DE3037290A1 - Transport- und/oder lagerbehaelter fuer radioaktive stoffe - Google Patents

Transport- und/oder lagerbehaelter fuer radioaktive stoffe

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Hartmut Dipl.-Phys. 6450 Hanau Kroll
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    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F5/00—Transportable or portable shielded containers
    • G21F5/06—Details of, or accessories to, the containers
    • G21F5/12—Closures for containers; Sealing arrangements

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Description

TRANSNÜKLEAR GmbH
6450 Hanau 11
Transport- und/oder Lagerbehälter für radioaktive Stoffe
Die Erfindung betrifft einen Transport- und/oder Lagerbehälter für radioaktive Stoffe, Insbesondere für bestrahlte Brennelemente aus Kernreaktoren, im wesentlichen bestehend aus einem Behälterkörper mit Abschirmfunktion, einem Abschirm- und einem Schutzdeckel, wobei sich zwischen Abschirmdeckel und Schutzdeckel ein spaltförmiger Prüfraum befindet.
Behälter zum Transport und zur Lagerung von radioaktiven Stoffen sind in großer Zahl bekannt. Sie bestehen im
allgemeinen aus einem Behälterkörper mit Abschirmfunktion für fl" - und Ϋ) -Strahlung, der mit Kühlrippen versehen
und mit einem Deckelsystem verschlossen ist. Das Deckelsystem setzt sich aus einem Abschirmdeckel mit Abschirmfunktion gegen Strahlung und einem Schutzdeckel zusammen. Zwischen beiden befindet sich normalerweise ein spaltförmiger Prüfraum.
Bestrahlte bzw. abgebrannte Brennelemente sowie radioaktiver Abfall müssen bis zur Wiederaufarbeitung oder
bis zur Endbeseitigung zwischengelagert werden. Die
Lagerung erfolgt im allgemeinen in Wasserbecken mit
Wasser als Kühlmedium. Seit einiger Zeit wird jedoch die Zwischenlagerung mit Luftkühlung, vor allem mittels Naturzug, vorgeschlagen. (DE-OS 29 06.629, DE-OS 29 13 540, DE-OS 27 11 4O5j.Dazu müssen die abgebrannten Brennelemente in sogenannten Lagerbehältern eingeschlossen sein. Der Nachteil derartiger Lager ist jedoch,; daß der Kühlluft-
strom mit radioaktiven Verunreinigungen, die aus Leckagen des Lagergutcontainments, also aus den Behältern herrühren, beladen sein kann. Diese Aktivität, herrührend vor allen von den gasförmigen radioaktiven Isotopen Krypton-85 und Jod-129, die aus dem Behälterinnern durch das Deckelsystem gegebenenfalls entweichen können, wird mit der den Behälter umströmenden Kühlluft verdünnt und gelangt in die Umgebung. Emissionsüberwachung und -bilanzierung sind sehr erschwert. Teilweise wird die mit Radioaktivität beladene Kühlluft über Filteranlagen !geführt, die wegen der großen Kühlluftdurchsätze aufwendig gestaltet sein müssen und in ihrer Wirkungsweise in diesen Ausmaßen nicht problemlos sind. Es sind auch Behälter bekannt (BE-PS 881 604) bei denen Leckagen über das Dichtungssystem zwischen Behälterkörper und Deckel durch die Messung von Druckveränderungen festgestellt werden können.
Eine Aktivitatsanzeige ist jedoch dabei nicht möglich. Auch läßt das Messen der zu erwartenden Druckveränderungen kaum das Feinregistrieren eines beginnenden meist sehr
» ο * ο
«a am
kleinen Lecks im Dichtungssystem zu.
Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein Transport- und/oder Lagerbehälter für radioaktive Stoffe, insbesondere für bestrahlte Brennelemente aus Kernreaktoren, zu schaffen, im wesentlichen bestehend aus einem Behälterkörper mit Abschirmfunktion, einem Abschirm- und einem Schutzdeckel, wobei sich zwischen Abschirmdeckel und Schutzdeckel ein spaltförmiger Prüfraum befindet, bei dem ein Entweichen radioaktiver Gase schon im Anfangs stadium registrierbar ist.
Die Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Schutzdeckel ein oder mehrere Ib -Meßsonden eingebaut sind. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, daß als A -Meßsonde einen Proportionalzähler zu verwenden.
Vorzugsweise wird der Proportionalzähler in einen Hohlraum im Schutzdeckel eingebaut, der zum spaltförmigen Prüf raum zwischen Abschirmdeckel und Schutzdeckel mit einer A rstrahlendurchlässigen Schicht abgeschlossen ist.
Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß der trotz Abschirmdeckel am Schutzdeckel noch vorhandene Strahlenpegel an h - und jjf-Strahlen eine Registrierung der in den Prüfraum entweichenden radioaktiven Gase
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erlaubt, wenn man in den Schutzdeckel eine Λ -Meßsonde einbaut, deren Abdeckung gegenüber dem Prüfraum so gewählt wird, daß sie noch ρ -strahlendurchlässig ist. Dadurch ist es möglich, auch kleinste Mengen an Krypton-85 und Jod-129 zu registrieren und jede Leckage schon bei Ihrem Entstehen festzustellen.
Anhand der schematischen Abbildungen I und II ist die erfindungsgemäße Vorrichtung beispielhaft näher erläutert.
Ein mit Kühlrippen (5) versehener Transport- und/oder Lagerbehälter (1), in dem sich radioaktives Material befindet, ist mit einem Abschirmdeckel (2)
und einem Schutzdeckel (3) verschlossen. Der Abschirmdeckel (2) ist gegen den Behälterkörper (6) durch Dichtungselemente (4) abgedichtet. Zwischen dem Abschirmdeckel (2) und dem Schutzdeckel (3) befindet sich ein spaltförmiger Prüfraum (7). Im Schutzdeckel (3) ist eine Meßsonde (8) zur Messung von radioaktiver ß -Strahlung eingebaut, deren Versorgungsleitungen (9) dicht aus dem Schutzdeckel (3) herausgeführt sind. Im Fall einer Leckage von radioaktiven gasförmigen Isotopen aus dem Behälterinneren (10) durch die Dichtungselemente (4) werden die in den Prüfraum (7) gelangenden /^-Strahler, z. B. Krypton-85 und auch Jod-129, durch die Meßsonde (8) detektiert.
Λ"
Als Meßsonden können alle geeigneten Detektoren für h -Strahlung verwendet werden, beispielsweise spezielle Halbleiterdetektoren und spezielle Szintillationsdetektoren.
Besonders günstig ist es jedoch, daß als A -Meßsonde ein Proportionalzähler eingebaut ist, da er für 1^- Strahlung unempfindlich ist und seine Meßsondenfläche beliebig groß gestaltet werden kann. Dadurch ist sichergestellt, daß einerseits auch kleinste radioaktive Leckagen im Prüfraum (7) zuverlässig und umgehend detektiert werden und andererseits auch eine gewisse Op -Reststrahlung über dem Abschirmdeckel (2) nicht stört.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Proportionalzähler (11) in einem Hohlraum (12) im Schutzdeckel (3) eingebaut ist, der zum spaltförmigen Prüf raum (7) mit einer η -strahlendurchlässigen Schicht (13) abgeschlossen ist. Die /b -strahlendurchlässige Schicht (13) kann als Folie, beispielsweise als dünne Metallfolie oder als metallisierte Kunststoff-Folie, dicht aufgebracht sein, oder aber beim Ausarbeiten des Hohlraumes (12) aus dem Material des Schutzdeckels (3) stehengeblieben sein. Im Hohlraum (12) sind an Isolierkörpern (15) Zähldrähte (14) befestigt, die mittels Leitungen (16) durch den Schutzdeckel (3) isoliert mit einer Spannungsversorgungseinrichtung bzw.
Vorverstärker und Auswertungseinrichtungen verbunden sind.
Der Schutzdeckel (3) enthält Zu- und Abführungen (21) zur Meßgasversorgung, wobei fallweise; das Meßgas im Durchfluß oder unter Druck stehend verwendet wird.
Gegebenenfalls kann die A -strahlendurchlässige Schicht (13) auch gleichzeitig als Druckmembran für zusätzliche Druckmessungen mit verwendet werden. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn im Schutzdeckel (3) zusätzlich eine Membran (17) mit zugehörigen Einrichtungen. (18) und Meßleitungen (19) für Druckmessungen eingebaut ist.
Die Punktionskontrolle des Proportionalzählers (11) und Registrierung bzw. Überwachung erfolgt von einer zentralen Uberwachungsstelle. Besonders günstig ist es jedoch, wenn sich im Hohlraum (12) ein radioaktiver o( -Strahler (20) als Eichstandard befindet. Beispielsweise eignen sich als Eichstandards Pu-238 oder auch Radium-Präparate.
01.10.80
Dr. Br./Kl/Haii
Leerseite

Claims (4)

  1. 241 KT
    TRANSNUKLEAR GmbH 6450 Hanau 11
    Patentansprüche
    η/. Transport- und/oder Lagerbehälter für radioaktive Stoffe, insbesondere für bestrahlte Brennelemente aus Kernreaktoren, im wesentlichen bestehend aus einem Behälterkörper mit Abschirmfunktion, einem Abschirm- und einem Schutzdeckel, wobei sich zwischen Abschirmdeckel und Schutzdeckel ein spaltförmiger Prüfraum befindet, dadurch gekennzeichnet, daß im Schutzdeckel (3) eine oder mehrere β -Meßsonden (8) eingebaut sind.
  2. 2. Transport- und/oder Lagerbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet t daß als A -Meßsonde (8) ein Proportionalzähler eingebaut ist.
  3. 3. Transport- und/oder Lagerbehälter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Proportionalzähler (11) in einem Hohlraum (12) im Schutzdeckel (3) eingebaut ist, der zum spaltförmigen Prüfraum (7) zwischen Abschirmdeckel (2) und Schutzdeckel (3) mit einer fh -strahlendurchlassigen Schicht (13) abgeschlossen ist.
  4. 4. Transport- und/oder Lagerbehälter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Schutzdeckel (3) zusätzlich eine Membran (17) für Druckmessungen eingebaut ist.
    5· Transport- und/oder Lagerbehälter nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Hohlraum (12) ein ca -Strahler (20) als Eichstandard sich befindet.
DE3037290A 1980-10-02 1980-10-02 Transport- und/oder Lagerbehälter für radioaktive Stoffe Expired DE3037290C2 (de)

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