DE3224809C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen von radioaktiven Isotopen aus einer Flüssigkeit - Google Patents

Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entfernen von Radiojod aus einer Flüssigkeit, insbesondere Urin, geschaffen, wobei die das Radiojod enthaltende Flüssigkeit in einem Reaktionsbehälter durch ein bandförmiges Filtertuch hindurchgeleitet wird, das mit einer Reaktionssubstanz beschichtet ist, welche mit dem Radiojod reagiert und dieses anlagert. Das Filtertuch wird dabei mit einer von der hindurchgeleiteten Flüssigkeitsmenge abhängigen Geschwindigkeit durch den Reaktionsbehälter hindurchgeführt, so daß die Reaktionssubstanz der Filtertuchbeschichtung nur eine vorgegebene Zeitspanne im zu reinigenden Flüssigkeitsstrom verbleibt.

Description

laßleilung 17 ab, die einerseits mit einem Kanalzulauf 18 und andererseits mit einer Rückführleitung 19 verbindbar ist In die Verzweigungsstelle ist ein Umschaltventil 20 eingesetzt, das von der Strahlungsmeßzelle 16 her steuerbar ist. Die Rückführleitung 19 mtndei vor der Enisorgungspumpe 12 in die zum Reaktionsbehälter 13 führende Leitung 11. Mit 22 ist ein Filtertuch bezeichnet, das bandförmig ausgebildet isl Urid von einer Abwickelspule 23 zu einer Aufwickelspulc 24, die sich in einem Strahlenschutzbehälter 25 befindet, führt. Auf seinem Weg zwischen den Spulen 23, 24 durchsetzt das Filtertuch 22 den Reaktionsbehälter 13 quer zur Richtung des Flüssigkeitsstroms. Dabei tritt das Filtertuch 22 durch den Einlaßschlitz 13a in den Behälter 13 ein und verläßt diesen durch den Ausiaßschlitz 136. Das Filtertuch ist so bemessen, daß es den gesamten Querschnitt des Behailers 13 überspannt. Das Filtertuch 22 besieht aus einem Grundgewebe und einer darauf befindlichen Beschichtung. Die Beschichtung enthält das mit dem Radiojod reagierende Material, etwa ein Schwermrtallsalz, vorzugsweise Silbersalz. Besonders zweckmäßig ist es. wenn die Filtertuchbeschichtung aus körniger Aktivkohle, die mit Silbersalz behandelt ist, besteht, weil damit sowohl eine ausreichende Durchlässigkeit der Schicht als auch eine hohe Reaktions-Oberfläche gewährleistet sind. Anstelle eines Schwermetallsalzes kann aber auch Stärke entsprechender Konsistenz verwendet werden, womit die spätere Entsorgung des aufgewickelten gebrauchten Filtertuchs erleichtert wird (das Filtertuch kann verbrannt werden). jo

Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen. Der in der Toilette 10 befindliche Urin wird durch die Pumpe 12 abgesaugt und von oben in die Reaktionskammer 13 eingeführt. In der Reaktionskammer 13 durchfließt der Urin das Filtertuch 22, wobei sich das mitgeführte Ra- J5 diojod an der Reaktionssubstanz der Filtertuchbeschichiung anlagert, also in dieser Filtcrtuchbcschiehmng festgehalten wird. Die vom Radiojod befreite Flüsssigkeit gelangt über die Leitung 14 in das Entsorgungsgeläß 16. in welchem durch das Meßgerät 16 eine Bestimmung der Strahlungsweite erfolgt. Liegen die Sirahlungswertc unter den vorgegebenen Grenzwerten, dann wird die Flüssigkeit über die Auslaßleitung 17 der Kanalzuführung 18 zugeführt. Liegen dagegen die Sirahlungswcrte über den Grenzwerten, befindet sich also doch noch zuviel Radiojod in der Flüssigkeit, dann schaltet das Meßgerät 16 das Umschaltventil 20 um, und die Flüssigkeit gelangt über die Rückführlcitung 19, die Leitung 11 und &ic Pumpe 12 erneut in den Reaktionsbehälter 13. -1(1

Nach einer gewissen Zeitspanne, die von der Menge der hindurchgeleiteten Flüssigkeit abhängt, wird das FiI-UTtuch 22 in Pfeilrichtung um eine Strecke weiterbewegt, die der Tiefe der Reaktionskammer 13 entspricht, mi daß sich in der Reaktionskammer 13 ein neuer Bereich des Filtertuchs befindet. Der mit dem angelagerten Radiojod behaftete Bereich des Filtertuchs befindet sich dagegen dann bereits innerhalb der Strahlenschutzkiiinmor 25. Uni sicherzustellen, daß das Filtertuch 22 .iik-li bei geringem Flüssigkeitsanfall oder größeren Λ11- mi fallpaiiseii nicht zu lange in der Rcaktionskamnier verbleibt werden die Vorschubpausen zeitlich auf einen Maximalwert begrenzt. Mit anderen Worten, das Filtertuch 111 der Reaktionskammer 13 wird in bestimmten. \ orgegegebenen /.eilspannen ersetzt, wobei dann, wenn n". der Flüssigkehsanl'all großer isl, der Ersatz häufiger erfolgt. Damit ist die Gewahr geboten, daß der Wieder-/erfall der entstehenden Schwermetall-Iod-Verbindun gen vermieden ist.

Der beschriebene diskontinuierliche Vorschub des Filtertuchs 22 hat gegenüber den — möglichen — kontinuierlichen Vorschub den Vorteil, daß die Abdichtung an den Schlitzen 13a, 13έ> einfacher zu bewerkstelligen ist. Die schleusenartigen Schlitze 13a, 136 können nämlich bei diskontinuierlichem Betrieb während der Bewegungsphasen mechanisch geöffnet und während der Stillstandsphasen geschlossen werden.

Ist das Filtertuch 22 vollständig verbraucht, also vollständig auf der Rolle 24 aufgewickelt, dann wird der Strahlenschutzbehälter 25 geschlossen und so lange in einer Deponie gelagert, bis die Radioaktivität genügend abgeklungen ist. Der Platzbedarf des Behälters 25 ist dabei vergleichsweise gering.

Hierzu ! Blatt Zeichnungen

Claims (10)

1. Patentansprüche:

   !.Verfahren zum Entfernen von radioaktiven Isotopen aus einer Flüssigkeit, insbesondere von radioaktivem Jod aus Urin, bei dem die Flüssigkeit durch ein Filter geleitet wird, das in einem Reaktionsbehälter angeordnet ist und das mit einer mit dem Isotop reagierenden und dieses anlagernden Reaktionssubstanz beschichtet ist, dadurch gekenn ζ eichn et, daß als Filter ein bandförmiges Filtertuch verwendet wird und daß das Filtertuch mit einer von der durchgeleitetcn Flüssigkeilsmenge abhängigen Geschwindigkeit quer zum Flüssigkeilsstrom durch den Reaktionsbehälter geführt und anschließend in einem Strahlenschutzbehälter aufgewickelt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtertuch diskontinuierlich durch den Reaktionsbehälter hindurchgeführt wird, wobei die jeweilige Bewegungsstrecke der Tiefe des Reaktionsbehälters entspricht und die zeitliche Länge der Vorschubpausen von der Menge der hindurchgeleiteten Flüssigkeit abhängig gemacht wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubpausen zeitlich auf einen Maximalwert begrenzt werden.
4. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einem Reaktionsbehälter (13) mit einem Flüssigkeitseinlaß an seiner Oberseite, einem Flüssigkeitsausiaß an seiner Unterseite, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktionsbehälter einen Filtertuch-Einlaßschlitz (13a^an einer der Seitenwände und einen Filtertuch-Auslaßschlitz (13b) an der gegenüberliegenden Seilenwand aufweist und daß dem Filterluch-Einlaßschlitz (i3u) eine Abwickelrolle (23) vorgeschaltet sowie dem Filtertuch-Auslaßschlitz (136,) eine im Strahlenschutzbehälter (25) untergebrachte Aufwickelspule (24) für das Filtertuch (22) nachgeschaltet ist.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtertuch (22) aus mindestens einem netzartigen Gewebe besteht und eine poröse Beschichtung auf dem Gewebe bzw. zwischen den Geweben aufweist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß des Reaktionsbehälters (13) in ein Entsorgungsgefäß (15) mit einer Strahlungsmeßzelle (16) mündet.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß des Entsorgungsgefäßes (15) in eine zur Kanalisation führende Auslaßleitung (18) und eine zum Einlaß des Reaktionsbehälters (13) zurückführende Rückführleitung (19) verzweigt ist, wobei in die Verzweigungsstelle ein von der Strahlungsmeßzelle (16) gesteuertes Umschaltventil (20) eingesetzt ist.
8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtertuchschlitze (13a, \3b)des Reaktion-,behälters(13) schleusenartig ausgebildet sind.
9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtertuch (22) eine Beschichtung aufweist, die aus granulierter, mit einem Silbersatz imprägnierter Aktivkohle besteht.
10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtertuch (22) eine Schicht aus körniger Stärke aufweist.

    Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entfernen von radioaktiven Isotopen aus einer Flüssigkeit, insbesondere von radioaktivem jod aus Urin, bei dem die Flüssigkeit durch ein Filter geleitet wird, das in einem Reaktionsbehälter angeordnet ist und das mit einer mit dem Isotop reagierenden unc¹ dieses anlagernden Reaktionssubstanz beschichtet ist. Ein solches Verfahren und eine solche Vorrichtung sind aus der Zeitschrift »Nature«, Band lt>9, (19. I. 1952). Nr.42H0.

    Seiten 111 bis 112 bekannt und dienen /ur Wiedergewinnung der teuren radioaktiven Isotope.

    Ein Nachteil des bekannten Verfahrens bzw. der bekannten Vorrichtung besteht in dem großen Zeitaufwand, der sich insbesondere dadurch ergibt, daß nach Ablagerung einer bestimmten Menge von radioakii\cn Isotopen aus dem Filter dieser aus dem Flüssigkeitsbehälter entfernt und ein neuer Filter eingebracht werden muß, wobei während dieser Auslauschzeil der Flüssigkeitsstrom zu unterbrechen ist. Dieser Nachteil ist bcsonders dann von Bedeutung, wenn primäres Ziel nicht die Wiedergewinnung der radioaktiven Isotope sondern die Reinigung einer in beträchtlichem Umfang anfallenden Flüssigkeit ist, weil dann Zwischenbehälter erforderlich sind, die, wie der eigentliche Reaktions-Flüssigkeitsbehälter, strahlcnsicher untergebracht werden müssen.

    Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe es gelingt, radioaktive Isotope schnell und

    jo mit großer Wirksamkeit und Sicherheit aus einer Flüssigkcil zu entfernen, wobei aber der Vorgang trotzdem möglichst einfach und kostensparend sein soll. Die vei fahrensniäßige Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß als Filter ein bandförmiges Filtertuch verwendet wird und daß das Filiertuch mit einer von der durchgeleitetcn Flüssigkciismcngc abhängigen Geschwindigkeit quer zum Flüssigkeitsstrom dur.'h den Reaktionsbehälter geführt und anschließend in einem Sirahlenschul/.bciiälter aufgewickelt wird. Auf diese Weise u ircl ein kontinuierliches Verfahren geschaffen, das einem wechselnden Anfall an zu reinigender Flüssigkeit gerecht wird und sich deshalb insbesondere zur Verwendung in Krankenhäusern bei der Enilcrnung von radioaktivem )od aus Urin eignet.

    Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist im Anspruch 4 gekennzeichnet.

    Nun war zwar aus der Zeitschrift »Atomwirtschaft« (März 1977), Seiten 149 bis 1*3 bereits ein meßtechnisches Verfahren zum Erfassen radioaktiver Ableitungen aus Kernkraftwerken bekannt, bei dem ein bewegtes Filterband vorgesehen ist, das jedoch zur Analyse der in der Abluft von Kernkraftwerken enthaltenen Aerosole dient; auch ist dabei keine Reaktion zwischen Aerosol und Filter erkennbar.

    T> Auf der Zeichnung ist eine Auslührungsfurm der erfindungsgemäßen Vorrichtung schemalisch dargestellt, wobei diese Vorrichtung zum Entfernen radioaktiver Isotope aus etwa in einem Krankenhaus anfallenden Urin dient. Dabei ist mit 10 eine Toilette für mit Raclio-

    w) jod behandelte Patienten bezeichnet. Die Auslaßlciiung 11 der Toilette 10 führt über ein Rückschlagventil IL) und eine linlsorgungspumpe t2 zu einem Reaktionsbehälter 13. wobei die Leitung Il .in der Ohersene des Behälters IJ in diesen einmündet. Vom Hoden des He

    b5 hällcrs 13 geht eine Auslaßleitung 14 ab, die in ein l.nlsorgungsgcfäß 15 niündot. Die Strahlendosis im l'p,;v!>rgungsgefaß 15 wird durch ein Strahlungsmcßgcrai Ιβ überwacht. Vom Hoden des Gefäßes 15 geht eine Aus