DE2703277A1 - Verfahren zum austreiben von uranhexafluorid mit hohem u-235 gehalt aus transportflaschen und vorrichtung dazu - Google Patents

Verfahren zum austreiben von uranhexafluorid mit hohem u-235 gehalt aus transportflaschen und vorrichtung dazu

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Austreiben von Uranhexafluorid mit hohem U-235-Gehalt aus Transportflaschen und einen Behälter, in dem eine Uranhexafluorid-Transportflasche mit hohen Anreicherungsgraden an U-235 aufgeheizt werden kann, wobei auch im Störfall kein kritischer Unfall entsteht.
Angereichertes Uran mit höheren Gehalten an U-235 wird in Form von Uranhexafluorid in entsprechenden Transportflaschen befördert. Zur Umwandlung in andere Uranverbindungen muss das Uranhexafluorid aus diesen Transportflaschen ausgetrieben und in einer Vorlage aufgefangen werden. Dieses Austreiben des Uranhexafluorids erfolgt in sogenannten Aufheizbehältern, in denen die Transportflaschen erhitzt werden, so dass das Uranhexafluorid gasförmig entweichen kann.
Für geringere Anreicherungsgrade an Uran-235, wie sie für Leistungsreaktoren verwendet werden, sind solche Aufheizbehälter bekannt. Man kann es sich bei den geringen Anreicherungsgraden (< 4 % U-235) leisten, den Uranhexafluorid-Zylinder mit Sattdampf von 100°C aufzuheizen, wenn man die maximale Wassermenge im Aufheizbehälter begrenzt. Bei Anreicherungsgraden > 90 % U-235 geht dies nicht mehr, weil die UF[tief 6]-Flasche zwar sichere Geometrie hat, der Aufheizbehälter aber größer sein muss und damit keine sichere Geometrie mehr gewährleistet, zumal das Wasser als Moderator wirkt. Außerdem wird die kritische U-Menge in diesen Behältern bereits bei ca. 810 g erreicht, während die Normflasche aber 16 kg U enthält. Das Austreiben des Uranhexafluorids an Transportflaschen ist bei hohen U-235-Gehalten mit Wasserdampf daher nicht möglich.
Es ist weiterhin bekannt, solche Aufheizbehälter mit einer Elektroheizung zu versehen, wodurch der als Moderator wirkende Wasserdampf als Aufheizmittel entfällt. Diese Vorrichtungen haben jedoch den Nachteil, dass die Aufheiztemperatur nicht begrenzt werden kann und im Störfall die Temperatur so weit anzusteigen vermag, dass die Transportflasche platzt.
Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu finden, mit denen sich Uranhexafluorid mit hohem U-235-Gehalt aus Transportflaschen austreiben lässt, ohne Gefahr, dass eine Flasche platzt oder durch Moderatorwirkung des Heizmediums ein kritischer Unfall entstehen kann.
Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass man als Heizmedium halogenierte, wasserstofffreie organische Flüssigkeiten verwendet.
Der Wert der Erfindung liegt vor allem darin, dass als Heizmedium nur Freone oder andere vollhalogenierte organische Flüssigkeiten verwendet werden, deren Dampf die Wärmeübertragung übernimmt und gleichzeitig für eine konstante Temperatur sorgt. Geeignet sind alle organischen Fluoride, Chloride und Mischverbindungen, die nicht mit Uranhexafluorid reagieren und keinen Wasserstoff als Moderator enthalten. Im Falle eines Störfalles kann nur die Transportflasche leck werden, ohne die Gefahr eines kritischen Unfalles. Außer Freone sind beispielsweise auch Tetrachlorkohlenstoff, Difluortetrachloräthan, Tetrachloräthylen, Hexachlorbenzol oder Gemische davon verwendbar. Vorzugsweise besitzen diese organischen Flüssigkeiten einen Siedepunkt zwischen 70 und 230°C.
Besonders vorteilhaft ist es, das Aufheizmittel von oben zuzuführen, weil Uranhexafluorid zu Siedeverzügen neigt, wobei die Flasche leicht hochspringt und von den Anschlüssen abreißt.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorteilhafterweise in einem Aufheizbehälter durchgeführt, der mit einem Rückflusskühler versehen ist und einen bis auf den Kondensatablauf unten geschlossenen Einsatz zur Aufnahme der Transportflasche enthält.
Bei einem Störfall kann das aus der leckgewordenen Transportflasche entströmende Uranhexafluorid durch den Rückflusskühler entweichen, worauf es in einem Wäscher mit sicherer Geometrie in Wasser gelöst wird.
Der unten geschlossene Einsatz bewirkt, dass das Heizmedium nur von oben zuströmen kann und damit Siedeverzüge im Uranhexafluorid sicher vermieden werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung werden anhand einer schematischen Abbildung näher erläutert.
Die Transportflasche (1) befindet sich in einem unteren geschlossenen Einsatz (2), der mit einem Kondensatablauf (3) versehen und in einer Halterung (4) gelagert ist. Diese Halterung (4) befindet sich in einem mit einer Heizung (5) und einem Rückflusskühler (6) versehenen wärmeisolierten Behälter (7). Der Behälter (7) ist oben mit einem Deckel (8) verschlossen, durch den nur die Abführleitungen (9, 10) der Transportflasche (1) ragen. Bei eingeschalteter Heizung (5) steigen die Dämpfe der vollhalogenierten organischen Flüssigkeit (11) an der Außenwand des Einsatzes (2) hoch und erwärmen von oben die Transportflasche (1). Das Kondensat wird über den Kondensatablauf (3) wieder der Heizflüssigkeit (11) zugeführt. Das gasförmige Uranhexafluorid entweicht dann durch die Abführleitung (9), während durch die Leitung (10) zusätzlich ein Inertgas eingeleitet werden kann.

Claims (4)

1. Verfahren zum Austreiben von Uranhexafluorid mit hohem U-235-Gehalt aus Transportflaschen durch Aufheizen in einem entsprechenden Aufheizbehälter mittels eines Heizmediums, dadurch gekennzeichnet, dass als Heizmedium halogenierte, wasserstofffreie organische Flüssigkeiten verwendet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Heizmedium wasserstofffreie Freone verwendet werden.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erhitzte gasförmige Heizmedium von oben auf die Transportflasche geleitet wird.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, im wesentlichen bestehend aus einem beheizten Behälter und einer Halterung für die Uranhexafluorid-Transportflasche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (7) mit einem Rückflusskühler (6) und einem bis auf den Kondensatablauf (3) unten geschlossenen Einsatz (2) zur Aufnahme der Transportflasche versehen ist.
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