DE1614036C - Bestrahlungseinrichtung zur Bestrahlung mit ionisierender Strahlung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Bestrahlungseinrichtung dener chemischer und/oder physikalischer Form entzur Bestrahlung mit ionisierender Strahlung unter halten. Die Aktivitätsträger werden aus entsprechen-Verwendung von in Führungsrohren bewegbaren, den Leerkörpern hergestellt, in die unter Berücksichuntereinander nicht verbundenen Strahlenquellen, die tigung der gegebenen Sicherheitsvorschriften die aus Aggregaten von einzelnen Aktivitätsträgern wäh- 5 radioaktiven Stoffe im erforderlichen Zustand und in rend des Stillstandes der Bestrahlungseinrichtung zu- der erforderlichen Verteilung eingebracht werden. In sammenstellbar sind. einer zweckmäßigen Ausführung erfolgt die Kombi-Aus der deutschen Patentschrift 1 132 260 ist nation der Bestrahlungsaggregate aus den Aktivitätseine Bestrahlungsanlage bekannt, bei der einzelne trägern und den nicht aktiven Betriebskörpern Bestrahlungskörper in einem geschlossenen Kreislauf io spezifisch für jeden Bestrahlungsvorgang durch an zwischen Bestrahlungskammer und Reaktorkern ge- sich bekannte Fördereinrichtungen. Es hat sich dabei führt werden. Die Führung der Bestrahlungskörper als vorteilhaft erwiesen, daß die Fördereinrichtung erfolgt mittels mechanischer Fördereinrichtungen. ein flüssiges oder gasförmiges Fördermedium auf-Diese Einrichtung hat den Nachteil, daß die den weist, welches gleichzeitig das zu bestrahlende Gut Reaktorkern durchlaufenden Bestrahlungskörper in 15 sein kann. Die erfindungsgemäße Einrichtung ist derselben Weise aktiviert werden. Unterschiedliche . zweckmäßig so aufgebaut, daß die aus Aktivitätsträ-Aktivitätsverteilungen lassen sich weder beim Still- gern und nicht aktiven Betriebskörpern kombinierten stand noch. während des Betriebes der Anlage er- Bestrahlungsaggregate unter Beibehaltung der Gereichen, samtkombination bewegbar sind. Die Kombination Aus der französischen Patentschrift 1446 533 ist 20 der Aktivitätsträger und der nicht aktiven Betriebsferner eine Bestrahlungseinrichtung bekannt, bei der körper zu Bestrahlungsaggregaten in den Führungswährend des Stillstandes der Anlage Aktivitätsträger rohren erfolgt vorteilhaft aus verschiedenen Lagerin röhrenförmigen Leitungen verschoben werden. Die behältern durch mechanische Antriebsmittel, wobei Aktivitätsträger werden dabei in Form einer Kette die Zerlegung der Bestrahlungsaggregate in umgemiteinander verbunden und z.B. durch mechanische 25 kehrter Reihenfolge erfolgt wie die Zusammenstel-Zug- oder Schubvorrichtungen transportiert. Ein lüng. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, daß wesentlicher Nachteil dieser Anordnung ist darin zu sowohl die Zusammenstellung als auch die Zerlegung sehen, daß das Verbinden mehrerer Aktivitätsträger der Bestrahlungsaggregate fernsteuerbar ist. In einer zu einer Strahlerkette einen erheblichen Arbeitsauf- vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung erfolgt die wand unter strenger Beachtung der gegebenen Sicher- ₃₀ Zusammenstellung bzw. die Zerlegung der Bestrahheitsvorschriften mit fernbedienten Manipulierelemen- lungsaggregate über an sich bekannte hydraulische ten erfordert. Ein Brechen oder Verklemmen der oder pneumatische Antriebsmittel, wobei sich eine Verbindungselemente hat die Stillegung der Gesamt- Kombination von mechanischen, hydraulischen und/ anlage zur Folge. Ferner kann ein Verschieben der oder pneumatischen Antriebsmitteln als zweckmäßig Strahlerkette nur in schwach gekrümmten Rohren ₃₅ erwiesen hat. Vorteilhaft sind die Aktivitätsträger erfolgen, die lediglich in einer großdimensionierten und die nicht aktiven Betriebskörper als rotations-Anlage angeordnet sein können. Damit sind aber symmetrische Körper ausgebildet. Um auch eine kostspielige bautechnische Strahlenschutzmaßnahmen Bestrahlung bei feststehendem Bestrahlungsgut zu zwangläufig verbunden. Ein weiterer Nachteil besteht ermöglichen, kann es zweckmäßig sein, daß die Bedarin, daß die Konfiguration der Quelleneinheiten ₄₀ Strahlungsaggregate in beweglichen und/oder festnach dem Verbinden der einzelnen Strahlenquellen stehenden Führungsrohren führbar sind. Eine vorteilzu der Strahlerkette festliegt und während des Be- hafte Weiterbildung kann darin bestehen, daß die triebes der Anlage nicht mehr verändert werden beweglichen und/oder feststehenden Führungsrohre kann. Eine Kompensation der Aktivitätsabnahme verformbar sind.- Es hat sich ferner als zweckmäßig der Strahlenquellen während des Betriebes kann so- ₄₅ erwiesen, die Führungsrohre als geschlossene Ringmit nicht erfolgen. Außerdem kann der Bestrah- führung auszubilden. In einer vorteilhaften Weiterlungsvorgang nur bei ruhender Quelle durchgeführt - bildung der Erfindung sind die Führungsrohre abwerdcn, d.h., das Bestrahlungsgut muß an der Quelle schnittsweise als Reaktionsraum ausgebildet,
entlanggeführt werden. Hierzu sind entsprechende in der Zeichnung ist eine Ausführungsform der mechanische Bewegungseinrichtungen im Strahlungs- ₅₀ erfindungsgemäßen Einrichtung schematisch wiederraum erforderlich. Außerdem ist auf diese Weise eine gegeben. Es zeigt

gleichmäßige oder variable Feldverteilung nicht oder F i g. 1 einen Schnitt durch die Bestrahlungsein-

nur unter großen Schwierigkeiten zu erreichen. richtung,

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die ge- F i g. 2 einen Schnitt durch die Bestrahlungsein-

schilderten Nachteile zu umgehen und insbesondere ₅₅ richtung längs der Linie A-A mit teilweise geschnit-

eine Bestrahlungseinrichtung anzugeben, bei der unter- tenem Führungskanal,

schiedlicheAktivitätsverteilungenunabhängigvomBe- Fig. 3 einen Schnitt durch ein ellipsenförmiges

triebszustand der Anlage erreicht werden können. Führungsrohr,

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß F i g. 4 Beispiel des Isodosenverlaufes bei Verwen-

die Strahlungsquellen auch während des Betriebes 60 dung unterschiedlicher Bestrahlungsaggregate und

der Bestrahlungseinrichtung zusammenstellbar sind Aktivitätsträger.

und daß zur Erreichung bestimmter Ausdehnungen, In der Bestrahlungseinrichtung gemäß F i g. 1 ist

Formen und Aktivitätsverteilungen der Bcstrahlungs- der Bestrahlungsraum 1, der durch eine entsprechende

aggregate Aktivitätsträger mit nicht aktiven Betriebs- Abschirmung 11 von dem Vorratsraum 12 getrennt

körpern kombinierbar sind. 65 ist, dargestellt. In dem Vorratsraum 12 ist in dessen

Die Aktivitätsträger können vorteilhaft verschie- Längsrichtung ein Führungskanal 2 zur Aufnahme

dene radioaktive Stolle verschiedener spezifischer einer beliebigen Anzahl von in dem Führungskanal 2

Aktivität und/oder verschiedener Menge in verschie- horizontal bewegbaren Lagerbehältern 21 für die

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Aktivitätsträger 3 angeordnet. Am unteren Ende des ansteigt, während im Kombinationsbeispiel C ύ\έ

Führungskanais 2 sind mechanisch bewegbare Vor- Dosisleistung nach den Enden des Bestrahlungsaggre-

schubeinheiten 22 angeordnet. Der Stempel jeder gates 6 ansteigt und in dessen Mitte am geringsten

Vorschubeinheit 22 ist derart ausgebildet, daß er in ist. Der Verlauf der Dosisleistung kann bei den in

dem Führungskanal 2 und in dem jeweils zugeord- 5 der Zeichnung gegebenen Beispielen durch andere

neten Lagerbehältern 21 angeordnete ÖlTnungen 23 Kombination der Aktivitätsträger 3, 31, 32 und der

durchstößt und die in dem Lagerbehälter 21 befind- nicht aktiven Betriebskörper 45 beliebig verändert

liehen Aktivitätsträger nach oben verschiebt. Im werden.

oberen Drittel des Führungskanals 2 sind seitlich Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Bestrahder jeweiligen Lagerbehälterpositionen 21 weitere io lungseinrichtung soll wie folgt kurz erläutert werden: mechanische Vorschubeinheiten 24 angeordnet. An Der Stempel der am Führungskanal 2 jedem Fühdem zum Durchtritt der Stempel der Vorschubein- rungsrohr 5 für den Transport der Aktivitätsträger 3 heiten 24 im Führungskanal 2 befindlichen Öffnungen zugeordneten Vorschubeinheit 22 wird nach oben und den jeweils zugeordneten Lagerbehältern 21 be- bewegt. Die in dem Lagerbehälter 21 angeordneten findlichen Öffnungen 25 sind an den Führungskanal 2 15 Aktivitätsträger 3 folgen diesem Bewegungsvorgang jeweils aus Rohrstücken gebildete Kreuzelemente 4 so lange, bis der oberste Aktivitätsträger 3 in den angeordnet. Gegenüber den Öffnungen 25 zum Einwirkungsbereich des Stempels der Vorschubein-Durchtritt der Stempel der Vorschubeinheit 24 be- heit 24 gelangt. Der Bewegungsvorgang der Vorfindet sich ah jedem Kreuzelement 4 eine weitere schubeinheit 22 wird daraufhin angehalten. Im Anmechanische Vorschubeinheit 41. Mit dem unteren 20 schluß daran wird die Vorwärtsbewegung des Stern-Stutzen jedes Kreuzelementes 4 ist ein Führungsrohr pels der Vorschubeinheit 24 eingeleitet, der den 42 verbunden, das mit einem Zahnradantrieb 43 und obersten der Aktivitätsträger 3 durch die im Lagermit einem Lagerbehälter 44 für die nicht aktiven Be- behälter 21 und dem Führungskanal 2 angeordneten triebskörper 45 verbunden ist. Am oberen Stutzen des öffnungen in das Kreuzelement 4 befördert. Die An-Kreuzelementes 4 ist ein Rohrstück 46 angeflanscht, 25 zahl der zu dem Bestrahlungsvorgang benötigten das durch die Abschirmung 11 in den Bestrahlungs- nicht aktiven Betriebskörper 45 ist inzwischen in dem raum 1 führt. An der Durchtrittsöffnung jedes Führungsrohr 42 über den Zahnradantrieb 43 aus Rohrstücks 46 sind an ihrem oberen Ende geschlos- dem Lagerbehälter 44 bis zur Höhe der Einmündung sene, verformbare Führungsrohre 5 zur Aufnahme ·, des rechten Stutzens des Kreuzelementes 4 in dessen der aus den Aktiyitätsträgern 3 und den nicht aktiven 3° Mittelgang transportiert worden, um ein Herunter-Betriebskörpern 45 gebildeten Bestrahlungsaggregate 6 fallen des Aktivitätsträgers 3 in das, Führungsrohr 42 über eine Drehkupplung 51 und einen Drehantrieb zu verhindern. Mit Abschluß der Vorwärtsbewegung 52 drehbar angeordnet. Die Verformbarkeit der Füh- des Stempels der Vorschubeinheit 24 kommt der rungsrohre 5 ist in F i g. 1 durch die gestrichelte Dar- transportierte Aktivitätsträger 3 im Mittelgang des stellung kenntlich gemacht, Das zu 'bestrahlende 35 Kreuzelementes 4 auf dem obersten nicht aktiven Be-Gut 7 ist an einer Aufhängevorrichtung 71 in der triebskörper 45 zur Ruhe. Die ausgefahrenen Stempel gewünschten Entfernung zu den in den Führungs- , der Vorschubeinheit 24 und 41 halten den Aktivitätsrohren 5 befindlichen Bestrahlungsaggregaten 6 an- träger 3 in dieser Lage und verhindern damit ein geordnet. Zurückrutschen in den Lagerbehälter so lange, bis der F i g. 2 zeigt einen Schnitt durch die Bestrahlungs- 40 Aktivitätsträger durch Inbewegungsetzen des Zahneinrichtung längs der Linie A -A mit teilweise ge- radantriebes 43 von den nicht aktiven Betriebskörschnittenem Führungskanal 2. In dem Führungs- pern 45 aus dem Bereich der Einmündung des rechkanal 2 sind eine Anzahl von verschiebbaren Lager- ten Stutzens des Kreuzelementes 4 nach oben verbehältern 21 zur Aufnahme der Aktivitätsträger 3 schoben worden ist.

angeordnet. Die Bezugszahlen in F i g. 2 entsprechen 45 Wird zu dem Bestrahlungsvorgang nur ein Aktiviim übrigen den in F i g. 1 verwendeten. tätsträger 3 der in dem eingesetzten Lagerbehälter 21 F i g. 3 zeigt einen Schnitt durch ein ellipsenförmi- gelagerten Dosisleistung benötigt, ist der Beschikges Führungsrohr 5 mit einer Zuführungsleitung 53 kungsvorgang damit abgeschlossen. Über den Zahnfür die zu Bestrahlungsaggregaten 6 kombinierten radantrieb 43 und die nachfolgenden nicht aktiven Aktivitätsträger 3 und nicht aktiven Betriebskörpern 5° Betriebskörper 45, die mit dem Aktivitätsträger 3 45. An das Führungsrohr 5 ist eine Druckluftleitung nunmehr das Bestrahlungsaggregat 6 bilden, wird 54 angeschlossen, durch die die zur Bewegung des dieses Bestrahlungsaggregat 6 durch das Rohrstück Bestrahlungsaggregates 6 erforderliche Druckluft in 46 in das Führungsrohr 5 bis zu der für die Durchdas Führungsrohr 5 eingeblasen wird. Das Bestrah- führung des Bestrahlungsvorganges erforderlichen lungsgut 7 ist bei dieser Anordnung auf einem Gitter- 55 Höhe transportiert. Nach Abschluß des Bestrahlungsrost 71 angeordnet. Die in F i g. 3 dargestellte Aus- Vorganges wird das Bestrahlungsaggregat 6 durch führungsform des Führungsrohres 5 zeigt lediglich Umschaltung des Zahnradantriebes 43 so weit zueine zweckmäßige Ausführungsform, wodurch andere rücktransportiert, bis der Aktivitätsträger 3 die Höhe Anordnungsmöglichkeiten des Führungsrohres 5, z. B. der Einmündung des rechten Stutzens des Kreuzkreisförmige, nicht ausgeschlossen werden. 60 elementes 4 erreicht hat. Der Stempel der Vorschubin F i g. 4 sind Beispiele für den Kurvenverlauf bei einheit 24, der bis zu diesem Zeitpunkt in ausgeunterschiedlicher Strahlungsintensität der Aktivitäts- fahrener Stellung gehalten worden ist, wird nunmehr träger 3 gegeben. In Beispiel Λ sind Aktivitätsträger 3 zurückgezogen. Anschließend wird der Stempel der unterschiedlicher Aktivität (3, 31) mit nicht aktiven Vorschubeinheit 41 in Bewegung gesetzt, der den Betriebskörpern 45 derart zu einem Bestrahlungs- 65 Aktivitätsträger 3 durch den rechten Stutzen des aggregat 6 kombiniert, daß eine ovale Dosisleistungs- Kreuzelementes 4 und die öffnungen 25 im Führungskurve entsteht. Das Beispiel B zeigt eine derartige kanal 2 und im Lagerbehälter 21 in den Lagcrbehäl-Kombination, bei der die Dosisleistung zur Mitte hin ter 21 zurücktransportiert. Nach dem Zurückziehen

des Stempels dor Vorschubeinheit 41 ist die Bestrahlungseinrichtung zur Aufnahme neuer Kombinationen von Aktivitätsträgern 3 und nicht aktiven Abstandkörpern 45 bereit.

Wird für den Bestialilungsvorgang ein aus mehreren Aktivitätsträgeni 3 gleicher Dosisleistung und mehreren nicht aktiven Betriebskörpern 45 bestehendes Bestrahlungsaggregat 6 benötigt, so wird der Beschickungsvorgang in der oben geschilderten Weise mehrfach wiederholt, wobei mit dem Zahnradantrieb 43 die nicht aktiven Betriebskörper 45 in Höhe des rechten Stutzens des Krcuzelementes 4 so eingestellt werden, daß weitere Aktivitätsträger 3 aus dem Lagerbehälter 21 entnommen werden können. Die bei diesem Beschickungsvorgang bestehenden Kornbinationsniöglichkeiten gestatten es unter anderem, mehrere Aktivitätsträger 3 mit gleicher Dosisleistung, jeweils getrennt von einem oder mehreren nicht aktiven Betriebskörpern 45 zu einem Bestrahlungsaggregal 6 zu kombinieren. !20

Bei einer Kombination von Aktivträgern 3 unterschiedlicher Dosisleistung zu einem Bestrahlungsaggregat 6, die ebenfalls untereinander durch einen oder mehrere nicht aktive Betriebskörper 45 getrennt sein können, wird zunächst die gewünschte Anzahl der Aktivitätsträger 3 mit der bestimmten Dosisleistung aus dem betreffenden Lagerbehälter 21 entnommen. Der Lagerbehälter 21 wird daraufhin in dem Führungskanal 2 von der Entnahmestelle wegtransportiert und durch einen anderen Lagerbehälter 21 ersetzt, in dem sich Aktivitätsträger 3 mit anderer Dosisleistung befinden. Der Entnahmevorgang dieser Aktivitätsträger 3 geschieht ebenfalls in der geschilderten Weise. Nach dieser Methode lassen sich Bestrahlungsaggregate 6 zusammenstellen, wie sie in F i g. 4 beispielsweise angegeben sind.

Der Bestrahlungsvorgang kann in der erfindungsgemäßen Bestrahlungseinrichtung bei stillstehendem oder bewegtem Führungsrohr 5 stattfinden. Erlauben die Abmessungen des Bestrahlungsgutes eine Be-Strahlung mit bewegtem Führungsrohr, die wegen der besonders intensiven Ausnutzbarkeit der Dosisleistung zu bevorzugen ist, wird das Führungsrohr 5, nachdem es in die dem Bestrahlungsgut 7 entsprechende Form gebracht worden ist, über die Drehkupplung 51 und den Drehantrieb 52 in Drehbewegung versetzt.

Ist das Führungsrohr 5 als geschlossene Ringführung ausgebildet, erfolgt die Zusammenstellung und der Transport der aus den Aktivitätsträgern 3 und den nicht aktiven Betriebselementen zusammengestellten Bestrahlungsaggregate 6 in der geschilderten Weise. Der Transport des Bestrahlungsaggregates 6 innerhalb der Ringführung erfolgt in diesem Falle durch Druckluft, die über die Druckluftleitung 54 in das als Ringführung ausgebildete Führungsrohr 5 eingelassen wird. Nach Abschluß des Bestrahlungsvorganges wird der Druckluftstrom unterbrochen, so daß dio Aktivitätsträger 3 und die nicht aktiven Betriebskörper 45 infolge Schwerkraftwirkung in der Reihenfolge ihrer Beschickung in die Zuführungsleitung zurückgelangen, wo sie mittels des Zahnradantriebes 43 in die Verteilerstation zurücktransportiert werden.

Claims (16)

Patentansprüche:

1. Bestrahlungseinrichtung zur Bestrahlung mit ionisierender Strahlung unter Verwendung von in Führungsrohren bewegbaren, untereinander nicht verbundenen Strahlenquellen, die aus Aggregaten von einzelnen Aktivitätsträgeni während des Stillstandes der Bestrahlungseinrichtung zusammenstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenquellen auch während des Betriebes der Bestrahlungseinrichtung zusammeiistellbar sind und daß zur Erreichung bestimmter Ausdehnungen, Formen und Aktivitätsverteilungen der Bestrahlungsaggregate (6) Aktivitätsträger (3) mit nicht aktiven Betriebskörpern (45) kombinierbar sind.

2. Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivitätsträger (3) verschiedene radioaktive Stoffe verschiedener spezifischer Aktivität und/oder verschiedener Menge in verschiedener chemischer und/oder physikalischer Form in geeigneter Verteilung enthalten.

3. Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusam-

■ menstellung zu Bestrahlungsaggregaten (6) aus den Aktivitätsträgem (3) und den nicht aktiven Betriebskörpern (45) spezifisch für jeden Bestrahlungsvorgang durch an sich bekannte Fördereinrichtungen erfolgt.

4. Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung ein flüssiges oder gasförmiges Fördermedium aufweist.

5. Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige oder das gasförmige Fördermedium gleichzeitig das zu bestrahlende Gut (7) ist.

6. Bestrahlungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Aktivitätsträgern (3) und nicht aktiven Betriebskörpern (45) kombinierten Bestrahlungsaggregate (6) unter Beibehaltung der Gesamtkombination bewegbar sind.

7. Bestrahlungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammenstellung der Aktivitätsträger (3) und der nicht aktiven Betriebskörper (45) zu Bestrahlungsaggregaten (6) in den Führungsrohren (5) aus verschiedenen Lagerbehältern (21, 44) durch mechanische Antriebsmittel (22, 24, 41, 43) erfolgt.

8. Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerlegung der Bestrahlungsaggregate (6) in umgekehrter Reihenfolge erfolgt wie die. Zusammenstellung.

9. Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 7 und 8. dadurch gekennzeichnet, daß die Zusam- ' menstellung und die Zerlegung der Bestrahlungsaggregate (6) fernsteuerbar ist.

.10. Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammenstellung bzw. Zerlegung der Bestrahlungsaggregate (6) über an sich bekannte hydraulische oder pneumatische Antriebsmittel erfolgt.

11. Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch die gleichzeitige Anwendung von mechanischen, hydraulischen und/oder pneumatischen Antriebsmittcln.

12. Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Aktivitätslräger (3) und die nicht

aktiven Betriebskörper (45) rotationssymmetrische Körper sind.

13. Bestrahlungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlungsaggregate (6) in an sich bekannter Weise in bewegbaren und/oder feststehenden Führungsrohren (5) führbar sind.

14. Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegbaren

und/oder feststehenden Führungsrohre (5) in an sich bekannter Weise verformbar sind.

15. Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsrohre (5) als geschlossene Ringführung ausgebildet sind.

16. Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch" 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsrohre (5) abschnittsweise als Reaktionsraum ausgebildet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 109 632/204