Patents

Search tools Text Classification Chemistry Measure Numbers Full documents Title Abstract Claims All Any Exact Not Add AND condition These CPCs and their children These exact CPCs Add AND condition
Exact Exact Batch Similar Substructure Substructure (SMARTS) Full documents Claims only Add AND condition
Add AND condition
Application Numbers Publication Numbers Either Add AND condition

Způsob zhodnocení kovových částí kontaminovaných radioaktivně uranem

Abstract

P°i zp sobu zhodnocen kovov²ch st , kter jsou kontaminov ny radioaktivn uranem, se kovov sti natav , tak e se vytvo° tavenina a struska. Ke kovov²m stem, tavenin a/nebo strusce, se p°im ch v uran, ochuzen² o U 235. Uran ochuzen² o U 235 se p°im ch v ve form uranov ho skla, p°i em uranov sklo je ve form krupice a/nebo perel a/nebo ty a/nebo kus .\

Classifications

G21F9/305 Glass or glass like matrix
View 1 more classifications

Landscapes

Show more

CZ291275B6

Czechia

Other languages
English
Inventor
Ernst Haas

Worldwide applications
1994 DE 1995 ES CA WO CZ DE EP UA RU AU JP 1997 US

Application CZ199774A events

Description

Oblast techniky
Vynález se týká způsobu zhodnocení kovových částí, které jsou radioaktivně kontaminovány uranem, při němž se kovové části nataví, takže se vytvoří tavenina a struska, a při němž se k těmto kovovým částem a/nebo tavenině a/nebo ještě neztuhlé strusce přimísí uran ochuzený o uran U 235.
Dosavadní stav techniky
Při odbourávání a rovněž při provozu jaderných zařízení odpadá ve velkém objemu kontaminovaný kovový šrot, který se musí odstranit nebo zhotovit. Je běžné, že se tento šrot podporuje takzvané taviči dekontaminaci. Při té se kov nataví. Některé radioaktivní látky vyvolávající kontaminaci, které se nacházejí před natavením na povrchu kovové části, se během procesu taviči dekontaminace veváží do tvořící se strusky. Kromě toho tvořící se tavenina, jejíž objem je značně větší než objem strusky, zůstává co nejvíce prostá radioaktivních látek.
Struska se musí zpravidla zařadit do stupňů jako radioaktivní odpad, obsahující jaderné palivo, což vyžaduje zvláštní bezpečnostní opatření při manipulaci a ničení. Pokud byla vyvolána kontaminace jaderným palivem obsahujícím uran, které obsahuje například 3,1 % U 235, může se taviči dekontaminace použít jen omezeně, jestliže se ve 100 kg strusky může očekávat více než 3 gramy U 235. Protože při tavícím procesu přechází uran do strusky a tam se zkoncentrovává, zpravidla se tato mezní hodnota překročí, pokud se neprovedou žádná další opatření.
Překročení mezní hodnoty by se mělo zabránit tím, že se do strusky, která obsahuje uran, přimísí jiná struska, která neobsahuje žádný uran. Pomocí dostatečně velkého množství strusky, která neobsahuje uran, by se koncentrace uranu mohla v potřebné míře snížit. Nezbytné množství strusky by ale bylo tak velké, že by se celkové množství strusky neekonomicky zvýšilo. Muselo by se znehodnocovat více strusky než předtím.
Byl již také navržen způsob, který provádí renaturací uranu, který vyvolává kontaminaci, Přitom záleží na tom, aby se složení izotopů uranu, které se má vevázat do strusky nebo je již vevázáno, změnilo tak, aby odpovídalo složení izotopů přírodního uranu. To znamená, že podíl U 235 v uranu nesmí být větší než asi 0,7 %. Uran, který se ve svém složení izotopů rovná přírodnímu uranu, nepotřebuje být podrobován bezpečnostním opatřením, která platí pro uranové jaderné palivo.
Je již známo, že k snížení podílu izotopu U 235 v kovových částech se k tavenině a/nebo ještě neztuhlé strusce přimíchává uran chudý na U 235. Tím se získá, když se způsob provede, struska, ve které je vevázán uran, jehož podíl izotopu U 235 odpovídá podílu U 235 v přírodním uranu neboje dokonce nižší než v něm.
Až dosud bylo obvyklé přimíchávat uran ochuzený o U 235 ve formě UO2 nebo UjOg. Tyto oxidy se používají jako prášek. Takovýto prášek se podle zkušeností nerozdělí rovnoměrně v tavenině nebo ve strusce. následkem toho může dojít ktomu, že vzorek strusky nemá požadovaný nízký podíl izotopu U 235. při přimíchávání tohoto prášku se dostává prach do okolního ovzduší. Prach se musí potom pro ochranu personálu odstraňovat filtrem.
-1 CZ 291275 B6
Podstata vynálezu
Vynález si klade za základní úlohu vyřešit způsob zhodnocování kovových částí, které jsou kontaminovány radioaktivně uranem, pomocí něhož je možná spolehlivá a úplná renaturace uranu, takže se potom se vzniklou struskou může jednoduše manipulovat a může se ničit.
Úloha je podle vynálezu vyřešena tím, že se uran ochuzený o U 235 přimíchává ve formě uranového skla, přičemž uranové sklo je ve formě krupice a/nebo perel a/nebo tyčí a/nebo kusů.
Tím se docílí té výhody, že se uran ochuzený o U 235 může během procesu dekontaminace taveniny smísit homogenně s uranem, který způsobuje kontaminaci. Stejná výhoda se docílí, když se uranové sklo, které obsahuje uran ochuzený o U 235, přimíchá k ještě nezpracovanému kovovému šrotu a/nebo tavenině a/nebo k ještě kapalné strusce, když je tato již oddělena od ostatní taveniny.
Pomocí homogenního smíchání a vevázání uranu z uranového skla se docílí ta výhoda, že složení izotopů uranu ves trusce je rovněž homogenní. Ve strusce nejsou žádné jednotlivé zóny, které by měly příliš vysokou koncentraci U 235. V důsledku toho se veškerá struska nepotřebuje zpracovávat jako odpad jaderného paliva, neboť její podíl uranu odpovídá s ohledem na složení izotopů přírodnímu uranu. Se struskou se může s výhodou jednoduše manipulovat a může se jednoduše ničit.
Uran ochuzený o U 235 se přimíchává například ve formě skleněné uranové krupice a/nebo uranových skleněných perel a/nebo uranových skleněných tyčí a/nebo uranových skleněných kusů. Takovéto části uranového skla se dají vyrobit známými způsoby a mohou se ukládat do zásoby.
Například se přimísí uranové sklo, tající při nízké teplotě. Přitom záleží na tom, aby uranové sklo bylo při teplotě tání kovu kovových částí nízkoviskozní sklo. Tím se docílí ta výhoda, že se samotným sklem, nezávisle na podílu uranu, docílí zlepšené ztekucení strusky. Toto vede potom k ještě lepšímu rozdělení přimíchaného uranu.
Například se přimísí uranové sklo typu oxid alkalického kovu/SiO2/UO2. Takovéto sklo může obsahovat 50 % uranu. Oxidem alkalického kovu může být například Na2O.
Například se přimísí uranové sklo, jehož uran obsahuje podíl izotopu U 235 nižší než 0,7 %, například asi 0,2 %. Potom se docílí při dostatečném přídavku ve strusce podíl izotopu 235, který je s výhodou tak malý, že se struska může bez problému ničit. Jestliže by například měl podíl izotopu U 235 uranu, který způsobil kontaminaci, být 3,1 %, dosáhne se pomocí uranového skla, které obsahuje podíl izotopu U 235 0,2 %, ve strusce podílu izotopu U 235, který je menší než 0,7 %.
Například se přimíchá uranové sklo, které obsahuje méně než 50 % uranu. Zejména pak obsahuje uranové sklo méně než 40 %, například pak obsahuje uranové sklo méně než 40 %, například mezi 5 % až 15 % uranu. Hustota uranového skla je menší, když je podíl uranu ve skle menší. Jestliže je podíl uranu v uranovém skle výrazně menší než 50 %, vytvoří se struska obsahující uran, jejíž hustota je značně menší než hustota taveniny obsahující železo. Tím plave struska na tavenině a může se pak obzvláště snadno oddělit od taveniny, například sebrat. Hustota uranového skla s podílem uranu například 10 % je 3,5 g/cm3. Při podílu uranu 50 % je hustota uranového skla 7,7 g/cm3. Hustota železa je asi 7,8 g/cm3.
-2CZ 291275 B6
Příklady provedení vynálezu
Dále je pomocí jednoho příkladu vysvětleno, kolik uranového skla je zapotřebí pro způsob podle vynálezu.
Při dekontaminaci taveniny kontaminovaných částí kovu se vytvořilo 55,4 kg strusky, které obsahuje 69,25 g U 238 a 2,21 g U235. To odpovídá podílu izotopu U235 3,09%. Pro renaturaci se má izotopový podíl U 235 snížit z 3,09 % na 0,5 %. Tento podíl je nižší než podíl izotopu uranu 235 v přírodním uranu. Aby se docílilo požadované snížení, použije se uran ochuzený o U 235 nebo uran zbavený U 235. Podíl izotopu uranu 235 tohoto ochuzeného U 235. Podíl izotopu uranu 235 tohoto ochuzeného uranu je například 0,2 %. Tohoto ochuzeného uranu je zapotřebí 620 g, aby se získala struska s podílem izotopu uranu U 235 0,5 %.
Při způsobu podle vynálezu se ochuzený uran přimíchává ve formě uranového skla. Toto uranové >
sklo obsahuje například 10 % uranu, jehož podíl izotopu U 235 je 0,2 %. Potom se s výhodou potřebuje jen 6,2 kg skla, aby se podíl izotopu U 235, který je obsažen v 55,4 kg strusky, snížil tak dalece, aby se se struskou dalo snadno manipulovat a dala se pomocí jednoduchých prostředků ukládat a ničit.
Pomocí způsobu podle vynálezu se dosáhne zejména ta výhoda, že se struska, vznikající při dekontaminaci taveniny, která obsahuje uran, dá snadno ničit. Zatížení personálu a prachové filtry s prachem uranu se co nejvíce odstraní.
PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (5)
Hide Dependent

1. Způsob zhodnocení kovových částí kontaminovaných radioaktivně uranem, při němž se kovové části nataví, takže vznikne tavenina a struska, a při němž se ke kovovým částem a/nebo tavenině a/nebo k ještě neztuhlé strusce přimíchá uran ochuzený o uran U 235, vyznačující se t í m , že se uran ochuzený o U 235 přimíchává ve formě uranového skla, přičemž uranové sklo je ve formě krupice a/nebo perel a/nebo tyčí a/nebo kusů.
2. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že uranové sklo je při teplotě tání kovu kovových částí nízkoviskózní sklo.
3. Způsob podle jednoho z nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že uranové sklo je sklo typu oxid alkalického kovu/SiO2/UO2.
4. Způsob podle jednoho z nároků laž3, vyznačující se tím, že podíl izotopu U 235 v uranu uranového skla je nižší než 0,7 %.
í
5. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že podíl uranu v uranovém sklu je menší než 50 %. .4 *· i
Konec dokumentu