DE1908253C - Gefäß zur Aufnahme eines gekörnten Ionenaustauschers - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrilft ein Gefäß zur Auf- austauscher festgehaltene radioaktive Verbindung

nähme eines gekörnten Ionenaustauschers, das die als Strahlenquelle fungiert.

Fixierung einer radioaktiven Verbindung an dem Das die Ionenaustauschsäule bildende zylindrische

Ionenaustauscher und die anschließende Weiter- Ringgefäß wird vorteilhafterweise von zwei neben-

leitung derselben nach Elution oder die Bestrah- 5 einandergestellten zylindrischen Halbringgefäßen ge-

lung einer hindurchgeleiteten Flüssigkeit durch bildet, in die je mindestens eine Zuleitung hinein-

den radioaktiv beladenen Ionenaustauscher ermög- führt,

licht. Das erfindungsgemäße Gefäß kann verteilhafter-

Aus dem Buch von A. Hinzpeter mit dem Titel weise dadurch weitergebildet werden, daß cie Ab- «loneiiaustauschverfahren zur Messung der Beta- io leitungen aus dem Ringgefäß herausführen und daß Aktisität hui Wassern und zur Strontium-90-Bestim- in der Abschirmung ein Napf vorgesehen ist, an desiiuing von Wassern und Aschen«, Schriftenreihe sen Boden die Zu- und Ableitungen münden.
»Strahlenschutz« des Bundesministers für wissen- Bei Verwendung des ?rfindungsgemäßen Gefäßes schädliche Forschung, Gersbach & Sohn Verlag.. zui¹ Fixierung und Elution einer radioaktiven Sub-München, Bd. 23, 1¹J63, insbesondere S. 12 und 26, 15 stanz wird die Bestrahlungsvorrichtung vorteilhaftersind bereits lonenaustauschsäulen bekannt, die im weise als Heizvorrichtung für die in dem Ringgefäß wesentlichen aus einem zylindrischen Rohr mit min- strömende Flüssigkeit verwendet. Die Heizvorrichdestens einer darin senkrecht zur Rohrachse ange- tung ist dabei vorteilhafterweise in Form einer Rohrordneten Lochplatte bestehen, welche die Schüttung schlange ausgebildet. Aber auch bei Verwendung des der lonenaustauschcrsubstanz trägt. Diese bekann- 20 Gefäßes zur Bestrahlung einer Flüssigkeit ist die Beten Ionenaustauschersäulen haben den Nachteil, daß Strahlungsvorrichtung wiederum vorteilhafterweise sie mangels besonderer Einrichtungen nicht einfach, als Rohrschlange ausgebildet, durch die die zu beschnell und sicher an eine oder mehrere feste In- strahlende Flüssigkeit hindurchleitbar ist und wobei tallationen angeschlossen werden können, daß sie das stromabwärts liegende Ende der Rohrschlange keine Möglichkeiten zum Erwärmer des Ioncnaus- 35 die Ableitung der bestrahlten Flüssigkeit bildet.
tauschers und der ihn durchströmenden Lösung auf- In der folgenden Beschreibung wird ein Ausfühiveisen und daß sie keinen Schutz gegen die von der rungsbeispiel des erfindungsgemäßen Gefäßes an radioaktiven Verbindung ausgesandten Strahlung be- Hand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichüilzen. Sie entsprechen also nicht den Normen für nung zeigt

den Transport radioaktiver Stoffe. Außerdem sind 30 F i g. 1 einen Axialschnitt dieses Gefäßes und

sie nicht dazu vorgesehen, eine etv, . hindurchgelei- Fig. 2 einen Schnitt in Fig. 1 senkrecht zur

lete Flüssigkeit ohne direkte Berührung mit der Längsachse des Gefäßes.

radioaktiven Verbindung zu bestrahlet·. Wie aus diesen Figuren ersichtlich, besitzt das Ge-

Aufgabe tier Erfindung ist es deshalb, ein Gefäß faß eine Säule 1. die von zwei nebeneinander ange-

/ui Aufnahme eines gekörnten Ionenaustauschers 35 ordneten zylindrischen Halbringgefäßen la, \b gc-

/u linden. d.ii die obengenannten Mängel der be- bildet wird und von einer gut wärmeleitenden Ab-

kannlei, Einrichtungen nicht aufweist, das also ins- schirmung 2 umgeben ist.

besondere einfach, schnell und sicher an eine oder In jedes dieser Haibringegefäße führt eine Zulei-

melirere feMe Installationen anschlicßbar ist, das tung 3a bzw. 3b für eine radioaktive Lösung und

hinreichend strahlensicher ist und das ein Erwär- ^d eine Ableitung 4a bzw. 4b für diese Lösung.

men ties Ionenaustauschers und der ihn durchströ- In der Abschirmung 2 ist ein Napf 5 ausgebildet.

nienden Lösung ermöglicht. an dessen Boden die Zu- und Ableitungen 3a, 36,

Diese Aufgabe wird crfindungsgemäß gelöst 4a, 4b, münden.

durch ein zylindrisches Ringgefäß zur Aufnahme Eine im zylindrischen Hohlraum 7 angeordnete

ties gekörnten Ionenaustauschers, das von einer gut 45 Heiz- bzw. Rohrschlange 6 dient zum Erwärmen der

wiiimeleiienden, einen Strahlungsschutz bildenden in jedem der beiden Halbringgefäße 1 a, Ib strömcn-

Abschirmung umgeben ist, durch mindestens eine den radioaktiven Lösung.

Zuleitung für eine in das Ringgefäß einzuführende Schließlich bezeichnen die Bezugszeichen 8 und 9

Hiissigkcit, durch mindestens eine Ableitung für die einen Wärmeisoliennantel bzw. Thermoelemente.

nach dem Durchsetzen des Ringgefäßes aus dem 50 Das Gefäß 1 ist bestimmt zum Übertragen einer

(iefiiß /11 entfernende Flüssigkeit und durch eine in auf einem gcKörnten, in den beiden zylindrischen

einem son dem Ringgefäß begrenzten Hohlraum Flalbringgefäßen la und \b angeordneten Ionen-

.infienrdnete Bestrahlungsvorrichtung zur Bestrah- austauscher fixierten radioaktiven Verbindung. Der

Ιιιημ der liindurchgcleiteten Flüssigkeit. Ionenaustauscher besteht beispielsweise aus Harz-

Mit dem eii'mduMi'.sgrmaßcn Gefäß werden alle 55 körnern, und die auf diesem Austauscher zu fixie-

(len obengenannten b kannten Ionenaustauscher- rendc radioaktive Verbindung ist beispielsweise eine

säulen anhaftenden Nachteile überwunden. Außer- in einer konzentrierten Spaltproduktlösung enthal-

dcm läßt sich durch die Ausbildung des lonenaus- tene Cäsiumverbindung.

tatischcrgcfäßes in Form eines Ringgefäßes eine Das Oefäß arbeitet auf die beiden im folgenden

sehr homogene Verteilung der eingeführten, die 60 beschriebenen Weisen:

radioaktive Verbindung enthaltenden Lösung in der a) Erste Betriebsweise: Die radioaktive Lösung

Masse des Ionenaustauschers erreichen. Das er fin- bzw. die ElutionsflUssigkeit gelangt durch dh Zu*

dungsgemäße Gefäß kann wahlweise als Quelle leitungen 3fl und 3ft in die beiden zylindrischen

einer radioaktiven Verbindung, die nur aus dem Halbringgefäße Id, 1 b (Pfeile Fl) und tränkt den

Ionenaustauscher durch eine entsprechende Elutions- 65 nicht gezeigten Ionenaustauscher. Das so auf dem

lösung eluiert werden muß oder als Bestrahlungs- gekörnten Austauscher fixierte Radioelement wird

einrichtung für eine durch das Gefäß hindurchgelei- durch Elution (Ableitungen 4a, 4b', Pfeile Fl)

fett Flüssißkcit dienen, wobei die auf den Ionen- zwecks Herstellung von radioaktiven Quellen außer*

halb des Gefäßes wiedergewonnen. Der Napf 5 ermöglicht den Anschluß des Gefäßes an einer festen Installation, wodurch die radioaktive Lösung unter den besten Sicherheitsbedingungen strömen kann.

Die Abmessungen der beiden Halbringgefäüe la, Xb sind so gewählt, daß beim Durchströmen der Lösung nur ein geringer Druckabfall, beispielsweise in der Größenordnung von 1 m Wassersäule für Durchsätze von einigen 101 Lösung/Std., aufvriit und die Lösung sich in der gesamten Masse der lonenaustauscherkörner homogen verteilt.

Die Heizschlange 6 ermöglicht das Erwärmen des Austauschers und der radioaktiven Lösung während deren Durchlaufs durch die zylindrischen Halbunggefäßelfl, lh, wobei die erreichte Temperatur beispielsweise zwischen 60 und 80° C liegen kann.

b) Zweite Betriebsweise: Das auf dem gekörnten Ionenaustauscher fixierte Radioelement bildet eine ringförmige Strahlenquelle, die rings um den als Bestrahiungskammer dienenden Hohlraum 7 angeord- ao rißt ist, und die Rohrschlange 6 wird zum Durchleiten einer Flüssigkeit benutzt, die von dem auf dem gekörnten Ionenaustauscher fixierten Radioelement bestrahlt wird. Das stromabwärts gelegene Ende dieser Rohrschlange bildet die Ableitung für die bestrahlte Flüssigkeit.

Die Abschirmung 2 steht in unmittelbarer Berührung mit den Halbringgefäßen la, Ib, wodurch eine gute Abführung der durch die radioaktive Lösung im Ionenaustauscher erzeugten Wärme ermöglicht =vird. Auf diese Weise wird die im Austauscher während Lagerzeiten erreichte Temperatur auf einen annehmbaren Wert gehalten. Mittels der Thermoelemente 9 kann man jederzeit die im Inneren jedes der beiden zylindrischen Halbringgcfäße la, Ib herrschende Temperatur feststellen.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Gefäß zur Aufnahme eines gekörnten Ionenaustauschers, das die Fixierung einer radioak'iven Verbindung an dem Ionenaustauscher und die anschließende Weiterleitung derselben

40 nach Elution oder die Bestrahlung einer hindurchgeleiteten Flüssigkeit durch den radioaktiv beladenen Ionenaustauscher ermöglicht, gekennzeichnet durch ein zylindrisches Ringgefäß (1) zur Aufnahme des gekörnten Ionenaustauschers, das von einer gut wärmeleitenden, einen Strahlungsschutz bildenden Abschirmung (2) umgeben ist, durch mindestens eine Zuleitung (3a, 36) für eine in das Ringgefäß (i) einzuführende Flüssigkeit, durch mindestens eine Ableitung (4a, 45) für die nach dem Durchsetzen des Ringgefäßes (1) aus dem Gefäß zu entfernende Flüssigkeit und durch eine in einem von dem Ringgefäß (1) begrenzten Hohlraum (7) angeordnete Bestrahlungsvorrichtung (6) zur Bestrahlung der hindurchgeleiteten Flüssigkeit.

2. üeiäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringgefäß (1) von zwei nebeneinandergestellten zyliruuscheii Halbringgefiiüen (la, Xb) gebildet wird, in Jie je mindestens eine Zuleitung (3 a, 3 b) hineinführt.

3. Gefäß nach Anspruch 1 odor 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ableitungen (4a, 4 b) aus dem Ringgefäß (1) herausführen und daß in der Abscnirmung (2) ein Napf (5) vorgesehen ist, an dessen Boden die Zuleitungen (3a, 3b) und Ableitungen (4a, 4 b) münden.

4. Gefäß nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Fixierung und Elution einer radioaktiven Substanz, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlungsvorrichtung (6) als Heizvorrichtung für die in dem Ringgefäß (1) strömende Flüssigkeit verwendbar ist.

5. Gefäß nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung eine Rohrschlange (6) ist.

6. Gefäß nach Anspruch 1 zur Bestrahlung einer Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlungsvorrichtung eine Rohrschlange (6) ist, durch die die zu bestrahlende Flüssigkeit hindurchleitbar ist, und daß das stromabwärts liegende Ende der Rohrschlange (6) die Ableitung der bestrahlten Flüssigkeit bildet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen