EP0650632A1 - Behälter zum transport und zur endlagerung von atomaren brennstäben. - Google Patents

Behälter zum transport und zur endlagerung von atomaren brennstäben.

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EP0650632A1
EP0650632A1 EP93914546A EP93914546A EP0650632A1 EP 0650632 A1 EP0650632 A1 EP 0650632A1 EP 93914546 A EP93914546 A EP 93914546A EP 93914546 A EP93914546 A EP 93914546A EP 0650632 A1 EP0650632 A1 EP 0650632A1
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bronze
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    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • 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
    • G21F5/005—Containers for solid radioactive wastes, e.g. for ultimate disposal
    • G21F5/008—Containers for fuel elements

Definitions

  • the present invention relates to a container for the transport and final storage of atomic fuel rods.
  • Repository containers made of titanium, tungsten, nickel or similar metals are known, but these metals are not sufficiently available and are very expensive to manufacture.
  • the aim of the invention is therefore to create a container for the transport and final storage of atomic fuel rods which is inexpensive to manufacture and which has an excellent shielding effect against radioactive radiation, an extremely long life and good mechanical strength.
  • This goal is achieved with a container, which is characterized by at least one shielding jacket made of cast bronze, preferably CuPbl5Sn, for covering the fuel rods and at least one additional shielding jacket made of sintered magnetic stones.
  • Cast bronze is a much cheaper starting material compared to the metals mentioned. Excavations have shown that this metal has survived for about 4000 years without any damage and without material fatigue. It offers excellent shielding against the residual radiation emerging from the fuel rods.
  • the sintered magnesite stones have excellent mechanical strength over a long period of time and are resistant to high temperatures, so that a possible temperature development inside the container can also be kept under control. In addition, the sintered magnesite stones also contribute to good shielding of the radioactive radiation. It should be noted that any type of concrete sheathing has been deliberately dispensed with, because concrete has become brittle and therefore porous over the course of decades, so that shielding is no longer guaranteed. In contrast to this, the shielding effect is retained over a long time in the solution according to the invention.
  • the container is provided with an outer casing made of stainless steel. This increases the long-term corrosion resistance of the container.
  • Fig. 1 shows a cross section through a first embodiment
  • FIG. 2 shows a longitudinal section through a second embodiment.
  • the container comprises an outer casing 1, seen from the outside inwards _ _
  • CuPbl5Sn has proven to be a particularly suitable bronze casting alloy. Inside the container, atomic fuel rods 5 are kept on.
  • Fig. 2 shows a further embodiment of the container according to the Invention with a sequence - seen from the outside inwards - from the outer bronze cast shell 2, the outer magnesite mold stone shell 3, the inner bronze cast shell 4 and the inner magnesite shaped stone shell 3 '.
  • Atomic fuel rods 5 are stored inside the container.
  • the container has a cylindrical shape and is equipped with a closing cover 10, which may also have several layers of bronze and / or magnesite stones. Magnets 11 are embedded in the bottom 1 and in the lid 10 of the container.
  • the shape of the container and the number and sequence of the shielding sheaths can be arbitrarily changed within the scope of the invention.

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
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Description

Behälter zum Transport und zur Endlagerung von atomaren Brenn¬ stäben
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Behälter zum Transport und zur Endlagerung von atomaren Brennstäben.
In den letzten Jahren ist immer wieder davon die Rede, daß der Atommüll nicht richtig entsorgt wird und somit bei mangel¬ hafter Entsorgung eine Gefahr für die Menschheit darstellt. Deutsche Wissenschafter der Kernenergie haben große Mängel bei der Entsorgung des Atommülls erkannt und aufgezeigt, daß sich bis zum Jahre 2000 der Atommüll verdoppeln wird. Es ist eine Tatsache, daß es bisher keine zuverlässigen Endlagerbehälter gibt, sondern nur Zwischenlagerbehälter, die gestapelt in auf¬ gelassenen Gruben untergebracht werden. Experten geben zu, daß die Behälter oftmals durch das Gewicht der Stapelung - vier bis acht Behälter übereinander - bersten, so daß eine Kontrolle durch das Personal in den Lagerhallten kaum möglich ist. Die Halbwertzeit des Atommülls beträgt einige hundert bis tausend Jahre, so daß zur Endlagerung Materialien für die Container verwendet werden müssen, die nach menschlichem Ermessen diese Zeit überdauern.
Es sind Endlagerbehälter aus Titan, Wolfram, Nickel oder ähnlichen Metallen bekannt, doch sind diese Metalle nicht in ausreichendem Maße vorhanden und in der Fertigung sehr kosten- aufwendig.
Die Erfindung setzt sich daher zum Ziel, einen kostengün¬ stig zu fertigenden Behälter zum Transport und zur Endlagerung von atomaren Brennstäben zu schaffen, der eine ausgezeichnete Abschirmungswirkung gegen radioaktive Strahlung, eine extrem lange Lebensdauer und eine gute mechanische Festigkeit auf¬ weist. Dieses Ziel wird mit einem Behälter erreicht, der sich auszeichnet durch zumindest einen Abschirmungsmantel aus Bron¬ zeguß, vorzugsweise CuPbl5Sn, zur Umhüllung der Brennstäbe und zumindest einen weiteren Abschirmungsmantel aus gesinterten Ma- gnetsitformsteinen.
Bronzeguß ist im Vergleich zu den genannten Metallen ein wesentlich kostengünstigeres Ausgangsmaterial. Ausgrabungen ha¬ ben ergeben, daß dieses Metall bereits ca. 4000 Jahre ohne jede Beschädigung und ohne Materialermüdung überdauert. Es bietet eine ausgezeichnete Abschirmung gegenüber der aus den Brennstä¬ ben austretenden Reststrahlung. Die gesinterten Magnesitform¬ steine besitzen ausgezeichnete mechanische Festigkeit über lange Zeit und sind hochtemperaturbeständig, so daß auch eine mögliche Temperaturentwicklung im Inneren des Behälters unter Kontrolle gehalten werden kann. Überdies tragen die Sinterma¬ gnesitformsteine ebenfalls zu einer guten Abschirmung der ra¬ dioaktiven Strahlung bei. Es ist zu beachten, daß bewußt auf jegliche Art von Betonu mantelung verzichtet wurde, weil Beton im Verlauf von Jahrzehnten brüchig und damit porös wird, so daß eine Abschirmung nicht mehr gewährleistet ist. Im Gegensatz da¬ zu bleibt bei der erfindungsgemäßen Lösung die Abschirmwirkung über lange Zeit erhalten.
Es sei an dieser Stelle erwähnt, daß es aus der DE-OS 36 28 855 bekannt ist, zur hitzebeständigen Auskleidung von Kernkraftwerken einen Gebäudeboden aus keramischen Magne¬ sitformsteinen vorzusehen.
Ferner sei erwähnt, daß in der älteren, nicht vorveröf¬ fentlichten österreichischen Patentanmeldung A 72/92 der glei- chen Anmelder ein Behälter zum Transport und zur Endlagerung von atomaren Brennstäben vorgeschlagen wird, der sich auszeich¬ net durch zumindest einen Abschirmungsmantel aus gesinterten Magnesitformsteinen zur Umhüllung der Brennstäbe und zumindest einen weiteren Abschirmungsmantel aus vorzugsweise feuchtem und mit Salz vermischtem Feinton.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Behälter mit einer äußeren Ummantelung aus Edelstahl versehen. Dies erhöht die Langzeitkorrosionsbestän¬ digkeit des Behälters. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unter- .ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung zweier bevorzug¬ ter Ausführungsformen an Hand der beigeschlossenen Zeichnungen, in denen
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform und
Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungs¬ form zeigt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 umfaßt der Behälter von außen nach innen gesehen eine äußere Ummantelung 1 aus _ _
Edelstahl, einen äußeren Bronzegußmantel 2, einen Mantel 3 au gesinterten Magnesitformsteinen und einen inneren Bronzegußman tel 4. Als geeignete Bronzegußlegierung hat sich insbesonder CuPbl5Sn erwiesen. Im Inneren des Behälters werden atomare Brennstäbe 5 auf bewahrt.
Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungs gemäßen Behälters mit einer Abfolge - von außen nach innen ge sehen - von äußerem Bronzegußmantel 2, äußerem Magnesitform steinmantel 3, innerem Bronzegußmantel 4 und innerem Magnesit formsteinmantel 3'. Im Inneren des Behälters sind atomar Brennstäbe 5 aufbewahrt.
Der Behälter besitzt Zylinderform und ist mit einem Ver schlußdeckel 10 ausgestattet, der ebenfalls mehrere Lagen Bron zeguß und/oder Magnesitformsteine aufweisen kann. Im Boden 1 und im Deckel 10 des Behälters sind Magnete 11 eingebettet.
Die Form des Behälters und die Anzahl und Abfolge der Ab schirmungsmäntel kann im Rahmen der Erfindung beliebig abgewan delt werden.

Claims

Patentansprüche:
1. Behälter zum Transport und zur Endlagerung von atoma¬ ren Brennstäben, gekennzeichnet durch zumindest einen Abschir- 'mungsmantel (2, 4) aus Bronzeguß, vorzugsweise CuPbl5Sn, zur Umhüllung der Brennstäbe (5) und zumindest einen weiteren Ab- schirmungsmantel (3, 3') aus gesinterten Magnesitformsteinen.
2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einer äußeren Ummantelung (1) aus Edelstahl versehen ist.
3. Behälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß von außen nach innen gesehen eine Edelstahlummantelung (1), ein äußerer Bronzegußmantel (2), ein Magnesitformsteinmantel (3) und ein innerer Bronzegußmantel (4) aufeinanderfolgen.
4. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von außen nach innen gesehen ein äußerer Bronzegußmantel (2), ein äußerer Magnesitformsteinmantel (3) , ein innerer Bronzegu߬ mantel (4) und ein innerer Magnesitformsteinmantel (3') aufein¬ anderfolgen.
5. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er Zylinderform besitzt und mit einem mehr¬ lagigen Verschlußdeckel (10) ausgestattet ist.
6. Behälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in seinem Boden (12) und seinem Deckel (10) Magnete (11) einge- bettet sind.
EP93914546A 1992-07-13 1993-07-13 Behälter zum transport und zur endlagerung von atomaren brennstäben Expired - Lifetime EP0650632B1 (de)

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