DE2837839C2

DE2837839C2 - Einrichtung zur wartungsfreien Lagerung von radioaktivem Material

Info

Publication number: DE2837839C2
Application number: DE19782837839
Authority: DE
Inventors: Heinrich Ing.(grad.) 6463 Freigericht Goyne
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1978-08-30
Filing date: 1978-08-30
Publication date: 1984-04-26
Also published as: DE2837839A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur wartungsfreien Lagerung von radioaktivem Material in einem Lagergebäude gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Radioaktives Material, wie insbesondere abgebrannte Kernbrennstoffelemente eines Kernreaktors, geben Nachzerfallswärme ab, so daß bei der Lagerung eine ständige Wärmeabfuhr sichergestellt werden muß. Bei der Kühlung von derartigem radioaktivem Abfall ist sicherzustellen, daß das für die Wärmeabfuhr erforderliche Kühlmittel ständig vorhanden ist und daß keine Aktivitäten über das Kühlmittel in unzulässig hohem Maße an die Umgebung abgegeben werden.

Bei einer bekannten Einrichtung der eingangs genannten Art, die als »Weiterlager für abgebrannte Brennelemente aus Hochtemperaturreaktoren« bezeichnet wird (Zeitschrift »Kerntechnik«, 19. Jahrgang (1977), Nr. 4, Seiten 180 bis 187), werden die die Kernbrennstoffelemente aufnehmenden Kannen in Schichten innerhalb von Lagerzellen angeordnet. Die einzelnen Lagerzellen sind nach oben durch eine Abschirmdecke mit verschließbaren Deckenöffnungen abgeschlossen.

Die Kühlluft wird im Naturzug an den Kannen entlang geführt und zirkuliert innerhalb der Zellen. Die von ihr aufgenommene Wärme wird über die Zellenwände an die Außenluft abgegeben, die zu diesem Zweck im Naturzug über Schächte an die Zellenwände herangeführt wird. fc>o

Es sind also zwei getrennte Kühlkreise, der innere und der äußere, vorgesehen, so daß eventuelle kontaminierte Zellenkühlluft nicht nach außen dringen kann.

Bei Behältern, die für den Transport von radioaktiven Materialien bestimmt sind, ist es bekannt, ihre n5 Außenfläche zur Kühlung mit Metallstiften zu versehen, welche zur rascheren Abführung der Wärme aus den

Behälterwänden Flügel aufweisen (DE-OS 27 43 902).

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei direkter Luftkühlung einen guten Wärmeübergang von den Lagerblöcken zur Kühlluft zu erreichen, ohne daß ein weiterer innerer Kühlkreis erforderlich ist.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 enthaltenen Merkmale gelöst. Eine vorteilhafte Weiterbildung ist im Anspruch 2 beschrieben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren näher erläutert.

F i g. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein Lagergebäude und in

F i g. 2 ist im Schnitt ein Lagerblock mit zugehörigem Kühlkörper dargestellt.

Das Gebäude 1 enthält etwa in der Mitte einen Beschickungsgang 2. Zu beiden Seiten des Beschikkungsganges 2 sind Lagerblöcke übereinander und nebeneinander gestapelt. Zum Transport des zu lagernden radioaktiven Materials ist ein Kran 4 und eine Beschickungsmaschine 5 vorgesehen. Jeder Lagerblock 3 ist gut wärmeleitend mit einem an der Rückseite (vom Beschickungsgang her gesehen) angeordneten Kühlkörper 6 verbunden. Jeder Kühlkörper besitzt zur Vergrößerung der wärmeabgebenden Oberfläche Rippen 7. Alle Kühlkörper 6 sind in einem Lüftungsschacht 8 angeordnet, der nach Umlenkungen durch mindestens eine Zwischenmauer 9 einerseits mit einer Zuluftöffnung 10 und andererseits mit dem Inneren eines Abluftschornsteins 11 verbunden ist.

Über den so entstehenden Naturzug wird ein ständiger Luftstrom 12 in Richtung der Pfeile aufrechterhalten, ohne daß Ventilatoren oder sonstige Einrichtungen vorgesehen sein müssen.

Wie insbesondere aus Fig. 2 zu ersehen ist, ist ein Lagerblock 3 mit Ausnahme der Rückseite von einer Isolierung 13 umgeben. Er besitzt öffnungen 14 zur Aufnahme des radioaktiven Materials und an die öffnungen angrenzende Seitenwände 15 und Zwischenwände 16. Zum Beschickungsgang hin sind die öffnungen 14 mit Verschlußstopfen 17 verschlossen.

Aus Fig. 2 ist weiterhin zu erkennen, daß die Wandstärke der Zwischenwände 16 und der Seitenwände 15 etwa die gleiche Größenordnung hat wie die Abmessunger der öffnungen 14 senkrecht zur Wand. Die in den Öffnungen 14 als radioaktives Material gelagerten abgebrannten Kernbrennstoffelemente 18 können daher die anfallende Zerfallswärme an die Zwischen- und Scitenwände abgeben, von wo aus die Wärme durch Wärmeleitung zum an der Rückseite angrenzenden Kühlkörper 6 transportiert wird. Der Kühlkörper 6 ist in einem Lüftungsschacht 8 angeordnet und besitzt ausgehend vom Lagerblock 3 einen sich kontinuierlich verringernden Kernquerschnitt mit sich in ihrer Länge entsprechend vergrößernden Rippen 7. In gleicher Weise ist es auch möglich, die Wandstärke der Zwischen- und Seitenwände des Lagerblockes 3 zum Kühlkörper hin zunehmen zu lassen.

Bei der vorgesehenen, trockenen Lagerung von radioaktivem Material werden keinerlei Kühlkreisläufe benötigt, die einer Überwachung oder ständigen Überprüfung unterliegen. Durch Wahl von korrosionsfestem, gut wärmeleitendem Material ist es deshalb möglich, radioaktives Material vollständig wartungsfrei über lange Zeit zu lagern. Um der Verschmutzung der Rippen vorzubeugen, kann außerdem in der Zuluftöffnung 10 ein Gitter und ein Luftfilter angeordnet werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur wartungsfreien Lagerung von radioaktivem Material in einem Lagergebäude, in welchem angrenzend an einen Beschickungsgang Lagerblöcke gelagert sind, die aus festem, guC wärmeleitendem Material bestehen und zur Aufnahme des radioaktiven Materials vom Beschickungsgang aus zugängliche öffnungen aufweisen, wobei die Wände der Lagerblöcke die für den Wärmetransport erforderliche Wandstärke besitzen und die Wärme an einen in einem Belüftungsschacht geführten Naturzug-Luftstrom abgeben, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerblöcke (3) übereinander zu beiden Seiten des Beschickungsganges (5) gestapelt sind und daß die La^erblöcke jeweils mit der dem Beschickungsgang (5) abgewandten Seite an mit Rippen (7) versehene und in dem Belüftungsschacht (8) angeordnete Kühlkörper (6) angrenzen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Lagerblock (3) mit Ausnahme seiner Rückseite von einer Isolierung (13) umgeben ist und seitliche Beschickungsöffnungen (14) aufweist, die zum Beschickungsgang (5) hin mittels Verschlußstopfen (17) verschlossen sind.