DE3018748A1 - Verfahren zur konservierung radioaktiv kontaminierter komponenten - Google Patents

Description

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NUKEM GmbH 6450 Hanau 11

Verfahren zur Konservierung radioaktiv kontaminierter Komponenten.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur strahlungs- und inkorporationssicheren Einkapselung radioaktiv kontaminierter Gegenstände aus allen Bereichen der Kerntechnik, insbesondere aus Kernkraftwerken.

In der Kerntechnik fallen an vielen Stellen radioaktiv kontaminierte Gegenstände an, die z.B. einer Reparatur zu unterzir" en sind, transportiert, zwischengelagert oder einer Endlagerung zugeführt werden Bussen. Derartige Gegenstände bergen ein teilweise erhebliches Inkorporationsund Strahlenrisiko in sich.

Seither erfolgte die Beseitigung des Kontaminationsrisikos solcher Gegenstände vor allem durch Behandlung mit Dekontaminationsverfahren, die vorzugsweise über die flüssige Phase erfolgen. Dekontaminationsverfahren über die flüssige Phase ziehen aber einen erheblichen Anfall an aktivem Sekundärabfall nach sich, der ebenfalls wiederum einer sicheren Endlagerung zuzuführen ist. Dieser Sekundärwaste

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erfordert, um ihn einer sicheren Endlagerung zuzuführen, einen zusätzlichen erheblichen technischen und finanziellen Aufwand.

Um den Austritt staubförmiger kontaminierter Partikel von radioaktiv kontaminierten Gegenständen an die Umgebungsatmosphäre zu verhindern und das Inkorporationsrisiko des Bedienungspersonals zu verhindern, werden meist aufwendige Absaug- oder Kapselungsvorrichtungen vorgesehen und eingesetzt.

Niedrig aktive Gegenstände können in Kunststoffolien verpackt werden, deren Stoßkanten verklebt werden müssen. Nachteilig ist, daß an den Verklebungssteilen der Stoßkanten Undichtigkeiten auftreten können.

Weiterhin können aktive Gegenstände mittels Kunststoffkörper abgeschirmt werden.

Die Herstellung von kompakten Formkörpern aus Kunststoffen, in die neutronenabschirmende Substanzen wie beispielsweise Gd.2^3' Sm₂O, u.a. eingebracht werden, ist bereits in den DE-OSen 22 22 061 und 12 97 869, sowie in den US-PSen 3 075 925 und 3 114 721, der GB-PS 904 774 und der FR-PS 12 45 292 beschrieben. Solche Formkörper werden in Plattenform um die Strahlenquellen aufgestellt. Ebenfalls bekannt ist die Konservierung von Apparaturen und Werkzeugen mittels eines dünnen Lacküberzugs. Die zu erzielenden

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Schichtdicken sind allerdings nur gering, ebenso die Schlagfestigkeit der überzüge.

Für Endlagerzwecke werden radioaktiv kontaminierte Komponenten derzeit noch zerkleinert und in 200 1- oder 400 1-Fässer vorzugsweise mit Zement konditioniert und dann dem Endlager zugeführt. Dieses Verfahren führt jedoch zu einem erhöhten Endlagervolumen und zu erhöhten Kosten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur strahlungs- und inkorporationssicheren Einkapselung radioaktiv kontaminierter Gegenstände zu finden, mit dem wirksam der Austritt von Kontamination verhindert und die ionisierende Strahlung abgeschwächt oder gänzlich abgeschirmt werden kann.

Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Oberfläche dieser Gegenstände allseitig mit einer Schicht aushärtender Kunststoffe versehen wird, wobei die Schichtdicke größer als 3 mm sein muß.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich eine Reihe von Aufgaben in der Kerntechnik lösen: Die Abschirmung von kontaminierten Komponenten ausgehender ionisierender Strahlen zur Verminderung der Strahlenbelastung des Bedienungspersonals, die vorübergehende Versiegelung kontaminierter Komponenten für Zwischenlagerzwecke, die Versiegelung kontaminierter Komponenten für Endlagerzwecke oder die Versiegelung inaktiver Komponenten, um deren

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Oberflächenkontamination bei Arbeiten in Kontrollbereichen zu verhindern.

Je nach gestellter Aufgabe werden das Auftragverfahren und die Art der verwendeten Kunststoffe modifiziert, um die geforderte Zielsetzung zu erreichen.

Zur Erlangung einer genügend hohen Abschirmungswirkung gegenüber ionisierenden Strahlen werden vorteilhafterweise in die verwendeten Einkapselungsmaterialien der Abschirmung dienende Füllstoffe, insbesondere Schwerspat oder Bleioxide, in Mengen von 30 - 80 Gew.% eingebracht.

Als Einkapselungsmaterialien werden vorzugsweise Zwei-Komponenten-Polyurethan-Kunststoffe oder Epoxid-Harze verwendet. Die erforderliche homogene Verteilung eventueller Füllstoffe wird insbesondere dadurch erreicht, daß der Füllstoff vor dem Spritzvorgang in einer Komponente suspendiert und die Aushärtezeit so kurz gewählt wird, daß eine Sedimentation nicht stattfinden kann. Das Material wird vorzugsweise mit einer Zwei-Komponentenspritzmaschine aufgebracht.

Die Schichtdicke des Einkapselungsmaterials kann je nach Erfordernis von 3 mm bis zu mehreren Zentimetern variiert werden. Eine Vorbehandlung der einzukapselnden Oberfläche mit einem geeigneten Trennmittel, z. B. Siliconöle

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oder Wachse ist vorteilhaft und ermöglicht, wenn dies gewünscht oder erforderlich wird, ein problemloses Abziehen des Einkapselungsmaterials vom Grundmaterial.

Die Schlagfestigkeit der als Einkapselungsmaterialien eingesetzen Kunststoffe läßt sich vorteilhafterweise auch in bezug auf Schichtdicke, Schlagzähigkeit und Löslichkeit so wählen, daß sie auch Endlagerbedingungen gerecht wird.

09.05.80 Kl/Han

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Claims (6)

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1. Verfahren zur strahlungs- und inkorporationssicheren Einkapselung radioaktiv kontaminierter Gegenstände, insbesondere von Gegenständen aus Kernkraftwerken, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche dieser Gegenstände mit einer Schicht aushärtender Kunststoffe versehen wird, wobei die Schichtdicke > 3 nun sein muß.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als aushärtende Kunststoffe Polyurethan oder Epoxidharze verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aushärtbaren Kunststoffe 30 - 80 Gew.# Füllstoff als Abschirmmaterial enthalten.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Füllstoff Schwerspat und/oder Bleioxide verwendet werden.

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5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufbringen der aushärtbaren Kunststoffe die Oberfläche der einzukapselnden Gegenstände mit einem Trennmittel behandelt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke, Schlagzähigkeit und Löslichkeit des Einkapselungsmaterials so gewählt werden, daß die kontaminierten Gegenstände einer Endlagerung zugeführt werden können.

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