DE3008992A1 - Behaelter fuer radioaktive stoffe - Google Patents
Behaelter fuer radioaktive stoffeInfo
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- G21F5/06—Details of, or accessories to, the containers
- G21F5/10—Heat-removal systems, e.g. using circulating fluid or cooling fins
Description
80 139 KT
TRANSNUKLEAR GmbH 6450 Hanau 11
Gegenstand der Erfindung ist ein Behälter mit einer variablen Abschirmung und erforderlichen Einrichtungen
für den Transport und/oder die Lagerung radioaktiver Stoffe, insbesondere von bestrahlten Brennelementen aus
Kernreaktoren.
Zum Transport und zur Lagerung bestrahlter bzw. abgebrannter Brennelemente aus Kernreaktoren benötigt man
Behälter, die die Radioaktivität des Gutes sicher zurückhalten. Die Konstruktion dieser Behälter unterliegt daher
strengen Vorschriften, vor allem was die Unzerstörbarkeit des Behälters bei Unfällen und den Schutz der Umwelt vor
radioaktiven Strahlen betrifft. Die Behälter zum Transport und zur Lagerung bestrahlter Brennelemente müssen daher
stabil und robust gebaut sein und müssen einen Schutz vor radioaktiven Strahlen bieten. Dabei ist jedoch das Material
zur radioaktiven Abschirmung so zu wählen, daß das Gewicht der Abschirmung, das den größten Teil des Gewichts des
Transportbehälters ausmacht, aus wirtschaftlichen Gründen möglichst klein gehalten wird. Außerdem ist darauf zu
achten, daß die Zerfallwärme der transportierten bzw. gelagerten Brennelemente sicher nach außen abgeleitet werden
kann.
Die Abschirmung der Behälter muß die gesamte biologisch wirksame Strahlung zurückhalten, was vorzugsweise mittels
einer Umhüllung aus Uran, Blei oder Stahl geschieht, die vor allem die Gammastrahlung absorbiert. Hinzu kommt die
Neutronenabschirmung, die meist zwischen den Kühlrippen, gelegentlich auch in Kanälen des Behältergrundkörpers
eingebracht ist. Λ Λ . ΛΑ Λ
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Ein Nachteil bekannter Abschirmbehälter besteht darin, daß die Dicke der Abschirmung gegen die radioaktive
Gamma-Strahlung dem maximal zum Transport bzw. zur Lagerung vorgesehenen Auslegungsfall entspricht. Bei
einem Großteil der Transporte und beim Einsatz als Lagerbehälter sind z.B. jedoch abgebrannte Brennelemente enthalten,
die im Brennelementlagerbecken des Kernkraftwerkes schon soweit abgeklungen sind, daß in diesen Fällen die
Abschirmung überdimensioniert ist. In solchen Fällen ergeben sich also unnötig hohe durch die Gamma-Abschirmung
bedingt Einsatzgewichte sowie hohe Herstellungs- und Transportkosten. Es wurde daher schon vorgeschlagen, mit
Neutronenabschirmmaterial gefüllte und mit Kühlrippen versehene Hohlkörper auf einem dichten Grundbehälter
austauschbar anzubringen. Der Nachteil besteht jedoch darin, daß zwar eine Varianz in der Wärmeabfuhr und
gegebenenfalls der Neutronenabschirmung erreicht wird, jedoch praktisch nicht in der Abschirmung gegen Gammastrahlung.
Weiterhin sind auch zweiteilige Abschirmbehälter bekannt, die aus einem relativ einfach gestalteten dünnwandigen
Innenbehälter mit Barrierenfunktion bestehen, der sich auswechselbar in einem Außenbehälter mit Abschirmfunktion
und mit Kühlrippen befindet, wobei entsprechend dem radioaktiven Inventar des Innenbehälters ein anderer jeweils
dafür ausgelegter Außenbehälter verwendet wird. Nachteilig sind jedoch die sich aus der Umladung ergebenden
erheblichen Schwierigkeiten, sowie die hohen Kosten der zahlreichen bereitzustellenden schweren und
aufwendigen Außenbehälter.
Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Behälter mit einer variablen Abschirmung und erforderlichen
Einrichtungen für den Transport und/oder die Lagerung radioaktiver Stoffe, insbesondere von be-
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strahlten Brennelementen aus Kernreaktoren, zu schaffen,
der auf einfache Weise eine Varianz der Abschirmung, vorzugsweise von Gamma-Strahlung, ermöglicht.
Die Aufgabe wurde erfindungsgemäß"dadurch gelöst, daß die
Abschirmung ganz oder teilweise als Metallwicklung auf dem Behälter aufgebracht ist»
Der erfindungsgemäße Behälter ist in beispielhaften Ausführungsformen
in den Abbildungen I bis IV schematisch dargestellt.
Der Behälter (1), mit einem Abschirmdeckel (3) und einem
Außendeckel C4) versehen, stellt die dichte Umschließung für das in ihm befindliche radioaktive Material dar. Der
Behältermantel ist umwickelt mit einer Metallwicklung (2), die Gamma-Abschirmungsfunktion hat. Zur Anpassung an die
radioaktiven Inhalte ist die Metallwicklung (2> fallweise mehrlagig aufgebracht. Die Wicklung (2) ist relativ einfach.durch
Rotation des Behälters Cl) aufzubringen bzw.
zu entfernen. Geeignet als Wicklung (2) sind Metallbänder
aus gut Gamma-absorbierendem Material, insbesondere aus Stahl. Besonders günstig ist es, für die Metallwicklung
(2) Draht bzw. Kabel zu verwenden. Fallweise kann die Metallwicklung (2) zwischen den Kühlrippen (9), die sich
gegebenenfalls am Behälter (1) befinden, verlegt werden. Es ist jedoch besonders vorteilhaft, lose Kühlrippen,
vorzugsweise aus abgewinkelten Blechen (9) bestehend,
durch teilweises Umwickeln mit der Metallwicklung (2) zu befestigen. Es hat sich als besonders günstig erwiesen,
die Metallwicklung (2) seitlich durch auf dem Behälter (1) befestigte Bleche (5) zu begrenzen. In speziellen Fällen
ist es auch günstig, die Bleche (5), abgewickelt, nach
dem Buchstützenprinzip durch Belastung mit der Metallwicklung (2) lösbar zu fixieren.
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Vorfceilhafterweise werden die in 4er Metallwicklung (2)
vorhandenen Hohlräume (6) mit -Neutronenabschirinmaterial
gefüllt. Dafür kommen vor allem gießfähige aushärtende Kunststoffe mit Ueutronenabschirmungseigenschaften infrage.
In einer besonders vorteilhaften Variante werden Lagen (7) aus Neutronenabschirmmaterial, z.B. Folien oder Matten,
in die Metallwicklung (2) mit eingewickelt. Die Enden der Metallwicklung (2) können durch Klemmen, Schrauben
oder sonstige Methoden entweder am Behälter (1), an seinen Zusatzeinrichtungen oder durch Befestigung an der
Wicklung (2) selbst fixiert sein.
Der erfindungsgemäße Behälter ermöglicht auf überraschend einfache und wirksame Weise die Anpassung der Gammastrahlen-Abschirmung
an das jeweils in ihm befindliche Strahlungsinventar.
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Claims (6)
- PatentansprücheBehälter mit einer variablen Abschirmung und erforderlichen Einrichtungen für den Transport und/oder die Lagerung radioaktiver Stoffe, insbesondere von bestrahlten Brennelementen aus Kernreaktoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung ganz oder teilweise als Metallwicklung (2) auf dem Behälter (1) aufgebracht ist.
- 2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallwicklung (2) aus Draht besteht.
- 3. Behälter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Kühlrippen (9) ganz oder teilweise in die Metallwicklung (2) eingebettet sind.
- 4. Behälter nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallwicklung (2) durch Bleche (5) begrenzt ist.
- 5. Behälter nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume (6) der Metallwicklung (2) mit Neutronenabschirmmaterial gefüllt sind.
- 6. Behälter nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Neutronenabschirmmaterial zwischen den Metallwicklungen (2) aus Matten oder Folien (7) besteht.1 30038/0369
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