EP0930620A1 - Lagerbehälter für die Zwischen- und/oder Endlagerung abgebrannter Brennelemente - Google Patents

Lagerbehälter für die Zwischen- und/oder Endlagerung abgebrannter Brennelemente Download PDF

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EP0930620A1
EP0930620A1 EP98115126A EP98115126A EP0930620A1 EP 0930620 A1 EP0930620 A1 EP 0930620A1 EP 98115126 A EP98115126 A EP 98115126A EP 98115126 A EP98115126 A EP 98115126A EP 0930620 A1 EP0930620 A1 EP 0930620A1
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storage container
absorber
backfill material
neutron
container according
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Roland Dipl.-Ing. Hüggenberg
Helmut Dr. Fuchs
Harry Dr.-Ing. Spilker
Wolfgang Dr.Dipl.-Phys. Sowa
Klaus Dr.-Ing. Janberg
Reinhard Dr. Ballhorn
Roland Gottlieb Dr.Rer.Nat. Schwab
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GNB Gesellschaft fuer Nuklear Behaelter mbH
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GNS Gesellschaft fuer Nuklearservice mbH
GNB Gesellschaft fuer Nuklear Behaelter mbH
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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
    • 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
    • G21F1/00—Shielding characterised by the composition of the materials

Definitions

  • the invention relates to a storage container for the intermediate and / or final storage of spent fuel elements, in particular uncompacted spent fuel elements, whereby at least one fuel assembly arranged in the storage container is, the cavities surrounding the fuel assemblies are filled with a backfill material.
  • Fuel elements arranged in a bed of backfill material essentially from zeolite and / or activated carbon consists.
  • Zeolite and activated carbon should not - or volatile radionuclides, especially radioactive Absorb iodine, cesium and strontium.
  • the activated carbon will also act as a neutron moderator.
  • the fill should also act as a mechanical buffer against the outside acting forces serve.
  • the bed also added, for example, metal semolina to the To increase the thermal conductivity of the fill, so that effective dissipation of the decay heat of the fuel elements is achieved.
  • the well-known storage container stands out by the disadvantage that both neutron absorption as well as neutron moderation and actinide absorption the bulk leaves something to be desired. This leads to, that in the known storage container more complex Shielding measures must be taken and for example realized a correspondingly thick container wall must have an adequate shielding effect to achieve.
  • the manufacture of this storage container is material and costly. Otherwise take the known storage container due to the relatively thick outer walls a relatively high and therefore disadvantageous Storage volume.
  • the invention is the technical problem based on a storage container of the type mentioned to indicate the in terms of neutron absorption, the Neutron moderation and actinide absorption all Requirements are sufficient and nonetheless not very complex can be trained.
  • the invention teaches to solve this technical problem a storage container of the type mentioned, which thereby is characterized in that the backfill material 2 to 6 parts by weight a neutron absorber, 5 to 10 parts by weight a neutron moderator and 74 to 88 parts by weight of an actinide absorber.
  • the individual components of the backfill material are expedient completely mixed together. So far is preferably the backfill material as essentially Homogeneous mixture contained in the storage container.
  • the backfill material is expediently as dense as possible Bulk introduced into the storage container.
  • the Cavities in which the backfill material is filled in essentially completely filled by the backfill material are expedient completely mixed together.
  • a preferred embodiment within the scope of the invention is of particular importance is characterized by that the voids between fuel assemblies and container wall as well as the voids between the fuel assemblies are filled with the backfill material. So in the essentially all free spaces between the fuel elements and between the fuel elements and the storage container wall filled out.
  • the invention is also of particular importance characterized in that the fuel assemblies in at least a primary container are arranged that the primary container is set in a secondary container and that the Cavities between the primary container outer wall and the secondary container inner wall filled with the backfill material are.
  • at least a primary container the cavities between the fuel assemblies and the primary container wall and the cavities filled with the backfill between the fuel elements. It is within the scope of the invention that several such filled primary container in a secondary container be set and all gaps between the primary containers and between the primary containers and the secondary container wall filled with the backfill material are.
  • the backfill material preferably additionally has Metal powder and / or metal granules for heat dissipation on. These metal components are also expedient essentially complete with the remaining ingredients of the backfill material mixed. It will preferably be a Metal with high thermal conductivity is used. It's in the frame the invention that the metal powder and / or metal granules is made of copper. Because preferably all Clearances between the fuel elements with the backfill material are filled out, the heat exchange is through Radiation within the fuel assemblies and within the Storage container prevented. The added good thermal conductivity Metal powder and / or metal granulate can compensate for this and effectively dissipate the heat.
  • the backfill material has 5 to 10 parts by weight of the Metal powder and / or metal granules.
  • boron carbide used as a neutron absorber Preferably Titanium hydride used as a neutron moderator.
  • phosphate and / or sulfate-carrying actinide absorbers Minerals of the weathering cycle used.
  • the backfill material has the following composition:
  • Neutron absorber preferably boron carbide: 2 to 6% by weight, Neutron moderator, preferably titanium hydride: 5 to 10 % By weight and actinide absorber, preferably mineral Crandallitt group: 74 to 88% by weight.
  • the filling material expediently also has 5 to 10% by weight of the metal powder and / or metal granules, preferably made of copper, on. - It goes without saying that the Weight percentages in each selected mix Add 100% by weight.
  • the invention is based on the finding that a backfill material of the composition according to the invention a particularly effective neutron shielding, the is called neutron moderation and neutron absorption. On the other hand, there is also a very effective actinide absorption reached. Even if the storage container is damaged occur during transport or storage, the actinides are largely completely captured and immobilized. Surprisingly, with the invention Backfill material for all types of decay products or radionuclides completely in the storage container held back.
  • the remarkable advantage is that additional complex Shields on the storage container are not required and in particular the shielding thickness of the storage container wall can be carried out relatively small.
  • the backfill material according to the invention that from the outside of the storage container and the fuel assemblies acting forces are effectively intercepted and the Fuel elements from destruction by these external Powers are protected.
  • the composition of the backfill material according to the invention also due to its excellent chemical compatibility out. Undesired chemical reactions do not take place.
  • the figures show a storage container 1 for the intermediate and / or Final storage of spent uncompressed fuel elements 2.
  • the fuel elements 2 arranged in a basket grid 3, the is set in the storage container 1.
  • the fuel elements 2 surrounding cavities are with a backfill material 4 filled out.
  • a storage container according to FIGS. 1 and 2 is preferably like filled with the filling material 4 according to the invention:
  • the storage container 1 is in the reactor with the fuel elements 2 load, after which a primary cover 6 on the storage container 1 is applied. Through an opening 7 in the primary cover 6, the interior of the storage container is initially dried. Then preferably through the same opening 7 the backfill material 4 in the interior of the storage container 1 introduced.
  • a suitable one is expedient for this Filling device and a metering device are provided.
  • the opening 7 is expedient closed and then the storage container 1 with a secondary cover 8 tightly and permanently welded.
  • the backfill material consists of boron carbide, titanium hydride, a mineral mixture of crandallite, woodhouse and and / or Alunite group and copper powder.
  • 3 and 4 show a further embodiment of the storage container according to the invention 1.
  • the fuel elements 2 are arranged in a primary container 9. 3 and 4 in the exemplary embodiment the primary container the storage container 1, which in the 1 and 2 is shown and is this primary container 9 has been filled in the same way described. It however, it is also within the scope of the invention that Embodiment of the primary container 9 only the fuel elements 2 records without using the invention Filling material 4 to be filled.
  • the primary container 9 is in one Secondary container 10 set.
  • the voids between Primary container outer wall 11 and secondary container inner wall 12 are with the backfill material 4 according to the invention filled out.

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Abstract

Lagerbehälter für die Zwischen- und/oder Endlagerung abgebrannter Brennelemente, insbesondere unverdichteter abgebrannter Brennelemente, wobei zumindest ein Brennelement in dem Lagerbehälter angeordnet ist. Die die Brennelemente umgebenden Hohlräume sind mit einem Verfüllmaterial ausgefüllt. Das Verfüllmaterial weist 2 bis 6 Gewichtsanteile eines Neutronenabsorbers, 5 bis 10 Gewichtsanteile eines Neutronenmoderators und 74 bis 88 Gewichtsanteile eines Aktinidenabsorbers auf. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Lagerbehälter für die Zwischen- und/oder Endlagerung abgebrannter Brennelemente, insbesondere unverdichteter abgebrannter Brennelemente, wobei zumindest ein Brennelement in dem Lagerbehälter angeordnet ist, wobei die die Brennelemente umgebenden Hohlräume mit einem Verfüllmaterial ausgefüllt sind.
Grundsätzlich ist es bekannt, in einem Lagerbehälter für die Zwischen- und/oder Endlagerung angeordnete unverdichtete abgebrannte Brennelemente sowie die die Brennelemente umgebenden Hohlräume mit gut rieselfähigen Stoffen, wie beispielsweise Quarzsand, zu verfüllen. Es ist auch bekannt, diese Verfüllung mit flüssigen Metallen, beispielsweise Blei, durchzuführen. Diese bekannten Verfüllungen dienen in erster Linie dazu, um von außen auf den Lagerbehälter bzw. die Brennelemente einwirkenden Kräfte abzufangen und somit die Brennelemente vor der Zerstörung zu schützen. Andererseits ist es erforderlich, eine wirksame Neutronenabschirmung an dem Lagerbehälter sicherzustellen sowie aus den Brennelementen austretende Zerfallsprodukte bzw. Radionuklide abzufangen. Insbesondere bei Brennelementen mit hohen Neutronen-Quellstärken ist eine effektive Neutronenabschirmung erforderlich.
Bei dem bekannten Lagerbehälter der eingangs genannten Art (DE 195 45 761 A1), von dem die Erfindung ausgeht, sind die Brennelemente in einer Schüttung eines Verfüllmaterials angeordnet, das im wesentlichen aus Zeolith und/oder Aktivkohle besteht. Zeolith und Aktivkohle sollen dabei nicht - oder leichtflüchtige Radionuklide, insbesondere radioaktives Jod, Cäsium und Strontium, absorbieren. Die Aktivkohle soll fernerhin als Neutronenmoderator fungieren. Die Schüttung soll außerdem als mechanischer Puffer gegen von außen einwirkenden Kräfte dienen. Vorzugsweise wird der Schüttung außerdem beispielsweise Metallgrieß beigemischt, um die Wärmeleitfähigkeit der Schüttung zu erhöhen, damit ein effektives Abführen der Nachzerfallswärme der Brennelemente erreicht wird. Der bekannte Lagerbehälter zeichnet sich durch den Nachteil aus, daß sowohl die Neutronenabsorption als auch die Neutronenmoderation sowie die Aktinidenabsorption der Schüttung zu wünschen übrig läßt. Dies führt dazu, daß bei dem bekannten Lagerbehälter weitere aufwendige Abschirmungsmaßnahmen getroffen werden müssen und beispielsweise eine entsprechend dicke Behälterwandung verwirklicht werden muß, um eine ausreichende Abschirmungswirkung zu erzielen. Die Fertigung dieser Lagerbehälter ist material- und kostenaufwendig. Im übrigen nehmen die bekannten Lagerbehälter aufgrund der relativ dicken Außenwandungen ein verhältnismäßig hohes und damit nachteilhaftes Lagervolumen ein.
Demgegenüber liegt der Erfindung das technische Problem zugrunde, einen Lagerbehälter der eingangs genannten Art anzugeben, der im Hinblick auf die Neutronenabsorption, die Neutronenmoderation sowie die Aktinidenabsorption allen Anforderungen genügt und nichtsdestoweniger wenig aufwendig ausgebildet werden kann.
Zur Lösung dieses technischen Problems lehrt die Erfindung einen Lagerbehälter der eingangs genannten Art, der dadurch gekennzeichnet ist, daß das Verfüllmaterial 2 bis 6 Gewichtsanteile eines Neutronenabsorbers, 5 bis 10 Gewichtsanteile eines Neutronenmoderators und 74 bis 88 Gewichtsanteile eines Aktinidenabsorbers aufweist.
Zweckmäßigerweise sind die einzelnen Bestandteile des Verfüllmaterials vollständig miteinander vermischt. Insoweit ist vorzugsweise das Verfüllmaterial als im wesentlichen homogene Mischung im Lagerbehälter enthalten. Das Verfüllmaterial wird zweckmäßigerweise als möglichst dichte Schüttung in den Lagerbehälter eingebracht. Dabei sind die Hohlräume, in die das Verfüllmaterial eingefüllt wird, im wesentlichen vollständig von dem Verfüllmaterial ausgefüllt.
Eine bevorzugte Ausführungsform, der im Rahmen der Erfindung besondere Bedeutung zukommt, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume zwischen Brennelementen und Behälterwandung sowie die Hohlräume zwischen den Brennelementen mit dem Verfüllmaterial ausgefüllt sind. Es werden also im wesentlichen alle Freiräume zwischen den Brennelementen und zwischen den Brennelementen und der Lagerbehälterwandung ausgefüllt. - Eine weitere Ausführungsform, der im Rahmen der Erfindung ebenfalls besondere Bedeutung zukommt, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Brennelemente in zumindest einem Primärbehälter angeordnet sind, daß der Primärbehälter in einen Sekundärbehälter eingestellt ist und daß die Hohlräume zwischen Primärbehälteraußenwandung und Sekundärbehälterinnenwandung mit dem Verfüllmaterial ausgefüllt sind. Zweckmäßigerweise sind dabei auch in dem zumindest einen Primärbehälter die Hohlräume zwischen den Brennelementen und der Primärbehälterwandung sowie die Hohlräume zwischen den Brennelementen mit dem Verfüllmaterial ausgefüllt. Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß mehrere derartiger verfüllter Primärbehälter in einen Sekundärbehälter eingestellt werden und alle Zwischenräume zwischen den Primärbehältern sowie zwischen den Primärbehältern und der Sekundärbehälterwandung mit dem Verfüllmaterial ausgefüllt sind.
Vorzugsweise weist das Verfüllmaterial zusätzlich ein Metallpulver und/oder Metallgranulat zur Wärmeableitung auf. Zweckmäßigerweise werden auch diese Metallbestandteile im wesentlichen vollständig mit den übrigen Bestandteilen des Verfüllmaterials vermischt. Es wird vorzugsweise ein Metall hoher Wärmeleitfähigkeit verwendet. Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß das Metallpulver und/oder Metallgranulat aus Kupfer besteht. Dadurch, daß vorzugsweise alle Freiräume zwischen den Brennelementen mit dem Verfüllmaterial ausgefüllt werden, wird der Wärmeaustausch durch Strahlung innerhalb der Brennelemente und innerhalb des Lagerbehälters unterbunden. Das zugesetzte gut wärmeleitende Metallpulver und/oder Metallgranulat kann dies ausgleichen und die Wärme effektiv ableiten. Andererseits wird durch die relativ hohe Dichte des Metalls, vorzugsweise des Kupfers, eine gute Selbstabschirmung der Brennelemente erreicht, was dazu beiträgt, daß die Abschirmdicke der Lagerbehälterwandung reduziert werden kann. Vorzugsweise weist das Verfüllmaterial 5 bis 10 Gewichtsanteile des Metallpulvers und/oder Metallgranulates auf.
Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung wird Borcarbid als Neutronenabsorber eingesetzt. Vorzugsweise wird Titanhydrid als Neutronenmoderator eingesetzt. Zweckmäßigerweise sind als Aktinidenabsorber phosphat- und/oder sulfatführende Minerale des Verwitterungskreislaufes eingesetzt. Nach bevorzugter Ausführungsform ist als Aktinidenabsorber ein Mineralgemenge der Crandallit-, Woodhouseit- und/oder Alunit-Gruppe eingesetzt. - Zweckmäßigerweise weist das Verfüllmaterial die folgende Zusammensetzung auf:
Neutronenabsorber, vorzugsweise Borcarbid: 2 bis 6 Gew.-%, Neutronenmoderator, vorzugsweise Titanhydrid: 5 bis 10 Gew.-% und Aktinidenabsorber, vorzugsweise Mineral der Crandallitt-Gruppe: 74 bis 88 Gew.-%.
Zweckmäßigerweise weist das Verfüllmaterial außerdem 5 bis 10 Gew.-% des Metallpulvers und/oder Metallgranulates, vorzugsweise aus Kupfer, auf. - Es versteht sich, daß sich die Gewichtsprozent-Angaben in jeder ausgewählten Mischung zu 100 Gew.-% addieren.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß ein Verfüllmaterial der erfindungsgemäßen Zusammensetzung zum einen eine besonders effektive Neutronenabschirmung, das heißt Neutronenmoderation und Neutronenabsorption, bedingt. Zum anderen wird zugleich eine sehr effektive Aktinidenabsorption erreicht. Selbst wenn Beschädigungen des Lagerbehälters beim Transport oder bei der Lagerung auftreten, werden die Aktiniden weitgehend vollständig festgehalten und imobilisiert. Überraschenderweise werden mit dem erfindungsgemäßen Verfüllmaterial alle Arten von Zerfallprodukten oder Radionukliden vollständig im Lagerbehälter zurückgehalten.
Bei der bisherigen Endlagerkonzeption fürs Salz wird davon ausgegangen, daß die wichtigste Barriere zur Vermeidung von Kontaminationen der Biosphäre der Salzstock ist. Es muß sichergestellt sein, daß während der Betriebszeit des Endlagers die Behälter integer, d. h. dicht bleiben. Nach einem sicheren Verschluß des Endlagers nach der Betriebszeit wird das nicht völlig auszuschließende Undichtwerden einzelner Behälter die Langzeitsicherheit des Endlagers jedoch wegen dieser geologisch/mineralogischen Barriere nicht beeinflussen. Unabhängig davon würden sich unter den Endlagerbedingungen in Kontakt mit wässerigen Lösungen auch aus einem Gemenge von Phosphaten, Aluminaten und Alumosilikaten Minerale der Crandallit/Woodhouseit-Gruppe als stabile Phasen bilden, die sich als effiziente Aktinidenabsorber herausgestellt haben. Dies ist insbesondere auch von Interesse, wenn man andere Endlagerkonzepte zugrundelegt, die vorsehen, daß das Endlager zum Beispiel in Ton, Granit, vulkanischen Ablagerungen eingerichtet wird, um nur die wichtigsten der heute diskutierten geologischen Wirtsformationen für ein Endlager zu nennen, da hier der Kontakt der Behälter mit der Hydrosphäre in dem zu betrachtenden Zeitraum wahrscheinlicher ist als bei einem Endlager in Salz.
Durch die erfindungsgemäße sehr effektive Abschirmung wird der beachtliche Vorteil erreicht, daß zusätzliche aufwendige Abschirmungen am Lagerbehälter nicht erforderlich sind und insbesondere die Abschirmdicke der Lagerbehälterwandung relativ gering ausgeführt werden kann. Im Ergebnis können somit die erfindungsgemäßen Lagerbehälter einfach und wenig aufwendig ausgebildet werden und das Volumen der Lagerbehälter kann in vorteilhafter Weise durch Einsatz des erfindungsgemäßen Verfüllmaterials reduziert werden. Zugleich wird mit dem erfindungsgemäßen Verfüllmaterial erreicht, daß von außen auf den Lagerbehälter und die Brennelemente einwirkende Kräfte wirksam abgefangen werden und die Brennelemente somit vor Zerstörungen durch diese äußeren Kräfte geschützt werden. Überraschenderweise zeichnet sich die erfindungsgemäße Zusammensetzung des Verfüllmaterials außerdem durch eine hervorragende chemische Verträglichkeit aus. Unerwünschte chemische Reaktionen laufen nicht ab. Die erläuterten Vorteile werden insbesondere erzielt, wenn in dem Verfüllmaterial Substanzen eingesetzt werden, die in den Patentansprüchen 7 bis 10 beansprucht sind. Als besonders vorteilhaft hat sich auch ein Zusatz von Kupferpulver und/oder Kupfergranulat bewährt. Durch die im wesentlichen dichte Verfüllung des Lagerbehälters mit dem erfindungsgemäßen Verfüllmaterial ist das für eindringendes Wasser zur Verfügung stehende Volumen nur sehr gering, so daß die Bildung thermischer Neutronen in vorteilhafter Weise weitgehend ausgeschlossen ist.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:
Fig. 1
einen erfindungsgemäßen Lagerbehälter in einer ersten Ausführungsform,
Fig. 2
ein Querschnitt A-A durch den Gegenstand nach Fig. 1,
Fig. 3
den Gegenstand nach Fig. 1 in einer anderen Ausführungsform,
Fig. 4
einen Querschnitt B-B durch den Gegenstand nach Fig. 3.
Die Figuren zeigen einen Lagerbehälter 1 für die Zwischen- und/oder Endlagerung abgebrannter unverdichteter Brennelemente 2. Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 sind die Brennelemente 2 in einem Korbgitter 3 angeordnet, das in den Lagerbehälter 1 eingestellt ist. Die die Brennelemente 2 umgebenden Hohlräume sind mit einem Verfüllmaterial 4 ausgefüllt. Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 sind die Hohlräume zwischen den Brennelementen 2 und der Behälterwandung 5 sowie die Hohlräume zwischen den Brennelementen 2 mit dem Verfüllmaterial 4 ausgefüllt.
Ein Lagerbehälter gemäß Fig. 1 und 2 wird vorzugsweise wie folgt mit dem erfindungsgemäßen Verfüllmaterial 4 befüllt: Der Lagerbehälter 1 wird im Reaktor mit den Brennelementen 2 beladen, wonach ein Primärdeckel 6 auf den Lagerbehälter 1 aufgebracht wird. Durch eine Öffnung 7 in dem Primärdeckel 6 wird der Innenraum des Lagerbehälters zunächst getrocknet. Dann wird vorzugsweise über die gleiche Öffnung 7 das Verfüllmaterial 4 in den Innenraum des Lagerbehälters 1 eingebracht. Hierzu ist zweckmäßigerweise eine geeignete Befüllvorrichtung und eine Dosiereinrichtung vorgesehen. Um eine möglichst dichte Packung des Verfüllmaterials 4 zu erzielen, wird vorzugsweise der Lagerbehälter 1 bei der Befüllung auf eine vibrierende Unterlage gestellt. Mit der genannten und nicht dargestellten Dosiereinrichtung kann der Befüllungsgrad des Lagerbehältes 1 kontrolliert werden. Nach der Befüllung wird die Öffnung 7 zweckmäßigerweise verschlossen und daraufhin wird der Lagerbehälter 1 mit einem Sekundärdeckel 8 dicht und dauerhaft verschweißt. Ein auf diese Weise verfüllter Lagerbehälter 1 hält funktionssicher allen mechanischen Beanspruchungen stand, die beim Transport und/oder bei der Zwischenlagerung und/oder bei der Endlagerung auftreten. Im Ausführungsbeispiel nach den Figuren besteht das Verfüllmaterial aus Borcarbid, Titanhydrid, einem Mineralgemenge der Crandallit-, Woodhouseit- und/oder Alunit-Gruppe und Kupferpulver.
Die Fig. 3 und 4 zeigen eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lagerbehälters 1. Bei dieser Ausführungsform sind die Brennelemente 2 in einem Primärbehälter 9 angeordnet. Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 4 entspricht der Primärbehälter dem Lagerbehälter 1, der in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist und ist dieser Primärbehälter 9 auf die gleiche beschriebene Weise verfüllt worden. Es liegt jedoch auch im Rahmen der Erfindung, daß bei dieser Ausführungsform der Primärbehälter 9 lediglich die Brennelemente 2 aufnimmt, ohne mit dem erfindungsgemäßen Verfüllmaterial 4 befüllt zu sein. Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 4 ist der Primärbehälter 9 in einen Sekundärbehälter 10 eingestellt. Die Hohlräume zwischen Primärbehälteraußenwandung 11 und Sekundärbehälterinnenwandung 12 sind mit dem erfindungsgemäßen Verfüllmaterial 4 ausgefüllt. Insbesondere in Fig. 4 ist erkennbar, daß der zylindrische Ringraum 13 zwischen Primärbehälteraußenwandung 11 und Sekundärbehälterinnenwandung 12 vollständig mit dem Verfüllmaterial 4 ausgefüllt ist. Aufgrund der sehr effektiven Abschirmung bzw. Absorption durch das erfindungsgemäße Verfüllmaterial 4 kann die Sekundärbehälterwandung relativ dünn ausgeführt werden, wie es in Fig. 4 angedeutet wurde.

Claims (10)

  1. Lagerbehälter (1) für die Zwischen- und/oder Endlagerung abgebrannter Brennelemente (2), insbesondere unverdichteter abgebrannter Brennelemente (2), wobei zumindest ein Brennelement (2) in dem Lagerbehälter (1) angeordnet ist,
    wobei die die Brennelemente (2) umgebenden Hohlräume mit einem Verfüllmaterial (4) ausgefüllt sind, dadurch gekennzeichnet,
    daß das Verfüllmaterial (4) 2 bis 6 Gewichtsanteile eines Neutronenabsorbers, 5 bis 10 Gewichtsanteile eines Neutronenmoderators und 74 bis 88 Gewichtsanteile eines Aktinidenabsorbers aufweist.
  2. Lagerbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume zwischen den Brennelementen (2) und der Behälterwandung (5) sowie die Hohlräume zwischen den Brennelementen (2) mit dem Verfüllmaterial (4) ausgefüllt sind.
  3. Lagerbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennelemente (2) in zumindest einem Primärbehälter (9) angeordnet sind, daß der Primärbehälter (9) in einen Sekundärbehälter (10) eingestellt ist und daß die Hohlräume zwischen Primärbehälteraußenwandung (11) und Sekundärbehälterinnenwandung (12) mit dem Verfüllmaterial (4) ausgefüllt sind.
  4. Lagerbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfüllmaterial (4) zusätzlich ein Metallpulver und/oder Metallgranulat zur Wärmeableitung aufweist.
  5. Lagerbehälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallpulver und/oder Metallgranulat aus Kupfer besteht.
  6. Lagerbehälter nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daµ das Verfüllmaterial (4) 5 bis 10 Gewichtsanteile des Metallpulvers und/oder Metallgranulates aufweist.
  7. Lagerbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Borcarbid als Neutronenabsorber eingesetzt ist.
  8. Lagerbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Titanhydrid als Neutronenmoderator eingesetzt ist.
  9. Lagerbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Aktinidenabsorber phosphat- und/oder sulfatführende Minerale des Verwitterungskreislaufes eingesetzt sind.
  10. Lagerbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Aktinidenabsorber ein Mineralgemenge der Crandallit-, Woodhouseit- und/oder Alunit-Gruppe eingesetzt ist.
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