DE2711373A1 - Verfahren zum zurueckhalten von tritium, das bei der behandlung von abgebrannten kernbrennstoffen und der lagerung von dabei entstehenden fluessigen radioaktiven abfallstoffen freigesetzt wird - Google Patents

Verfahren zum zurueckhalten von tritium, das bei der behandlung von abgebrannten kernbrennstoffen und der lagerung von dabei entstehenden fluessigen radioaktiven abfallstoffen freigesetzt wird

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DE2711373A1
DE2711373A1 DE19772711373 DE2711373A DE2711373A1 DE 2711373 A1 DE2711373 A1 DE 2711373A1 DE 19772711373 DE19772711373 DE 19772711373 DE 2711373 A DE2711373 A DE 2711373A DE 2711373 A1 DE2711373 A1 DE 2711373A1
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DE19772711373
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Hans Dr Ing Hesky
Armin Dipl Ing Wunderer
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HESKY HANS DR 3000 HANNOVER DE
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Hoechst AG
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    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/04—Treating liquids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
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Description

Gegenstand der Erfindung 1st ein Verfahren zum Zurückhalten von Tritium, das bei der Behandlung von abgebrannten Kernbrennstoffen und der Lagerung von dabei entstehenden flüssigen radioaktiven Abfallstoffen freigesetzt wird·
Zur Aufbereitung werden abgebrannte Kernbrennstoffe zerkleinert und mit Salpetersäure aufgelöst. Von der flüssigen Fraktion werden Uran und Plutonium zurückgewonnen. Bei der Salpetersäure-Rückgewinnung fällt Tritiumwasser an, das kontrolliert gelagert werden muß, da es sich laufend zu tritiumhaltigern Wasserstoff und Sauerstoff zersetzt, der mit Tritiumwasserdampf gesättigt ist«
Die hochaktiven flüssigen Abfallstoffe - das sind die gelösten Kernbrennstoffe und deren Spaltprodukte, von denen das Uran und das Plutonium und die Überschußsalpetersäure abgetrennt sind - enthalten und produzieren ebenfalls Tritium. Zur Vermeidung von lokalen Konzentrationsanreicherungen und damit Überhitzungen werden die hochaktiven flüssigen Abfallstoffe durch Blasenrührung in Bewegung gehalten. Gleichzeitig verdünnt das für die Blasenrührung erforderliche Gas den Tritium- und Wasserstoffgehalt im Gasraum, wodurch explosive Gemische vermieden werden* Für die Blasenrührung wird Luft verwendet. Nachteilig ist, daß hierbei größere Mengen radioaktiv kontaminierter Stickstoff anfallen, die gelagert bzw. aufwendig gereinigt werden müssen, wenn eine Umweltbelastung vermieden werden soll. Mit Tritium ist ein Gemisch aus Wasserstoff, Tritium und Tritiumhydroxyd gemeint.
Es besteht die Aufgabe, ein Verfahren zum Zurückhalten und Abtrennen von bei der Aufarbeitung von abgebrannten Kernbrennstoffen anfallendem Tritium und gegebenenfalls anderen flüchtigen radioaktiven Spaltprodukten zu finden, bei dem zusätzlich
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keine kontaminierten Gase auftreten, die gereinigt und/oder gelagert werden müssen. Zur Lösung der Aufgabe wurde ein Verfahren gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß den flüssigen radioaktiven Abfallstoffen Sauerstoff zugesetzt wird und der mit Tritium angereicherte Sauerstoff in einer nachgeschalteten Stufe reduziert und das Reduktionsprodukt vom Tritium abgetrennt wird.
Zur Abt-rennung des Tritium vom Sauerstoff kann dieser reduziert und die entstehenden höheren Stickoxyde kondensiert bzw. zu Salpetersäure umgesetzt werden. Evtl. vorhandenes kondensiertes Tritiumwasser wird zur Verdünnung der flüssigen radioaktiven Abfallstoffe zurückgeführt. Das in der gebildeten Salpetersäure gelöste Tritiumwasser kann mit der Salpetersäure in den Aufarbeitungsprozess geleitet werden. Das gasförmige Tritium, sowie die darin enthaltenen flüssigen radioaktiven Spaltprodukte werden gelagert.
Rubidium, ein Zerfallsprodukt von Krypton, das ebenfalls bei der Kernspaltung von Uran entsteht und in den bei der Auflösung von abgebrannten Kernbrennstoffen entstehenden Gasen enthalten ist, bildet mit Wasserstoff bzw. Tritium Hydride bzw. Tridide. Es bietet sich deshalb die gemeinsame Lagerung des Tritiums mit Krypton an· Zu diesem Zweck kann der mit Tritium beladene Sauerstoff mit einem Gemisch aus Krypton und NO das bei der Aufbereitung der beim Lösen der Kernbrennstoffe entstehenden Gase anfällt, zusammengebracht werden. Die Trennung von Tritium und Krypton von Sauerstoff bzw. NO erfolgt wie oben beschrieben.
Die Erfindung wird nun anhand der Figur, in der schematisch ein FluBdiagramm dargestellt ist, beispielsweise erläutert.
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Die hochaktiven flüssigen Abfallstoffe befinden sich im Tank (I)1 das bei der Salpetersäure-Rückgewinnung anfallende Tritiumwasser in Tank (2). In beide Tanks wird Sauerstoff eingeleitet, um im Falle der flüssigen hochradioaktiven Abfallstoffe diese aus den genannten Gründen in Bewegung zu halten und um im G as raum in beiden Tanks den Tritiumwasserstoffgehalt so weit zu verdünnen, daß explosive Gemische vermieden werden. Der mit Tritium beladene Sauerstoff wird über eine Sammelleitung (3)1 an die beide Tanks angeschlossen sind, einer Sauerstoffreduktionseinrichtung (k) zugeführt. In dieser Einrichtung wird der Sauerstoff vorzugsweise mit NO reduziert und die dabei entstehenden höheren Stickoxide zu Salpetersäure umgesetzt. Das am Kopf dieser Kolonne anfallende Tritium wird gelagert und die als Sumpfprodukt anfallende Salpetersäure in den Prozeß für die abgebrannten Kernbrennstoffe - nicht dargestellt - zurückgeführt.
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Claims (3)

HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT Aktenzeichens HOE 77/F Daturnt 15. März 1977 DPh.HS/Re Verfahren zum Zurückhalten von Tritium, das bei der Behandlung von abgebrannten Kernbrennstoffen und der Lagerung von dabei entstehenden flüssigen radioaktiven Abfallstoffen freigesetzt wird. Patentansprüche1
1))Verfahren zum Zurückhalten von Tritium, das bei der Behandlung von abgebrannten Kernbrennstoffen und der Lagerung von dabei entstehenden flüssigen radioaktiven Abfallstoffen freigesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß den flüssigen radioaktiven Abfallstoffen Sauerstoff zugesetzt wird und der mit Tritium angereicherte Sauerstoff in einer nachgeschalteten Stufe reduziert und das Reduktionsprodukt vom Tritium abgetrennt wird.
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauerstoff mit Stickstoffoxid reduziert wird und die entstehenden höheren Stickoxide durch Kondensieren abgetrennt werden·
3) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauerstoff mit Stickstoffoxid reduziert wird und die entstehenden höheren Stickoxide zu Salpetersäure umgesetzt werden.
ORIGINAL INSPECTED
DE19772711373 1977-03-16 1977-03-16 Verfahren zum zurueckhalten von tritium, das bei der behandlung von abgebrannten kernbrennstoffen und der lagerung von dabei entstehenden fluessigen radioaktiven abfallstoffen freigesetzt wird Withdrawn DE2711373A1 (de)

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