajistí úplné zmonolitnění kontejneru.

Součástí technického řešení je kombinace dvou nebo více kontejnerů různých velikostí a různých tlouštěk stěny z polymerbetonu, vkládaných do sebe, což umožní na jedné straně přídavné stínění odpadů, jejichž záření je vysoce pronikavé, a snadnou manipulaci s malými a lehkými kontejnery na pracovištích, kde odpady vznikají, na straně druhé.

Přehled obrázků na výkresech

Technické řešení je osvětleno pomocí výkresů. Obr. 1 představuje základní kontejner 1 s víkem 3 s polodrážkou, připravený k dokonalému slepení s kontejnerem, a nožičkami 2, které umožňují stohové skladování při manipulaci vysokozdvižným vozíkem. Obr. 2 představuje možnou skladbu až ze 16 malých příručních kontejnerků 4 ve velkém kontejneru L

Příklad provedení technického řešení

Příklad 1

Kontejner 1 byl vyroben z polymerbetonu s plnivem a má půdorysnou plochu 600 x 800 mm a výšku 800 mm. Je opatřen nožičkami 2 v rozích, umožňujícími jak vsunutí vysokozdvižného nebo paletovacího vozíku v obou směrech, tak podvlečení závěsných lan, přičemž pro jejich stabilitu jsou dna opatřeny výstupky. Pro zajištění stability při stohování kontejnerů jsou jejich víka 3 opatřena prohlubněmi odpovídajícími nožičkám 2. Zevnitř kontejneru 1 jsou rohy i zámek víka 3 zesíleny vyztužujícími náběhy. Všechny tyto úpravy jsou z jednoho a téhož materiálu a jsou monolitické. Víko 3 je opatřeno jednostranně usměrněným zámkem, umožňujícím snadnou manipulaci s ním, tedy, odsunutí během plnění, a po naplnění a před transportem do úložiště je trvale a neoddělitelně připojeno lepením stejným materiálem, který byl použit pro pojivo polymerbetonu.

Příklad 2

Byla vyrobena sestava kontejnerů o rozměrech 220 χ 310 x 320 x 12 mm, které je možné vložit do velkého kontejneru buď samostatně, nebo až v počtu čtyř kusů, a tak zvýšit účinnost stínění proti radioaktivnímu záření. Tyto menší kontejnery je možno používat i samostatně pro ukládání odpadů nižších aktivit. Výhodou je jejich nižší hmotnost a možnost snadnější manipulace i s lehčí mechanizací. Volné místo po vložení menšího kontejneru či menších kontejnerů do velkého kontejneru se vyplní buď dalším odpadem, nebo zbylý prostor zasype práškovým barytem, který ještě zvýší celkové stínění.

Příklad 3

Byla vyrobena sestava kontejnerků 4 o rozměrech 155 x 220 x 300 x 12 mm, kterých je možno vložit do velkého kontejneru 1 podle potřeby až šestnáct se zasypáním mezer práškovým barytem. Tyto malé kontejnerky 4 se hodí pro svou lehkost a snadnou ruční manipulovatelnost ze

-2CZ 16566 UI jména do míst, kde vznikají často nízkoaktivní odpady, jako např. v nemocnicích či na jiných zdravotnických zařízeních. Kontejnerky 4 se mohou použít jako stínící koše, z nichž se odpady, podle druhu a intenzity radioaktivity, mohou buď vysypat do velkého kontejneru, nebo se hermeticky uzavřít přelepením víka a vložit takto do velkého kontejneru k trvalému uložení.

Průmyslová využitelnost

Kontejner podle tohoto technického řešení je určen pro úložiště nízkoaktivních radioaktivních odpadů a to především v tzv. trvalých úložištích, dále v dočasných úložištích jaderných elektráren, pro ukládání radioaktivních odpadů v nemocnicích a pro bezpečné uložení krátkodobých nízkoaktivních radioaktivních odpadů do doby, než budou moci být uvolněny do životního pro10 středí, zejména ve zdravotnictví. Je vhodný i pro tzv. institucionální odpady, takže je obecně použitelný pro ukládání a přepravu prakticky všech druhů nízkoaktivních radioaktivních odpadů. Navíc kontejnery mohou sloužit zároveň s ukládáním radioaktivních odpadů k ukládání celé řady i silně chemicky agresivních látek díky vysoké chemické odolnosti polymerbetonu, z něhož jsou zhotoveny.

Claims (3)

15 NÁROKY NA OCHRANU

1. Kontejner pro sběr, dopravu a ukládání nízkoaktivníchradioaktivních odpadů, vyznačující se tím, že je vytvořen z polymerbetonu s plnivem se stínícím účinkem proti radioaktivnímu záření.

2. Kontejner podle nároku 1, vyznačující se tím, že polymerbeton je vázán mak20 romolekulámím pojivém s nanočásticemi až mikročásticemi z těžkých látek se specifickou hmotností nad 3 g/cm^{2 3}.

3. Sestava kontejnerů, vyznačující se tím, že sestává z nejméně dvou kontejnerů podle nároku 1, které mají navzájem odlišné rozměry a tloušťky stěny a které jsou vloženy do sebe pro zvýšení stínícího účinku proti radioaktivnímu záření.

25 4. Sestava kontejnerů podle nároku 3, vyznačující se tím, že je složená tak, že menší kontejnery vyplňují vnitřní prostor velkého kontejneru a zbylý vnitřní prostor velkého kontejneru je vyplněn práškovým barytem nebo jiným vhodným inertním plnivem.