FI63091C

FI63091C - ANLAEGGNING FOER FOERVARING AV RADIOAKTIVT MATERIAL

Info

Publication number: FI63091C
Application number: FI773751A
Authority: FI
Inventors: Tore Jerker Hallenius; Karl Ivar Sagefors; Bengt Ao Aokesson
Original assignee: Wp System Ab
Priority date: 1976-12-13
Filing date: 1977-12-12
Publication date: 1983-04-11
Also published as: GB1598355A; CA1096644A; ES464822A1; DE2755554A1; FR2373861A1; MX4571E; FI773751A; JPS5387000A; FR2373861B1; FI63091B; BR7708254A; IT1088531B; JPS57480B2; DE2755554C2

Description

RSr^I [B] (11) *^u ulutusjulkaisu -no <§Ta l J 'UTLÄGGNI NGSSKRIFT Ο ό U 7 Ί C(45) Patentti :·; -*·.· : ' y 11 C4 1933 —/ (51) K».ik.Va.3 E 02 D 29/00 // G 21 F 9/28 SUOM I—FI N LAN D pi) ρημκ»ιι^-νμνμ6Μιιι 773751 (22) HakmnitpUvl — AntMinlngadaf 12.12.77 (23) AlkupAivi—Ciklfh«ttd«f 12.12.77 (41) Tullut JuIMmIuI — ftllvk olfundlf lU. 06.78RSr ^ I [B] (11) * ^ u extension publication -no <§Ta l J 'UTLÄGGNI NGSSKRIFT Ο ό U 7 Ί C (45) Patent: ·; - * ·. ·: 'Y 11 C4 1933 - / (51) K ».ik.Va.3 E 02 D 29/00 // G 21 F 9/28 SUOM I — FI N LAN D pi) ρημκ» ιι ^ -νμνμ6Μιιι 773751 (22) HakmnitpUvl - AntMinlngadaf 12.12.77 (23) AlkupAivi — Ciklfh «ttd« f 12.12.77 (41) Tullut JuIMmIuI - ftllvk olfundlf lU. 06.78

Patwittl· j· rekisterihallitus NlhUviluip^on |. kuuMultakun ’ 'o?Patwittl · j · Registry Board NlhUviluip ^ on |. moonMultakun '' o?

Patent- och ragisterstyralsan 7 AnaMun uthgd «k utUkrWun puMk*r*d jx. .oc (32)(33)(31) Pyydetty Muoikuut—teglrd prtorttac 13.12.76 19-01.77, 02.03.77, 3O.06.77 Ruotsi-Sverige(SE) 7613996-3, 77ΟΟ552-8, 7702310-9, 7707639-6 Toteennäytetty-Styrkt (71) WP-System AB, Esplanaden 23, 852 32 Sundsvall, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Tore Jerker Hallenius, Sundsvall, Karl Ivar Sagefors, Öregrund,Patent- och ragisterstyralsan 7 AnaMun uthgd «k utUkrWun puMk * r * d jx. .oc (32) (33) (31) Requested months — teglrd prtorttac 13.12.76 19-01.77, 02.03.77, 3O.06.77 Sweden-Sweden (SE) 7613996-3, 77ΟΟ552-8, 7702310-9, 7707639- 6 Proven-Styrkt (71) WP-System AB, Esplanaden 23, 852 32 Sundsvall, Sweden-Sverige (SE) (72) Tore Jerker Hallenius, Sundsvall, Karl Ivar Sagefors, Öregrund,

Bengt A. Äkesson, Västra Frölunda, Ruotsi-Sverige(SE) (7^ ) Forssen & Salomaa Oy (5M Radioaktiivisen aineksen varastoimiseen tarkoitettu laitos -Anläggning för förvaring av radioaktivt materialBengt A. Äkesson, Västra Frölunda, Sweden-Sweden (SE) (7 ^) Forssen & Salomaa Oy (5M Plant for the storage of radioactive material

Keksinnön kohteena on radioaktiivisen aineksen varastoimiseen tarkoitettu laitos, joka muodostuu kalliossa sijaitsevasta ja maanpinnalle kuilun kautta yhteydessä olevasta ontelotilasta.The invention relates to a plant for the storage of radioactive material, which consists of a cavity located in a rock and connected to the ground through a shaft.

Ydinreaktorin polttoaine-elementit täytyy poistaa tietyn ajan kuluttua ja korvata uudella polttoaineella. Käytetty polttoaine sisältää uraania, plutoniumia ja halkeamistuotteita. Uraani ja plutonium voidaan ottaa talteen uudel-leenkäsittelytoiminnoilla ja käyttää uudestaan polttoaineena. Nykyiset menetelmät uudelleenkäsittelyä varten eivät kuitenkaan salli kaiken uraanin ja plutoniumin talteenottamista ja uudelleenkäsittelyn toimenpiteessä muodostuu jätettä, mikä suuren lukumäärän halkeamistuotetta lisäksi sisältää myös pieniä määriä uraania ja plutoniumia sekä muita transuraanisia alkuaineita. Useimmat jäteaineista ovat voimakkaasti radioaktiivisia ja hajoavat hitaasti muuttuen pysyviksi alkuaineiksi. Hajoamisen aikana siitä emittoituu erilaisia säteilyjä. Hajoamisen nopeus erilaisissa jätteissä on voimakkaasti erilainen ja se saattaa vaihdella sekunnin murto-osista miljooniin vuosiin. Esim. plutoniumun 242 on puoliintumisiältään 380 000 vuotta.The fuel elements of a nuclear reactor must be removed after a certain period of time and replaced with new fuel. Spent fuel includes uranium, plutonium and fission products. Uranium and plutonium can be recovered through reprocessing operations and reused as fuel. However, current reprocessing methods do not allow the recovery of all uranium and plutonium, and the reprocessing operation generates waste, which in addition to a large number of fission products also contains small amounts of uranium and plutonium and other transuranic elements. Most of the waste materials are highly radioactive and decompose slowly, turning into permanent elements. During decomposition, it emits various radiations. The rate of degradation in different wastes varies greatly and can range from fractions of a second to millions of years. For example, plutonium 242 has a half-life of 380,000 years.

6309163091

Koska voimakas radioaktiivinen säteily on vaarallista eläville olioille, on välttämätöntä varastoida tämä korkea-aktiivinen jäte pitkän ajanjakson (tuhansia vuosia) ajaksi siten, että sitä pidetään erillään kaikesta elollisesta.Because strong radioactive radiation is hazardous to living things, it is necessary to store this high-level waste for a long period of time (thousands of years) so that it is kept separate from all living things.

Uudelleenkäsittelyn toimenpiteen aikana suuraktiivinen jäte erotetaan vesiliuoksen muodossa, mikä konsentroidaan niin paljon kuin on mahdollista.During the reprocessing operation, the high-level waste is separated in the form of an aqueous solution, which is concentrated as much as possible.

Tämä liuos ei kuitenkaan sovellu lopulliseen varastointiin, ja tietyn jääh-tymisjakson kuluttua se tämän takia muunnetaan kiinteään muotoon. Uskotaan, että paras menetelmä jätteen muuntamiseksi kiinteään muotoon on jätteen lasittaminen. Tämä merkitsee, että jätteen liuos haihdutetaan ja kalsinoi-daan ja kuumennetaan sitten sopivaan lämpötilaan lisäten lasia muodostavia aineita. Tällä menetelmällä saadaan sulatettua lasimassaa, mikä täytetään säiliöihin tai kanistereihin. Nämä kanis-terit sijoitetaan sitten sopivaan säiliöön.However, this solution is not suitable for final storage and after a certain cooling period it is therefore converted to a solid form. It is believed that the best method to convert waste to a solid form is to vitrify the waste. This means that the waste solution is evaporated and calcined and then heated to a suitable temperature with the addition of glass-forming agents. This method produces molten glass mass which is filled into tanks or canisters. These Kanis blades are then placed in a suitable container.

On ehdotettu, että kiinteytetty, voimakkaasti aktiivinen jäte tulisi lopuksi varastoida kallio-onteloihin, mitkä sijaitsevat syvällä peruskalliossa. Eräs ehdotettu tämän tyyppinen varastoinnin järjestelmä muodostuu vastaanottopaikasta sijoitettuna maanpinnalle jätteen vastaanottamiseksi. Pystysuuntainen siirtotunneli porataan tästä vastaanottoasemasta syvälle peruskallioon ja tämän pystysuoran tunnelin pohjalta jatketaan vaakasuora siirtotunneli ja tämän pohjalle sijoitetaan joukko pystysuuntaisia reikiä. Automaattisten kuljetusajoneuvojen avulla jätekanisterit siirretään kyseisten tunnelien läpi ja lasketaan tulppien tapaan pystysuoriin reikiin vaakasuuntaisen tunnelin pohjalla. Kun reiät täyttyvät jätekanistereista, ne suljetaan yläpäästään esim. betonilla.It has been suggested that solidified, highly active waste should eventually be stored in rock cavities located deep in the bedrock. One proposed storage system of this type consists of a receiving site located on the ground to receive waste. A vertical transmission tunnel is drilled from this receiving station deep into the bedrock, and on the basis of this vertical tunnel a horizontal transmission tunnel is continued and a number of vertical holes are placed at the bottom of this. With the help of automatic transport vehicles, the waste canisters are moved through these tunnels and, like plugs, are lowered into vertical holes at the bottom of the horizontal tunnel. When the holes are filled with waste canisters, they are closed at their upper end with eg concrete.

Tällainen säilytystila aikaansaa radioaktiivisen säteilyn tehokkaan suojauksen. Peruskallio ei kuitenkaan muodosta mitään homogeenista ainesta, vaan sisältää yleensä halkeamia ja ontelolta ja sisältää usein pohjavettä. Tämä kallio saattaa myös joutua alttiiksi muodonmuutoksille esim. maanjäristyksissä. Myös eri syistä saattaa peruskallio hitaasti muuttua muodonmuutos-prosesseissa. Yllä kuvattua tyyppiä olevissa säilytystiloissa on olemassa vaara, että tällaiset muodonmuutokset kalliossa saattavat aikaansaada niiden jätesäiliöiden murtumisen, mitkä oli kallioon varastoitu. On myös olemassa vaara, että pohjavettä tulee kosketuksiin radioaktiivisen jätteen kanssa, U ' 3 63091 mikä täten saatta levitä tavalla, mitä ei voida säätää. Radioaktiivinen hajoaminen kehittää myös lämpöä, mikä muodostaa konvektiovirtauksia pohjaveteen. Radioaktiivinen säteily saattaa myös aikaansaada kemiallisia muutoksia, niin kutsuttua radiolyysiä aineksiin, jotka ovat alttiina säteilylle. Radiolyysi saa ympäröivän veden saavuttamaan paljon korkeamman happipitoisuuden kuin tavallinen vesi, minkä johdosta vesi muuttuu voimakkaasti syövyttäväksi, niin että on olemassa vaara, että radioaktiivisen jätteen kote-lokuori syöpyy pois jättäen jätteen suoraan kosketuksiin pohjaveden kanssa.Such a storage space provides effective protection against radioactive radiation. However, bedrock does not form any homogeneous material, but usually contains cracks and cavities and often contains groundwater. This rock may also be subject to deformation, eg in earthquakes. Also, for various reasons, the bedrock may slowly change during deformation processes. In storage facilities of the type described above, there is a risk that such deformations in the rock may cause the waste containers that were stored in the rock to rupture. There is also a risk of groundwater coming into contact with radioactive waste, which may thus spread in a way that cannot be controlled. Radioactive decay also generates heat, which forms convective flows into groundwater. Radioactive radiation can also cause chemical changes, so-called radiolysis, of materials that are exposed to radiation. Radiolysis causes the surrounding water to reach a much higher oxygen content than ordinary water, causing the water to become highly corrosive, so that there is a risk that the enclosure of radioactive waste will corrode, leaving the waste in direct contact with groundwater.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada järjestelmä radioaktiivisen aineen varastoimiseksi kallioon, missä yllä mainitut vaarat on poistettu. Täten keksintö kohdistuu sijoitustilaan, mikä täyttää alempana lueteltavat vaatimukset : 1. Ei tule olla mahdollista radioaktiivisen aineksen joutua kosketuksiin pohjaveden kanssa ja päästä täten leviämään.The object of the present invention is to provide a system for storing radioactive material in rock, where the above-mentioned hazards have been eliminated. Thus, the invention is directed to a storage space that meets the requirements listed below: 1. It should not be possible for radioactive material to come into contact with groundwater and thus be allowed to spread.

2. Ei tule olla mahdollista radioaktiivisen aineksen päästä ulos ympäristöön kallion muodonmuutosten johdosta, esim. muodonmuutoksissa, joita seisminen toiminta (maanjäristykset) aiheuttaa.2. It must not be possible for radioactive material to escape into the environment due to deformations of the rock, eg deformations caused by seismic activity (earthquakes).

3. Radioaktiivisen aineksen hajoamisessa muodostuvan lämmön tulee levitä ympäristöön ilman mitään vaarallista ympäristön lämpötilan nousua.3. The heat generated by the decay of radioactive material must be released into the environment without any dangerous rise in ambient temperature.

Tämän keksinnön mukainen sijoitustila on ensisijaisesti tarkoitettu radioaktiivisen jätteen, mikä on muodostettu käytettyä ydinpolttoainetta uudestaan käsittelemällä, lopulliseen varastointiin. Keksinnön mukaista sijoitustilaa voitaisiin kuitenkin myös käyttää käytetyn ydinpolttoaineen väliaikaiseen varastointiin ennen kuin tämä käsitellään uudestaan. Keksinnön mukainen säilytystila nimittäin sallii aineksen varastoimisen siellä ja helpon poistamisen, mikäli niin halutaan.The storage space of the present invention is primarily intended for the final storage of radioactive waste generated by reprocessing spent nuclear fuel. However, the storage space according to the invention could also be used for the temporary storage of spent nuclear fuel before it is reprocessed. Namely, the storage space according to the invention allows the material to be stored there and easily removed, if desired.

Keksinnön mukaiselle laitokselle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että ontelotila sijaitsee kalliomassaa olevassa ontossa kappaleessa, joka on jätetty jäljelle ensimmäistä ontelotilaa louhittaessa siten, että kappale sijaitsee kaikilta sivuiltaan välimatkan päässä ensimmäisen ontelotilan sei- 4 63091 nämistä; että kappaleen ja ensimmäisen ontelotilan välinen tila on täytetty plastisesti muotoaan muuttavalla materiaalilla ja että kuilu ulottuu maanpinnalta kallion, plastisesti muotoaan muuttavan materiaalin ja kallio-massaa olevan kappaleen seinämän läpi ontelotilaan.The plant according to the invention is mainly characterized in that the cavity is located in a hollow body in the rock mass left during the excavation of the first cavity so that the body is spaced on all sides from the walls of the first cavity; that the space between the body and the first cavity is filled with a plastically deformable material and that the gap extends from the ground surface through the wall of the rock, the plastically deformable material and the rock mass body into the cavity.

Ontto kappale valmistetaan edullisimmin betonista ja sillä on ellipsoidin kaltainen tai pallomainen muoto. Täten ontolla kappaleella saavutetaan erittäin korkea vastustuskyky ulkopuolisia voimia vastaan.The hollow body is most preferably made of concrete and has an ellipsoid-like or spherical shape. Thus, the hollow body achieves a very high resistance to external forces.

Plastisesti muotoaan muuttava aines, mikä onttoa kappaletta ympäröi ja mikä täyttää ulomman ontelon, on edullisimmin savea. Savi soveltuu erityisesti tähän tarkoitukseen, koska se kykenee absorboimaan ioneja, sillä on pieni veden läpäisevyys ja sitä voidaan muotoilla sen murtumatta sen plastisuuden ansiosta.The plastically deformable material that surrounds the hollow body and fills the outer cavity is most preferably clay. Clay is particularly suitable for this purpose because it is capable of absorbing ions, has low water permeability and can be shaped without breaking due to its plasticity.

Kalliomassa sisemmän ja ulomman ontelon välillä on kokonaan sijoitettuna plastisesti muotoaan muuttavaan ainekseen. Tällä aineksella saattaa olla riittävä kannattava ominaisuus estämään kalliomassaa uppoamasta siihen, mutta jotta oltaisiin varmoja, että tällaista uppoamista ei tapahdu, saattaa olla edullista stabilisoida aines lisäämällä jotain soveliasta stabilisointi-ainetta alueelle kalliomassan alapuolella.The rock mass between the inner and outer cavities is completely placed in a plastically deformable material. This material may have sufficient beneficial property to prevent the rock mass from sinking into it, but to ensure that such sinking does not occur, it may be advantageous to stabilize the material by adding some suitable stabilizer to the area below the rock mass.

Tämän keksinnön tarkoitukset ja muut piirteet tulevat käymään ilmi alempana olevasta selityksestä, missä viitataan oheisiin piirustuksiin, mitkä esittävät keksinnön edullisena pidettyjä suoritusmuotoja.The objects and other features of the present invention will become apparent from the following description, taken in conjunction with the accompanying drawings, which show preferred embodiments of the invention.

Kuvio 1 esittää pystysuuntaista leikkausta sijoitustilasta tämän keksinnön ensimmäisen suoritusmuodon mukaisesti.Figure 1 shows a vertical section of a placement space according to a first embodiment of the present invention.

Kuvio 2 esittää suuremmassa mittakaavassa sekä leikkauksena sisempää onteloa ja siellä sijaitsevaa onttoa kappaletta.Figure 2 shows, on a larger scale and in section, the inner cavity and the hollow body therein.

Kuvio 3 esittää leikkausta pitkin viivaa I-I kuviossa 1.Figure 3 shows a section along the line I-I in Figure 1.

Kuvio 4 esittää pystysuuntaista leikkausta sijoitustilasta tämän keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaisesti.Figure 4 shows a vertical section of the placement space according to another embodiment of the present invention.

Kuvio 5 esittää samanlaista suoritusmuotoa, missä on kannattavia osia kannat- 5 63091 tamassa onttoa kappaletta betonisen vaipan sisällä.Figure 5 shows a similar embodiment with supporting parts supporting a hollow body inside the concrete jacket.

Kuvio 6 esittää pystysuuntaista leikkausta kuvioissa 1-3 esitetyn suoritusmuodon muunnoksesta.Figure 6 shows a vertical section of a modification of the embodiment shown in Figures 1-3.

Kuvio 7 esittää pystysuuntaista leikkausta keksinnön eräästä toisesta suoritusmuodosta.Figure 7 shows a vertical section of another embodiment of the invention.

Kuvio 8 esittää puolta vaakasuuntaisesta leikkauksesta otettuna pitkin viivaa V1II-VIII kuviossa 7.Figure 8 shows half of the horizontal section taken along line V1II-VIII in Figure 7.

Kuvio 9 esittää puolta vaakasuuntaisesta leikkauksesta otettuna pitkin viivaa IX-IX kuviossa 7.Figure 9 shows half of the horizontal section taken along line IX-IX in Figure 7.

Kuvio 10 esittää pystysuuntaista leikkausta vielä eräästä toisesta keksinnön suoritusmuodosta.Figure 10 shows a vertical section of yet another embodiment of the invention.

Kuvio 11 esittää suurempaan mittakaavaan keskellä olevaa osuutta kuvion 10 mukaisesta suoritusmuodosta.Fig. 11 shows on a larger scale the central part of the embodiment according to Fig. 10.

Kuvio 12 esittää perspektiivikuvaantona putken kaltaista osaa, mikä sisältyy kuviossa 11 esitetyn onton kappaleen sisätilaan.Fig. 12 is a perspective view of a tube-like part included in the interior of the hollow body shown in Fig. 11.

Kuvio 13 esittää erästä joukosta betonipalloja, mitkä täyttävät kuviossa 11 esitetyn onton kappaleen sisätilan.Fig. 13 shows a number of concrete balls which fill the interior of the hollow body shown in Fig. 11.

Viitaten nyt kuvioihin 1-3 merkitsee viitenumero 1 peruskalliota, missä sijoitustila sijaitsee tietyllä syvyydellä maan pinnan 2 alapuolella. Kallioon on louhittu sisempi ontelo, minkä ääriviivaa merkitään viitenumerolla 3.Referring now to Figures 1-3, reference numeral 1 denotes bedrock, where the placement space is located at a certain depth below the ground surface 2. An inner cavity has been excavated in the rock, the outline of which is marked with reference number 3.

Ontto kappale 4, mikä valmistetaan betonista ja minkä sisätila muodostaa tilan radioaktiivista ainetta varten, sijoitetaan ontelon 3 sisälle siten, että betonisen kappaleen 4 ulkopinta joka puolella sijaitsee erossa ontelon 3 seinämästä. Tila ontelon 3 seinämän ja betonisen kappaleen 4 välillä täytetään savella 5.The hollow body 4, which is made of concrete and the interior of which forms a space for radioactive material, is placed inside the cavity 3 so that the outer surface of the concrete body 4 is separated from the wall of the cavity 3 on each side. The space between the wall of the cavity 3 and the concrete body 4 is filled with clay 5.

Onteloa 3 ympäröi kokonaisuudessaan kalliomassa 6 ja tätä ympäröi ulompi ontelo, minkä rajapintoja on merkitty viitenumerolla 7. Ulompi ontelo 7 on myös täytetty savella 8.The cavity 3 is completely surrounded by the rock mass 6 and is surrounded by an outer cavity, the interfaces of which are indicated by the reference number 7. The outer cavity 7 is also filled with clay 8.

6309163091

Onteloilla 3 ja 7 on, kuten nähdään vaakasuuntaisesta leikkauksesta, edullisimmin ympyrämäinen muoto. Ulomman ontelon rajapinnat 7 nähtynä vaakasuuntaisessa leikkauksessa otettuna pitkin viivaa I-I kuviossa 1 muodostavat täten kaksi samankeskistä ympyrää kuten kuviossa 3 esitetään.The cavities 3 and 7, as can be seen from the horizontal section, most preferably have a circular shape. The interfaces 7 of the outer cavity, seen in horizontal section, taken along the line I-I in Fig. 1 thus form two concentric circles as shown in Fig. 3.

Betoninen kappale 4, millä on ellipsoidinen muoto, on varustettu yläpäästään aukolla, mikä on yhteydessä vaakasuuntaisen tunnelin 10 kanssa kuilun 9 välityksellä. Tunnelin 10 ja kuilun 9 kautta radioaktiivinen aines voidaan siirtää onttoon betonikappaleeseen 4. Kuviossa 2 ontto betoninen kappale 4 on esitetty leikkauksena. Sen sisätila on jaettu vaakasuuntaisten väliseinien 11 avulla useihin osastoihin, jotka sijaitsevat toinen toistensa päällä. Väliseinät 11 on varustettu aukoilla 12, jotka sijaitsevat suoraan kuilun 9 pohja-aukon alapuolella. Radioaktiivinen aines tuodaan aina vuorollaan näihin osastoihin alkaen pohjimmaisesta. Kuviossa 2 esitetään eräitä radioaktiivisen jätteen säiliöitä 13 pohjimmaisessa osastossa. Kun tietyn osaston koko tilavuus on kokonaan käytetty voidaan aukko 12 sulkea kannella 14 tai sulkea pysyvästi.The concrete body 4, which has an ellipsoidal shape, is provided at its upper end with an opening which communicates with the horizontal tunnel 10 via a shaft 9. Through the tunnel 10 and the shaft 9, the radioactive material can be transferred to the hollow concrete body 4. In Fig. 2, the hollow concrete body 4 is shown in section. Its interior is divided by means of horizontal partitions 11 into several compartments located one above the other. The partitions 11 are provided with openings 12 located directly below the bottom opening of the shaft 9. Radioactive material is always brought in turn to these compartments, starting from the bottom. Figure 2 shows some radioactive waste containers 13 in the bottom compartment. When the entire volume of a particular compartment has been used up, the opening 12 can be closed by a lid 14 or closed permanently.

Kuten kuviossa 2 on esitetty, on betoninen kappale 4 toiselta puoleltaan varustettu tarkastusaukoilla 15, joihin on sovitettu lyijylasia olevat ikkunat 16. Aukot 15 avautuvat kuiluun 17, joka jatkuu ylöspäin vaakasuuntaiseen tunneliin 10 (kuvio 1). Valvontahenkilöstöä voidaan nostaa kuilun 17 pystysuunnassa suorittamaan näköhavaintoja betonisen kappaleen 4 sisätilasta. Valvonta voidaan myös toteuttaa televisiosysteemin avulla, missä on aukkoihin 15 sijoitettuja kameroita ja valvontalaitteita sijoitettuna valvonta-huoneeseen etäällä sijoituspaikasta.As shown in Fig. 2, the concrete body 4 is provided on one side with inspection openings 15 into which lead glass windows 16 are fitted. The openings 15 open into a shaft 17 which extends upwards into a horizontal tunnel 10 (Fig. 1). The surveillance personnel can be raised in the vertical direction of the shaft 17 to make visual observations from the interior of the concrete body 4. Surveillance can also be implemented by means of a television system with cameras and surveillance devices located in the openings 15 located in the surveillance room away from the location.

Betonisen kappaleen 4 ulkopuoli on voitu peittää muovia olevalla kerroksella 18, mikä on lämpöä eristävä ja vesitiivis. Muovikerros 18 on voitu varustaa jäähdytyskanavilla sopivan jäähdytysaineen kierrätystä varten.The exterior of the concrete body 4 may be covered with a layer 18 of plastic, which is heat insulating and waterproof. The plastic layer 18 may be provided with cooling channels for the recirculation of a suitable coolant.

Sisempi ontelo 3 on myös voitu varustaa lämpöä eristävän aineksen kerroksella 23 sen seinämillä.The inner cavity 3 may also be provided with a layer 23 of heat insulating material on its walls.

Pystysuora kuilu tai poranreikä 19 kulkee kalliomassan 6 läpi ylös vaakasuoraan tunneliin 10. Kuiluun 19 on asennettu mittalaitteita (joita ei ole esitetty) lämpötilan, kosteuden ja radioaktiivisen säteilyn mittaamista varten. Nämä mittalaitteet voidaan kytkeä johtojen välityksellä kuilussa 9 ja 63091 tunnelissa 10 näyttölaitteisiin valvontahuoneessa. Kuivaustunneleita 20 voidaan järjestää peruskallioon sijoitustilan ulkopuolelle näiden kulkiessa ympyrämäisesti sijoitustilan ympäri. Näitten kuivaustunneleitten 20 tarkoitus on johtaa pois pohjavesi, mitä kalliossa saattaa olla sijoitustilan ulkopuolella. Poranreikä 21 ulottuu kuivaustunneleista 20 maanpinnalle.A vertical shaft or borehole 19 passes through the rock mass 6 up into a horizontal tunnel 10. Measuring devices (not shown) are installed in the shaft 19 for measuring temperature, humidity and radioactive radiation. These measuring devices can be connected via wires in shaft 9 and 63091 in tunnel 10 to the display devices in the control room. The drying tunnels 20 can be arranged in the bedrock outside the storage space as they run circularly around the storage space. The purpose of these drying tunnels 20 is to drain groundwater that may be in the rock outside the storage space. The borehole 21 extends from the drying tunnels 20 to the ground.

Kuviossa 1 esitetty vaakasuuntainen tunneli 10 saattaa olla yhteydessä suoraan laitoksen kanssa käytetyn ydinpolttoaineen käsittelemiseksi. Täten vaarat radioaktiivisten jätteiden kuljetuksiin liittyen pienentyvät. Tunneli 10 ei kuitenkaan ole oleellinen tämän keksinnön mukaiselle systeemille. Täten kuilut 9,17 ja 19 saattavat aueta sopivaan rakennukseen radioaktiivisen jätteen vastaanottoa varten. Tämä rakennus saattaa sijaita maanpinnalla tai kalliossa olevassa ontelossa.The horizontal tunnel 10 shown in Figure 1 may be in direct communication with the plant to process spent nuclear fuel. This reduces the risks associated with shipments of radioactive waste. However, tunnel 10 is not essential to the system of this invention. Thus, shafts 9, 17 and 19 may open in a suitable building for the reception of radioactive waste. This building may be located in a cavity on the ground or in a rock.

Systeemi on luonnollisestikin varustettu soveliailla nostamisen ja siirtämisen laitteilla radioaktiivisten jätteiden kuljettamiseksi kuilun 9 läpi ja jätteiden jakelemiseksi tilaan betonisen kappaleen h sisällä. Tällaiset nostamisen ja siirtämisen laitteet, jotka ovat edullisimmin kaukosäädettyjä, tulisi suunnitella tunnettujen menetelmien mukaisesti, eikä niitä tulla kuvaamaan yksityiskohtaisemmin tässä.The system is, of course, provided with suitable lifting and conveying devices for conveying the radioactive waste through the shaft 9 and for distributing the waste to the space inside the concrete body h. Such lifting and moving devices, which are most preferably remotely controlled, should be designed in accordance with known methods and will not be described in more detail herein.

Systeemin rakentaminen voidaan toteuttaa sinänsä tunnettuja kalliolouhinnan menetelmiä käyttäen. Ensiksi louhitaan työtunneli ja kuljetustunneli kallioon paikkoihin, mihin molemmat ontelot tulee sijoittaa. Näiden kahden ontelon louhiminen tapahtuu altapäin ylöspäin. Ulompi ontelo 7 täytetään savella sitä mukaa kun kalliomassaa poistetaan. Savi puristetaan kokoon siten, että siihen ei jää mitään ontelolta. Ulomman ontelon pohjalla sijaitsevalle alueelle savi voidaan stabilisoida lisäämällä soveliasta stabilisoivaa ainetta, jotta se pystyisi turvallisemmin kannattamaan kalliomassan 6 kuormaa. Tällainen stabilisoitu alue on kuviossa 1 osoitettu katkoviivoilla 22. Kun sisempi ontelo 3 louhitaan, sijoitetaan savea ontelon pohjalle tietylle korkeudelle saakka. Sitten valetaan ontto betoninen kappale ja yhdistävät kuilut 9 ja 17. Kun betoni on kovettunut ja eristävä muovikerros 18 on sijoitettu betonisen kappaleen ulkopinnalle, tila betonisen kappaleen ja sisemmän ontelon seinien välillä täytetään kokonaisuudessaan savella. Kun rakenne on valmis, voidaan mainitut työskentelytunneli ja siirtotunneli täyttää betonilla.The construction of the system can be carried out using rock excavation methods known per se. First, a work tunnel and a transport tunnel are excavated into the rock at the locations where both cavities are to be located. The excavation of these two cavities takes place from the bottom up. The outer cavity 7 is filled with clay as the rock mass is removed. The clay is compressed so that nothing is left in the cavity. In the area at the bottom of the outer cavity, the clay can be stabilized by adding a suitable stabilizing agent so that it can more safely support the load of rock mass 6. Such a stabilized area is indicated by dashed lines 22 in Figure 1. When the inner cavity 3 is excavated, clay is placed at the bottom of the cavity up to a certain height. The hollow concrete body and the connecting shafts 9 and 17 are then cast. Once the concrete has hardened and the insulating plastic layer 18 has been placed on the outer surface of the concrete body, the space between the concrete body and the walls of the inner cavity is completely filled with clay. When the structure is completed, said working tunnel and transfer tunnel can be filled with concrete.

8 630918 63091

Raot ja halkeamat, joita saattaa kalliossa olla näiden kahden ontelon lähellä, tulisi tiivistää injektoimalla betonia.Cracks and fissures that may be in the rock near these two cavities should be compacted by injecting concrete.

Tämän keksinnön mukaisen sijoituspaikan voidaan sanoa muodostuvan joukosta eri ainesta olevia vaippoja järjestettynä toinen toisensa sisään, nimittäin kuvioissa 1-3 esitetyssä suoritusmuodossa sisin betonikuori 4, ensimmäinen savea oleva vaippa 5, kiviaineesta muodostuva kuori 6 sekä toinen vaippa 8 savea, mitä kokonaisuudessaan ympäröi kallio.The location according to the present invention can be said to consist of a number of shells of different materials arranged inside each other, namely in the embodiment shown in Figures 1-3 the inner concrete shell 4, the first clay shell 5, the rock shell 6 and the second shell 8 clay completely surrounded by rock.

Mikäli siirtymisiä ja lasehtimia esiintyy kalliossa sijoituspaikan ulkopuolella, nämä kallion liikkeet aikaansaavat ensinnä uloimman savikuoren 8 muodonmuutoksen. Mikäli tämä savivaippa on riittävän paksu, eivät muodonmuutoksen voimat siirry sisempiin kuoriin. Mikäli muodonmuutokset olisivat suuruudeltaan sellaisia, että jopa kiveä oleva kuori 6 muuttuu, vaimentuvat muodonmuutoksen voimat edelleen sisemmässä savikuoressa 5. Sisin betoninen kuori 4, millä edullisimmin on ellipsoidinen tai pallomainen muoto, omaa erittäin korkean vastustuskyvyn puristuspaineita vastaan, mitkä siihen ulkoapäin vaikuttavat. Tämän johdosta eivät edes erittäin suuret muodonmuutokset, esim. muodonmuutokset, joita maanjäristykset aiheuttavat, pysty vaikuttamaan systeemiin niin paljon, että jopa sisin betoninen kuori 4 murtuisi.If displacements and glazes occur in the rock outside the location, these movements of the rock will first cause the outer clay shell 8 to deform. If this clay jacket is thick enough, the forces of deformation will not be transferred to the inner shells. If the deformations were of such a magnitude that even the stone shell 6 changes, the forces of deformation in the inner clay shell 5 are further damped. As a result, even very large deformations, e.g. deformations caused by earthquakes, cannot affect the system to such an extent that even the innermost concrete shell 4 would break.

Kuviot 4 ja 5 esittävät suoritusmuotoja, jotka poikkeavat kuvioissa 1-3 esitetyistä siinä, että kivinen vaippa 6, mikä kuvioissa 1 ja 3 on esitetty, on korvattu betonisella vaipalla 106, mikä on edullisimmin raudoitettu. Myös on kuvioissa 4 ja 5 esitetyn suoritusmuodon ulomman ontelotilan 7 muoto jonkin verran erilainen, kuin mitä on kuviossa 1 esitetty ontelon 7 muoto.Figures 4 and 5 show embodiments which differ from those shown in Figures 1-3 in that the rocky sheath 6 shown in Figures 1 and 3 has been replaced by a concrete sheath 106, which is most preferably reinforced. Also, the shape of the outer cavity 7 of the embodiment shown in Figs. 4 and 5 is somewhat different from the shape of the cavity 7 shown in Fig. 1.

Betonisella kuorella tai kappaleella 106 on edullisimmin ellipsoidinen (munanmuotoinen) muoto, jolloin se parhaiten pystyy vastustamaan ulkopuolisia voimia. Sanonta "muodoltaan ellipsoidinen" sisältää myös täysin pallomaisen muodon, koska palloa voidaan pitää ellipsoidin erikoistapauksena. Myös muut muodot, esim. sylinterimäinen ovat kuoressa 106 mahdollisia. Kuoren paksuus riippuu systeemin kokonaiskoosta ja saattaa olla esim. muutaman metrin suuruinen. Kuoren 106 pohjaosa on edullisimmin varustettu tasomaisella vaakasuoralla pinnalla.The concrete shell or body 106 most preferably has an ellipsoidal (egg-shaped) shape, whereby it is best able to resist external forces. The phrase "ellipsoidal in shape" also includes a completely spherical shape because the sphere can be considered a special case of an ellipsoid. Other shapes, e.g. cylindrical, are also possible in the shell 106. The thickness of the shell depends on the overall size of the system and may be, for example, a few meters. The bottom portion of the shell 106 is most preferably provided with a planar horizontal surface.

Betoninen vaippa 106 ja sen sisällä olevat osat, nimittäin savea oleva kuori 63091 105 ja ontto kappale 4 sen sisällä olevine radioaktiivisine aineineen ovat huomattavan painavia ja tämä paino tulee kannattaa sillä osalla plastisesti muotoaan muuttavaa ainetta 8, mikä sijaitsee kuoren 106 pohjaosan ja ontelon 7 pohjan välillä. Plastisesti muotoaan muuttavalla aineella saattaa olla riittävä kannatuskyky estämään kuorta 106 sisältöineen uppoamasta ontelon 7 pohjaa kohden, mutta jotta voitaisiin olla varmoja, ettei tällaista uppoamista tapahdu, saattaa olla edullista järjestää kannattavia osia plastisesti muotoaan muuttavaan aineeseen 8 vaipan 106 alle. Tällaisia kannattavia osia on osoitettu katkoviivoilla ja merkitty viitenumeroilla 25 kuviossa 4. Samanlaisia kannattavia osia 26 saattaa myös olla järjestetty vaipan 106 keskelle ja jopa korkeammalle, kuten kuviossa on esitetty. Kannattavat osat 25 ja 26 on edullisimmin valmistettu sellaisista aineista, millä on erittäin suuri puristuslujuus, mutta mikä on jonkin verran joustavaa. Tällaista ainetta on kovakumi. Kannattavat osat 25 ja 26 ovat edullisimmin muodoltaan tankoja, joilla on esim. pyöreä poikkileikkaus. Nämä kannattavat osat stabilisoivat kuoren 106 aseman ontelon 7 sisällä. Kannattavat osat 25 saattavat myös muodostua kivipilareista, mitkä on jätetty ontelon 7 louhimisen yhteydessä.The concrete jacket 106 and the parts inside it, namely the clay shell 63091 105 and the hollow body 4 with the radioactive substances inside it are considerably heavy and this weight should be supported by the part of the plastic deformable material 8 located between the bottom part of the shell 106 and the bottom of the cavity 7. . The plastic deformer may have sufficient support to prevent the shell 106 and its contents from sinking toward the bottom of the cavity 7, but to ensure that such sinking does not occur, it may be advantageous to provide support members to the plastic deformer 8 under the sheath 106. Such support members are indicated by dashed lines and indicated by reference numerals 25 in Figure 4. Similar support members 26 may also be provided in the center of the sheath 106 and even higher, as shown in the figure. The support members 25 and 26 are most preferably made of materials that have very high compressive strength but are somewhat flexible. Such a substance is hard rubber. The support parts 25 and 26 are most preferably in the form of rods having, for example, a circular cross-section. These supporting parts stabilize the position of the shell 106 inside the cavity 7. The supporting parts 25 may also consist of stone pillars left in connection with the excavation of the cavity 7.

Kuviossa 4 esitetty systeemin rakenne voidaan toteuttaa käyttämällä sinänsä tunnettuja kallionlouhintamenetelmiä ja betonivalun menetelmiä. Ensinnä louhitaan työskentely- ja siirtotunneli kallioon siihen paikkaan, minne ontelo 7 tulee sijoittaa ja tämä ontelo louhitaan. Ontelo 7 täytetään savella tai muulla plastisesti muotoaan muuttavalla aineella aina tietylle tasolle saakka ontelon pohjan suhteen. Sitten aloitetaan betonisen kuoren 106 rakentaminen. Tämä kuori valmistetaan useammassa vaiheessa. Ensimmäisessä vaiheessa kuori rakennetaan tasolle b saakka ja savea tai muuta plastisesti muotoaan muuttavaa ainetta täytetään kuoren ulkopuolelle tälle tasolle saakka. Kuoren 106 sisällä täytetään savea tasolle c saakka, ja tämän savikerroksen sisälle valmistetaan ontto kappale 4. Kuoren 106 rakentaminen jatkuu sitten tämän jälkeisissä vaiheissa ja rakentamisen edistyessä täytetään savea tai muuta plastisesti muotoaan muuttavaa ainetta sekä vaipan sisäpuolelle onton kappaleen 4 ympärille että kuoren ulkopuolelle tilaan kuoren ja ontelon 7 seinämän välissä. Mikäli kannattavia osia 25 tulee käyttää, nämä sijoitetaan vastaaviin paikkoihinsa ennen savella täyttämistä.The structure of the system shown in Figure 4 can be implemented using rock quarrying methods and concrete casting methods known per se. First, a working and transfer tunnel is excavated in the rock where the cavity 7 is to be placed and this cavity is excavated. The cavity 7 is filled with clay or other plastically deformable substance up to a certain level with respect to the bottom of the cavity. Construction of the concrete shell 106 then begins. This shell is made in several stages. In the first step, the shell is built up to level b and clay or other plastically deformable substance is filled outside the shell up to this level. The clay 106 is filled with clay up to level c, and a hollow body 4 is made inside this clay layer. Construction of the shell 106 then continues in subsequent stages and clay or other plastically deformable between the walls of the cavity 7. If the supporting parts 25 are to be used, these are placed in their respective places before filling with clay.

Ontto kappale 4 voidaan sijoittaa betonisen kuoren 106 sisälle kannattavien osien avulla, jotka on suunniteltu ja järjestetty samaan tapaan kuin kannat- 10 63091 tavat osat 25 ja 26 betonisen kuoren 106 ja ontelon 7 seinämän välillä.The hollow body 4 can be placed inside the concrete shell 106 by means of supporting parts designed and arranged in the same way as the supporting parts 25 and 26 between the concrete shell 106 and the wall of the cavity 7.

Kuvio 5 havainnollistaa erästä toista tapaa onton kappaleen 4 sijoittamiseksi vaipan 106 sisälle. Tässä ontto kappale 4 on ripustettu haruksista tai vaijereista 27 ja 28, mitkä on voitu valmistaa teräksestä. Toinen pää kustakin haruksesta 27 ja 28 on ankkuroitu tunnettuun tapaan kappaleeseen 4 ja toinen pää on ankkuroitu betoniseen kuoreen 106.Figure 5 illustrates another way of placing the hollow body 4 inside the sheath 106. Here, the hollow body 4 is suspended from tines or wires 27 and 28, which may have been made of steel. One end of each of the branches 27 and 28 is anchored to the body 4 in a known manner and the other end is anchored to the concrete shell 106.

Mikäli tila onton kappaleen 4 ja betonisen vaipan 106 välillä täytetään plastisesta muotoaan muuttavalla aineella, esim. savella, tämä aine kohdistaa painetta onton kappaleen 4 kaikille puolille. Tästä paineesta tuloksena oleva voima suuntautuu ylöspäin. Niin kauan kuin ontto kappale 4 on tyhjä tai vain osittain täynnä radioaktiivista ainetta, tämä voima saattaa olla suurempi kuin kappaleen paino. Kappaleen 4 pohjalle ankkuroidut harukset 28 estävät tällöin kappaletta 4 siirtymästä ylöspäin. Kun ontto kappale on täytetty tietylle tasolle, pyrkii tuloksena oleva voima siirtämään kappaletta alaspäin. Tällainen liike estetään ylöspäin suuntautuvilla haruksilla 27.If the space between the hollow body 4 and the concrete jacket 106 is filled with a plastic deformable substance, e.g. clay, this substance applies pressure to all sides of the hollow body 4. The force resulting from this pressure is directed upwards. As long as the hollow body 4 is empty or only partially filled with radioactive material, this force may be greater than the weight of the body. The arms 28 anchored to the bottom of the body 4 then prevent the body 4 from moving upwards. When a hollow body is filled to a certain level, the resulting force tends to move the body down. Such movement is prevented by upwardly directed braces 27.

Koska harukset 27 ja 28 yksinään pitävät onton kappaleen 4 oikeassa asennossaan kuoren 106 sisällä, niin että kappale 4 joka puolella sijaitsee erossa kuoren 106 sisäpinnasta, voidaan plastisesti muotoaan muuttavan aineksen täyte tilassa kappaleen 4 ja kuoren 106 välillä jättää pois ja tämä tila voidaan täyttää ilmalla.Since the ridges 27 and 28 alone hold the hollow body 4 in its correct position inside the shell 106, so that the body 4 is separated from the inner surface of the shell 106 on each side, the plastically deformable filling in the space between the body 4 and the shell 106 can be omitted and filled.

Kuviossa 6 esitetty suoritusmuoto poikkeaa kuvioissa 1-3 esitetystä suoritusmuodosta ainoastaan siinä, että ulompi ontelo, minkä rajaseinämiä on merkitty viitenumerolla 7, jatkuu maanpinnalle 2 saakka. Vaakasuuntaisena leikkauksena nähtynä on ontelolla 7 edullisimmin renkaan muoto. Täten plastisesti muotoaan muuttava aine 8, esim. savea, mikä tämän ontelon täyttää, on muodoltaan sylinterimäinen tai putkimainen kuori, mikä päättyy kartiomaiseen pohjaosaan. Tämä putkimainen kuori plastisesti muotoaan muuttavasta aineesta 8 ympäröi kalliomassan sydänosaa 6. Kuoren 8 ulkopuoli on myöskin kallion ympäröimä. Maanpinnalta ontelo 7 on suljettu betonikerroksella 29. Betoni-kerros 29 estää sadevettä läpäisemästä sisään plastisesti muotoaan muuttavaan aineeseen 8. Betonikerros 29 tehdään riittävän paksuksi estämään tahallinen vaurio systeemille esim. sotatoimissa. Betonikerroksen yläpinta voidaan pyöristää kuperaksi, kuten kuviossa on esitetty, niin että betonikerrokseen osuvat ammukset kimpoavat siitä pois.The embodiment shown in Fig. 6 differs from the embodiment shown in Figs. 1-3 only in that the outer cavity, the boundary walls of which are indicated by reference numeral 7, extends to the ground surface 2. Seen in a horizontal section, the cavity 7 most preferably has the shape of a ring. Thus, the plastically deformable substance 8, e.g. clay, which fills this cavity is in the form of a cylindrical or tubular shell terminating in a conical base. This tubular shell of plastically deformable material 8 surrounds the core part 6 of the rock mass. The outside of the shell 8 is also surrounded by rock. From the ground surface, the cavity 7 is closed by a concrete layer 29. The concrete layer 29 prevents rainwater from penetrating into the plastically deformable substance 8. The concrete layer 29 is made thick enough to prevent intentional damage to the system, e.g. in military operations. The upper surface of the concrete layer can be rounded convex, as shown in the figure, so that the projectiles hitting the concrete layer bounce off it.

11 6309111 63091

Kuviossa 6 esitetty suoritusmuoto on erityisen sovelias, mikäli pohjaveden taso ympäröivässä kalliossa on korkea. Kalliomassan sydänosa 6, mikä sijaitsee savikuoren 8 sisäpuolella, voidaan valuttaa kuiviin siten, että siihen ei jää pohjavettä ja savikuori 8 estää tehokkaasti pohjavettä ulommasta kalliosta läpäisemästä sisään systeemiin.The embodiment shown in Figure 6 is particularly suitable if the groundwater level in the surrounding rock is high. The core part 6 of the rock mass, which is located inside the clay shell 8, can be drained dry so that no groundwater remains in it and the clay shell 8 effectively prevents groundwater from the outer rock from penetrating into the system.

Muut kuviossa 6 esitetyt osat voidaan valmistaa samaan tapaan kuin vastaavat osat suoritusmuodoissa, joita on kuvattu kuvioihin 1-3 viitaten, eikä niitä tulla nyt erityisesti kuvaamaan.The other parts shown in Fig. 6 can be manufactured in the same way as the corresponding parts in the embodiments described with reference to Figs. 1-3, and will not be specifically described now.

Kuviot 7-9 esittävät erästä toista keksinnön suoritusmuotoa, missä on järjestetty ainoastaan yksi kerros tai vaippa plastisesti muotoaan muuttavaa ainetta (esim. savea) sisemmän onton kappaleen ympärille.Figures 7-9 show another embodiment of the invention in which only one layer or sheath of plastically deformable substance (e.g. clay) is arranged around the inner hollow body.

Kuvioissa 7-9 esitetyn sijoitustilan oletetaan sijaitsevan sopivan syvyisessä kalliomuodostelmassa, esim. 300-600 metriä maanpinnan alla.The placement space shown in Figures 7-9 is assumed to be located in a suitable deep rock formation, e.g. 300-600 meters below ground level.

Kallioon louhitaan ontelo, minkä seinät on merkitty viitenumerolla 31. Tämä ontelo on louhittu siten, että sen sisälle jää kalliomassan sydänosa 32. Tila tämän sydänosan ja muun kallion välissä täytetään plastisesti muotoaan muuttavalla aineella 33, esim. savella.A cavity is excavated in the rock, the walls of which are marked with the reference number 31. This cavity is excavated so that the core part 32 of the rock mass remains inside it. The space between this core part and the rest of the rock is plastically filled with a deformable substance 33, e.g.

Sydänosaan 32 louhitaan sisempi ontelo 34, millä on sylinterimuoto pystysuoralla akselilla. Ontelon 34 seinämät on varustettu suurella määrällä syvennyksiä 35, jotka suuntautuvat säteittäisesti ontelosta sydänosaan 32. Syvennykset 35 on tarkoitettu muodostamaan radioaktiivisen aineksen varastointitiloja. Mikäli tämä aines muodostuu käytettyä mutta uudelleen käsittelemätöntä ydinpolttoainetta sisältävistä polttoainetangoista, sovellutetaan syvennyksien 34 muoto näiden polttoainetankojen muotoon, niin että poltto-ainetanko voidaan asettaa sisään kuhunkin syvennyksistä 35. Ensisijaisesti kuitenkin tulee sijoitustilaa käyttää radioaktiivisen jätteen varastointiin, mitä tuotetaan käsittelemällä uudestaan käytettyä ydinpolttoainetta. Tällainen jäte muunnetaan tunnetuilla menetelmillä kiinteään muotoon, esim. lasittamalla, ja se asetetaan säiliöihin, joilla edullisimmin on pitkänomainen sylinterimäinen muoto. Varastointitilat 35 voivat soveltua näitten jätesäi-liöiden muotoon. Täten syvennykset 35 on edullisimmin järjestetty ryhmiin, jotka on sijoitettu toinen toistensa päälle, syvennysten kussakin ryhmässä 12 63091 suuntautuessa säteittäisesti ulospäin ontelon 34 sisäpinnasta keskenään yhtä suurin kulmavälyksin kuten kuvioista 7 ja 9 nähdään.An inner cavity 34 having a cylindrical shape on a vertical axis is excavated in the core portion 32. The walls of the cavity 34 are provided with a large number of recesses 35 extending radially from the cavity to the core portion 32. The recesses 35 are intended to form storage facilities for radioactive material. If this material consists of spent but untreated nuclear fuel rods, the shape of the recesses 34 is applied to the shape of these fuel rods so that the fuel rod can be inserted into each of the recesses 35. However, the storage space should be used Such waste is converted to a solid form by known methods, e.g. by vitrification, and placed in containers which most preferably have an elongate cylindrical shape. Storage spaces 35 may be adapted to the shape of these waste containers. Thus, the recesses 35 are most preferably arranged in groups superimposed on each other, with each group of recesses 123091 extending radially outwardly from the inner surface of the cavity 34 at equal angular clearances as seen in Figures 7 and 9.

Ontelo 34 on pystysuoran kuilun 36 välityksellä yhteydessä vaakasuuntaiseen tunneliin 37. Tunnelin 37 ja kuilun 36 kautta siirretään radioaktiivinen aines onteloon 34. Sijoitustila on luonnollisestikin varustettu soveliailla nosto- ja kuljetuslaitteilla radioaktiivisen aineen kuljettamiseksi kuilun 36 läpi ja jätteen jakelemiseksi syvennyksiin 35. Nämä kuljetus- ja siirto-laitteet, jotka ovat edullisimmin kaukosäätöisiä, saattavat olla alalla sinänsä tunnettua tyyppiä, eikä niitä tulla sen erityisemmin kuvaamaan tässä.The cavity 34 communicates with the horizontal tunnel 37 via a vertical shaft 36. The tunnel 37 and the shaft 36 transfer the radioactive material to the cavity 34. The storage space is, of course, provided with suitable lifting and transport devices for transporting radioactive material through the shaft 36 and dispensing waste into the recesses 35. devices, which are most preferably remote controlled, may be of a type known per se in the art and will not be more specifically described herein.

Sydänosa 32 kannatetaan sen pohjalta betonipilareilla 38, jotka lepäävät kalliolla savea olevan vaipan 33 ulkopuolella. Näiden pilareiden muoto ja järjestely nähdään selvästi kuviosta 8.At its base, the core part 32 is supported by concrete pillars 38 resting on a rock outside the clay jacket 33. The shape and arrangement of these pillars are clearly seen in Figure 8.

Sijoitustila on varustettu sisäpuolisella jäähdytyssysteemillä, mikä muodostuu joukosta virtaussolia 39 sisältäen sopivaa jäähdytysainetta, mikä on edullisimmin vettä. Kukin virtaussola 38 muodostaa suljetun silmukan, mikä sijaitsee tietyssä pystysuuntaisessa tasossa ja mikä kulkee pitkin ontelon 34 sisäpuolista seinää ja pitkin sydänosan ulkopuolta. Siinä jäähdytyssilmukan 39 osassa, mikä sijaitsee ontelossa 34, lämpenee jäähdytysaine radioaktiivisen aineen syvennyksissä 35 kehittämän lämmön vaikutuksesta, ja tämän johdosta jäähdytysaine saadaan kiertämään ympäri silmukkaa 39, ja se jäähtyy sydänosan 32 ulkopuolella, missä lämpötila on pienempi.The storage space is provided with an internal cooling system consisting of a plurality of flow cells 39 containing a suitable coolant, most preferably water. Each flow slot 38 forms a closed loop located in a certain vertical plane and extending along the inner wall of the cavity 34 and along the outside of the core portion. In that part of the cooling loop 39 located in the cavity 34, the coolant is heated by the heat generated by the radioactive material in the recesses 35, and as a result the coolant is circulated around the loop 39 and cools outside the core part 32 where the temperature is lower.

Sijoitustila on myös varustettu ulkopuolisella jäähdytyssysteemillä, mikä muodostuu tunnelista, mikä sijaitsee kierukkana, missä on joukko kierroksia samankeskisesti koko systeemin kanssa ja yli sen koko korkeuden. Tämän tunnelin kierukanmuotoinen osa 40 on yläpäästään yhdistetty tunneliin 41 kuuman jäähdytysaineen poistamiseksi ja yhdistetty pohjaltaan tunneliin 42 viileämmän jäähdytysaineen syöttöä varten. Tietyllä etäisyydellä systeemistä ovat tunnelit 41 ja 42 yhdistetyt toinen toisiinsa (mitä ei ole piirustuksissa esitetty), niin että muodostuu suljettu jäähdytyssysteemi, mikä vastaavasti toimii lämpösifonin periaatteella.The storage space is also equipped with an external cooling system, which consists of a tunnel located in a helix with a number of turns concentrically with the entire system and over its entire height. The helical portion 40 of this tunnel is connected at its upper end to the tunnel 41 to remove hot coolant and at the bottom to the tunnel 42 for the supply of cooler coolant. At a certain distance from the system, the tunnels 41 and 42 are connected to each other (not shown in the drawings), so that a closed cooling system is formed, which respectively operates on the principle of a heat siphon.

Raot ja halkeamat, joita kalliosydänosassa 32 saattaa olla, suljetaan injektoimalla jotain soveliasta tiivistysainetta, esim. natriumsilikaattia, joka aikaa myöten muuttuu piidioksiidiksi.The cracks and fissures that may be present in the rock core portion 32 are closed by injecting some suitable sealant, e.g., sodium silicate, which over time is converted to silica.

13 63091 Tämän sijoitustilan rakenne voidaan vastaavasti toteuttaa käyttäen sinänsä tunnettuja kalliolouhinnan menetelmiä. Ensinnä louhitaan työskentely- ja siirtotunnelit kallioon siihen paikkaan saakka, missä ontelon 35 tulee sijaita. Ontelon louhiminen tapahtuu alhaalta päin ylöspäin. Ontelo täytetään savella sitä mukaa kun kalliomassaa poistetaan. Ennen kuin ontelo täytetään savella pohjaosastaan, valetaan betonipilarit 38.13 63091 Correspondingly, the structure of this storage space can be implemented using rock excavation methods known per se. First, the working and transfer tunnels are excavated into the rock to the point where the cavity 35 is to be located. The cavity is excavated from the bottom up. The cavity is filled with clay as the rock mass is removed. Before the cavity is filled with clay from its base, the concrete columns 38 are cast.

Mikäli sijoitustilaa tullaan käyttämään radioaktiivisen jätteen lopulliseen varastointiin, esim. sellaisen jätteen varastoimiseen, mikä muodostuu käsiteltäessä uudestaan käytettyä ydinpolttoainetta, voidaan koko sijoitustila sulkea, kun kaikki syvennyksistä 35 on täytetty radioaktiivisella jätteellä. Tämä sulkeminen voidaan toteuttaa täyttämällä ontelo 34, kuilu 36 ja tunneli 37 kokonaisuudessaan tai osittain savella tai muulla soveliaalla aineella.If the storage space is to be used for the final storage of radioactive waste, e.g. for the storage of waste generated during the reprocessing of spent nuclear fuel, the entire storage space can be closed when all of the recesses 35 are filled with radioactive waste. This closure can be accomplished by filling the cavity 34, the gap 36, and the tunnel 37 in whole or in part with clay or other suitable material.

Sijoitustilan mitat saattavat luonnollisestikin vaihdella erittäin laajoissa puitteissa. Sydänosa 32 saattaa esim. olla suurimmalta lävistäjämitaltaan 25 metriä ja korkeudeltaan 60 metriä, ja savea oleva vaippa 33 saattaa olla paksuudeltaan 6 metriä. Nämä mitat annetaan vain esimerkin muodostamiseksi eikä keksintö luonnollisestikaan ole rajoitettu näihin mittoihin.The dimensions of the investment space can, of course, vary within a very wide range. For example, the core portion 32 may be 25 meters in maximum diagonal length and 60 meters in height, and the clay sheath 33 may be 6 meters thick. These dimensions are given by way of example only and the invention is of course not limited to these dimensions.

Kuviot 10-13 havainnollistavat keksinnön erästä suoritusmuotoa, missä varastoidun radioaktiivisen aineen kehittämä lämpö jaellaan ja poistetaan erityisen yksinkertaisella ja tehokkaalla tavalla.Figures 10-13 illustrate an embodiment of the invention in which the heat generated by the stored radioactive material is distributed and removed in a particularly simple and efficient manner.

Kuvioissa 10-13 esitetty sijoitustila voidaan sijoittaa peruskallioon 1 tietylle syvyydelle maanpinnan 2 alapuolelle. Tämä syvyys saattaa esim. olla 300-600 metriä. Peruskallioon 1 louhitaan ulompi ontelo, jonka ääriviivaa on kuviossa 10 osoitettu viitenumerolla 53, ja tähän onteloon jätetään kalliota oleva sydänosa 54. Tila tämän sydänosan 54 ja ulomman kallion välissä täytetään savella 55, mikä muodostaa kalliota olevaa sydänosaa 54 ympäröivän vaipan. Sydänosa 54 sijoitetaan ulompaan kallioon 1 verrattuna kannattavien osien 56 avulla, jotka saattavat muodostua raudoitetusta betonista tai jäljelle jätetystä kalliosta. Sydänosa 54 sisältää sisemmän ontelon 54, mikä on muodoltaan pallomainen. Täten sydänosa 54 muodostaa kalliota olevan vaipan ontelon 57 ympärille. Ontelo 57 on yhteydessä pystysuoran kuilun 58 välityksellä vaakasuoraan tunneliin 59, mikä sijaitsee maanpinnan vieressä. Ontelo 57 ja kuilu 58 vuorataan raudoitetulla betonilla 60.The placement space shown in Figures 10-13 can be placed in the bedrock 1 to a certain depth below the ground 2. This depth may be, for example, 300-600 meters. An outer cavity is excavated in the bedrock 1, the outline of which is indicated by reference numeral 53 in Fig. 10, and a rock core portion 54 is left in this cavity. The space between this core portion 54 and the outer rock is filled with clay 55, forming a jacket surrounding the rock core portion 54. The core part 54 is placed relative to the outer rock 1 by means of supporting parts 56, which may consist of reinforced concrete or leftover rock. The core portion 54 includes an inner cavity 54 that is spherical in shape. Thus, the core portion 54 forms a rock shell around the cavity 57. The cavity 57 communicates via a vertical shaft 58 with a horizontal tunnel 59 located adjacent to the ground. The cavity 57 and the gap 58 are lined with reinforced concrete 60.

6309163091

Ontelo 57 muodostaa varastointitilan radioaktiiviselle aineelle. Raudoitettua betonia oleva pystysuorassa seisova sylinteri 61 sijoitetaan ontelon 57 sisään. Tämä sylinteri on esitetty yksityiskohtaisesti kuviossa 12. Kuten tästä kuviosta nähdään, saattaa sylinterin seinämän paksuus olla sylinterin keskiosassa paksumpi ja pienentyä sylinterin päitä kohden. Sylinterin 61 alemman pään luokse on järjestetty kaksi riviä tuuletusreikiä 62 tämän sylinterin kehää pitkin. Sylinterin ylemmän pään viereen on myös järjestetty rivi reikiä 63 pitkin sylinterin seinän kehää. Sylinteri 61 lepää alemmasta päästään ontelon 57 pohjaosalla, kun taas sen ylempi pää on tietyn matkan päässä ontelon 57 yläosasta. Täten sylinteri 61 jakaa ontelon 57 ulompaan tilaan sylinterin 61 ulkopuolen ja ontelon 57 seinämän välillä ja sisempään tilaan, minkä sylinterin sisäpuoli muodostaa. Nämä tilat ovat yhteydessä keskenään aukkojen 62 kautta sylinterin 61 alemmassa päässä ja myös sylinterin avoimen yläpään ja reikien 63 kautta.The cavity 57 provides a storage space for the radioactive material. A vertical standing cylinder 61 of reinforced concrete is placed inside the cavity 57. This cylinder is shown in detail in Figure 12. As can be seen from this figure, the wall thickness of the cylinder may be thicker in the middle of the cylinder and decrease towards the ends of the cylinder. Arranged near the lower end of the cylinder 61 are two rows of ventilation holes 62 along the circumference of this cylinder. Adjacent to the upper end of the cylinder is also arranged a row of holes 63 along the circumference of the cylinder wall. The cylinder 61 rests at its lower end at the bottom of the cavity 57, while its upper end is at a distance from the top of the cavity 57. Thus, the cylinder 61 divides the cavity 57 into the outer space between the cylinder 61 and the outer side wall of the cavity 57 and the inner space, which forms the inside of the cylinder. These spaces communicate with each other through openings 62 at the lower end of the cylinder 61 and also through the open top of the cylinder and the holes 63.

Kuten kuviossa 11 on esitetty, on tila ontelossa 57, missä sylinteriä 61 ei sijaitse, täynnä pallomaisia kappaleita betonisten pallojen 64 muodossa, joilla kaikilla on sama halkaisijamitta. Tällainen pallo 64 on esitetty yksityiskohtaisemmin kuviossa 13. Pallo on varustettu joukolla läpi meneviä sylinte-rimäisiä reikiä 65. Kuviossa 13 esitetyssä suoritusmuodossa näkyy kolme tällaista reikää. Aukoilla 65 on suorien sylintereiden muoto ja ne nähdään poikkileikkauksena suorassa kulmassa niiden akseleihin nähden sijaiten siten, että keskiviivat sijaitsevat tasasivuisen kolmion nurkissa. Kukin pallo 64 on varustettu koukulla tai silmukalla 66, joka on ankkuroitu palloon ja minkä avulla palloa voidaan nostaa ja laskea. Pallot 64 on sijoitettu siten onteloon 57, että aukot suuntautuvat määrättyyn suuntaan tietyssä kulmassa vaakatasoon verrattuna. Tämän kulman tulisi olla sellainen, että aukot päättyvät tiloihin pallojen välissä. Koukku tai silmukka 66 sijaitsee siten reikiin verrattuna, että kun pallo lasketaan onteloon 57 koukusta tai silmukasta 66 riippuen, aukot 65 joutuvat automaattisesti haluttuun suuntaan.As shown in Fig. 11, the space in the cavity 57, where the cylinder 61 is not located, is filled with spherical bodies in the form of concrete spheres 64 all having the same diameter. Such a ball 64 is shown in more detail in Figure 13. The ball is provided with a plurality of through-going cylindrical holes 65. The embodiment shown in Figure 13 shows three such holes. The openings 65 have the shape of straight cylinders and are seen in cross-section at right angles to their axes, with the center lines at the corners of an equilateral triangle. Each ball 64 is provided with a hook or loop 66 anchored to the ball to allow the ball to be raised and lowered. The balls 64 are positioned in the cavity 57 so that the openings are oriented in a certain direction at a certain angle to the horizontal. This angle should be such that the openings terminate in the spaces between the balls. The hook or loop 66 is located relative to the holes so that when the ball is lowered into the cavity 57 depending on the hook or loop 66, the openings 65 are automatically in the desired direction.

Kaikki palloista 64, sekä sylinterin 61 ulkopuolella että sen sisäpuolella olevat, on varustettu tällaisilla rei'illä 65. Näiden reikien tehtävänä on auttaa ilman kiertokulkua ontelon 57 sisällä. Kuviossa 11 ne palloista 64, jotka sisältävät radioaktiivista ainetta, on osoitettu ympyröillä, jotka on viivoitettu viistoilla yhdensuuntaisilla viivoilla, kun taas radioaktiivista ainetta sisältämättömät pallot 64 on osoitettu tyhjillä ympyröillä.All of the spheres 64, both outside and inside the cylinder 61, are provided with such holes 65. The purpose of these holes is to assist air circulation inside the cavity 57. In Figure 11, those of the spheres 64 that contain radioactive material are indicated by circles lined with oblique parallel lines, while the spheres 64 that do not contain radioactive material are indicated by empty circles.

15 6309115 63091

Sijoitustilaan varastoitavan radioaktiivisen aineen oletetaan olevan kiinteää ja tangoiksi muodostettua. Täten käytettyjä ydinpolttoainetankoja ja ydinreaktorin polttoaineräkennelmia voidaan varastoida ilman mitään jatkokäsittelyä tähän keksinnön mukaiseen sijoitustilaan.The radioactive material stored in the repository is assumed to be solid and formed into rods. Thus, spent nuclear fuel rods and nuclear reactor fuel assemblies can be stored in the storage space of the present invention without any further processing.

Radioaktiivisen aineen tangot tuodaan reikiin 65 eräissä palloissa 64, nimittäin niihin palloihin, jotka on sijoitettu sylinterin 61 sisälle ja edullisimmin ainoastaan niihin palloihin 64, jotka ovat sylinterin 61 sisätilan alemmassa osassa. Edullisimmin täytetään sylinteri 61 palloilla 64 sisältäen radioaktiivista ainetta ainoastaan kolmasosaan sen korkeudesta. Radioaktiivisen aineen tangot sijoitetaan reikiin 65 palloissa 64 siten, että tangot sijaitsevat erossa reikien 65 sisäpinnasta siten, että ilmaa pystyy vapaasti kiertämään reikien läpi pitkin radioaktiivisen aineen tankoja.The rods of radioactive material are introduced into the holes 65 in some of the spheres 64, namely those spheres placed inside the cylinder 61 and most preferably only those spheres 64 which are in the lower part of the interior of the cylinder 61. Most preferably, the cylinder 61 is filled with spheres 64 containing radioactive material only to one-third of its height. The rods of radioactive material are placed in the holes 65 in the spheres 64 so that the rods are spaced apart from the inner surface of the holes 65 so that air can circulate freely through the holes along the rods of radioactive material.

Kuvio 13 esittää eräitä polttoainerakennelmia 67 sijoitettuna reikiin 65 palloissa 64. Tangot on sijoitettu reikien 65 sisään sopivien kannatusosien (joita ei ole esitetty) avulla.Figure 13 shows some fuel structures 67 disposed in holes 65 in spheres 64. Rods are positioned within holes 65 by means of suitable support members (not shown).

Ontelo 57 suljetaan kannen 68 avulla, mikä sijaitsee kuilussa 58 lähellä sen avautumiskohtaa onteloon 57. Ontelo 57 saattaa sisältää ilmaisinosia, mitkä havaitsevat lämpötilan, paineen ja radioaktiivisen säteilyn määrän. Nämä ilmaisinosat saattavat olla liitetyt mittalaitteisiin, mitkä sijaitsevat sijoitustilan ulkopuolella käyttäen liittämiseen kaapeleita 69, jotka vedetään kannen 68 ja kuilun 58 läpi.The cavity 57 is closed by a cover 68 located in the shaft 58 near its opening point in the cavity 57. The cavity 57 may include detector portions that detect temperature, pressure, and the amount of radioactive radiation. These detector portions may be connected to measuring devices located outside the storage space using cables 69 for connection that are routed through the cover 68 and the shaft 58.

Sijoitustilan rakentaminen voidaan toteuttaa käyttäen alalla sinänsä tunnettuja kallionlouhintamenetelmiä eikä sitä tämän johdosta tulla erityisemmin kuvaamaan. Ontelo 57 tulisi sisäpuoleltaan vuorata runsaasti raudoitetulla betonilla. Betoninen sylinteri 61 valmistetaan valamalla se paikalleen ontelon 57 sisällä. Tila sylinterin 61 ulkopuolella täytetään betonipalloilla 64, mitkä lasketaan alas kuilun 58 läpi. Radioaktiivista ainetta sisältäviä betoni-palloja 64 sijoitetaan sylinterin 61 pohjalle ja näiden pallojen päälle sijoitetaan betonipalloja 64, mitkä eivät sisällä radioaktiivista ainetta.The construction of the storage facility can be carried out using rock excavation methods known per se in the art and will therefore not be described in more detail as a result. The cavity 57 should be lined with richly reinforced concrete on the inside. The concrete cylinder 61 is made by casting it in place inside the cavity 57. The space outside the cylinder 61 is filled with concrete balls 64, which are lowered through the shaft 58. Concrete balls 64 containing radioactive material are placed on the bottom of the cylinder 61 and concrete balls 64 which do not contain radioactive material are placed on top of these balls.

Kuilu 58 alkaa suoraan sylinterin 61 ylemmän aukon päältä. Mikäli niin halutaan, voidaan pallot 64 helposti poistaa sylinterin sisältä, mikä saattaa olla toivottavaa esim. mikäli varastoitu radioaktiivinen aines tulee poistaa uudelleen käsittelyä varten.The shaft 58 starts directly above the upper opening of the cylinder 61. If desired, the balls 64 can be easily removed from inside the cylinder, which may be desirable, e.g., if the stored radioactive material is to be removed for reprocessing.

16 6309116 63091

Kuvioiden 10-13 mukaisessa sijoitustilassa kuumenee putkimaisen osan 61 pohjaosassa oleva ilma radioaktiivisen aineen vaikutuksesta, ja se nousee ylöspäin putkimaisen osan sisällä sen yläpäähän, missä ilma pakottuu yläpäässä olevien reikien läpi ontelon seinämää vasten, missä ilma jäähtyy ja virtaa alaspäin ulommassa tilassa putkenmuotoisen osan ja ontelon seinämän välissä, minkä jälkeen ilma jälleen virtaa sisään putken muotoiseen osaan aukkojen läpi sen pohjapäässä ja tulee jälleen kosketuksiin radioaktiivisen aineen kanssa ja kuumentuu uudestaan, niin että kiertokulku toistuu. Ilma virtaa tilojen kautta pallomaisten kappaleiden 14 välissä ja läpi rei'istä näissä kappaleissa. Täten pallomaiset kappaleet toimivat huokoisena massana, mikä tekee mahdolliseksi suhteellisen vapaan ja nopean ilman virtaamisen ja estää samanaikaisesti onteloa puristumasta kasaan ja luhistumasta suurien ulkopuolisten voimien vaikutuksesta.In the placement space of Figs. between the wall, after which the air again flows into the tubular part through the openings at its bottom end and comes into contact with the radioactive substance again and heats up again so that the circulation is repeated. Air flows through the spaces between the spherical bodies 14 and through the holes in these bodies. Thus, the spherical bodies act as a porous mass, which allows a relatively free and rapid flow of air and at the same time prevents the cavity from being compressed into a pile and collapsing under the influence of large external forces.

Radioaktiivisen aineen kehittämä lämpö jaellaan täten konvektiovirtauksilla lähes tasaisesti koko ontelon alueelle, ja täten vältetään korkeita lämpö-tilahuippuja ontelon sisätilan rajoitetuilla alueilla.The heat generated by the radioactive substance is thus distributed by convection currents almost evenly over the entire region of the cavity, and thus high temperature peaks in limited areas of the interior of the cavity are avoided.

Kehitetty lämpö leviää kallion läpi, mikä onteloa ympäröi, ja edelleen savi-vaippaan. Ontelon pallomaisen muodon ansiosta on suhteellisen yksinkertaista laskea lämpötilan jakautuma ontelon tilassa. Tiettyä määrää varastoitua radioaktiivista ainetta kohden on täten mahdollista arvioida lämpötilan vaihtelu ajan funktiona kalliossa ja savivaipassa ja tuloksena oleva maksimilämpötila. Nämä lämpötilat riippuvat luonnollisestikin kalliomassan ja savivaipan mitoista ja tämän takia on mahdollista etukäteen määritellä nämä mitat siten, että lämpötila ei pysty saamaan kriitillisiä arvoja. Lämpötilan "kriitillisillä arvoilla" tarkoitetaan sellaisia määriä, jotka saattavat aiheuttaa haitallisia muutoksia kalliossa ja savessa, esim. kallion murentumista ja saven kuivamista niin, että se menettää plastisuutensa.The generated heat spreads through the rock, which surrounds the cavity, and further into the clay mantle. Due to the spherical shape of the cavity, it is relatively simple to calculate the temperature distribution in the state of the cavity. Thus, for a given amount of stored radioactive material, it is possible to estimate the temperature variation as a function of time in the rock and clay mantle and the resulting maximum temperature. These temperatures naturally depend on the dimensions of the rock mass and the clay mantle, and it is therefore possible to determine these dimensions in advance so that the temperature cannot obtain critical values. By "critical values" of temperature are meant amounts that may cause adverse changes in rock and clay, e.g., rock crumbling and clay drying so that it loses its plasticity.

Sijoitustila 350 metrisen tonnin käytettyä polttoainetta varastoimiseksi reaktorista on esim. mitoiltaan seuraavan suuruinen: ontelon 57 säde = 20 metriä matka ontelon 57 keskikohdasta savivaipan 55 sisäpinnalle 65 metriäThe storage space for storing 350 metric tons of spent fuel from the reactor has, for example, the following dimensions: radius of cavity 57 = 20 meters distance from the center of cavity 57 to the inner surface of the clay jacket 55 65 meters

Maksimilämpötila kallion vaipassa 54 on tällöin noin 200°C ja maksimilämpötila savivaipassa 55 on pienempi kuin 50°C.The maximum temperature in the rock jacket 54 is then about 200 ° C and the maximum temperature in the clay jacket 55 is less than 50 ° C.

17 6309117 63091

Kuviossa 10 esitetyssä suoritusmuodossa savivaippa 55 ja tämän vaipan kalliossa vaatima tila ovat muodoltaan pallomaisia. Savivaippa 55 ja sen käyttämä tila saattaisivat kuitenkin olla muunkin muotoisia, esim. muodoltaan sylinterimäisiä ollen silti tämän keksinnön puitteissa.In the embodiment shown in Figure 10, the clay mantle 55 and the space required by this mantle in the rock are spherical in shape. However, the clay jacket 55 and the space used by it could have other shapes, e.g. cylindrical in shape, while still being within the scope of this invention.

Ei ole tarpeen sijoittaa tämän keksinnön mukaista sijoitustilaa kovin syvälle. Täten sijoitustila voitaisiin sijoittaa pohjaveden tason yläpuolelle ja jopa vähemmän pysyviin kalliomuodostelmiin. On myös mahdollista sijoittaa keksinnön mukainen sijoitustila ympäröivän maaperän yläpuolelle kohoaviin vuoriin.It is not necessary to place the investment space according to the present invention very deeply. Thus, the placement space could be located above the groundwater level and even in less permanent rock formations. It is also possible to place the storage space according to the invention in mountains rising above the surrounding soil.

Täten tämän keksinnön mukaan aikaansaatu sijoitustila tekee mahdolliseksi radioaktiivisen jätteen turvallisen varastoinnin ajanjaksoksi, mikä on riittävän pitkä salliakseen radioaktiivisen säteilyn laskevan vaarattomalle tasolle.Thus, the storage space provided in accordance with the present invention allows for the safe storage of radioactive waste for a period of time long enough to allow the radioactive radiation to fall to a safe level.

On kuitenkin ymmärrettävä, että tämän keksinnön mukaista sijoitustilaa voidaan myös käyttää muiden kuin radioaktiivisen aineen sijoittamista varten.It is to be understood, however, that the placement space of this invention may also be used to place non-radioactive material.

Claims

An installation for storing radioactive material, which is formed by a hole present in a rock (1) through a shaft (9) with the ground surface in contact with the cavity (3), characterized in that the chamber is in a hollow body (6). ) of rock mass, which was left on bursting out of the first heel compartment (7) such that the body (6) on all sides is spaced apart from the walls of the first heel compartment (7); that the space between the body (6) and the first heel space (7) has been filled with a plastic deformable material (8) and that the shaft (9) extends from the ground surface through the rock (1), the plastic deformable material (8) and through the wall of the body (6) of rock mass to the heel cavity (3).

Plant according to claim 1, characterized in that the hollow body of rock mass has a spherical, cylindrical or elliptical shape.

Plant according to claim 1 or 2, characterized in that said plastically deformable material is made of clay.

Installation according to any of claims 1-3, characterized in that the inside of said hollow body (6) is coated with concrete.

Installation according to any of the claims 1 to 4, characterized in that the space between the hollow body (6) and the inside of said first heel space (7) extends up to the ground surface.

Installation according to claim 5, characterized in that the space between the hollow body (6) and the inside of said heel space (7) is sealed with concrete (2,4) in the vicinity of the ground surface.

Installation according to any one of claims 1-6, characterized in that it comprises a cooling system consisting of a plurality of pipelines (39) containing a cooling medium, each pipeline forming a closed loop, and a first part of said loop extending from below. and up into the interior of the hollow body (32 in FIG. 7) and a second portion of said loop extends outside the hollow body.