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Bezeichnung: Transportbehälter für radio-
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aktive Abfälle
Die Erfindung betrifft einen Transportbehälter
zur Aufnahme eines radioaktive Abfälle enthaltenden verlorenen Fasses innerhalb
einer allseitig lückenlos strahlenabschirmenden Behälterumkleidung, an der außen
Beschläge zum Ansetzen von Transportwerkzeugen vorgesehen sind, und ein Verfahren
zur Handhabung radioaktiver Abfälle in Verbindung mit solchen Transportbehältern.
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Die mit radioaktiven Abfällen gefüllten Fässer werden zu dem unter
Umständen mehrere hundert Kilometer entfernten Ort der Endablagerung über öffentliche
Verkehrsverbindungen transportiert. Dabei findet keine ständige Kontrollaufsicht
der radioaktiven Abstrahlung statt, wie dies in den Kontrollbereichen der Fall ist,
und deshalb ist es erforderlich, die Fässer hinreichend abzuschirmen, so daß unterwegs
keine unerwünschten Strahlungsschädigungen auftreten. Zu diesem Zweck werden bei
bekannten Transportbehältern die Fässer in einen entsprechend starken, unter Umständen
mit Metall oder anderem stark strahlenabschirmendem Material gefüllten Beton umgossen.
Die so umgossenen Behälter können außerhalb der Kontrollbereiche transportiert werden
und werden mit ihrer Ummantelung, die dadurch verloren ist, im zweiten Kontrollbereich,
zum Beispiel einer Kaverne eines Salzstockes, endabgelagert.
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De- für jedes einzelne Faß vorgesehene verlorene Betonmantel bedingt
einen erheblichen Materialverlust und es ist Aufgabe der Erfindung, diesen Materialverlust
zu reduzieren.
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Die Erfindung ist gekennzeichnet durch die Außenform eines Quaders
und dadurch, daß der Innenraum durch eine sich über den ganzen Innenquerschnitt
erstreckende, durch einen Deckel strahlenabgeschirmt verschließbare Öffnung zugänglich
ist, und daß Beschläge außen an Deckel vorgesehen sind und daß Festleger zum Sichern
des eingestellten Fasses gegen Hin- und Herschlagen im Innenraum angeordnet sind.
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Durch die Erfindung wird der Transportbehälter wiederverwendbar, geht
also nicht verloren.
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Bei Verwendung von Transportbehältern nach der Erfindung wird das
mit Abfällen gefüllte oder zu befüllende Faß in den leeren Transportbehälter eingestellt
und kann nun mitsamt diesem Transportbehälter abgeschirmt auch außerhalb des Kontrollbereichs
zwischengelagert und transportiert werden. Vor der Endlagerung wird das Faß aus
dem Transportbehälter herausgenommen, der nun, gegebenenfalls nach Dekontaminierung,
erneut verwendet werden kann.
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Da der Transportbehälter nach der Erfindung nicht verloren ist, kann
man ihn mit zusätzlichen Einrichtungen ausstatten, die die Handhabung erleichtern.
Der dadurch bedingte Mehraufwand kann wegen der Wiederverwendbarkeit leicht in Kauf
genommen werden.
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Dementsprechende Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der
vorrichtungsmäßigen Unteransprüche.
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Die Erfindung gestattet es auchs das Transportgewicht, das in erster
Linie bedingt ist durch die erforderliche Strahlenabschirmung, zu reduzieren. Ein
dementsprechendes Verfahren zur Handhabung von innerhalb eines ersten Kontrollbereichs
anfallenden radioaktiven Abfällen, die innerhalb des ersten Kontrollbereichs in
Fässern gesammelt werden und innerhalb dieser Fässer, umkleidet mit einer strahlenabschirmenden
Ummantelung, zur Sinlagerung in einem zweiten, vom ersten entfernten Kontrollbereich
transportiert werden ist-dadurch gekennzeichnet, daß die gefi ten Fässer einzeln
in je einen Transportbehälter nach der Erz in dung eingestellt zu einem in der Nähe
außerhalb des ersten Kcntrollbereichs gelegenen Sammelplatz transportìert werden
und dort innerhalb eines dritten Kontrollbereichs zu je mehreren Fässern in bereitgestellte
größeres verlorenes eine strahlenabschirmende Behäl terumkle idung auSteisende Transportbehälter
umgeladen werden7 daß die gefüllten, verlorenen Transportbehälter dann zu dem zweiten
Kontrollbereich
gebracht werden, daß dort in die Zwischenräume zwischen den eingestellten Fässern
Trennmaterial gefüllt wird und daß dann die verlorenen Transportbehälter mit den
Fässern und dem Trennmaterial zur Endlagerung abgestellt werden.
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Während bei dem eingangs beschriebenen bekannten Verfahren für jedes
Faß eine eigene Ummantelung über die weite Strecke zum Ort der Endablagerung transportiert
werden muß, genügt nach dem erfinderischen Verfahren eine solche Ummantelung für
die ganze Beladung des großen Transportbehälters, also für eine große Anzahl von
Fässern, zum Beispiel zehn Stück. Für die Endablagerung ist es aus Sicherheitsgründen
wünschenswert oder erforderlich, zwischen den einzelnen Fässern Trennwände vorzusehen.
Diese Trennwände werden erst am Ort der Endablagerung errichtet, so daß das dafür
erforderliche Material den Transport des großen Transport behälters nicht belastet.
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Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
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In der Zeichnung zeigt: Figur 1 im Querschnitt einen Transportbehälter
nach der Erfindung mit eingestelltem Faß, Figur 2 die Draufsicht gemäß dem Pfeil
II aus Figur 1, Figur 3 den Schnitt III - III aus Figur X, jedoch bei umgelegtem
Behälter, Figur 4 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Transportbehälters nach
der Erfindung mit einem stelltem Faß im Querschnitt, Figur 5 die Ansicht gemäß dem
Pfeil V aus Figur 4, Figur 6 den Ausschnitt gemäß der strichpunktierten Linie VI
aus Figur 1 in vergrößertem Maßstab und mit weiteren Details, Figur 7 den Ausschnitt
gemäß der strichpunktierten Linie VII aus Figur 4 in vergrößertem Maßstab und mit
weiteren Details, Figur 8 den Ausschnitt gemäß der strichpunktierten Linie VIII
aus Figur 1 in vergrößerem Maßstab und mit weiteren Details, Figur 9 zwei einander
gegenüberstehende Eckbeschläge von zwei aufgereiht in Flucht angeordneten gleichartigen
Transportbehältern nach der Erfindung, Figur 1o dreiundsechzig gleichartig ausgebildete
Transportbehälter nach der Erfindung, die mit Hilfe der Eckbeschläge zu einem groß
Container zusammenmontiert sind,
Figur 11 einen leeren Transportbehälter
nach der Erfindung bei abgenommenem Deckel, gesehen indie Einfüllöffnung, Figur
12 den Schnitt entsprechend den Pfeilen XII aus Figur 11, Figur 13 ein weiteres
Ausführungsbeispiel eines leeren Transportbehälters nach der Erfindung, gesehen
in die Einfüllöffnung, Figur 14 + den Schnitt entsprechend den Pfeilen XIV aus Figur
13, und Figur 15 ein Flußschema für die Handhabung radioaktiv strahlenden Abfalls
von dem Ort, an dem der Abfall anfällt, bis zur Endablagerung unter Verwendung von
Transportbehältern nach der Erfindung.
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Gemäß Figur 1 bis 3 ist mit 40 das Unterteil eines außen quaderförmigen
Behälters bezeichnet, dessen Wandungen aus 100 mm (Millimeter) starkem mit Moniereisen
verstärktem Beton bestehen. Der Innenraum 2, der ebenfalls quaderförmig ist, ist
durch eine Beschickungsöffnung 4 zugänglich, die sich über den gesamten, durch den
Doppelpfeil 6 angedeuteten Querschnitt des Innenraums erstreckt und durch einen
abhebbaren Deckel 3 verschließbar ist. Der Deckel 3 ergänzt, aufgesetzt, die Deckwandung
1 und besteht aus 1oo =.R starkein, mit Moniereisen verstärktem Beton. In dem Deckel
3 ist eine Kranöse 41 verankert, in die zum Abheben des Deckels ein t.rarlqake--oder
dergleichen eingreifen kann. In die beiden Seitenwände t2, 43 sind oben je zwei
von außen zugängliche, aber vollständig versen't eingelassene Beschläge 29, 30,
44, 45 eingelassen. Der Beschlag 29 ist in Figur 8 noch einmal vergrößert herausgezeichnet
und ist als Gegenstück für einen Kranhaken 46 ausgebildet, der zum Anheben des Behälters
in den Beschlag 29 eingesetzt wird und eine Nase 47 des Beschlages hinterfaßt. An
dem Beschlag 29 sind mehrere Anker 48, 4C befestigt, die tief in dem Beton verankert
sind. Durch die kufnahmG
höhlung 51 wird die Wandstärke der Seitenwandung
42 reduziert und 1;-die dadurch reduzierte strahlenabschirmende Wirkung an dieser
Stelle auszugleichen ist der Beschlag mit einem Bleimantel 50 hinterkleidet der
ringsherum bis fast an die äußere Oberfläche der Seitenwandt a 42 reicht. Statt
dieses abschirmenden Bleimantels 50 kann auch Qer Beschlag 29 aus strahlenabschirmendem
Material ausgebildet sein und als geschlossene Schale die.Aufnahmehöhlung 51 abdeckend
ausgebildet sein. Die Beschläge 30, 44 und 45 sind entsprechend ausgebildet wie
der Beschlag 29 und dienen alle vier gemeinsam beim Anheben des Behälters mit Hilfe
von vier Kranhaken.
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Unter der Bodenwandung 13 sind vier Räder 24, 25, ... angebracht,
die an den vier Ecken der Bodenwandung angeordnet sind und von denen nur die dem
Beschauer von Figur 1 zugekehrten sicntbar sind.
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Die Räder sind für schienengebundene Fahrweise geeignet und werden
in nach oben offenen U-Schienen 52, 53, die in einer Betonfahrbahn 62 eingelassen
sind, geführt. In den Seitenwänden 42 und 43 sind Festleger 54, 55 gelagert, die
von außen verstellbar sind und an das eingestellte Faß 9 ansetzbar sind, um dieses
gegen Hin- und Herrutschen zu sichern. Der Festleger 54 ist in Figur 6 noch einmal
gesondert herausgezeichnet. Er besteht aus einem Preßstempel 66, der mit einer elastischen
Schicht 56 gegen das Faß 9 gerichtet ist und am freien Ende einer Gewindestange
57 befestigt ist. Die Gewindestange 57 ist in eine in die Wandung 8 eingelassene,
mit Innengewinde ausgestattete Buchse 58 eingeschraubt und weist an ihrer freien
Stirnseite einen Schlitz 11 für einen Schraubenzieher auf. Wird die Gewindestange
57 mit dem Schraubenzieher zurückgedreht, dann nicht der Preßstempel 66 in eine
innen in der Seitenwandung 28 vorgesehene Aussparung 59 zurück. In dieser Stellung
behindert er das Be- und Entladen des Fasses nicht. Ist das Faß eingestellt, dann
wird der Festleger zum Festlegen des Fasses in die in Figur 6 beziehungsweise Figur
1 gezeichnete Stellung sebracht, und zwar durch Drehen der Gewindestange mit einem
Schraubenzieher, der von außen angesetzt wird. Die Buchse 58 ist durch einen Bleimantel
60 umkleidet und mit Ankern 61 in dem Beton der Seitenwandung 28 verankerte Der
Festleger 54 ist entsprechend ausgebildet.
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rußen an der Seitenwandung 28 sind weitere vier Räder, verteilt auf
die vier Ecken dieser Seitenwandung, angeordnet, die entsprechend atlsgebildet sind
wie die Räder 24, 25 .. . Von den Rädern sind nur die drei Räder 26, 27 und 63 sichtbar.
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Gemäß Figur 3 ist der Behälter umgelegt und steht auf den Rädern 26,
27, 63. Das Faß 9 ist ein zylinderförmiges Faß, das um seine in Figur 1 vertikale
Achse 20 rollbar ist. Die Achse 20 erstreckt sich in Figur 3 horizontal. In der
Seitenwandung 64 ist eine Entleerungsöffnung 18 vorgesehen, die sich über den gesamten
Querschnitt des Innenraums 2 erstreckt und durch eine Klappe 23 strahlenabgeschirmt
verschließbar ist. Die Klappe 23 ist um eine Achse 22, die sich parallel zur Achse
20 erstreckt, schwenkbar in Gelenken 65 gelagert und geschlossen durch einen Riegel
19 sicherbar. Zum Entleeren des Behälters genügt es, den Riegel 19 zu öffnen, die
Festleger, wie in Figur 3 dargestellt, zu lösen und den 3eh>1ter etwas zu neigen,
so daß das Faß gegen die Öffnung 18 rollt. Es drückt dann die Klappe 23 auf und
rollt aus dem Behälter heraus, worauf sich die Klappe dann wieder unter Schwerkraftwirlcung
schließt. Benerkenswert ist, daß diese leichte Neigung des Behälters von derjenigen
Seite herbeigeführt werden kann, die der Entleerungsöffnung 18 a?D-gekehrt ist,
so daß eine damit befaßt Bedienungsperson während des Entleerungsvorganges durch
den Behälter gegen das ausrollende Faß 9 strahlengeschützt ist.
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Bei dem zweiten, in Figur 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiel
hat der Behälter 75 quaderförmige Außenkontur, während der Innenraum 76 kreiszylinderförmig
ist. Über den kreisrunden Querschnitt erstreckt sich die kreisrunde Beschickungsöffnung
77, die bei diesem Behälter gleichzeitig als Entleerungsöffnung dient und durch
den aufgesetzten Deckel 32 verschließbar ist. In der Mitte des Deckels außen ist
ein Beschlag 5 vollstAndig eingelassen, der in Figur 7 noch einmal vergrößert dargestellt
ist. Der Beschlag 5 weist zwei seitliche Vorsprünge 83, 78 auf, die einen Längsschlitz
79, wie aus Figur 5 ersichtlich, zwischen sich freilassen. In diesen Längsschlitz
paßt ein länglicher Haken 80, der eingesetzt ist, um 9b0 gedreht wird, so daß er
die Vorsprünge 83 und 78 hinterfaßt und dazu dienen kann, den Deckel herauszuheben.
Der Beschlag 5 ist
durch Anker 80, 81 im Beton des Deckels 32 verankert
und durch einen Bleimantel 82 hinterkleidet. Der Deckel 32 bildet mit den vier Seitenwänden
84 bis 87 und dem Boden 88 eine strahlenabschirmende Umkleidung des in den Innenraum
eingesetzten, mit radioaktivem Abfall gefüllten Fasses 17 . Das Faß steht auf einem
Pfropfen 14, der sich zum Innenraum konisch erweitert und in eiI1e sich entsprechend
konisch erweiternde Durchstoßöffnung 15 des Bodens 88 formschlüssig eingepaßt ist.
Zwischen Deckel 32 und der Deckseite des Fasses 17 sind elastische Puffer 37 als
Festhalter verspannt, die an dem Deckel 32 befestigt sind. Das Faß 17 wird bei abgenommenem
Deckel durch die Öffnung 77 eingesetzt. zm.
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Herausnehmen des Fasses wird bei abgenommenem Deckel der Pfropfen
14 hochgestoßen, so daß sich das Faß, das auf dem Pfropfen 14 steht, aus der Öffnung
77 heraushebt und dann nur noch von dem Pfropfen abgenommen werden muß.
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Die Wandungen 84, 85, 86, 87, der Boden 88 und der Deckel 32 bestehen
aus 150 mm starkem Beton. Der Innenraum 76 ist mit einer Kunststoffschicht, die
sich über die Innenseite der Seitenwände 84, 85, 86, 87 und die Innenseite des Deckels
erstreckt, verkleidet. Die Kunststoffschicht auf dem Deckel ist mit 67 auf dem Pfropfen
mit 39 und an den übrigen Teilen mit 38 bezeichnet. Die Kunststoffschicht ist wasserundurchlässig
und abwaschbar. In Abänderung des dargestellten Ausführungsbeispiels kann der Behälter
auch außen mit einer solchen Kunststoffschicht ummantelt sein.
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Bei einer abgeänderten Ausgestaltung der Transportbehälter nach der
Erfindung sind an allen acht Ecken des quaderförmigen Behälters Eckbeschläge vorgesehen.
Je ein solcher Eckbeschlag 33, 34 ist für die zu den beiden im übrigen gleichartig
ausgebildeten Behältern 35, 36 dargestellten Ecken in Figur 9 ausschnittsweise sichtbar.
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Der Beschlag 33 besteht aus einem fest in dem Beton verankerten hohlen
Stahlwürfel mit Langlöchern Do bis 92 an den freiliegenden Seiten. Die nicht freiliegenden
an den Beton angrenzenden Seiten des aus Stahl bestehenden Beschlages sind so stark
ausgebildet, daß dadurch auch an den Ecken eine hinreichende strahlenabschirmende
Wirkung der Behälterwand sichergestellt ist. Der Eckbeschlag 34
ist
entsprechend ausgebildet. Die Eckbeschläge der in Flucht zueinander wie dargestellt
angeordneten Behälter werden durch ein Kupplungsstück 93 dicht aneinanderliegend
miteinander verbunden. Das Kupplungsstück 93 weist einen Gewindebolzen 94 auf, dessen
Kopf 95 langgestreckt ist und durch das Langloch 91 paßt und durch Verdrehen hinter
dem Langloch festgelegt werden kann.
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Mit 96 ist ein aufgesteckter, langgestreckter Steg bezeichnet, der
entsprechend in dem dem Langloch 91 gegenüberliegenden Langloch des Beschlages 34
festgelegt wird und dann mit der aufgeschraubten Mutter 97 angezogen wird, mit einem
Schlüssel, der durch das Langloch 98 eingeführt wird.
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Auf diese Weise können sehr viele gleichartige Behälter zu einem einzigen
quaderförmigen Gebinde zusammengeschraubt werden, wie dies beispielsweise in Figur
10 für insgesamt dreiundsechzig Behälter 100 gezeigt ist. An den Eckbeschlägen der
oben an den Ecken gelegenen Behälter loo, 101, 102, 103, können dann vier Haken
105 bis 108 zum Transport eingehängt werden. Bei diesem Gebinde liegen insgesamt
fünf Behälter im Inneren des Gebindes und mit keiner Seite außen. Auf diese Weise
lassen sich im Inneren des Gebindes Behälter mit höher radioaktiv strahlendem Inhalt
unterbringen, ohne daß es dazu nötig ist, die Ummantelung zu verstärken, weil diese
Behälter durch die Ummantelungen der darum gelegenen Behälter zusätzlich abgeschirmt
sind.
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Statt die Behälter aus Beton herzustellen kann man sie auch aus Kunststoff
herstellen, in den man radioaktive Strahlen abschirmendes Material, zum Beispiel
Bleischrot oder Bleiplatten einfüilt.
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Diese strahlenabschirmende Füllung kann man dann materialsparend so
anordnen, daß sie überall gerade ausreicht, die erforderliche Abschirmung zu gevrahrleisten.
Die zusätzliche, aus Form- oder Stabilitätsgründen erforderlichen Wandstärken kann
man dann mit dem billigeren Kunststoff ausfüllen.
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Nach Figur 11 ist der Behälter 11o innen und außen quaderpörmig.
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In den Kunststoff 111 der Behälterwandung ist eine überall gleich
starke gebogene Schale 112 aus Blei oder Bleischrot durch Ausgießen eingelassen
beziehungsweise eingefüllt. Der nicht dargestellte Deckel ist entsprechend ausgebildet.
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Bei dem in Figur 13 und 14 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der
Behälter 113 außen quaderförmig , während der Innenraum 114 kreiszylindrisch ist.
Der Innenraum 114 ist durch eine kreisrunde Schale 115 aus strahlenabsorbierendem
Metall, zum Beispiel Stahl, ausgekleidet, die in den Kunststoff 116 eingelassen
ist. Die Eckbeschläge 117 sind durch eingelassene Metallanker 118 an der Schale
116 verankert.
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binde bevorzugte Verfahrensweise für die Handhabung des radioaktiven
Abfalls in Verbindung mit Behältern nach der Erfindung wird nun anhand der Figur
15 erläutert.
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In dem strichpunktiert umgrenzten ersten Kontrollraum 120 wird der
radioaktive Abfall in bereitstehende offene Fässer 122 gegeben, die dann mit einem
Deckel verschlossen, wie das Faß 123, zwischengelagert werden. Es handelt sich dabei
um Stahlfässer, deren Wandung nur sehr unzureichend strahlenabschirmend sind.
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Die Fässer 123 werden zum Abtransport einzeln in Transportbehälter
124 eingestellt. Der Transportbehälter 124 kann ausgebildet sein, wie im Text zu
Figur 1 bis 3 beschrieben. Die gefüllten Transportbehälter gelangen aus dem Kontrollbereich
120 heraus ins Freie und werden dort> wie der Behälter 125, zwischengelagert.
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Diese Zwischenlagerung erfolgt in räumlicher Nähe des Kontrol bereiches
130. Hat sich eine Transportfuhre angesammelt, dann werden die gefüllten Transportbehälter,
wie für den Transportbehälter 126 gezeigt, in den in unmittelbarer Nähe befindlichen
Kontrollraum 127 gebracht und die darin enthaltenen Fässer werden, wie für das Faß
128 gezeigt, in einen Endablagerungsbehälter 129 umgeladen. Dieser Endablagerungsbehälter129
faßt mehrere Fässer, im Beispiel insgesamt fünf0 Der leere Transportbehälter 126
wird, wie für den Transportbehälter 127 gezeigt, zur neuen Befüllung in den Kontrollraum
120 zurückgegeben0 o Der Endablagerungsbehälterl23
wird durch einen
nicht dargestellten Deckel verschlossen und bietet für die enthaltenen Fässer eine
zum Transport auf öffentlichen Straßen hinreichende Abschirmung. Er wird aus dem
Kontrollbereich 127 herausgebracht und gegebenenfalls zv.sarw.en mit anderen BehWltern
dieser Art an den eventuell mehrere 100 Kilometer entfernten Ort der Endablagerung
gebracht. Dort gelangt er in einen Kontrollbereich 131. Innerhalb dieses Kontrollbereichs
131 werden die Zwischenräume zwischen den in dem Endablagerungsbehälter 1 29 beziehungsweise
132 befindlichen Fässer rnit Trenximasse ausgegossen, zum Beispiel mit Beton oder
mit Sand oder einem anderen geeigeten Trensmittel, das, je nach dem Inhalt der Fässer,
ausreichend ist, um sicherzustellen, daß keine gegenseitigen chemischen Reaktionen
zwischen dem Inhalt verschiedener Fässer stattfinden können. Ist das geschehen,
dann wird der Endablagerungsbehälter 129 beziehungsweise 132 als verlorener Behälter
in den Controllbereich 133 der Endablagerung, zum Beispiel der Kaverne eines Salzstockes,
abgestapelt, wie für den Endablagerungsbehälter 134 dargestellt.
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L e e r s e i t e