DE2433168B2 - Anordnung zur lagerung radioaktiver abfaelle - Google Patents
Anordnung zur lagerung radioaktiver abfaelleInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Lagerung radioaktiver Abfälle, die aus einem unterirdischen
Hohlraum besteht, in dem Behälter angeordnet sind, die die radioaktiven Abfälle enthalten und wobei durch eine
Umhüllung aus wasserunlöslichem Material ein Auswaschen der radioaktiven Abfälle verhindert ist.
Wie in der Zeitschrift »Atom und Strom«. Heft 7/9 \om Juli/September 197i, S. 134 bis 137, und in eier <
>-; Zeitschrift »Kernenergie«. Heft 4, 17. lahrgang 1974. S.
bis 106. beschrieben ist. hat man bisher als Lagerstätte für radioaktive Abfälle vor allem stillgelegte
Salzbergwerke verwendet. Damit ist /war die Entfernung der radioaktiven Abfälle aus der normalen ^5
bewohnten Umwelt gewährleistet. Aufgrund von besonderen Vorkommnissen läßt sich jedoch nicht
ausschließen, daß auch in bisher trockenen Salzstöeken
oder Salzbergwerken Wassereinbrüche vorkommen, die ein Auswaschen umweltgefärdender Stoffe verursachen.
Die bisher als Abhilfe gegen ein Auswaschen vorgesehene Einbettung der radioaktiven Abfälle in
wasserunlösliches Material, z. B. in Bitumen oder Beton, wird vor dem Einfüllen der Abfälle ;n Behälter
vorgenommen, die zum Transport benötigt werden. Mithin müssen die Behälter und die Transporteinrich-
tungen für den durch das Einbettungsmaterial erhöhten Volumenbedarf ausgelegt sein, der z. B. bei Bitumen um
den Faktor 2 und bei Zement um den Faktor 4 bis 10 erhöht wird. Die genannte Volumenvergrößerung muß
auch bei einer Endlagerung vorliegen, wie sie in dem Buch »Disposal of Radioactive Wastes into the
Ground« der Internationel Atomic Energy Agency, Wien, 1967, S. ?29 Lis 341 vorgeschlagen wird. Danach
sollen die in Fässern enthaltenen festen oder verfestigten radioaktiven Abfälle in künstlichen Gebäuden
aufbewahrt werden, die im Hinblick auf ein Austreten von Radioaktivität auf ihrer Außenseile mit einer
mehrlagigen Isolation auf Bitumenbasis versehen :,mc.
Hier versucht man also ein praktisch v. asserdichu-v
Gebäude zu erstellen. Dies erforderi jedoch einen beträchtlichen Aufwand. Außerdem besteht die Gef.ihi.
daß Risse der Gebäudewand, z. B. ein Versal-' bei einem
Erdbeben od. dgl. sich ohne weiteres auch durch die wasserdichte Isolierung erstrecken.
Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Anordnung zur Lagerung radioaktiver Abfälle /u
schaffen, die einfacher herstellbar und dennoch sicherei ist als die Anordnungen nach dem vorstehend
genannten Buch. Erfindungsgemäß erreicht man dies dadurch, daß die Umhüllung innerhalb des Hohlraumes
angeordnet ist und die Behälter umgibt. Mithin is; die Wasserdichtigkeit weder von einem die Behälter
aufnehmenden Gebäude abhängig noch erhöht sie das Volumen und damit das Tr ansportgewicht der Behälter.
Die Erfindung kann in einfacher Weise so verwirklicht
werden, daß Zwischenräume zwischen den Behältern, deren Abmessungen durch Distanzstücke
festgelegt werden können, mit dem wasserunlöslichen Material durch Ausgießen aufgefüllt werden. Hierbei ist
der bauliehe Aufwand wesentlich geringer als beim Bekannten, besonders dann, wenn zur Endlagerung
natürliche Kavernen verwendet werden. Außerdem kann bei einer durch Auffüllung hergestellten Schicht
erwartet werden,daß Risse im Gebäude sich nicht durch die wasserunlösliche Schicht fortpflanzen, da diese
Schicht nicht fest mit dem Gebäude verbunden zu sein braucht. Dies gilt auch dann, wenn die Umhüllung
gemäß einer Ausführungsform der Erfindung als Schicht auf die Innenwand des Hohlraumes aufgebracht ist, weil
bei Bedarf durch eine Zwischenlage eine Trennung hergestellt werden kann. Die Schicht kann im übriger
ohnehin aus mehreren Lagen bestehen, wobei die innerste Lage, die durch den Transport der Behalte!
beansprucht wird, gegebenenfalls mechanisch fesler al; eine äußere Lage ist.
Besonders günstig läßt sich die Erfindung st
verwirklichen, daß das die Umhüllung bildende Materia mindestens teilweise aus Schlacke, Kalkschlamm odc
Bauschutt besteht. In dem oben genannten Buch ist zwa schon erwähnt, daß ein Leerraum eines mit radioakti
vein Abfall gefüllten Abteils des Speichergebäudes mi
Zuschlagstoffen und Beton aufgefüllt und mit Betonplat ten abgedeckt werden könnte, die mit Erde bedeck
sind In diesem Zusammenhang ist aber mit keiner
Wort darauf eingegangen, daß eine wasserunlösliche Umhüllung der Behälter entstehen soll. Deshalb muß
man annehmen, daß das Aufschütten von irgendwelchen Zuschlagstoffen beim Bekannten nur den Zweck hat,
einen Hohlraum zu vermeiden, der zum Betreten durch Lebewesen oder Eindringen von Fremdkörpern führen
könnte.
Ein für die Herstellung einer Anordnung nach der Erfindung besonders geeignetes Verfahren besteht
darin, daß das die Umhüllung bildende Material mittels eines oberhalb einer Einfüllöffnung des Hohlraumes
angeordneten Mischwerkes in Form einer Vergußmasse hergestellt wird. In so einem Mischwerk kann z. B.
Zement mit dt.n vorgenannten industriellen Abfallstof fen und mit Wasser zu einer verfestigbaren Vergußmas-
se gemischt werden. Mit Mischwerki sind dabei übliche Mischtrommeln aber auch andere Einrichtungen gemeint,
die die Zusammensetzung des wasserunlöslichen Materials und seine endgültige Konsistenz in der
Lagerstätte in gewünschter Weise zu beeinflussen gestation.
Das Einfüllen kann so vonsiauen gehen, daß
gleichzeitig mil den Behältern oder abci in Abschnitten
nach dem Einbringen einer Reihe von Behältern der die
Behaltet aufnehmende Lagerraum mn dem wasseiun- /5
losliehen Material aufgefuiii wird. Die Vergußmasse
kann ciauei durch Rohrleitungen gefördert werden. Is
ist aber auch möglich, die Vergußmasse in wiederverwendbaren Behältern mittels eines Hebe/eimes zu
transportieren. Ais Hebezeug werden ir, "diesem Zusammenhang außer Kränen und ähnlichen Einrichtungen,
die nur eine vertikale Bewegung ermöglichen, auch Anordnungen angesehen, die einen mein odei
weniger horizontalen Transport ermöglichen. Sie smu vorzugsweise fernbedienbar, damit es nicht erforderlich
ist, in strahlungsgefährdeter Umgebung zu arbeiten.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden anhand der Figuren Ausführungsbeispiele der Erfindung
beschrieben.
In F i g. 1 ist in einem Vertikalschnitt ein Ausschnitt
aus einer Lagerstätte nach der Erfindung gezeichnet, für die ein Salzbergwerk als Ausgangsbasis angenommen
ist. Das Salzbergwerk enthält in dem mit 1 bezeichneten Gestein mehrere Kavernen 2, 3, 4 usw. Diese sind über
einen Querstollen 5 an einen Vertikalsiollcn 6 angeschlossen, der zur Erdoberfläche 8 führt. Auf dem
Vertikalstollen 6 sitzt ein Förderturm 9, dessen Seilwinde 10 über eine Seilrolle 11 arbeitet. Der
Förderturm kann in ein Bauwerk Ί2 eingefaßt sein, das gegebenenfalls einen Bahnanschluß aufweist, wie durch
die Waggons 13 angedeutet ist.
Der Vertikalstollen 6 kann als erste Einfüllöffnung für radiaoaktive Abfälle angesehen werden, die z. B. in den
Waggons 13 angeliefert werden. Die Abfälle befinden sich für den Transport in Behältern !5, z. B. den üblichen
200 1-Fässern. Zur Verringerung der Strahlungsgefahr können die Waggons 13 mit einer Strahlungsdämmung,
z. B. einer Blei- oder Betonauskleidung versehen sein. Die Fässer werden von dem Förderturm 9 auf
Grubenhunden 16 zu den Einfüllöffnungen 18 der no
einzelnen Kavernen 2, 3,4 geführt. Dort können sie mit einzelnen Hebezeugen 20, 21 oder 22 abgesenkt
werden, die fernbedienbar sind und z. B. durch Fernsehkameras überwacht werden.
In der mit 2 bezeichneten Kaverne werden die Fasser '■■;>
15 ungeordnet eingefüllt. Der Zwischenraum zwischen den Fässern wird dann mit einer Vergußmasse 17
Dadurch entsteht eine wasserunlösliche
In der Kaverne 3 ist die Möglichkeit angedeutet, die Wand der Kaverne selbst mit einer Schicht 19 aus
wasserunlöslichem Material zu bekleiden, so daß eine wasserunlösliche Einbettung der Behälter 15 mit der
Anordnung der Einbettungsmasse auf der Außenseite der Behälter entsteht
Bei der als Kaverne 4 dargestellten Ausführungsform der Erfindung werden die Behäl'.er 15 zusätzlich zu der
wasserunlöslichen Schicht 19 auf der Innenwand des Hohlraumes mit Vergußmasse 17 umgeben, wie dies in
der Kaverne 2 der Fall war.
In Fig. 2 ist in einem Ausschnitt in vergrößertem
Maßstab dargestellt, daß das Gestein 1, das den Hohlraum der Kaverne bildet, mit einer Betonauskleidung
24 als wasserunlösliche Schicht versehen ist. Zusätzlich wird der Hohlraum nach dem Einfüllen der
Fässer 15 mit Vergußmasse 17 aufgefüllt.
Bei der in F i g. 3 dargestellten Ausführungsform umfaßt die Auskleidung 19 außer der Betonschicht 24
noch eine Bitumenschicht 23 auf der Innenseite. Auch in
diesrm Fall kann bei Bedarf noch eine Auffüllung mit
Vergußmasse \urgesehen scm.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 enthalt im üesu-m 1 eine wasserunlösliche Schicht aus einer
lOielumasse, die /.. B. als Schicht 23 aus Bitumen
ausgeluhri sein kann. Auf der Innenseite s'i/i als
mechanisch feste Schicht eine Betonschicht 24. die mit
Ankern 25 festgelegt sein kann.
In Fig. 1 ist angedeutet, daß auf der Erdoberfläche
ein Mischwerk Π angeordnet ist. Es umfaßt eine motorisch betriebene Mischtrommel 28 und Silos 29 und
»0. die wie dargestellt von Tankwagen 31 über em
Leitungssystem 32 gefüllt werden können. Für den Fall, daß als Vergußmasse Zementbrei verwendet wird, ist
eine Zuleitung 34 fur Wasser vorgesehen. Sollte als Vergußmasse Bitumen od. dgl. verwendet werden, kann
mit der Leitung 34 gegebenenfalls auch Hei/dampf zugeführt werden.
Zum Mischwerk 27 gehört eine von der Trommel 28 gespeiste Pumpe 36, die in ein Leitungssystem 37
fördert, das die Veigußmasse den ein/einen Kavernen zuführt.
Als Alternative kann das Mischwerk 27 auch unter Tage angeordnet sein, wie der gestrichelt gezeichnete
Mischer 40 im Querstollen 5 andeutet. Hier genügt es unter Umständen, die Vergußmasse in Behältern ähnlich
wie die Fässer 15 zu den einzelnen Einfüllöffnungcn 18 der Kavernen 2,3,4 zu transportieren.
In F i g. 5 ist dargestellt, daß bei der neuen Lagerstätte
auch vorteilhaft große Container 42 eingesetzt werden können, die ebene Wände besitzen und deshalb gut zu
stapeln sind. Die Container werden zweckmäßig auf einer Betonauskleindung 43 des Gesteins 1 abgesetzt,
damit die Belastung auf das Gestein gleichmäßig verteilt wird. Nach dem Einlagern kann durch Eingießen von
Vergußmasse ein seillicher Spalt 44 gefüllt werden, der
gegebenenfalls durch Distanzstücke 45 sichergestellt ist. Hierbei bildet dann die Betonunterlage 43 zusammen
mit der Vergußmasse im Spalt 44 den wasserunlöslichen Einschluß auf der Außenseite der Behälter 42.
Ls ist auch möglich, wie in F i g. 5 gestrichelt
angedeutet ist, zwischen jede Containerreihe über Distanzstücke 46 Spalte 47 und 48 zu schaffen, die
ebenfalls mit Vergußmasse gefüllt werden können und somit die Einzelbehälter oder kleine Behältergruppen
separat einbetten und gleichzeitig die Lagerräume säulenartig abstützen. Die Distanzstücke können aus
dem gleichen Material wie die Vergußmasse bestehen, das in geeigneter Form verfestigt wurde.
In Fig.6 ist gezeigt, daß die Erfindung auch für
Bunkerlager in Frage kommt, die seitlich beschickt werden. Der Bunker 50 umfaßt eine als Abschirmung
geeignete, gegebenenfalls mehrere Meter starke Betonwand 51, die vorzugsweise auf natürlichem Gestein 52
gegründet ist. In Höhe einer Aufschüttung 53 ist der horizontale Eingang 54 vorgesehen, der mit einer Tür 55
verschließbar ist. Zum Beschicken des Bunkers 50 mit stapelbaren, z. B. kubischen Behältern 42 dient eint
Kranbahn 57 mit einem Laufkran 58.
Der Hohlraum 60 des Bunkers 50 ist an seine!
Innenwand, also auf der Außenseite der Behälter 42, ml·
einer wasserunlöslichen Schicht 19 versehen. Zusätzlich
sind die Spalten 47 und 48 zwischen den Behältern 47 mit Vergußmasse 17 aufgefüllt, die bei Bedarf auch /in
Aussteifung des Bunkers 50 dienen kann und da/u \or
Wand zu Wand und vom Boden /ur Decke gezogc:
ίο wird.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (10)
1. Anordnung zur Lagerung radioaktiver Abfälle, die aus einem unterirdischen Hohlraum besteht, in
dem Behälter angeordnet sind, die die radioaktiven Abfälle enthalten und wobei durch eine Umhüllung
pus wasserunlöslichem Material ein Auswaschen der radioaktiven Abfälle verhindert ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die Umhüllung (17, 19; 23, 24) innerhalb des Hohlraumes (2, 3, 4, 60)
angeordnet ist und die Behälter (15) umgibt.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung als Schicht (19) auf die
Innenwand des Hohlraumes (2,3,4,60) aufgebracht
ist.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (19) aus mehreren Lagen
(23, 24) besteht und daß die innerste Lage (24) mechanisch fester als eine äußere Lage (23) ist.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das die Umhüllung
bildende Material (17) in Zwischenräume (47, 48) zwischen den Behältern (42) eingefüllt ist.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Behälter (42) mit Hilfe von Distanzstücken (46) gestapelt sind, die ciie Schichtdicke
des die Umhüllung bildenden Materials (17) bestimmen.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß das die Umhüllung
bildende Material (17) mindestens teilweise aus Schlacke, Kalksehlamm oder Bauschutt besteht.
7. Verfahren zur Herstellung einer Anordnung nach Anspruch 4 oder 5. dadurcn gekennzeichnet,
daß das die Umhüllung bildende Material (17) mittels 3i
eines oberhalb einer Einfüllöffnung (6) des Hohlraumes
(2,3,4) angeordneten Mischwerkes (27) in Form einer Vergußmasse hergestellt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vergußmasse durch Rohrleitungen (37) transportiert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergußmasse in wiederverwendbaren
Behältern mittels eines Hebezeuges (20, 21, 22) transportiert wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Hebezeug (20, 21, 22) fernbedient
wird.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
BF | Willingness to grant licences | ||
8235 | Patent refused |