EP0843877A1 - Unterirdisches zwischenlager sowie verfahren zum zwischenlagern von abfall - Google Patents

Unterirdisches zwischenlager sowie verfahren zum zwischenlagern von abfall

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Publication number
EP0843877A1
EP0843877A1 EP96928425A EP96928425A EP0843877A1 EP 0843877 A1 EP0843877 A1 EP 0843877A1 EP 96928425 A EP96928425 A EP 96928425A EP 96928425 A EP96928425 A EP 96928425A EP 0843877 A1 EP0843877 A1 EP 0843877A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
aisle
storage
transport
container
waste
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP96928425A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Werner Botzem
Harry Spilker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nukem GmbH
Original Assignee
Nukem GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nukem GmbH filed Critical Nukem GmbH
Publication of EP0843877A1 publication Critical patent/EP0843877A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • G21F9/34—Disposal of solid waste
    • G21F9/36—Disposal of solid waste by packaging; by baling
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F17/00—Methods or devices for use in mines or tunnels, not covered elsewhere
    • E21F17/02—Suspension devices for tubes or the like, e.g. for ventilating ducts
    • 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
    • G21F9/34—Disposal of solid waste

Definitions

  • the invention relates to an underground storage facility for waste that can be transported in a container, in particular radioactive waste such as spent fuel elements, with a transport aisle and tunnels and storage aisle and tunnels accessible via this for the intermediate storage of the waste. Furthermore, the invention relates to a method for the interim storage of waste, in particular spent fuel elements, in an underground interim storage facility with a transport aisle and storage aisle accessible via this, the garbage being transported to the interim storage facility in an inner container of a transport container.
  • transport containers are arranged one behind the other in a storage aisle, it is quite cumbersome to move the transport containers zen or to remove a transport container located at the front in a storage aisle, since in this case the front containers viewed from the transport aisle must first be removed.
  • the storage areas are located within an average elliptical cavern area.
  • the fuel assemblies are located in individual horizontal storage tubes within this storage area.
  • air flows vertically upwards through the storage area.
  • the lower part of the cavern area which is elliptical in cross section, serves for the air supply and the upper part for the air discharge.
  • Individual pipes branch off from the air inlets and outlets, each of which supplies the individual storage areas with cooling air.
  • caverns in which radioactive waste is stored, are based on a cross gallery to be referred to as a transport aisle.
  • a transport aisle In order to transport or implement radioactive materials, DE 32 48 592 C2 and DE 40 34 710 AI loading machines and shielding bells are known.
  • the present invention is based on the problem of developing an underground storage facility and a method for the temporary storage of waste of the type described above in such a way that an inexpensive but safe intermediate storage facility is possible, with simple insertion or rapid implementation being possible.
  • the waste should also be cooled by convection without any problems.
  • an underground storage facility which is essentially characterized in that the storage aisle runs below the transport aisle and from it over a floor designed as a transport level with closable openings for the introduction and removal of the waste.
  • the openings are closed with sealing covers which have a shielding function and which separate the storage aisle from the transport aisle in terms of radiation.
  • the storage aisle has an approximately rectangular shape and the transport aisle has an approximately semi-elliptical or oval cross-section, the width of the storage aisle being smaller than that of the transport aisle.
  • the containers containing radioactive materials, such as fuel element containers, stored in the storage aisle are cooled by guiding cooling air through the storage aisle, which is rectangular in section below the floor of the transport aisle. Accordingly, cooling takes place by means of a horizontally guided air flow around the stored containers.
  • the storage aisle and the transport aisle are arranged one above the other, so that the floor openings emanating from the transport aisle make it easy to insert or remove and thus also to implement waste.
  • the floor itself is preferably made of concrete, and the openings can be closed with cylindrical closure lids also made of concrete.
  • the width of the storage aisle which is preferably rectangular in section, is less than that of the cross-section which is approximately semi-elliptical or oval in shape.
  • the storage aisle Since the storage aisle is shielded from the transport aisle, it is only necessary that the waste is placed in an inner container and no longer in the transport container itself in the storage aisle. This has the advantage that the transport container can be reused immediately after the inner container has been removed. is cash. Furthermore, the width of the storage aisle can be chosen to be narrower than that in which transport containers are placed. This enables the storage aisle itself to be designed as a section of a convection air duct without additional construction measures, the storage aisle having filter devices at the end, for example to keep small organisms or dusts away from the storage area.
  • Vertical ventilation shafts extend from the aisle itself, so that there is a high level of buoyancy due to heated air.
  • the air is heated by the heat-generating waste such as spent fuel or other highly active waste.
  • the inner containers Due to the fact that the inner containers are introduced into the storage aisle via the opening of the transport aisle, the inner containers can be easily moved within the storage aisle, so that new waste to be stored can initially be positioned in the not yet heated air flow, so that optimal cooling options and minimal waste temperatures are guaranteed.
  • the cooling is carried out by the air flow guided horizontally in the storage aisle. Since the storage aisle is loaded from above, it can be designed to be quite narrow, that is to say only slightly wider than the diameter of a container to be introduced. This has the particular advantage that favorable air currents are formed which lead to good cooling of the waste. If necessary, the storage aisle may have filter devices at the end.
  • the waste present in an inner container within the transport aisle is surrounded by a transport container which can be closed at the bottom and by means of which the inner container can be placed in the storage aisle via one of the bottom openings of the transport aisle.
  • the conveying container can have a lifting / lowering or holding device for the inner container on the inside.
  • the lids closing the bottom opening themselves are raised or lowered by a transport carriage which can be moved on the floor and which can be operated independently of the conveying container.
  • a method for the intermediate storage of waste, in particular spent fuel elements, in an underground intermediate store with a transport aisle and storage aisle accessible via this, the waste being transported to the intermediate store in an inner container of a transport container is characterized in that the waste Containing inner container in the warehouse or in the immediate vicinity of a movable in the transport aisle on a top closing the storage aisle bottom container is received over the bottom side that after inserting the inner container into the container this is closed on the bottom and to an opening closed with a lid is moved in the bottom of the transport aisle, that the cover is removed and then the conveying container is aligned with the opening and the bottom thereof is opened and the inner container through conveying elements present in the conveying container through the openings is placed in the storage aisle, the opening is then closed and the conveying container is moved to a further opening in the transport floor to accommodate an inner container to a transport container or to remove or transfer the inner container placed in the storage aisle.
  • the inner container is provided with a corrosion protection after removal from the intermediate storage, so that it can then be transported to a final storage facility.
  • FIG. 1 shows an area of an intermediate storage for receiving a waste container containing a waste
  • Fig. 2 shows a section of an intermediate storage in cross section with transport
  • Fig. 4 shows the transport and storage aisle according to FIG. 2 with the inner container parked in the storage aisle and
  • FIGS. 1 and 3 shows a schematic diagram of a conveyor container shown in FIGS. 1 and 3.
  • the figures show sections of an interim storage facility formed in a mountain range for, in particular, heat-generating radioactive waste such as spent fuel elements.
  • the intermediate storage comprises a transport aisle 10, below which a storage aisle 12 runs.
  • the transport aisle or tunnel 10 which has the geometry of a semi-ellipse or a semi-oval, has a concrete base 14 which on the one hand covers the rectangular storage aisle or storage tunnel 12 and on the other has openings 18 which can be closed by covers 16, via which the storage aisle 12 is accessible in order to bring in or take out radioactive waste in the manner described below.
  • the storage aisle 12 itself has one made of concrete existing floor 20 and is laterally earthquake-proof via struts 22.
  • the openings 18 can be closed by means of cover 16, which is also made of concrete.
  • cover 16 In order to ensure a secure insertion of the cover 16 into the opening 18 and to shield it from the storage aisle 12, the cover 16 has a circumferential, but unspecified flange, which can be placed on a step of the opening 18, which is also not specified.
  • the lateral extent of the transport aisle 10 is greater than that of the storage aisle 12.
  • the width of the transport aisle 10 is preferably two to three times larger than that of the storage aisle 12. This has the advantage that mountain pressures are extensive be relocated so that a permanent and stable cavern is created as a warehouse aisle 12, which does not require any further expansion.
  • a movable carriage 24 with a holding device 26 for the cover 16 is provided.
  • the carriage 24 can be moved on rails 28, 30 which are arranged on both sides of the openings 18 arranged in a row and running along the transport aisle 10.
  • a conveying container 32 can likewise be moved on the rails 28 and 30 in order to receive waste to be stored temporarily from a transport container 34, to move within the transport aisle 10 and then to drop it into the storage aisle 12 via one of the openings 18 and vice versa.
  • the waste itself is located in an inner container 36 of the transport container 34, which can have a familiar construction, that is to say can be closed with a single or double lid, but which is not shown in FIG. 1.
  • the transport container 34 is first introduced into a cell 38, which is shielded on the circumferential side by concrete walls 40.
  • the cell 38 has an opening 42 which can be enforced by the conveying container 32 in order to be able to accommodate the inner container 36.
  • the conveying container 32 is received by a trolley 44 such as a caterpillar in order to be raised or lowered on the one hand and to be moved on the floor 14 on the other hand.
  • the conveying container 32 can be closed at the bottom by means of a plate 46 which can be moved parallel to the bottom 14 of the conveying aisle 10 and which starts from a frame 48 which is part of the conveying container 32 and can be grasped by the conveying carriage 44.
  • a conveying unit 50 extends within the conveying container 14 in order to bring the inner container out of the transport container 34 or to deposit it into the storage aisle 12 via one of the openings 18 and vice versa.
  • the caterpillar 44 and thus the conveying container 32 are first moved to a desired opening 18 in the bottom 14 of the conveying passage 10. Then the lid 16 is lifted by means of the carriage 24 and moved laterally to the opening 18 in order to then align the conveying container 32 with the opening 18 and to lower the intermediate container 36, as is illustrated by FIG. 3.
  • the opening 18 is closed by means of the cover, as shown in FIG. 4.
  • the cover 16 is designed as a shielding cover, so that the storage area is separated from the transport aisle 10 in terms of radiation technology.
  • the conveying container 32 can then again be moved to the cell 38 by means of the caterpillar 44 in order to accommodate a further inner container.
  • the storage aisle 12 can be made quite narrow. This results, inter alia, in the advantage that, when ventilation ducts leading upward from the storage aisle 12, favorable air flows are formed which bring about good cooling of the waste. Furthermore, the storage aisle 12 can be closed at the end via filter devices.
  • the width of the transport aisle 10 should be about 2-3 times greater than that of the storage aisle 12 in order to direct mountain pressures away from the storage aisle 12.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein unterirdisches Zwischenlager für in einem Behälter (34, 36) transportierbaren Abfall, insbesondere radioaktiven Abfall wie abgebrannte Brennelemente, mit Transportgang wie -stollen (10) und über diesen zugänglichen Lagergang wie -stollen (12) für das Zwischenlagern des Abfalls. Um u.a. ein sicheres Zwichenlagern sowie einfaches Einbringen und Umsetzen des Abfalls zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, daß der Lagergang (12) unterhalb des Transportganges (10) verläuft und von diesem über einen als Transportebene ausgebildeten Boden (14) mit zum Ein- und Ausbringen des Abfalls bestimmten verschließbaren Öffnungen (18) getrennt ist.

Description

Beschreibung
Unterirdisches Zwischenlager sowie Verfahren zum Zwischenlagern von Abfall
Die Erfindung bezieht sich auf ein unterirdisches Zwischenlager für in einem Behälter transportierbaren Abfall, insbesondere radioaktiven Abfall wie abgebrannte Brenn¬ elemente, mit Transportgang wie -Stollen und über diesen zugänglichen Lagergang wie -Stollen für das Zwischenlagern des Abfalls. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Zwischenlagern von Abfall, insbesondere abgebrannten Brennelementen, in einem unterirdischen Zwischenlager mit Transportgang und über diesen zugänglichem Lagergang, wobei der Abfall zu dem Zwischenlager in einem Innenbehälter eines Transportbehälters transportiert wird.
Bevor radioaktive Abfälle wie abgebrannte Brennelemente in ein Endlager gelangen, werden diese häufig über viele Jahre in ein Zwischenlager eingebracht. Hierbei handelt es sich insbesondere um unterirdische Zwischenlager, die sich im Gebirge befinden. Bei den bekannten Zwischenlagern gehen von einem Transportgang seitlich Lagergänge aus, in denen der Abfall in den Transportbehältern abgestellt wird. Da die Transportbehälter sehr teuer sind, werden erhebliche finanzielle Mittel in einem Zwischenlager gebunden. Aufgrund der Abmessungen der Transportbehälter müssen die Lagergänge recht breit ausgebildet werden. Hierdurch ergibt sich der Nachteil, daß durch die Lagergänge nicht in der erforderlichen Geschwindigkeit Kühlluft konvektionsbedingt hindurchströmen kann. Vielmehr ist es erforderlich, spezielle Einbauten vorzusehen, um die notwendige Strömungsbeeinflussung zu erreichen. Da die Transportbehälter in einem Lagergang hintereinander angeordnet sind, ist es recht umständlich, die Transportbehälter umzuset- zen oder einen vorne in einem Lagergang befindlichen Transportbehälter zu entfernen, da in diesem Fall die vom Transportgang aus betrachteten vorderen Behälter zunächst entfernt werden müssen.
Aus der DE 33 40 101 AI ist ein unterirdisches Zwischenlager für abgebrannte Kernre¬ aktor-Brennelemente bekannt. Die Lagerbereiche befinden sich innerhalb eines im Schnitt elliptischen Kavernenbereichs. Innerhalb dieses Lagerbereichs liegen die Brenn¬ elemente in einzelnen horizontalen Lagerrohren. Zum Kühlen strömt Luft vertikal von unten nach oben durch den Lagerbereich. Der untere Teil des im Querschnitt ellipti¬ schen Kavernenbereichs dient der Luftzuführung und der obere Teil der Luftabführung. Von den Luftzuführungen bzw. -abführungen zweigen Einzelrohre ab, die jeweils die einzelnen Lagerbereichs mit Kühlluft versorgen.
In der DE 39 24 625 Cl wird ein Lager beschrieben, bei dem radioaktive Abfälle in einem Bohrloch eingebracht werden. Entsprechende Lösungsvorschläge sind der WO 88/08608, EP 0 093 671 Bl und DE 28 39 759 AI zu entnehmen.
Nach der DE 24 33 168 B2 gehen von einem als Transportgang zu bezeichnenden Querstollen Kavernen aus, in denen radioaktive Abfälle eingelagert werden. Um radioaktive Materialien zu transportieren bzw. umzusetzen, sind aus der DE 32 48 592 C2 und DE 40 34 710 AI Lademaschinen bzw. Abschirmglocken bekannt.
Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein unterirdisches Zwischen¬ lager sowie ein Verfahren zum Zwischenlagern von Abfall der zuvor beschriebenen Art so weiterzubilden, daß ein kostengünstiges, jedoch sicheres Zwischenlagern möglich ist, wobei ein einfaches Einbringen bzw. schnelles Umsetzen möglich sein soll. Auch soll das Kühlen des Abfalls durch Konvektion problemlos erfolgen.
Das Problem wird erfindungsgemäß durch ein unterirdisches Zwischenlager gelöst, das sich im wesentlichen dadurch auszeichnet, daß der Lagergang unterhalb des Trans¬ portganges verläuft und von diesem über einen als Transportebene ausgebildeten Boden mit zum Ein- und Ausbringen des Abfalls bestimmten verschließbaren Öffnungen getrennt ist. Dabei werden die Öffnungen mit Abschirmfunktion ausweisenden Ver¬ schlußdeckeln verschlossen, die den Lagergang von dem Transportgang strahlungs¬ technisch trennen. Der Lagergang weist einen in etwa rechteckf örmi gen und der Transportgang einen in etwa halbelliptischen oder -ovalen Querschnitt auf, wobei die Breite des Lagergangs geringer als die des Transportgangs ist. Eine Kühlung der in dem Lagergang abgestellten radioaktive Materialien enthaltenden Behälter wie Brennelemen¬ tebehälter erfolgt durch Führen von Kühlluft durch den unterhalb des Bodens des Transportgangs verlaufenden im Schnitt rechteckförmigen Lagergangs. Es erfolgt demzufolge eine Kühlung durch einen horizontal geführten Luftstrom um die eingela¬ gerten Behälter herum.
Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, daß seitlich vom Transportgang zu¬ mindest ein Lagergang ausgeht.
Abweichend vom vorbekannten Stand der Technik werden Lagergang und Transport¬ gang übereinander angeordnet, so daß über die von dem Transportgang ausgehenden Bodenöffnungen ein einfaches Einbringen bzw. Herausnehmen und damit auch Umset¬ zen von Abfall möglich ist. Dabei besteht der Boden selbst vorzugsweise aus Beton, wobei die Öffnungen mit ebenfalls aus Beton bestehenden zylindrischen Verschlußdek- keln verschließbar sind.
Um Gebirgsdrücke weiträumig von dem bzw. den Lagergängen fernzuhalten, sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, daß die Breite des im Schnitt vorzugsweise recht¬ eckförmigen Lagergangs geringer als die des im Querschnitt in etwa halbelliptischen oder -ovalen Tran sportganges ist.
Da der Lagergang gegenüber dem Transportgang abgeschirmt ist, ist es nur noch erforderlich, daß der Abfall in einem Innenbehälter, und nicht mehr in dem Tranportbe¬ hälter selbst in dem Lagergang abgestellt wird. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß der Transportbehälter unmittelbar nach Ausbringen des Innenbehälters wiederverwend- bar ist. Ferner kann die Breite des Lagerganges im Vergleich zu denen, in denen Transportbehälter eingebracht werden, schmaler gewählt werden. Hierdurch ist die Möglichkeit gegeben, ohne zusätzliche Baumaßnahmen den Lagergang selbst als Abschnitt eines Konvektionsluftkanals auszubilden, wobei der Lagergang endseitig Filtereinrichtungen aufweist, um zum Beispiel Kleinlebewesen oder Stäube aus dem Lagerbereich fernzuhalten.
Von dem Lagergang selbst gehen vertikale Entlüftungsschächte aus, so daß sich ein hoher Auftrieb durch erwärmte Luft ergibt. Die Erwärmung der Luft erfolgt dabei durch den wärmeerzeugenden Abfall wie abgebrannte Brennelemente oder sonstiger hochakti¬ ver Waste.
Dadurch, daß die Innenbehälter über die Öffnung des Transportganges in den Lagergang eingebracht werden, kann auf einfache Weise ein Umsetzen der Innenbehälter innerhalb des Lagerganges erfolgen, so daß neu einzulagernde Abfälle zunächst im noch nicht erwärmten Luftstrom positionierbar ist, so daß optimale Kühlungsmöglichkeiten und minimale Abfalltemperaturen gewährleistet sind.
Erfindungsgemäß erfolgt die Kühlung durch den im Lagergang horizontal geführten Luftstrom. Da der Lagergang von oben beschickt wird, kann dieser recht schmal ausgebildet sein, also nur geringfügig breiter als der Durchmesser eines einzubringenden Behälters sein. Hierdurch ergibt sich insbesondere der Vorteil, daß sich günstige Luftströmungen ausbilden, die zu einer guten Kühlung des Abfalls führen. Gegebenen¬ falls kann der Lagergang endseitig Filtereinrichtungen aufweisen.
In weiterer hervorzuhebender Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der in einem Innenbehälter vorhandene Abfall innerhalb des Transportganges von einem bodenseitig verschließbaren Förderbehälter umgeben ist, mittels dessen der Innenbehäl¬ ter über eine der Bodenöffnungen des Transportganges in dem Lagergang abstellbar ist. Dabei kann der Förderbehälter innenraumseitig eine Hebe-/ Absenk- bzw. Halteein- richtung für den Innenbehälter aufweisen. Die die Bodenöffnung verschließenden Deckel selbst werden von einem auf dem Boden verfahrbaren Transportwagen angehoben bzw. abgesenkt, der unabhängig von dem Förderbehälter bedienbar ist.
Ein Verfahren zum Zwischenlagern von Abfall, insbesondere abgebrannten Brenn¬ elementen, in einem unterirdischen Zwischenlager mit Transportgang und über diesen zugänglichem Lagergang, wobei der Abfall zu dem Zwischenlager in einem Innenbehäl¬ ter eines Transportbehälters transportiert wird, zeichnet sich dadurch aus, daß der den Abfall enthaltende Innenbehälter in dem Lager oder in dessen unmittelbarer Nähe von einen in dem Transportgang auf einem den Lagergang oberseitig verschließenden Boden verfahrbaren Förderbehälter über dessen Bodenseite aufgenommen wird, daß nach Einbringen des Innenbehälters in den Förderbehälter dieser bodenseitig verschlossen wird und zu einer mit einem Deckel verschlossenen Öffnung im Boden des Trans¬ portganges verfahren wird, daß der Deckel entfernt wird und sodann der Förderbehälter auf die Öffnung ausgerichtet und dessen Boden geöffnet und der Innenbehälter über in dem Förderbehälter vorhandene Förderelemente durch die Öffnung hindurch in den Lagergang abgestellt wird, anschließend die Öffnung verschlossen wird und der Förder¬ behälter zur Aufnahme eines Innenbehälters zu einem Transportbehälter oder zur Entnahme oder zum Umsetzen von in dem Lagergang abgestelltem Innenbehälter zu einer weiteren Öffnung im Transportboden verfahren wird.
Losgelöst hiervon besteht die Möglichkeit, daß der Innenbehälter nach Entnahme aus dem Zwischenlager mit einem Korrosionsschutz versehen wird, um sodann in ein Endlager transportiert zu werden.
Schließlich besteht die Möglichkeit, nach ausreichend abgeklungener Nachzerfallswärme den Lagergang mit z. B. Bentonite zu verfüllen, so daß das Zwischenlager in ein Endlager überführbar ist.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in Kombination -, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispiels.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Bereich eines Zwischenlagers zur Aufnahme eines Abfall enthal¬ tenden Innenbehälters eines Transportbehälters,
Fig. 2 einen Ausschnitt eines Zwischenlagers im Querschnitt mit Transport- und
Lagergang,
Fig. 3 der Transport- und Lagergang gemäß Fig. 2 beim Einbringen eines
Innenbehälters in den Lagergang,
Fig. 4 der Transport- und Lagergang gemäß Fig. 2 mit in dem Lagergang abgestelltem Innenbehälter und
Fig. 5 eine Prinzipdarstellung eines den Fig. 1 und 3 zu entnehmenden Förder¬ behälters.
Den Figuren sind Ausschnitte eines in einem Gebirge ausgebildeten Zwischenlagers für insbesondere wärmeerzeugende radioaktive Abfälle wie abgebrannte Brennelemente zu entnehmen. Das Zwischenlager umfaßt einen Transportgang 10, unterhalb von dem ein Lagergang 12 verläuft.
Der im Schnitt die Geometrie einer Halbellipse oder eines Halbovals aufweisende Transportgang bzw. -Stollen 10 besitzt einen aus Beton bestehenden Boden 14, der einerseits den im Schnitt rechteckförmigen Lagergang bzw. Lagerstollen 12 abdeckt und zum anderen über Deckel 16 verschließbare Öffnungen 18 aufweist, über die der Lagergang 12 zugänglich ist, um in nachstehend beschriebener Weise radioaktiven Abfall einzubringen bzw. herauszuholen. Der Lagergang 12 selbst weist einen aus Beton bestehenden Boden 20 auf und ist seitlich über Streben 22 erdbebengesichert.
Die Öffnungen 18 sind über ebenfalls aus Beton bestehende Deckel 16 verschließbar. Um ein sicheres Einsetzen des Deckels 16 in die Öffnung 18 und ein Abschirmen gegenüber dem Lagergang 12 sicherzustellen, weist der Deckel 16 einen umlaufenden, jedoch nicht näher bezeichneten Flansch auf, der auf eine ebenfalls nicht näher bezeich¬ nete Stufe der Öffnung 18 absetzbar ist.
Wie die Fig. 2 - 4 verdeutlichen, ist die seitliche Erstreckung des Transportgangs 10 größer als die des Lagergangs 12. Vorzugsweise ist die Breite des Transportganges 10 zwei- bis dreifach größer als die des Lagerganges 12. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß Gebirgsdrücke weiträumig umgelagert werden, so daß eine dauerhafte und standfe¬ ste Kaverne als Lagergang 12 entsteht, die keinerlei weiteren Ausbaus bedarf.
Um den Deckel 16 von einer Öffnung 18 zu entfernen bzw. eine solche zu verschließen, ist ein verfahrbarer Wagen 24 mit einer Halteeinrichtung 26 für den Deckel 16 vor¬ gesehen. Der Wagen 24 ist auf Schienen 28, 30 verfahrbar, die zu beiden Seiten der in Reihe angeordneten und entlang des Transportgangs 10 verlaufenden Öffnungen 18 angeordnet sind.
Auf den Schienen 28 und 30 ist ebenfalls ein Förderbehälter 32 verfahrbar, um zwi¬ schenzulagernden Abfall einerseits von einem Transportbehälter 34 aufzunehmen, innerhalb des Transportgangs 10 zu verfahren und sodann über eine der Öffnungen 18 in den Lager gang 12 abzusetzen und umgekehrt.
Der Abfall selbst befindet sich in einem Innenbehälter 36 des Transportbehälters 34, der eine gewohnte Konstruktion aufweisen kann, also unter anderem mit einem Einfach¬ oder Doppeldeckel verschließbar ist, der jedoch in Fig. 1 nicht dargestellt ist. Um den Innenbehälter 36 mit dem Abfall aus dem Transportbehälter 34 zu entfernen, wird der Transportbehälter 34 zunächst in eine Zelle 38 eingebracht, die umfangsseitig durch Betonwände 40 abgeschirmt ist. Oberseitig weist die Zelle 38 eine Öffnung 42 auf, die von dem Förderbehälter 32 durchsetzbar ist, um den Innenbehälter 36 aufnehmen zu können. Hierzu wird der Förderbehälter 32 von einem Förderwagen 44 wie Raupe aufgenommen, um einerseits angehoben bzw. abgesenkt zu werden und andererseits auf dem Boden 14 verfahren zu werden.
Der Förderbehälter 32 ist bodenseitig mittels einer parallel zum Boden 14 des Förder¬ gangs 10 verfahrbaren Platte 46 verschließbar, die von einem Gestell 48 ausgeht, das Teil des Förderbehälters 32 ist und von dem Förderwagen 44 erfaßbar ist.
Ferner erstreckt sich innerhalb des Förderbehälters 14 ein Förderaggregat 50, um den Innenbehälter aus dem Transportbehälter 34 herauszuholen bzw. über eine der Öff¬ nungen 18 in den Lagergang 12 abzusetzen und umgekehrt.
Um einen Innenbehälter 36 mit dem zwischenzulagernden Abfall in dem Lagergang 12 abzustellen, wird die Raupe 44 und damit der Förderbehälter 32 zunächst auf eine ge¬ wünschten Öffnung 18 im Boden 14 des Fördergangs 10 verfahren. Sodann wird der Deckel 16 mittels des Wagens 24 abgehoben und seitlich zur Öffnung 18 verfahren, um sodann den Förderbehälter 32 auf die Öffnung 18 auszurichten und den Zwischenbe¬ hälter 36 herabzulassen, wie dies anhand der Fig. 3 verdeutlicht wird.
Nachdem der Zwischenbehälter 36 auf dem Boden 20 des Lagergangs 12 abgestellt ist und der Förderbehälter 32 von der Öffnung 18 weggefahren worden ist, wird die Öffnung 18 mittels des Deckels verschlossen, wie die Fig. 4 zeigt. Der Deckel 16 ist als Abschmirmdeckel ausgebildet, so daß der Lagerbereich strahlentechnisch vom Trans¬ portgang 10 getrennt ist. Sodann kann der Förderbehälter 32 erneut zu der Zelle 38 mittels der Raupe 44 verfahren werden, um einen weiteren Innenbehälter aufzunehmen. Auch besteht die Möglichkeit, aus dem Lagergang 12 Innenbehälter 36 herauszunehmen und umzusetzen. Gleiche Maßnahmen erfolgen dann, wenn der Innenbehälter 36 aus dem Zwischenlager herausgenommen und einem Endlager zugeführt werden soll. Dabei ist es gegebenenfalls nur erforderlich, daß der Zwischenbehälter 36 mit einem Korro¬ sionsschutz versehen wird, um sodann endgelagert zu werden. Dadurch, daß nur Innenbehälter 36 in dem Lagergang 12 abgestellt werden, und von oben zugänglich sind, kann der Lagergang recht schmal ausgebildet sein. Hierdurch ergibt sich unter anderem der Vorteil, daß sich dann, wenn von dem Lagergang 12 nach oben führende Lüftungskanäle ausgehen, günstige Luftströmungen ausbilden, die eine gute Kühlung des Abfalls bewirken. Ferner kann der Lagergang 12 endseitig über Filtereinrichtungen verschlossen werden.
Die Breite des Transportganges 10 sollte etwa 2 - 3mal größer als die des Lagergangs 12 sein, um Gebirgsdrücke vom Lagergang 12 wegzuleiten.

Claims

PatentansprücheUnterirdisches Zwischenlager sowie Verfahren zum Zwischenlagern von Abfall
1. Unterirdisches Zwischenlager für in einem Behälter (34, 36) transportierbaren Abfall, insbesondere radioaktiven Abfall wie abgebrannte Brennelemente, mit Transportgang wie -Stollen (10) und über diesen zugänglichen Lagergang wie - Stollen (12) für das Zwischenlagern des Abfalls, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagergang (12) unterhalb des Transportganges (10) verläuft und von diesem über einen als Transportebene ausgebildeten Boden (14) mit zum Ein- und Ausbringen des Abfalls bestimmten Öffnungen (18) getrennt ist, die über den Lagergang von dem Transportgang strahlentechnisch trennende Verschlu߬ deckel (16) verschließbar sind, und daß der Lagergang einen in etwa recht- eckförmigen Querschnitt und der Transportgang einen in etwa halbelliptischen oder -ovalen Querschnitt aufweisen und daß die Breite des Lagergangs geringer als die des Transportgangs ist.
2. Zwischenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des Transportgangs (10) ein aus Beton (14) bestehender Boden ist, dessen Öffnungen (18) mit den vorzugsweise aus Beton bestehenden zylin¬ drischen Verschlußdeckeln (16) verschließbar sind.
3. Zwischenlager nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (18) im Boden (14) des Transportgangs (10) in Längsrich¬ tung des Transportgangs hintereinander angeordnet sind, entlang derer Führun¬ gen wie Schienen (28, 30) verlaufen.
4. Zwischenlager nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der im Querschnitt in etwa rechteckförmige Lagergang (12) seitlich über Erdbebensicherungen wie Streben (22) abgestützt ist.
5. Zwischenlager nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagergang (12) Abschnitt eines Konvektionsluftkanals ist.
6. Zwischenlager nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagergang (12) endseitig Filtereinrichtungen aufweist.
7. Zwischenlager nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abfall in einem eine obere verschließbare Öffnung aufweisenden Innenbehälter (36) des Behälters (34) angeordnet ist, daß der Innenbehälter verschlußseitig stärker radioaktiv abschirmt als umfangs- und bodenseitig und daß der Innenbehälter innerhalb des Transportganges (10) von einem bodenseitig verschließbaren Förderbehälter (32) umgeben ist, mittels dessen der Innenbehäl¬ ter über eine der Bodenöffnungen ( 18) des Transportganges in dem Lagergang (12) abstellbar ist.
8. Zwischenlager nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderbehälter (32) innenraumseitig eine Hebe-/ Absenk- bzw. Halteein¬ richtung (50) für den Innenbehälter (36) aufweist.
9. Zwischenlager nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Bodenöffnungen (18) verschließenden Deckel (16) von einem auf dem Boden (14) verfahrbaren Transportwagen (24) anheb- und absenkbar sowie versetzbar sind.
10. Unterirdisches Zwischenlager für in einem Innenbehälter (36) wie Innenbüchse eines Transportbehälters (34) eingelagerten Abfall, insbesondere radioaktiven Abfall wie abgebrannte Brennelemente, mit Transportgang (10) und über diesen zugänglichen Lagergang (12) für das Zwischenlagern des Abfalls, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagergang (12) unterhalb des Transportgangs (10) verläuft und von diesem über einen aus Beton bestehenden Transportboden (14) getrennt ist, daß in dem Transportboden den Lagergang von dem Transportgang strahlentechnisch trennenden Deckeln (16) verschließbare Öffnungen (18) eingelassen sind, über die den Abfall enthaltende Innenbehälter (36) in den Lagergang einbringbar, herausnehmbar und/oder umsetzbar sind, daß der Transportgang einen halbellip¬ tischen oder halbovalen Querschnitt mit einer Breite aufweist, die geringer als die des im Querschnitt in etwa rechteckförmigen Lagergangs ist, und daß der Innenbehälter innerhalb des Transportgangs von einem bodenseitig verschlie߬ baren Förderbehälter (32) aufgenommen ist, der inneraumseitig eine Förder¬ einrichtung (50) für den Innenbehälter aufweist.
11. Verfahren zum Zwischenlagern von Abfall, insbesondere abgebrannten Brenn¬ elementen, in einem unterirdischen Zwischenlager mit Transportgang und über diesen zugänglichem Lagergang, wobei der Abfall zu dem Zwischenlager in einem Innenbehälter eines Transportbehälters transportiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der den Abfall enthaltende Innenbehälter in dem Lager oder in dessen unmittelbarer Nähe von einem in dem Transportgang auf einem den Lagergang oberseitig verschließenden Boden verfahrbaren Förderbehälter über dessen Bodenseite aufgenommen wird, daß nach Einbringen des Innenbehälters in den Förderbehälter dieser bodenseitig verschlossen wird und zu einer mit einem Deckel verschlossenen Öffnung im Boden des Transportgangs verfahren wird, daß der Deckel entfernt wird und sodann der Förderbehälter auf die Öffnung ausgerichtet und dessen Boden geöffnet und der Innenbehälter über in dem Förderbehälter vorhandene Förderelemente durch die Öffnung hindurch in den Lagergang abgestellt wird, anschließend die Öffnung verschlossen wird und der Förderbehälter zur Aufnahme eines Innenbehälters zu einem Transportbehälter oder zur Entnahme oder zum Umsetzen von in dem Lagergang abgestelltem Innenbehälter zu einer weiteren Öffnung im Transportboden verfahren wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenbehälter nach Entnahme aus dem Zwischenlager mit einem Korro¬ sionsschutz versehen und in ein Endlager transportiert wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß nach abgeklungener Nachzerfallswärme der Lagergang zur Bildung eines Endlagers verfüllt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagergang mit Betonite verfüllt wird.
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