DE3418207C2 - - Google Patents
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- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
- G21F9/28—Treating solids
- G21F9/30—Processing
- G21F9/308—Processing by melting the waste
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- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
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- G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
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- G21F9/30—Processing
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- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dekontamination von
Metallteilen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solches
Verfahren ist z. B. bekannt aus der DE-OS 31 20 793.
In Kernkraftwerken werden die im Bereich des Reaktordruckbe
hälters eingesetzten Werkstoffe durch Neutronen aktiviert.
Außerhalb des Reaktordruckbehälters befindliche Komponenten
(Dampferzeuger, Rekuperativwärmetauscher, Pumpen etc.) werden
nicht aktiviert, aber durch die mit dem Kühlmedium transpor
tierten radioaktiven Verunreinigungen oberflächlich kontami
niert. Beim Austausch von Komponenten oder bei der Stillegung
von Kernkraftwerken müssen diese Komponenten entsorgt werden.
Dazu ist eine weitgehende Dekontamination notwendig, um den
Anfall an mittelaktivem Abfall zu reduzieren.
Für die Dekontamination können chemische Verfahren zum Abbeizen
der oberflächlichen Kontaminationsschicht eingesetzt werden.
Dabei werden aber relativ große Mengen flüssiger Abfälle (Lö
sungen) produziert. Die Lösungen müssen wieder aufgearbeitet
werden, um den radioaktiven Abfall gering zu halten.
Die nach der Beizbehandlung verbleibende Restaktivität auf den
Komponenten liegt außerdem nicht in allen Fällen unterhalb des
zulässigen Kontaminations-Grenzwertes (meßtechnisch: Null), so
daß diese Teile als "schwach radioaktiver Abfall" kontrolliert
entsorgt werden müssen. Zur Volumenminimierung können dabei um
fangreiche Trennarbeiten notwendig werden. Auch nach einem
evtl. Abtrennen höheraktiver Teile bleibt trotzdem oft noch ein
relativ großes Volumen übrig.
Aus der DE 31 20 793 ist ein Verfahren zur Dekontamination
von Festkörpern bekannt, bei dem die Festkörper in einer
ge
schlossenen Kammer in einer Gasatmosphäre bei Unterdruck einer
fortwährenden Glimmentladung oder den gasförmigen Produkten
einer solchen Glimmentladung ausgesetzt werden. Damit dabei
entstehende Substanzen sich auf den zu dekontaminierenden Ober
flächen nicht niederschlagen, wird das Verfahren bei erhöhter
Temperatur durchgeführt. Geeignete Temperaturen liegen zwischen
15°C und 800°C, vorzugsweise aber zwischen 25°C und 100°C. Das
bekannte Verfahren ist nur zum Dekontaminieren von relativ
kleinen Festkörpern geeignet, da nur diese in ein allseitig ge
schlossenes Gefäß einzubringen sind. Im Bereich eines Reaktor
druckbehälters ist das bekannte Verfahren deshalb nicht einsetz
bar, da dessen Raum für eine Glimmentladung zu groß ist.
Aus der US 39 84 345 ist ein Verfahren zum Entfernen von
Natrium von der Oberfläche von Brennelementen bekannt. Dazu
werden die Brennelemente in eine Salzschmelze eingetaucht, die
beispielsweise Na2CO3 oder K2CO3 enthält. Nach der Reinigung
bleibt ein relativ großes Volumen Salzschmelze zurück, das ent
sorgt werden muß.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, mit einem anderen als
dem bekannten Verfahren, das Separieren von Aktivitätsträgern
soweit zu verbessern, daß bei kleinem Abfallvolumen die Metall
teile eine niedrige Aktivität, möglichst eine Aktivität kleiner
74 Bq/g aufweisen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren nach
Anspruch 1 gelöst.
Die Temperatur, bei der die Wärmebehandlung durchgeführt wird,
richtet sich nach dem zu dekontaminierenden Metall. Ist dieses
Metall beispielsweise Aluminium, reichen 600°C aus, da der
Schmelzpunkt von Aluminium im Bereich von 600°C liegt. Als Me
dium, in das die zu dekontaminierenden Metallteile eingebracht
werden, wird eine Schmelze verwendet. Eine solche Schmelze kann
eine Salzschmelze oder eine gleichwertige Oxidschmelze sein.
Bei einer Temperatur in der Nähe des Schmelzpunktes des zu
dekontaminierenden Metalles gehen die Oberflächenbeläge des
Metalles in die Schmelze über. Das die Kontamination tragende
Material wird dann entfernt. In der Regel wird die gesamte
Schmelze abgezogen. Beispielsweise wird nur eine sich bildende
Schlackenschicht, die die Kontamination trägt, entfernt.
Mit dem Dekontaminationsverfahren, das eine Wärmebehandlung in
der Nähe der Schmelztemperatur der zu dekontaminierenden Metall
teile vorsieht, erfolgt das Dekontaminieren nicht mehr als chemi
scher Prozeß, als der er bisher im Bereich niedrigerer Temperatu
ren abgelaufen ist, sondern als metallurgischer Prozeß, dessen
Temperaturen mindestens mehrere Hundert Grad Celsius betragen
und in der Regel im Bereich von 1000°C oder darüber liegen.
Die Erfindung kann, je nach Art der Materialien oder Metall
teile, der Nuklide, der die Aktivität tragenden Schicht und des
Kontaminationsgrades, mit folgenden Vorgehensweisen verwirk
licht werden:
Bei höheren Kontaminationsgraden und dickeren Kontaminations
schichten, die bei homogener Verteilung im Grundmaterial eine
Überschreitung der Grenzkontamination von 74 Bq/g (= 2nCi/g) er
warten lassen bzw. die eine homogene Verteilung der Gesamtkonta
mination nicht gestatten, wird eine weitgehende Abtrennung der
Aktivität nach folgenden Verfahren erreicht:
In der Salzschmelze und/oder Oxidschmelze erfolgt bei geeigneter
Wärmebehandlung eine Abtrennung der kontaminierten Beläge. Das
abgelöste Material verteilt sich in der Regel in der Salzschmelze
und wird zusammen mit der Salzschmelze entfernt. Beispielsweise
bildet sich auf der Salzschmelze eine Schlackenschicht aus Konta
mination tragendem Material, die entfernt wird.
Beispielsweise werden der Salzschmelze und/oder Oxidschmelze
Sauerstoff abspaltende Metalloxide, wie z. B. Fe2O3, Mn2O3, MnO2
als Oxidationsmittel zugefügt. Durch diesen Zusatz werden auch
schwer oxidierbare Beläge in Oxide übergeführt und damit abge
löst. Besonders gute Dekontaminationswirkungen werden durch Zu
gaben basischer Oxide (PbO, PbO/CaF2, CaF2/Na2CO3, PbO/CaF2/
Na2CO3/K2CO3) oder anderer Schlackenbildner erreicht.
Für die Salzschmelze geeignete Salze sind beispielsweise, gege
benenfalls in Mischung, KHSO4, K2S2O7, NaCl/K2S2O7 oder
(NH4)2S2O8. Der Schmelzpunkt dieser Salze liegt unterhalb des
Schmelzpunktes der zu dekontaminierenden Metallteile. Daher liegt
eine Salzschmelze vor, schon bevor die Metallteile in die Nähe
ihres Schmelzpunktes kommen. Statt einer Schmelze aus einem der
genannten Salze ist beispielsweise eine Schmelze aus einem Oxid,
z. B. aus Siliziumoxid, einsetzbar.
Mit dem Verfahren wird der Vorteil erzielt, daß Metallteile von
radioaktiven Oberflächenbelägen zuverlässig zu befreien sind.
Dabei fällt im Vergleich zu bekannten Dekontaminationsverfahren
wenig Sekundärabfall an. Darüber hinaus ist mit dem Verfahren,
das eine Wärmebehandlung in der Nähe der Schmelztemperatur
vorsieht, eine Dekontamination von stark verseuchten Metalltei
len wenigstens soweit durchführbar, daß diese Metallteile nach
der Dekontamination als schwach radioaktiver Abfall einzustufen
sind. Aus diesem nur noch schwach radioaktiven Metall können
z. B. neue Bauteile beispielsweise zur Verwendung in Endlagern
hergestellt werden. Mit bekannten Dekontaminationsverfahren ist
hingegen nur eine Reduzierung auf mittelaktiven Abfall
durchführbar.
Wird bei dem Verfahren die Unterschreitung der Grenzkontamination
von 74 Bq/g (= 2 nCi/g) im Grundmaterial nicht erreicht, kann das
Material je nach Restkontaminierungsgrad als "schwach radioaktiver
Abfall" entsorgt werden. Die Reduktion des Lagervolumens durch
das Aufschmelzen ist dann sehr vorteilhaft.
Durch eine sinnvolle Gießlingform wird eine gute Raumausnutzung
in Endlagerbehältnissen erreicht. Alternativ kann das Material
zur gießtechnischen Herstellung von Teilen dienen, die in der
Kerntechnik kontrolliert wiederverwendet werden können (Abschirm
behälter, -Steine, -Ringe etc.).
Beim Vorliegen einer niedrigen Kontamination kann das Verfahren
aber auch vorteilhaft dazu dienen, die Aktivität homogen in der
Schmelze zu verteilen. Wenn dadurch die Grenzkontamination von
74 Bq/g (=2 nCi/g) unterschritten wird, kann mit dem Werkstoff
genehmigungsfrei umgegangen werden. Um diese homogene Vertei
lung zu erreichen, werden während des Schmelzens reduzierende
Bedingungen eingestellt. Als Reduktionsmittel sind z. B. Formier
gas, CO und Zuschläge wie metallisches Aluminium und Ferrosili
zium unter anderem geeignet. Die erhaltenen Werkstoffe mit
homogen verteilter Aktivität können z. B. für die Herstellung
von Gebinden für radioaktiven Abfall wiederverwendet werden.
Claims (5)
1. Verfahren zur Dekontamination von Metallteilen mit radio
aktiven Oberflächenbelägen,
- a1) bei dem die Metallteile in oxidierendem oder
- a2) reduzierendem Medium
- b1) einer Wärmebehandlung unterworfen werden,
dadurch gekennzeichnet,
- b2) daß die Wärmebehandlung in der Nähe der Schmelztemperatur der Metallteile im Bereich von einigen Hundert Grad Cel sius bis 1000°C oder darüber durchgeführt wird,
- a3) daß als Medium eine Salzschmelze und/oder Oxidschmelze verwendet wird, in die die Metallteile eingebracht werden und
- c) daß nach der Wärmebehandlung das die Kontamination tragende Material mechanisch entfernt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet,
- a4) daß der Salzschmelze und/oder Oxidschmelze Sauerstoff abspaltende Metalloxide wie Fe2O3, Mn2O3, MnO2 als Oxidationsmittel zugefügt werden.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet,
- a5) daß der Schmelze basische Oxide wie PbO, PbO/CaF2, CaF2/ Na2CO3/K2CO3 oder andere Schlackenbildner zugesetzt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet,
- a6) daß als Salz der Salzschmelze, gegebenenfalls in Mischung, KHSO4, K2S2O7, NaCl/K2S2O7 oder (NH4)2S2O8 verwendet wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19843418207 DE3418207A1 (de) | 1984-05-16 | 1984-05-16 | Verfahren zum dekontaminieren von metallteilen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19843418207 DE3418207A1 (de) | 1984-05-16 | 1984-05-16 | Verfahren zum dekontaminieren von metallteilen |
Publications (2)
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DE3418207A1 DE3418207A1 (de) | 1985-11-21 |
DE3418207C2 true DE3418207C2 (de) | 1989-07-27 |
Family
ID=6236037
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19843418207 Granted DE3418207A1 (de) | 1984-05-16 | 1984-05-16 | Verfahren zum dekontaminieren von metallteilen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3418207A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE19737891A1 (de) * | 1997-08-29 | 1999-03-04 | Forschungszentrum Juelich Gmbh | Verfahren zur Entsorgung eines mit einem Toxikum, insbesondere Radiotoxikum, kontaminierten Gegenstandes |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5640710A (en) * | 1994-11-25 | 1997-06-17 | Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan | Method for melt-decontaminating metal contaminated with radioactive substance |
DE19546789A1 (de) * | 1995-12-14 | 1997-06-19 | Siemens Ag | Verfahren zur Verwertung kontaminierter Metallteile |
RU2474899C1 (ru) * | 2011-08-17 | 2013-02-10 | Вячеслав Евгеньевич Тихомиров | Способ дезактивации поверхностно загрязненных изделий из металлических сплавов или их фрагментов |
RU2596150C1 (ru) * | 2015-07-09 | 2016-08-27 | Вячеслав Евгеньевич Тихомиров | Способ дезактивации поверхностно загрязненных изделий из металлических сплавов или их фрагментов |
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Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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BE802637A (fr) * | 1973-07-20 | 1973-11-16 | Centre Etd Energie Nucleaire | Procede de desactivation du sodium et/ou de stockage d'elements de combustible nucleaire irradies |
DE3120793A1 (de) * | 1981-05-25 | 1983-01-20 | Battelle-Institut E.V., 6000 Frankfurt | "verfahren und vorrichtung zur dekontamination von festkoerpern" |
-
1984
- 1984-05-16 DE DE19843418207 patent/DE3418207A1/de active Granted
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19737891A1 (de) * | 1997-08-29 | 1999-03-04 | Forschungszentrum Juelich Gmbh | Verfahren zur Entsorgung eines mit einem Toxikum, insbesondere Radiotoxikum, kontaminierten Gegenstandes |
DE19737891C2 (de) * | 1997-08-29 | 2002-08-01 | Forschungszentrum Juelich Gmbh | Verfahren zur Entsorgung eines mit Radiotoxika kontaminierten Gegenstandes aus Reaktorgraphit oder Kohlestein |
Also Published As
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DE3418207A1 (de) | 1985-11-21 |
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