DE3047697A1

DE3047697A1 - "vorrichtung zur aufnahme und zum transport von radioaktiven fluesigkeiten"

Info

Publication number: DE3047697A1
Application number: DE19803047697
Authority: DE
Inventors: Joachim Dipl.-Ing. 3000 Hannover Mischke
Original assignee: Deutsche Gesellschaft fuer Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen mbH
Current assignee: Deutsche Gesellschaft fuer Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen mbH
Priority date: 1980-12-18
Filing date: 1980-12-18
Publication date: 1982-07-15
Also published as: GB2090180B; GB2090180A; DE3047697C2; FR2496962A1; BE891507A; FR2496962B1; JPS57125387A

Description

Vorrichtung zur Aufnahme und zum Transport von radioaktiven Flüssigkeiten.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufnahme und zum Transport von radioaktiven Flüssigkeiten.

Die Schwierigkeiten und Gefahren, die bei der Handhabung und dem Transport von radioaktiven Flüssigkeiten auftreten, stellen hohe Anforderur-gen an die Verfahren und Vorrichtungen, die hierfür eingesetzt werden. Bei geringen Entfernungen werden radioaktive Flüssigkeiten vom Ort ihrer Entstehung durch Rohrleitungen zu den Anlagen ihrer Weiterverarbeitung transportiert. Bei größeren Entfernungen zwischen dem Ort der Entstehung und dem der Weiterverarbeitung muß jedoch die radioaktive Flüssigkeit in Behälter abgefüllt und über öffentliche Verkehrswege transportiert werden. Für einen solchen Transport müssen die dafür benötigten Behälter den gesetzlich vorgeschriebenen Sicherheitsauflagen entsprechen und eine verkehrsrechtliche Zulassung besitzen. Der Transport von radioaktiven Stoffen in flüssigem Aggregatzustand

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erfordert einen höheren technischen Aufwand als der Transport fester radioaktiver Stoffe. Es ist deshalb anzustreben, den Transport von radioaktiven Stoffen in festem bzw. quasifestem Aggregatzustand vorzunehmen.

Es ist bekannt, radioaktive Flüssigkeiten durch Umwandlung in ein radioaktives Kalzinat zu verfestigen. Das Kalzinat wird dann zum Transport in Behälter eingefüllt.

Nachteilig bei diesem Verfahren ist, daß am Ort der Entstehung der radioaktiven Flüssigkeiten zusätzliche aufwendige technische Einrichtungen wie Kalzinatoren benötigt werden, um die Kalzinate zu erzeugen, und bei der Herstellung radioaktive Abgase behandelt werden müssen.

Es ist ferner ein Herstellungsprozeß für poröse Gläser entwickelt worden, zu dem Zweck, radioaktive Lösungen in einen Glasverbund bei niedrigen Temperaturen einzuschmelzen und gleichzeitig eine hohe Auslaugresistenz zu erreichen. Hierfür werden zum Beispiel poröse Glaspulver aus silikatreichem Alkaliborosilikat-Glas hergestellt, die bei Temperaturen von 1400 C in zwei Phasen mit hohem bzw. niedrigem Silikatgehalt getrennt werden. Die Phase mit niedrigem Silikatgehalt kann durch Säurebehandlung vollständig aufgelöst werden, so daß ein poröses Pulver zurückbleibt, das aufgrund des hohen Silikatgehaltes eine wesentlich höhere Auslaugresistenz bei radioaktiven Spaltprodukten als Borosilikatglas besitzt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin,

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eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit der radioaktive Flüssigkeiten einfach und sicher transportiert werden können. Die Vorrichtung soll dabei so gewählt werden, daß eine Weiterverarbeitung zum Endlagerprodukt ohne weiteren Aufwand möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung gemäß Anspruch 1 erfolgt eine Art Quasi-Verfestigung der radioaktiven Flüssigkeit, indem diese Flüssigkeit ohne Änderung des Aggregatzustandes in den Kapillaren durch die Oberflächenspannung gebunden wird. Die Nachteile der bisher bekannten Techniken werden vermieden, und es werden erhebliche Vorteile im Hinblick auf die sichere und technisch einfache Handhabung von radioaktiven Flüssigkeiten erzielt.

Die Verwendung von Glas als Material für die Vorrichtung gemäß Anspruch 2 hat den Vorteil, daß die sicherheitstechnischen Anforderungen für den Transport von radioaktiven Flüssigkeiten erfüllt sind und ferner eine direkte Weiterverarbeitung des radioaktiven Materials ohne weitere zusätzliche technische Zwischenschritte zum Endlagerprodukt möglich ist. Die Zusammensetzung des Glasmaterials kann dabei so gewählt werden, daß dieses den Materialien des späteren Verfestigungsprozesses entspricht, so daß die endgültige Verglasung für die Endlagerung unmittelbar ermöglicht wird.

Gemäß Anspruch 3 liegt das Glas in Form von porösen, d.h. mit Kapillaren versehenen, pulverförmigen Glaspartikeln

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vor. Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß eine große Oberfläche für die Bindung der radioaktiven Flüssigkeit zur Verfügung gestellt wird. Durch geeignete Herstellungsverfahren sind dabei die Hohlraumabmessungen der Kapillaren bezogen auf die benötigten Oberflächenspannungen und die Dichte der radioaktiven Flüssigkeiten einstellbar.

Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße weitere Ausbildung nach Anspruch 4, bei der das Glas die Form von Glasblöcken hat, in denen die Kapillaren in Form einer Matrix angeordnet sind. Die erfindungsgemäße Glasmatrix besteht aus einer Vielzahl von Einzelkapillaren, deren Innendurchmesser an die Eigenschaften der aufzunehmenden radioaktiven Flüssigkeiten anpaßbar sind.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung sind die Glasblöcke mit Ausnehmungen zum Einfüllen der radioaktiven Flüssigkeit versehen gemäß Anspruch 5 oder weisen die Glasblöcke eine zentrale Ausnehmung zum Einfüllen der radioaktiven Flüssigkeit auf gemäß Anspruch 6. Durch diese Ausbildung ist eine schnelle und bessere Füllung mit der radioaktiven Flüssigkeit möglich.

Zweckmäßigerweise ist das Material bzw. sind die pulverförmigen Glaspartikel oder die Glasblöcke direkt in einem Transportbehälter oder einem Einsatz des Transportbehälters angeordnet.

Um die notwendige Wärmeabfuhr aus dem Transportbehälter zu gewährleisten, ist der Transportbehälter oder der Einsatz

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des Transportbehälters mit seinen Innenraum aufteilenden Trennwänden als, Wärmeleitflächen ausgebildet.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Quasi-Verfestigung der radioaktiven Flüssigkeit, also die Absorption durch die Glaspartikel oder die Glasblöcke,auch vor der Beladung der Transportbehälter mit den Glaspartikeln bzw. den Glasblöcken in Spezialbehältern erfolgen kann, die dann in den Transportbehälter eingesetzt oder auch direkt entleert werden.

Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Zeichnung, in der zwei Ausführungsbeispiele dargestellt sind, näher erläutert werden.

Es zeigen die Fig. 1 und 2 jeweils einen Tiransportbehältei mit vier Innenräumen zur Aufnahme von erfindungsgemäß ausgebildeten, pulverförmigen Glaspartikeln bzw. Glasblöcken. Gleiche Bauteile der Vorrichtungen nach den Fig. 1 und 2 sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

In den Figuren ist schematisch ein Transportbehälter 2 gezeigt, dessen Innenraum 4 durch Trennwände 6 in vier kleinere Räume aufgeteilt ist. Diese Trennwände dienen der Wärmeabfuhr. Die vier Innenräume sind mit porösen, pulverförmigen Glaspartikeln S bzw. mit Glasblöcken 1o versehen, die mit einer Kapillarmatrix ausgestattet sind (nicht dargestellt). Die Glasblöckevio weisen zentrale Ausnehmungen 12 zum Einfüllen der radioaktiven Flüssigkeit auf. Diese zentrale Ausnehmung steht mit den Kapillaren in Verbindung.

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Der Befüllvorgang mit radioaktiven Flüssigkeiten erfolgt in der Weise, daß durch Dosiereinrichtungen nur eine ganz bestimmte, der Aufnahmefähigkeit der porösen, pulverförmigen Glaskörper bzw. der porösen Glasblöcke entsprechende Menge an radioaktiver Flüssigkeit eingefüllt wird.

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Claims

Patentansprüche

1.) Vorrichtung zur Aufnahme und zum Transport von radioaktiven Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß in einem zur Aufnahme und zum Transport von radioaktiven Flüssigkeiten geeignetem Material Kapillaren für die Flüssigkeit ausgebildet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material Glas ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas in Form von porösen, d.h. mit Kapillaren versehenen, pulverförmigen Glaspartikeln (8) vorliegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas die Form von Glasblöcken (To) hat, in denen die Kapillaren in Form einer Matrix angeordnet sind.

Dr.K./H.

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5. ■ Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasblöcke (1o) mit Ausnehmungen (12) zum Einfüllen der radioaktiven Flüssigkeit versehen sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Glasblöcke mit einer zentralen Ausnehmung zum Einfüllen der radioaktiven Flüssigkeit versehen sind.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Material bzw. die pulverförmigen Glaspartikel oder die Glasblöcke direkt in einem Transportbehälter (2) oder einem Einsatz des Transportbehälters angeordnet ist bzw. angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Transportbehälter (2) oder der Einsatz des Transportbehälters mit seinen Innenraum in mehrere Räume aufteilenden Trennwänden (6) als Wärmeleitflächen ausgebildet ist.

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