DE1236944B

DE1236944B - Process and device for the disposal of radioactive or toxic waste

Info

Publication number: DE1236944B
Application number: DE1965G0045104
Authority: DE
Inventors: Dr Rer Nat Helmut Krause; Wilhelm Hempelmann; Dr-Ing Harald Ramdohr
Original assignee: Gesellschaft fuer Kernforschung mbH
Current assignee: Gesellschaft fuer Kernforschung mbH
Priority date: 1965-10-30
Filing date: 1965-10-30
Publication date: 1967-03-16

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Beseitigung radioaktiver oder giftiger Abfälle Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Beseitigung radioaktiver oder giftiger, eingekapselter Abfälle durch Einbringen in einen von wasserundurchlässigem Gestein, insbesondere Salzgestein, umgebenen, unterirdischen Hohlraum, der über mindestens eine Bohrung mit der Erdoberfläche verbunden ist.Process and device for the disposal of radioactive or toxic Waste The invention relates to a method and a device for disposal radioactive or toxic, encapsulated waste by placing it in one of water-impermeable rock, especially salt rock, surrounded, underground Cavity that is connected to the earth's surface via at least one borehole.

Es wurde schon öfter erwogen, radioaktive Rückstände in unterirdischen Salzkavernen zu lagern, da das Salzgestein vollkommen dicht und für Flüssigkeiten undurchlässig ist. Außerdem ist die Herstellung einer Salzkaverne verhältnismäßig einfach und billig.It has often been considered that radioactive residues in underground To store salt caverns, as the salt rock is perfectly tight and suitable for liquids is impermeable. In addition, the construction of a salt cavern is proportionate easy and cheap.

Bei einer derartigen Lagerung muß jedoch darauf geachtet werden, daß sich in' der Kaverne keine Aerosole ausbilden können, die, wenn sie durch die Bohrungen an die Erdoberfläche gelangen, eine ernsthafte Gefahr für die Umgebung darstellen können und die erwähnten Vorteile zumindest teilweise wieder zunichte machen.In such storage, however, care must be taken that No aerosols can form in the cavern, if they pass through the boreholes reach the surface of the earth pose a serious threat to the environment can and at least partially negate the advantages mentioned.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, bei denen eine Aerosolbildung mit Sicherheit vermieden wird und durch die weiterhin eine Kontamination von Bedienungseinrichtungen bzw. an der Erdoberfläche befindlichen Anlageteilen soweit wie möglich vermieden wird.The invention is based on the object of a method and a device in which aerosol formation is avoided with certainty and through which continues to contaminate operating equipment or on the surface of the earth is avoided as far as possible.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß dem Verfahren nach der Erfindung vorgeschlagen, die eingekapselten Rückstände durch die Bohrung, deren Durchmesser nur geringfügig größer ist als der der Rückstandskapseln, bis zum Eintritt in den unterirdischen Hohlraum zunächst mit mäßiger und einstellbarer Geschwindigkeit und anschließend im freien Fall auf den Hohlraumboden zu befördern, wobei der Hohlraum mindestens soweit mit einem flüssigen, das umgebende Gestein nicht auflösenden Medium, insbesondere einer Salzlösung, gefüllt ist, daß die eingebrachten Abfälle stets vollständig von der Flüssigkeit überdeckt sind.To solve this problem, according to the method according to the invention suggested the encapsulated residue through the bore, its diameter is only slightly larger than that of the residue capsules until it enters the underground cavity initially at a moderate and adjustable speed and then to convey in free fall to the cavity floor, the cavity at least as far with a liquid medium that does not dissolve the surrounding rock, in particular a saline solution, is filled so that the introduced waste always are completely covered by the liquid.

Auf diese Weise wird der Aufprall der gekapselten Rückstände so stark abgeschwächt, daß die Umhüllung nicht aufreißt. Durch das völlige Eintauchen der Rückstände in die Flüssigkeit wird jedoch auch eine Aerosolbildung zu einem späteren Zeitpunkt vermieden, wenn die Umhüllung z. B. durch Korrosion zerstört werden sollte. Durch die Flüssigkeit, z. B. bei Salzgestein eine entsprechende, gesättigte Salzlösung, wird außerdem verhindert, daß sich der Hohlraum in unkontrollierbarer Form erweitern kann.This is how the encapsulated debris impact becomes so strong weakened so that the envelope does not tear open. By completely immersing the However, residue in the liquid will also cause aerosol formation at a later date Avoided time when the envelope z. B. should be destroyed by corrosion. Through the liquid, e.g. B. in salt rock a corresponding, saturated salt solution, the cavity is also prevented from expanding in an uncontrollable manner can.

Die Geschwindigkeit der Rückstände in der Transportbohrung kann z. B. durch Betätigung eines Druckventils in einer gesonderten Entlüftungsleitung eingestellt werden.The speed of the residues in the transport bore can, for. B. set by actuating a pressure valve in a separate vent line will.

Je nach der Stellung des Ventils werden sich die Rückstände mit einer bestimmten Geschwindigkeit in der Bohrung bewegen, bis sie in den Hohlraum eingedrungen sind, um von da aus in freiem Fall in die Flüssigkeit einzutauchen.Depending on the position of the valve, the residues will be with a move at a certain speed in the bore until they have penetrated the cavity from there to plunge into the liquid in free fall.

Ist diese Methode z. B. aus Sicherheits- oder konstruktiven Gründen nicht möglich, so kann auch eine mittels Seilzug in der Bohrung verfahrbare Transporteinrichtung verwendet werden mit einer Entladeeinrichtung, die so ausgebildet ist, daß sich die Rückstände beim Eintritt in den Hohlraum vorzugsweise selbsttätig von der Transporteinrichtung loslösen.Is this method z. B. for safety or design reasons not possible, a transport device that can be moved in the bore by means of a cable pull can also be used be used with a discharge device which is designed so that the residues when entering the cavity preferably automatically from the transport device detach.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt der Anlage, F i g. 2 die Transporteinrichtung in der Bohrung und F i g. 3 die Transporteinrichtung beim Eintritt in den Hohlraum.Further details of the invention are based on the drawings explained. It shows F i g. 1 shows a longitudinal section of the system, FIG. 2 the transport device in the bore and F i g. 3 the transport device as it enters the cavity.

Wie aus F i g. 1 hervorgeht, ist der Hohlraum 1 über eine mit Rohren 2 ausgekleidete Bohrung 3 mit der Erdoberfläche 4 verbunden und teilweise mit einer Flüssigkeit 5 gefüllt. Die Entlüftungsbohrung 6 ist mit einem Drosselventil 7 ausgestattet, durch dessen Betätigung die Geschwindigkeit der eingekapselten Rückstände 8 beeinflußbar ist.As shown in FIG. As can be seen from 1, the cavity 1 is via a tube with 2 lined bore 3 connected to the earth's surface 4 and partially with a Liquid 5 filled. The vent hole 6 is equipped with a throttle valve 7, by actuating it, the speed of the encapsulated residues 8 can be influenced is.

In F i g. 2 ist eine mittels Seilzug 9 in der Bohrung 3 verfahrbare Transporteinrichtung 10 dargestellt, in der die eingekapselten Rückstände 8 aufeinandergeschichtet sind. Danach hat die Transporteinrichtung 10 die Form eines rohrförmigen Behälters, an dessen einer Stirnseite der Seilzug 9 befestigt ist und der durch mehrere Rollen 11 bzw. 12 in der verrohrten Bohrung 3 geführt ist. Die Entladeeinrichtung, durch die die Rückstände beim Eintritt in den Hohlraum 1 selbsttätig von der Transporteinrichtung 10 losgelöst werden, wird von drei gleichmäßig am Umfang des Behälterbodenrands angelenkten Schwenkteilen 13 gebildet, die je eine Führungsrolle 12 tragen. Solange die Führungsrollen 12 sich gegen die Rohrwand abstützen, blockieren die Schwenkteile 13 die Öffnung des Behälters 10. Nach Erreichen des Hohlraums 1 werden die Schwenkteile 13 entweder durch Gegengewichte (nicht dargestellt) oder durch das Eigengewicht der Rückstände 8 so weit um ihre Drehachse 14 nach außen verdreht, daß die Rückstände aus dem Behälter herausfallen können (s. F i g. 3).In Fig. 2 shows a transport device 10 which can be moved in the bore 3 by means of a cable 9 and in which the encapsulated residues 8 are stacked on top of one another. According to this, the transport device 10 has the form of a tubular container, on one end face of which the cable 9 is attached and which is guided by several rollers 11 and 12 in the tubed bore 3. The unloading device, by means of which the residues are automatically detached from the transport device 10 when they enter the cavity 1, is formed by three pivoting parts 13 articulated evenly on the circumference of the container bottom edge, each carrying a guide roller 12. As long as the guide rollers 12 are supported against the pipe wall, the pivoting parts 13 block the opening of the container 10. After reaching the cavity 1, the pivoting parts 13 are moved around their axis of rotation 14 either by counterweights (not shown) or by the dead weight of the residues 8 twisted on the outside so that the residues can fall out of the container (see Fig. 3).

Zweckmäßigerweise ist der Behälter aus mehreren zylindrischen, miteinander koppelbaren Zwischengliedern 15 zusammengesetzt, so daß die Gesamtlänge der Transporteinrichtung je nach Bedarf variiert werden kann.The container is expediently made up of several cylindrical ones with one another connectable intermediate members 15 composed, so that the total length of the transport device can be varied as required.

Um das Einbringen der z. B. in Fässern 16 eingeschlossenen Rückstände in die Transporteinrichtung zu erleichtern, sind die Zwischenglieder 15 aus je zwei gelenkig miteinander verbundenen Halbschalen zusammengesetzt, die um eine gemeinsame Mantellinie auseinanderschwenkbar sind.In order to introduce the z. B. in barrels 16 trapped residues To facilitate in the transport device, the intermediate links 15 are each made of two articulated interconnected half-shells assembled around a common The surface line can be pivoted apart.

Das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung sind in erster Linie für die Lagerung radioaktiver Abfälle gedacht. Selbstverständlich ist es jedoch auch möglich, andere giftige Rückstände, wie sie z. B. in der chemischen Industrie häufig anfallen, auf diese Weise zu beseitigen.The method and apparatus of the invention are primary Line intended for the storage of radioactive waste. It goes without saying, however also possible to remove other toxic residues such as B. in the chemical industry often accumulate in this way to eliminate.

Claims

Claims: 1. Process for the removal of radioactive or toxic, encapsulated waste by placing it in a rock that is impermeable to water, in particular salt rock, surrounded, underground cavity that over at least a borehole is connected to the earth's surface, d u r c h e -k e n n z e i c h n e t that the encapsulated residues (8) through the bore (3) whose Diameter is only slightly larger than that of the residue capsules up to the point of entry into the underground cavity (1) initially at a moderate and adjustable speed and then transported in free fall onto the cavity floor, the Cavity (1) at least as far with a liquid, the surrounding rock is not dissolving medium (5), in particular a salt solution, is filled that the introduced Waste is always completely covered by the liquid (5).

2. Procedure according to Claim 1, characterized in that the moderate speed in the transport bore (3) by actuating a pressure valve (7) in a separate vent line (6) is set.

3. The method according to claim 1, characterized in that the moderate speed in the transport bore (3) by using a known per se, with a cable (9) working transport device (10) with automatic unloading device (12, 13, 14) is achieved.

4. Apparatus for performing the method according to claims 1 and 3, characterized in that the unloading device is formed by at least one pivoting part (13) which is rotatable about an axis (14) arranged perpendicular to the diameter of the transport device (container 10) and which swivels the container bottom or a part of the same and a guide roller (12), the guide roller and container bottom are connected to each other so that the container (10) remains closed when the guide roller (12) is supported against the pipe wall (2) of the bore (3) , while in the area of the cavity (1) the pivoting part (13) can be rotated so far, preferably by the weight of the residues (8) acting on the container bottom, that the residues fall out of the container (10).

5. Device according to claims 3 and 4, characterized in that the length of the container (10) can be changed between the container end pieces by switching on cylindrical intermediate members (15) which can be coupled to one another.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the Container wall or the intermediate members (15) each composed of two half-shells that are articulated to one another along a common surface line, while a closure is provided on the opposite surface line.