DE3716913A1 - Container set for ultimate storage of radioactive wastes - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf ein Behälteraggregat aus Innenbehälter und Außenbehälter für die Endlagerung von radio aktiven Abfallstoffen, wobei zwischen Innenbehälter und Außenbehäl ter ein Abstandszwischenraum angeordnet ist und der Abstandszwi schenraum sowie die radioaktiven Abfallstoffe im Innenbehälter mit einem Vergußwerkstoff vergossen sind.The invention relates generally to a container assembly from inner container and outer container for the final storage of radio active waste, being between the inner container and outer container ter a spacing space is arranged and the spacing intermediate and the radioactive waste in the inner container are cast in a potting material.
Bei den bekannten gattungsgemäßen Behälteraggregaten sind der In nenbehälter und der Außenbehälter einteilige, wenn auch mit Deckel ausgerüstete Behälter, die z. B. aus dickem Stahlblech, aus Stahl guß oder dergleichen bestehen. Der Innenbehälter ist ein Container für die radioaktiven Abfallstoffe und nicht seinerseits ein Abschirm behälter. Erst das Gesamtaggregat aus Innenbehälter, Außenbehälter und Vergußwerkstoff erfüllen die vorgeschriebene Abschirmfunktion.In the known generic container units are the In inner container and the outer container in one piece, albeit with a lid equipped containers which, for. B. made of thick sheet steel, made of steel cast or the like. The inner container is a container for the radioactive waste and not a shield container. First the entire assembly from inner container, outer container and potting material fulfill the prescribed shielding function.
Andererseits fallen in Kernkraftwerken erhebliche Mengen schwach kontaminierter oder schwachaktivierter Schrotteile an, die sich von der Radioaktivität her im unteren Bereich der Genehmigungspflicht befinden. Die Behandlung dieser radioaktiven Reststoffe als Abfall ist aufwendig und teuer. Deshalb bietet sich das sogenannte Recycling an. Die Wiederverwendung in der Industrie ist bei entspre chender Reinigung ohne wesentliche Beschränkungen gestattet. Die notwendigen Reinigungsmaßnahmen sind jedoch sehr kostspielig. Es ist daher vorgeschlagen worden, dieses Material nach entsprechender Behandlung (Kontrollen, Reinigung, Einschmelzen) als Ausgangsmate rial für Gerät zu benutzen, welches wieder in kerntechnische Anlagen zurückgeht. Besonders geeignet sind dafür Abschirmlagerbehälter für radioaktive Abfälle, da solche Abschirmlagerbehälter nach Befüllung mit radioaktiven Abfällen in ein Endlager verbracht und damit aus dem Biozyklus endgültig entfernt werden. Allerdings werden an diese Behälter hohe Anforderungen in bezug auf die Materialqualität ge stellt, zumal gleichzeitig alle abschirmtechnischen Anforderungen so wie alle festigkeitsmäßigen und stabilitätsmäßigen Anforderungen er füllt werden müssen. Auch kann erheblicher Sortieraufwand notwendig werden, um ungeeignete, beispielsweise die Stabilität beeinträchtigen de Metalle auszusortieren. Aussortierte ungeeignete Metalle, wie z. B. Nichteisenmetalle oder legierte Stähle, finden im Rahmen dieser Maß nahmen zunächst keinen Verwendungszweck.On the other hand, significant quantities fall weakly in nuclear power plants contaminated or weakly activated shot parts that differ from of radioactivity in the lower area of the authorization requirement are located. The treatment of these radioactive residues as waste is complex and expensive. Therefore, the so-called Recycling. Reuse in industry is at corre Appropriate cleaning allowed without significant restrictions. The however, necessary cleaning measures are very expensive. It has therefore been proposed to this material after appropriate Treatment (controls, cleaning, melting) as starting material rial to use for equipment that is back in nuclear facilities goes back. Shielded storage containers are particularly suitable for this radioactive waste, as such shielded storage containers after filling taken to a repository with radioactive waste and thus out the bio-cycle can be permanently removed. However, these are Containers high demands in terms of material quality makes, especially since all shielding requirements at the same time like all strength and stability requirements need to be filled. Considerable sorting effort may also be necessary be unsuitable, for example impair the stability to sort out metals. Discarded unsuitable metals, such as B. Non-ferrous metals or alloyed steels can be found within this dimension initially took no purpose.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Behälteraggregat des beschriebenen Aufbaus und der beschriebenen Zweckbestimmung zu schaffen, zu dessen Herstellung schwachkontaminierter oder schwach aktivierter Schrott aus Kernkraftwerken eingesetzt werden kann, die beschriebenen Probleme jedoch eliminiert sind.The invention is based, a container unit of the task described construction and the intended purpose create, its production weakly contaminated or weak activated scrap from nuclear power plants can be used problems described are eliminated.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß der Innenbehäl ter, einschließlich Boden und Deckel aus Abschirmplatten und/oder Abschirmsegmenten zusammengesetzt ist, die aus recycliertem, mit Restaktivität belastetem Metallschrott aus Kernkraftwerken gegossen und spaltdicht verbunden sind, daß der Innenbehälter lediglich zur Aufnahme der Befüllbeanspruchungen eingerichtet ist und daß der Innenbehälter sowie der Außenbehälter durch einen Vergußbeton ent sprechender Einstellung zu einem Verbundbehälter für die Aufnahme der Transport- und Endlagerbeanspruchungen vereinigt sind. Nach bevorzugter Ausführungsform ist die Anordnung so getroffen, daß der Vergußbeton auch unter den Bodenplatten oder Bodensegmenten und auf den Deckelplatten oder Deckelsegmenten angeordnet ist. - Es ver steht sich, daß die Abschirmplatten oder Abschirmsegmente so gestal tet und, wenn möglich, normiert sind, daß sie sandsteinartig zu be liebig großen Innenbehältern und damit beliebig großen Behälter aggregaten zusammengesetzt werden können, z. B. nach Maßgabe von Endlagernormen oder Hausnormen. Stets sind die Abschirmplatten oder Abschirmsegmente in bezug auf ihre Dicke so eingerichtet, daß sie allein oder im wesentlichen die Abschirmung der radioaktiven Abfall stoffe bewirken, die eingefüllt werden. Der Vergußbeton wird nach Maßgabe der aufzunehmenden festigkeitsmäßigen und stabilitätsmäßi gen Beanspruchungen eingerichtet, jedoch stets so dick gewählt, daß er seinerseits zumindest die Restaktivität abschirmt, die die Abschirm platten oder Abschirmsegmente mitbringen, weil sie aus recycliertem, mit Restaktivität belastetem oder kontaminiertem Metallschrott aus Kernkraftwerken gegossen sind.To achieve this object, the invention teaches that the inner container ter, including base and cover made of shielding plates and / or Shielding segments is composed of recycled, with Residual activity contaminated metal scrap cast from nuclear power plants and are connected in a gap-tight manner that the inner container is only for Recording the filling is set up and that the Ent inner container and the outer container by a grouting concrete ent speaking attitude to a composite container for the admission the transport and repository stresses are combined. To preferred embodiment, the arrangement is such that the Grouting concrete also under the floor slabs or floor segments and is arranged on the cover plates or cover segments. - It ver stands that the shield plates or shield segments so designed tet and, if possible, are standardized to be sandstone-like arbitrarily large inner containers and thus arbitrarily large containers aggregates can be assembled, e.g. B. in accordance with Repository standards or house standards. The shielding plates are always or Shielding segments set up in terms of their thickness so that they alone or essentially shielding the radioactive waste cause substances that are filled. The grouting concrete is after In accordance with the strength and stability to be recorded set up for stresses, but always chosen so thick that it in turn shields at least the residual activity that the shielding plates or shielding segments, because they are made from recycled, metal scrap contaminated or contaminated with residual activity Nuclear power plants are cast.
Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkei ten der weiteren Ausbildung und Gestaltung. So ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die radioaktiven Abfallstoffe in dem Innenbehälter mit dem gleichen Ver gußbeton vergossen sind, der zwischen Innenbehälter und Außenbe hälter angeordnet wird. In diesem Falle können die Deckelplatten oder Deckelsegmente des Innenbehälters oder auch die Bodenplatten oder Bodensegmente des Innenbehälters Öffnungen für das Einbringen des Vergußbetons aufweisen. Im Rahmen der Erfindung liegt es, im Abstandszwischenraum zwischen Innenbehälter und Außenbehälter eine Betonstahlbewehrung anzuordnen. Den Außenbehälter wird man im all gemeinen als Container aus Stahlblech deckelfrei ausführen, weil der Abschluß mit dem Vergußbeton ausreicht, wenn er in ausreichend dicker Schicht die Abschirmplatten oder Abschirmsegmente übersteht, die die Deckelplatten bilden. Es versteht sich, daß man dafür sorgen wird, daß der Innenbehälter ausreichend "strahlendicht" ist. Dazu lehrt die Erfindung, daß die Abschirmplatten oder Abschirmsegmente durch Nut- und Federausbildungen, Verbundprofile oder Verbundpro filierungen formschlüssig und spaltfrei miteinander vereinigt sind. Wie bereits erwähnt, muß die Vereinigung im übrigen nur so erfol gen, daß die Befüllbeanspruchungen aufgenommen werden. Die weite ren Beanspruchungen werden von dem verhärteten Vergußbeton auf genommen. Damit der Innenbehälter auf einfache Weise die Befüll beanspruchungen aufzunehmen in der Lage ist, empfiehlt die Erfin dung, daß der Außenbehälter innenseitig Anschlußelemente für die Befestigung der Abschirmplatten oder Abschirmsegmente vor dem Ein bringen des Vergußbetons aufweist, welche Anschlußelemente zur Ab stützung der Befüllbeanspruchungen ebenso wie die Außenbehälterwände eingerichtet sind. Die Abschirmplatten oder Abschirmsegmente können außenseitig und/oder innenseitig Aufrauhungen oder Formschlußele mente für den Anschluß des Vergußbetons aufweisen. Das verbessert den Verbund der beschriebenen Bauteile und trägt zur Festigkeit und Stabilität des Behälteraggregates insgesamt bei. Um sicherzustellen, daß der Vergußbeton allen Anforderungen genügt, empfiehlt die Er findung, daß der Außenbehälter und der Innenbehälter mit Einrich tungen zum Einbringen des Vergußbetons mit steigendem Guß einge richtet sind.There are several options within the scope of the invention further training and design. So is a preferred one Embodiment of the invention, characterized in that the radioactive waste in the inner container with the same ver cast concrete are poured, between the inner container and the outside container is arranged. In this case, the cover plates or lid segments of the inner container or the base plates or bottom segments of the inner container openings for insertion of grouting concrete. It is within the scope of the invention Distance between the inner container and outer container one To arrange reinforcing steel reinforcement. The outer container becomes one in space run as a container made of sheet steel without a lid because of the Completion with the grouting concrete is sufficient if it is in sufficient thick layer protrudes the shielding plates or shielding segments, that form the cover plates. It goes without saying that you can take care of it is that the inner container is sufficiently "radiopaque". To the invention teaches that the shielding plates or shielding segments through tongue and groove designs, composite profiles or composite pro fillings are positively and gap-free united. As already mentioned, the only other way to unite conditions that the filling stresses are absorbed. The wide one Ren strains are due to the hardened grouting concrete taken. So that the inner container can be filled easily Erfin recommends that it be able to absorb claims that the outer container inside connection elements for the Fastening the shielding plates or shielding segments before the on bring the grouting concrete, which connection elements to Ab support of the filling stresses as well as the outer container walls are set up. The shielding plates or shielding segments can roughening or interlocking elements on the outside and / or inside have elements for the connection of the grouting concrete. That improves the composite of the components described and contributes to strength and Overall stability of the container assembly. To ensure, He recommends that the grouting concrete meets all requirements finding that the outer container and the inner container with Einrich Tung to insert the grouting concrete with increasing casting are aimed.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausfüh rungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung In the following, the invention is based on only one embodiment Example illustrating the drawing explained in more detail. It show in a schematic representation
Fig. 1 perspektivisch ein Behälteraggregat aus Innenbehälter und Außenbehälter für die Endlagerung von radioaktiven Abfall stoffen, Fig. 1 is a perspective materials, a container assembly of inner container and outer container for the final storage of radioactive waste,
Fig. 2 in einer anderen Perspektive einen Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach Fig. 1, Fig. 2, in a different perspective a detail A from the article of FIG. 1
Fig. 3 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes der Fig. 2, Fig. 3 shows another embodiment of the subject of Fig. 2,
Fig. 4 eine weitere Ausführungsform des Gegenstandes der Fig. 2 und Fig. 4 shows a further embodiment of the object of Fig. 2 and
Fig. 5 den vergrößerten Ausschnitt B aus dem Gegenstand nach Fig. 1. Fig. 5 shows the enlarged detail B from the article of FIG. 1.
Das in den Figuren dargestellte Behälteraggregat besteht aus Innen behälter 1 und Außenbehälter 2 und ist für die Endlagerung von radioaktiven Abfallstoffen 3 bestimmt. Es handelt sich im Ausfüh rungsbeispiel um ein quaderförmiges Behälteraggregat mit entspre chend quaderförmigem Außenbehälter 2 und entsprechend quaderförmi gem Innenbehälter 1. Zwischen Innenbehälter 1 und Außenbehälter 2 ist ein Abstandszwischenraum 4 angeordnet. Der Abstandszwischen raum 4 sowie die radioaktiven Abfallstoffe 3 im Innenbehälter 1 wer den mit einem Vergußwerkstoff vergossen. Der Vergußwerkstoff zwi schen Außenbehälter 2 und Innenbehälter 1 wurde nicht gezeichnet. Der Vergußbeton 5 im Innenbehälter 1 wurde in einem Ausschnitt an gedeutet.The container assembly shown in the figures consists of inner container 1 and outer container 2 and is intended for the final storage of radioactive waste 3 . In the exemplary embodiment, it is a cuboid container assembly with a corresponding cuboid outer container 2 and correspondingly cuboidal inner container 1 . A space 4 is arranged between the inner container 1 and the outer container 2 . The distance between the room 4 and the radioactive waste 3 in the inner container 1 who shed the with a potting material. The potting material between the outer container 2 and inner container 1 was not drawn. The grouting concrete 5 in the inner container 1 was interpreted in a section.
Man entnimmt aus der Fig. 1, daß der Innenbehälter 1, einschließ lich Boden 6 und Deckel 7, aus Abschirmplatten 8 zusammengesetzt ist. Diese sind aus recycliertem, mit Restaktivität belastetem Metall schrott aus Kernkraftwerken gegossen, und spaltdicht verbunden. Die Anordnung ist so getroffen, daß der Innenbehälter 1 in dem gezeich neten Zustand in mechanischer Hinsicht lediglich zur Aufnahme der Befüllbeanspruchungen eingerichtet ist. Der Innenbehälter 1 sowie der Außenbehälter 2 sind durch einen Vergußbeton 5 entsprechender Einstellung zu einem Verbundbehälter vereinigt, der für die mechani schen Beanspruchungen des Transportes und bei der Endlagerung ein gerichtet ist. Die Abschirmplatten 8 oder Abschirmsegmente tragen wesentlich zur Abschirmung der radioaktiven Abfallstoffe 3 bei oder übernehmen vollständig diese Funktion. Der Vergußbeton 5 schirmt die Restaktivität ab, die die Abschirmsegmente 8 mitbringen, weil sie aus mit Restaktivität belastetem oder kontaminiertem Metallschrott aus Kernkraftwerken gegossen sind. Der Vergußbeton 5 ist im übrigen nach den aufzunehmenden mechanischen Beanspruchungen eingestellt und dimensioniert. Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Aus führungsform der Erfindung ist der Vergußbeton 5 auch unter den Bodenplatten 8 und auf den Deckelplatten 8 angeordnet. Die radio aktiven Abfallstoffe 3 in dem Innenbehälter 1 mögen mit dem gleichen Vergußbeton 5 vergossen sein. Um dieses Vergießen auf einfache Weise zu ermöglichen, können die Deckelplatten 8 des Innenbehälters 1 Öffnungen 9 für das Einbringen des Vergußbetons 5 aufweisen. Im Abstandszwischenraum 4 zwischen Innenbehälter 1 und Außenbehälter 2 kann eine Betonstahlbewehrung 10 angeordnet sein, wie es in der Fig. 1 links angedeutet wurde, wo man eine stehende Betonstahlmatte erkennt. Der Außenbehälter 2 ist ein Blechcontainer aus Stahlblech und deckelfrei ausgeführt. Er kann aus mehreren Blechplatten 11 mit Eckprofilen 12 zusammengesetzt sein. It can be seen from FIG. 1 that the inner container 1 , including the bottom 6 and lid 7 , is composed of shielding plates 8 . These are cast from recycled metal with residual activity and scrap from nuclear power plants, and bonded tightly. The arrangement is such that the inner container 1 is set up only in the mechanical state for receiving the filling stresses. The inner container 1 and the outer container 2 are combined by a grout 5 appropriate setting to a composite container, which is directed to the mechanical stresses of transport and during final storage. The shielding plates 8 or shielding segments contribute significantly to the shielding of the radioactive waste materials 3 or take on this function completely. The grouting concrete 5 shields the residual activity that the shielding segments 8 bring because they are cast from scrap metal contaminated with residual activity from nuclear power plants. The grouting concrete 5 is otherwise set and dimensioned according to the mechanical loads to be absorbed. In the embodiment and according to the preferred from of the invention, the guide die casting mortar 5 is arranged under the base plates 8 and the lid plates. 8 The radioactive waste materials 3 in the inner container 1 may be poured with the same grouting concrete 5 . In order to enable this pouring in a simple manner, the cover plates 8 of the inner container 1 can have openings 9 for the introduction of the pouring concrete 5 . In the space 4 between the inner container 1 and outer container 2 , a reinforcing steel reinforcement 10 can be arranged, as was indicated on the left in FIG. 1, where a standing reinforcing steel mesh can be seen. The outer container 2 is a sheet metal container made of sheet steel and is lid-free. It can be composed of several sheet metal plates 11 with corner profiles 12 .
Aus den Fig. 2 bis 4 entnimmt man, daß die Abschirmplatten 8 durch Nut- und Federausbildungen 13, Verbundprofile 14 oder Verbundpro filierungen 15 formschlüssig miteinander vereinigt sind. Der Außen behälter 2 besitzt innenseitig Anschlußelemente 16 für die Befestigung der Abschirmplatten 8 oder die Abschirmplatten 8 sind mit entspre chenden Anschlußelementen 16 versehen. Diese Anschlußelemente 16 sind zur Abstützung der Abschirmplatten 8 an dem Außenbehälter 2 sowie zur Abstützung der Befüllbeanspruchungen eingerichtet. Die Ab schirmplatten 8 besitzen außenseitig Aufrauhungen 17 oder Form schlußelemente für den Anschluß des Vergußbetons 5. - Es versteht sich, daß der Außenbehälter 2 und der Innenbehälter 1 Einrichtungen zum Eingießen des Vergußbetons 5 mit steigendem Guß aufweisen kön nen, was nicht gezeichnet wurde.From Fig. 2 to 4 it can be seen that the shielding plates 8 by tongue and groove designs 13 , composite profiles 14 or Verbundpro fillings 15 are positively combined with each other. The outer container 2 has on the inside connection elements 16 for fastening the shielding plates 8 or the shielding plates 8 are provided with corresponding connection elements 16 . These connection elements 16 are set up to support the shielding plates 8 on the outer container 2 and to support the filling stresses. From the shield plates 8 have outside roughening 17 or form-locking elements for the connection of the grouting concrete 5th - It is understood that the outer container 2 and the inner container 1 may have facilities for pouring the grouting concrete 5 with increasing casting, which was not drawn.
Die Abschirmplatten 8 benötigen jedenfalls nur eine leichte Fixierung oder Abstützung an der Innenwand der Außenbehälter 2 und werden erst endgültig durch den Vergußbeton 5 fixiert. Der Vergußbeton 5 fixiert die Abschirmplatten 8 einschließlich der Bodenplatten 8 und Deckelplatten 8 endgültig und unverrückbar. Es können auch Ab schirmplatten 8 eingesetzt werden, die bereits eine Beschichtung aus Beton besitzen. Diese Ausführungsform wird man dann verwirklichen, wenn die Abschirmplatten 8, die aus dem leichtkontaminierten oder leichtradioaktiven Schrott von Kernkraftwerken gegossen sind, ihrer seits bereits eine höhere Aktivität aufweisen. Diese Abschirmwand oder der Vergußbeton 5 nehmen jedenfalls die Eigenstrahlung der Ab schirmplatten 8 ausreichend auf, während die metallischen Abschirm platten 8 selbst die stärkere Strahlung des radioaktiven Abfalls im Innenbehälter 1 abschirmen.The shielding plates 8 in any case require only a slight fixation or support on the inner wall of the outer container 2 and are only finally fixed by the grouting concrete 5 . The grouting concrete 5 fixes the shielding plates 8 including the base plates 8 and cover plates 8 permanently and immovably. From shield plates 8 can also be used, which already have a coating of concrete. This embodiment will be realized if the shielding plates 8 , which are cast from the lightly contaminated or slightly radioactive scrap from nuclear power plants, already have a higher activity. This shielding wall or the grouting concrete 5 in any case absorb the intrinsic radiation from the shielding plates 8 sufficiently, while the metallic shielding plates 8 shield the stronger radiation of radioactive waste in the inner container 1 .
Claims (10)
wobei zwischen Innenbehälter und Außenbehälter ein Abstands zwischenraum angeordnet ist,
und wobei der Abstandszwischenraum sowie die radioaktiven Abfall stoffe im Innenbehälter mit Vergußwerkstoff vergossen sind, da durch gekennzeichnet, daß der Innenbehäl ter (1) einschließlich Boden (6) und Deckel (7) aus Abschirmplat ten (8) und/oder Abschirmsegmenten zusammengesetzt ist,
die aus recycliertem, mit Restaktivität belastetem Metallschrott aus Kernkraftwerken gegossen und spaltdicht verbunden sind,
daß der Innenbehälter (1) lediglich zur Aufnahme der Befüllbean spruchungen eingerichtet ist und daß der Innenbehälter (1) sowie der Außenbehälter (2) durch einen Vergußbeton (5) entsprechender Einstellung zu einem Verbundbehälter für die Aufnahme der Trans port- und Endlagerbeanspruchungen vereinigt sind.1. container aggregate consisting of inner container and outer container for the final storage of radioactive waste materials,
a space between the inner container and outer container is arranged,
and wherein the spacing and the radioactive waste materials are potted in the inner container with potting material, characterized in that the inner container ( 1 ) including the bottom ( 6 ) and lid ( 7 ) is composed of shielding plates ( 8 ) and / or shielding segments,
which are cast from recycled metal scrap from nuclear power plants and contaminated with residual activity
that the inner container ( 1 ) is set up only for receiving the filling and that the inner container ( 1 ) and the outer container ( 2 ) by a grouting concrete ( 5 ) corresponding setting to a composite container for receiving the trans port and repository stresses are combined.
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Also Published As
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| FR2615650A1 (en) | 1988-11-25 |
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