FI72008B - Saett att innesluta utbraenda kaernbraenslestavar i en behaollare av koppar - Google Patents
Saett att innesluta utbraenda kaernbraenslestavar i en behaollare av koppar Download PDFInfo
- Publication number
- FI72008B FI72008B FI820964A FI820964A FI72008B FI 72008 B FI72008 B FI 72008B FI 820964 A FI820964 A FI 820964A FI 820964 A FI820964 A FI 820964A FI 72008 B FI72008 B FI 72008B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- lid
- container
- copper
- tank
- powder
- Prior art date
Links
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 43
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 32
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 32
- 239000002775 capsule Substances 0.000 claims description 21
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 21
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 13
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 11
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 10
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 10
- 238000000462 isostatic pressing Methods 0.000 claims description 9
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 7
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 7
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 7
- 239000002915 spent fuel radioactive waste Substances 0.000 claims description 6
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000001513 hot isostatic pressing Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical class [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000004992 fission Effects 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 description 1
- OOAWCECZEHPMBX-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);uranium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[U+4] OOAWCECZEHPMBX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 239000002901 radioactive waste Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- FCTBKIHDJGHPPO-UHFFFAOYSA-N uranium dioxide Inorganic materials O=[U]=O FCTBKIHDJGHPPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- 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
- G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
- G21F9/28—Treating solids
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
- G21F9/28—Treating solids
- G21F9/34—Disposal of solid waste
- G21F9/36—Disposal of solid waste by packaging; by baling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Press Drives And Press Lines (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Description
1 72008
Tapa sulkea loppuun käytetyt ydinpolttoainesauvat kupari-säiliöön
Esillä olevan keksinnön mukaisesti, ydinreaktoreista pitkä-aikaisvarastofrvtiin joutuvan radioaktiivisen jätteen talteen-ottomenetelmässä suljetaan loppuun käytetyt ydinreaktorin polttoainesauvat suoraan, so. ilman muokkausta, tiiviisiin korroosionkestävästä materiaalista tehtyihin säiliöihin.
Erään tunnetun menetelmän mukaan sijoitetaan loppuun käytetyt polttoainesauvat kuparisäiliöön ja peitetään sulalla lyijyllä, joka saa jähmettyä säiliössä. Tämän jälkeen säiliö varustetaan kuparista tehdyllä kannella, joka hitsataan säiliöön tiiviillä saumalla.
Esillä oleva keksintö perustuu siihen ajatukseen, että voidaan saavuttaa merkittäviä etuja käytettäessä kuparijauheitta lyijyn sijaan peitettäessä loppuun käytettyjä polttoaine-sauvoja ja kun säiliön ja kannen sulkemiseen käytetään sen lisäksi isostaattista puristusta. Eräs etu on se, että korroosionkestävyys lisääntyy sen takia, että kuparijauheen, säiliön ja kannen muodostama massiivinen kappale kuparia on paljon kestävämpi korroosiota vastaan kuin kuparista tehty säiliö ja siihen sijoitettu lyijykappale. Tämä johtuu osaksi siitä, että kupari on sinänsä paljon lyijyä kestävämpää ja osaksi siitä, että suojaus koostuu yhdestä materiaalista. Toinen etu on se, että säiliön sisusta voidaan muodostaa ilman ontelolta, mikä tuskin on mahdollista valettaessa lyijyä säiliöön ja hitsaamalla kansi kiinni. Edelleen etuna on se, että säiliön ja kannen välinen sauma keksinnön mukaisesti tulee täysin tiiviiksi ja luotettavaksi. Materiaalit säiliössä ja kannessa vaihtuvat tässä tapauksessa toisiinsa ilman saumaa eikä mitään siirtymäaluetta toisen aineskoostu-muksen kanssa ole niiden välillä. Saumattaessa tunnetussa tapauksessa suuren seinämäpaksuuden omaavia kupariosia yhteen esiintyy suuria vaikeuksia ja sauma saa toisen rakenteen 72008 kuin vieressä sijaitseva materiaali. Saumasta voi lisäksi tulla heikko kohta suljetussa säiliössä.
Keksintö koskee tarkemmin määriteltynä tapaa sulkea ydinreaktorissa loppuun käytetyt polttoainesauvat kuparista tehtyyn säiliöön, jolloin polttoainesauvat peitetään säiliössä korroosionkestävään materiaaliin ja sille on tunnusomaista se, että polttoainesauvat peitetään kuparijauheeseen säiliössä ja säiliö peitetään kuparista tehdyllä kannella ja että säiliö sisältöineen ja kansineen suljettuna kaasutiiviiseen kapseliin tai kannen avulla kaasutiiviisti kiinnisaumattu säiliö käsitellään isostaattisessa puristuksessa yhtenäisen tiiviin yksikön muodostamiseksi jauheesta, säiliöstä ja kannesta tarvittavassa paineessa ja tarvittavassa lämpötilassa.
Normaalisti kaasutiivis kapseli saa jäädä paikoilleen, kun säiliö pannaan pitkäaikaisvarastointiin. Tämä kapseli voidaan tehdä pellistä ja samasta materiaalista kuin säiliökin, so. kuparista, mikä voimakkaasti vähentää todennäköisyyttä, että kuparimateriaalissa esiintyisi jokin yhtenäinen mate-riaalivika tai puute. Ulkokapseli voidaan tehdä myös jostakin muusta aineesta, joka voi antaa täydentävän korroosio-suojan kuparille. Tällaisia aineita ovat ruostumaton teräs ja titaani.
Säiliö,.kansi ja kuparijauhe valmistetaan edullisesti erittäin puhtaasta kuparista, jonka happipitoisuus on alhainen, minimi 99,95 % Cu (sisältäen pieniä määriä Ag) ja joka on nk. OFHC-(Oxygen Free High Conductivity)-tyyppiä. Tämän laadun edellytetään antavan hyvän korroosionkestävyyden siitä valmistetuille tuotteille. Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää kuparia, joka pelkistetään pienillä määrillä fosforia (maksimi 0,015 % P).
Kuparijauheen partikkelit ovat etupäässä pallomaisia tai ainakin valtaosaltaan pallomaisia. Tämänmuotoisilla partikke-
' 'v· ' A
72008 leiliä on hyvä juoksevuus ja ne antavat siten korkean täyttöasteen. Täyttöastetta voidaan parantaa käyttämällä kuulia, joissa on vähintään kahta eri raekokoa. Sopiva raekoko näille kahdelle fraktiolle on tällöin 0,5-1,5 mm ja 0,1-0,2 mm. Viimeksimainittu jae voi olla jyvitetty jae, jonka maksimi raekoko on 0,2 mm. Antamalla säiliöön ja/tai polttoaine-elementteihin keveitä iskuja tai värähdyksiä voidaan säiliöön sijoitetun kuparijauheen täyttöastetta edelleen parantaa. Edelleen voidaan samassa tarkoituksessa kupari jauheeseen sijoittaa tilapäisesti jokin värähtelevä tii-vistyslaite.
Isostaattinen puristus yhtenäisen tiiviin yksikön muodostamiseksi säiliöstä, kannesta ja jauheesta suoritetaan sopivasti vähintään 10 MPa:n paineessa ja lämpötilassa 500-800°C.
Jotta saataisiin aikaan nopeasti ja varmasti kannen tiivis ja kestävä saumautuminen säiliöön isostaattisessa puristuksessa ilman, että täytyy käyttää korkeita lämpötiloja ja pitkiä käsittelyaikoja, on tärkeätä, että saumauspinnat ovat ennen yhteenpanemista vapaat vieraista aineista. Puhdistus tapahtuu esimerkiksi raaputtamalla, hiekkapuhaltamalla, harjaamalla metalliharjalla, pesemällä tai etsaamalla. Erikoisen tärkeätä on se, että saumauspinnat puhdistetaan oksidipääl-lysteistä, mikä voi tapahtua pesemällä hapolla tai pelkistämällä vetykaasulla kohotetussa lämpötilassa.
Tekemällä saumauspintoihin tietty kuviointi esimerkiksi ym-pyräurilla, viiruilla tai painetuilla kuvioilla joutuvat kosketuspintojen osat päällekkäin painettaessa voimakkaan plastisen deformoitumisen alaiseksi samalla, kun svntyy uusia ja puhtaita metallipintoja. Tämä saa aikaan sen, että saumausalue tulee reaktiokykyisemmäksi, mikä helpottaa tiiviin sauman muodostumista kannen ja säiliön väliin isostaattisen puristuksen aikana. Edelleen voidaan osaksi mainituilla sau-mapintojen kuvioinneilla ja osaksi muotoilemalla kannen ja 4 72008 säiliön väliset vastepinnat ainakin toiselta puolelta porras-askelman tai kartion muotoisiksi tai varustamalla kansi keskellä sijaitsevalla, säiliöön tiiviisti työntyvällä tapilla, sauman tosiallista pituutta pidentää tasomaiseen ja sileään kanteen verrattuna 2-3-kertaiseksi, mikä edelleen varmistaa yhtenäisen tiiviin yksikön syntymisen kannesta ja säiliöstä myöhemmin tapahtuvassa kuumassa isostaattisessa puristuksessa. Sitäpaitsi kannen asennus kapseliin helpottuu sen mekaanisen ohjauksen ansiosta, jonka porrasaskelman muotoiset vastepinnat tai keskellä sijaitseva tappi aikaansaavat ja painepuristuksessa sijainnin muutokset estyvät ja tapahtuu tiivistymistä.
Jotta polttoainesauvat tulevat peitetyiksi kukin ennalta määrättyyn paikkaansa säiliössä, voidaan ne pitää toisistaan erillään välike-elementeillä, jotka sijoitetaan kuparijau-heeseen ennen säiliön sulkemista. Erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti välike-elementit muodostetaan levittimis-tä, normaalisti ruostumatonta terästä, joissa polttoainesau-vaniput ovat ydinreaktorin käynnin aikana. Tällöin polttoai-nesauvaniput sen jälkeen kun ne on käsitelty loppuun reaktorissa, voidaan ilman eri asennusta sijoittaa kuparisäiliöön ja käsitellä esillä olevan keksinnön mukaisesti sulkemalla ne pitkäaikaisvarastointia varten säiliöön. Toisen edullisen suoritusmuodon mukaisesti välike-elementit muodostetaan kuparista. Tämä suoritusmuoto sopii erikoisesti silloin, kun polttoainesauvat on irrallaan, so. ne eivät ole levittimissä nippujen muodossa. Kuparista tehdyt välike-elementit ympärillä olevine kuparijauheineen antaa puristettaessa homogeenisen yksikön, jossa ei ole toista rakennetta olevaa siir-tymäaluetta.
Ennen kuin kannella ja sisällöllä varustetun säiliön isostaattinen puristus yhtenäisen tiiviin yksikön muodostamiseksi kuparikomponenteista suoritetaan, annetaan niille keksinnön erään erikoisen edullisen suoritusmuodon mukaisesti ryö- '1 5 72008 mintädeformaatio isostaattisessa puristuksessa, jonka lämpötila on alhaisempi kuin mitä käytetään lopullisessa puristuksessa. Komponentit ovat tällöin sijoitetut suljettuun kaasutiiviiseen kapseliin, jota käytetään lopullisessa puristuksessa tai ne on sijoitettu kannella kaasutiiviisti suljettuun säiliöön, jollei erikoista kapselia käytetä. Ryömintädeformaätiossa käytetään etupäässä vähintään 10 MPa:n painetta ja lämpötilaa 300-500°C. Antamalla tällä tavalla kupariosille isostaattinen puristus alhaisemmassa lämpötilassa kuin mitä käytetään lopullisessa osien kiinnisaumaa-misessa aikaansaadaan tehokas tuki polttoainesauvojen vaip-paputkelle jatkuvassa kuumennuksessa. Tällä tavalla voidaan eliminoida tai joka tapauksessa huomattavasti vähentää sitä riskiä, että niissä oleva kaasu aiheuttaa paineen, joka aikaansaa ryömintämurroksen putkiin lämmitettäessä niitä lämpötilaan, joka tarvitaan yhtenäisen yksikön muodostamiseksi jauheesta, säiliöstä ja kannesta, jotka kaikki ovat kuparia. Polttoainesauvat sisältävät nimittäin kaasuja, mm. heliumia ja fissiokaasuja, jotka jo huoneen lämpötilassa voivat aiheuttaa 50-80 baarin paineen niissä.
Keksintöä kuvataan lähemmin piirustuksessa, jossa kuviot 1 ja 2 esittävät kahta suoritusmuotoa säiliöstä polt-toainesauvoineen, jauheineen ja kansineen ennen kuin isostaattista puristusta on suoritettu, ja kuvio 3 esittää kuvion 1 mukaisen laitteen yksityiskohtaa suuremmassa mittakaavassa.
Kuvion 1 mukaisesti sijoitetaan kuparista tehtyyn säiliöön 10 ydinreaktorissa loppuun käytettyjä polttoainesauvoja. Polttoainesauvat, jotka käsittävät zirkaloyputket. jotka sisältävät kappaleet uraanidioksidia, ovat paikoillaan niissä levittimissä 12, jotka pitävät polttoainesauvat yhdessä kussakin polttoainesauvanipussa, joka on ydinreaktorissa. Kuvioissa 1 ja 2 näkyy neljä pclttoainesauvanippua 13, 14, 15, 16. Polttoainesauvaniput voivat mahdollisesti olla säi- 72008 liön pohjalla olevalla tuella (ei esitetty) tai kuparijau-hepetillä. Säiliö täytetään värähdysten avulla kokonaisuudessaan seoksella 17, jossa on 70 paino-% pallomaisista partikkeleista koostuvaa jauhetta, jonka pallojen läpimitta on 0,5-1,5 mm ja 30 paino-% jauhetta, jonka pallomaisten partikkelien läpimitta on 0,1-0,2 mm. Säiliöön asetetaan sitten kansi 18, joka on kuparia. Säiliö, kansi ja jauhe ovat aikaisemmin mainittua kuparilaatua, joka sisältää 99,95 % Cu (sisältäen pieniä määrä Ag). Se osa 19 kantta, joka on vasten säiliötä, on muodostettu porrasmaiseksi. Kannessa on keskellä alempana oleva osa 20, joka työntyy säiliöön. Toisiaan vasten olevat pinnat 10a ja 18a säiliössä 10 tai kannessa 18 ovat, kuten kuviosta 3 käy ilmi, kuvioidut. Pinnat puhdistetaan hyvin ja vapautetaan oksidista hapolla ennen kuin kansi asetetaan säiliön päälle. Säiliö kansineen ja sisältöineen sijoitetaan kapseliin 21, joka on tehty kupari- tai teräspellistä ja jonka kupari- tai teräs-pellistä tehty kansi 22 hitsataan kiinni muodostettaessa kaasutiivis sauma 23. Kansi on varustettu kupari- tai teräs-putkella 24 ja se voidaan yhdistää vakuumipumppuun kapselin sisällön evakuoimiseksi. Evakuoinnin jälkeen suljetaan kapseli hitsaamalla putki uudestaan kiinni kannen yläpuolisesta osasta.
Kapseli sisältöineen käsitellään kuumassa isostaattisessa puristuksessa kahdessa vaiheessa käyttäen paineväliaineena uunissa kaasua, esim. argonia. Isostaattisen puristuksen suorittamiseen tarkoitettu uuni on kuvattu ruotsalaisessa patenttihakemuksessa n:o 7612146-6. Ensimmäisessä vaiheessa käytetään painetta 80 MPa ja lämpötilaa 450-500°C 2-10 tunnin ajan. Tällöin tapahtuu säiliössä, kannessa ja jauheessa Olevassa kuparissa ryömintädeformaatio, joka saa aikaan sen, että kuparijauhetäyttö antaa polttoainesauvoille tehokkaan tuen, joka estää ryömintämurrosten syntymisen zirkaloyput-kissa näissä putkissa olevan kaasun paineen seurauksena, kun paine lämmityksen vaikutuksesta kasvaa. Tämä käsittely ei 7 72008 kuitenkaan aikaansaa sitä, että jauherakeet, säiliö ja kansi muodostaisivat yksikön, jossa on täysin lopullinen sitoutuminen. Tämä saavutetaan uunin lämpötilan noustessa noin 700°C:een, jolloin paine ilman kaasun lisätuontia samanaikaisesti nousee noin 100 MPa:iin ja kun näitä olosuhteita pidetään yllä 1-4 tuntia. Kun kapseli sisältöineen on näin käsitelty isostaattisessa puristuksessa toisessa vaiheessa, saa se sisään suljettuine aineineen jähmettyä, minkä jälkeen paine lasketaan ilmakehän paineeseen ja kapseli otetaan uunista pois. Normaalisti saa kapseli olla paikoillaan yhteenpu-ristetussa tuotteessa, kun se tallennetaan pitkäaikaisvaras-tointiin.
Vaihtoehtoisessa suoritusmuodossa käytetään seosta 17, joka käsittää 55 paino-% jauhetta, jonka pallojen läpimitta on 0,8-1,0 mm ja 45 paino-% jauhetta, jonka pallojen läpimitta on 0,2 mm ja sen alle. Tällöin saavutetaan teoreettisesta täyttötiheydestä laskien 81 %:n tiheys. Kapselin 21 sisällön evakuoimisen jälkeen kapseli lämmitetään 350°C:een, minkä jälkeen se täytetään vetykaasulla, jonka paine on 0,1 MPa. Kun tätä lämpötilaa on ylläpidetty 1/2 tuntia, kapseli evakuoidaan ja täytetään uudelleen vetykaasulla. Tämä vety-kaasukäsittely 350°C:ssa toteutetaan useita kertoja, esim.
7 kertaa, sopivasti lisäten perä perää käsittelyaikaa aina 10 tuntiin asti. Vetykaasukäsittely aikaansaa mahdollisesti esiintyvien kuparioksidien pelkistymisen. Viimeisen vetykaa-sukäsittelyn jälkeen kapseli evakuoidaan ja suljetaan aikaisemmin esitettyyn tapaan. Isostaattisessa puristuksessa käytetään lämpötilaa 400-450°C ensimmäisessä vaiheessa ja lämpötilaa 525°C toisessa vaiheessa. Tämä vaihtoehtoinen suoritusmuoto toteutetaan muutoin samoissa olosuhteissa kuin ensin kuvattu tapa.
Kuviossa 2 esitetyssä suoritusesimerkissä ei käytetä erikoista kapselia materiaalin sulkemiseksi säiliöön kaasutii-viisti. Sen sijaan säiliö 10 ja kansi 18 on varustettu laipoilla 25 ja 26. Sen jälkeen kun polttoainesauvat on sijoi-
‘Y'W
8 72008 tettu säiliöön ja se on täytetty kuparijauheella, saumataan laipat 25 ja 26 kiinni hitsaamalla tai kylmäpuristamalla kaasutiiviillä saumalla 27. Kansi on varustettu putkella 28, joka on tehty kuparista ja joka suljetaan säiliön evakuoinnin jälkeen kaasutiiviillä kannella. Sulkemisen jälkeen säiliö käsitellään kaksivaiheisessa isostaattisessa puristuksessa tavalla, joka kuvattiin kuvion 1 mukaisen suljetun kapselin yhteydessä.
Claims (11)
1. Tapa sulkea ydinreaktorissa loppuun käytetyt polttoai-nesauvat (11) kuparisäiliöön (10) , jolloin polttoainesauvat peitetään säiliössä olevaan korroosionkestävään materiaaliin, tunnettu siitä, että polttoainesauvat peitetään säiliössä kuparijauheella (17) ja säiliö varustetaan kuparista tehdyllä kannella (18), ja että säiliö sisältöineen ja kan-sineen sijoitettuna suljettuun kaasutiiviiseen kapseliin (21, 22) tai säiliö, johon on kaasutiiviisti saumattu kiinni kansi, käsitellään isostaattisessa puristuksessa riittävässä paineessa ja riittävässä lämpötilassa yhtenäisen tiiviin yksikön muodostamiseksi säiliöstä, jauheesta ja kannesta .
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tapa, tunnettu siitä, että kapseli on kuparia.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen tapa, tunnet-t u siitä, että isostaattinen puristus yhtenäisen tiiviin yksikön muodostamiseksi suoritetaan vähintään 10 MPa:n paineessa ja lämpötilassa 500-800°C.
4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen tapa, tunnettu siitä, että polttoainesauvat (11) pidetään säiliössä (10) toisistaan erillään käyttäen välike-elementtejä (12) .
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen tapa, tunnettu siitä, että välike-elementit (12) muodostuvat ydinreaktoreissa käytettävistä polttöainesauvanippujen levittimistä.
6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen tapa, tunnettu siitä, että välike-elementit (12) on tehty kuparista.
7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen tapa, tunnettu siitä, että kannen (18) ja säiliön (10) välissä olevista vastepinnoista (19) joko kannessa tai säiliössä oleva on porrasaskelir.an muotoinen. ·> r· 72008
8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen tapa, tunnet t u siitä, että kansi (18) on varustettu osalla (20), joka paikoilleen sovitettuna työntyy säiliön sisään.
9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen tapa, tunnettu siitä, että kannen (18) ja säiliön (10) välissä olevien vasteosien (19) pinnat (18a, 10a) on varustettu ym-pyräurilla, viiruilla tai muulla pintakuviolla.
9 72008
10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen tapa, tunnettu siitä, että ennen säiliön (10), jauheen (17) ja kannen (18) isostaattista puristusta riittävässä paineessa ja riittävässä lämpötilassa yhtenäisen tiiviin yksikön muodostamiseksi niistä käsitellään säiliö sisältöineen ja kan-sineen suljettuna kaasutiiviiseen kapseliin (21, 22) tai säiliö,johon on saumattu kaasutiiviisti kansi kiinni, alemman lämpötilan omaavassa isostaattisessa puristuksessa säiliön, jauheen ja kannen ryömintädeformaation aikaansaamiseksi.
11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen tapa, tunnettu siitä, että isostaattinen puristus ryömintädeformaation aikaansaamiseksi suoritetaan ainakin 10 MPa:n paineella ja lämpötilassa 300-500°C. 72008
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE8101778 | 1981-03-20 | ||
| SE8101778A SE425707B (sv) | 1981-03-20 | 1981-03-20 | Sett att innesluta utbrenda kernbrenslestavar i en behallare av koppar |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI820964L FI820964L (fi) | 1982-09-21 |
| FI72008B true FI72008B (fi) | 1986-11-28 |
| FI72008C FI72008C (fi) | 1987-03-09 |
Family
ID=20343383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI820964A FI72008C (fi) | 1981-03-20 | 1982-03-19 | Saett att innesluta utbraenda kaernbraenslestavar i en behaollare av koppar. |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4491540A (fi) |
| EP (1) | EP0061067B1 (fi) |
| JP (1) | JPS57168200A (fi) |
| CA (1) | CA1190332A (fi) |
| DE (1) | DE3267356D1 (fi) |
| ES (1) | ES510536A0 (fi) |
| FI (1) | FI72008C (fi) |
| SE (1) | SE425707B (fi) |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0077955A3 (de) * | 1981-10-28 | 1983-09-07 | Deutsche Gesellschaft für Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen mbH | Brennelementbehälter zum Transportieren und/oder Lagern von Kernreaktorbrennelementen |
| DE3201884A1 (de) * | 1982-01-22 | 1983-08-04 | Deutsche Gesellschaft für Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen mbH, 3000 Hannover | Verfahren zum verschliessen von radioaktive stoffe aufnehmenden behaeltern |
| DE3231747A1 (de) * | 1982-08-26 | 1984-03-01 | Deutsche Gesellschaft für Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen mbH, 3000 Hannover | Trockenlagerbuechse fuer abgebrannte kernreaktorbrennelemente |
| DE8236359U1 (de) * | 1982-12-24 | 1983-06-30 | Deutsche Gesellschaft für Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen mbH, 3000 Hannover | Lagerbehaelter fuer radioaktives material |
| DE3334660A1 (de) * | 1983-09-24 | 1985-04-11 | Steag Kernenergie Gmbh, 4300 Essen | Verfahren zum schliessen eines behaelters fuer die lagerung radioaktiver substanzen |
| US4738799A (en) * | 1983-10-28 | 1988-04-19 | Westinghouse Electric Corp. | Permanent disposal of radioactive particulate waste |
| US4623510A (en) * | 1983-10-28 | 1986-11-18 | Westinghouse Electric Corp. | Permanent disposal of radioactive particulate waste in cartridge containing ferromagnetic material |
| DE3344525A1 (de) * | 1983-12-09 | 1985-06-20 | Kernforschungsanlage Jülich GmbH, 5170 Jülich | Verfahren zur lagerung abgebrannter brennelemente |
| DE3503641A1 (de) * | 1984-07-24 | 1986-02-06 | Nationale Genossenschaft für die Lagerung radioaktiver Abfälle - NAGRA, Baden | Verfahren zum schliessen eines behaelters zur aufnahme von radioaktivem material und behaelter zur durchfuehrung des verfahrens |
| DE3720731A1 (de) * | 1986-06-25 | 1988-01-07 | Atomic Energy Of Australia | Einkapselung von abfallstoffen |
| FR2648611B2 (fr) * | 1988-12-12 | 1994-08-19 | Cogema | Conteneur de stockage pour dechets radioactifs |
| US4963317A (en) * | 1989-09-13 | 1990-10-16 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | High loading uranium fuel plate |
| JPH087279B2 (ja) * | 1989-09-28 | 1996-01-29 | 動力灯・核燃料開発事業団 | 放射性廃棄物の処理用容器の真空脱気方法 |
| JP2547453B2 (ja) * | 1989-09-28 | 1996-10-23 | 動力灯・核燃料開発事業団 | 放射性金属廃棄物の減容処理方法 |
| US5401319A (en) * | 1992-08-27 | 1995-03-28 | Applied Materials, Inc. | Lid and door for a vacuum chamber and pretreatment therefor |
| US5488644A (en) * | 1994-07-13 | 1996-01-30 | General Electric Company | Spring assemblies for adjoining nuclear fuel rod containing ferrules and a spacer formed of the spring assemblies and ferrules |
| US5519747A (en) * | 1994-10-04 | 1996-05-21 | General Electric Company | Apparatus and methods for fabricating spacers for a nuclear fuel rod bundle |
| US5546437A (en) * | 1995-01-11 | 1996-08-13 | General Electric Company | Spacer for nuclear fuel rods |
| US5566217A (en) * | 1995-01-30 | 1996-10-15 | General Electric Company | Reduced height spacer for nuclear fuel rods |
| US5675621A (en) * | 1995-08-17 | 1997-10-07 | General Electric Company | Reduced height flat spring spacer for nuclear fuel rods |
| US20060070477A1 (en) * | 2004-10-04 | 2006-04-06 | Roger Serzen | Adaptive wheelchair joystick |
| DE102004059216B3 (de) * | 2004-12-09 | 2006-06-01 | Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh | Verfahren zur Einlagerung radioaktiver Reststoffe, Behälter dafür und seine Verwendung |
| SE531261C2 (sv) * | 2007-05-25 | 2009-02-03 | Olle Grinder | Kapsel avsedd för slutförvaring av utbränt kärnbränsle |
| US9406409B2 (en) * | 2013-03-06 | 2016-08-02 | Nuscale Power, Llc | Managing nuclear reactor spent fuel rods |
| KR101754754B1 (ko) * | 2016-06-21 | 2017-07-07 | 한국원자력연구원 | 사용후 핵연료 건식 저장 용기 |
| CN109963663B (zh) * | 2016-11-18 | 2022-04-08 | 萨尔瓦托雷·莫里卡 | 用于废物处理的受控hip容器塌缩 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE622903A (fi) * | 1961-10-09 | |||
| US4090873A (en) * | 1975-01-23 | 1978-05-23 | Nippon Gakki Seizo Kabushiki Kaisha | Process for producing clad metals |
| FR2375695A1 (fr) * | 1976-12-21 | 1978-07-21 | Asea Ab | Procede pour le traitement de dechets radioactifs |
| US4209420A (en) * | 1976-12-21 | 1980-06-24 | Asea Aktiebolag | Method of containing spent nuclear fuel or high-level nuclear fuel waste |
| US4115311A (en) * | 1977-03-10 | 1978-09-19 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Nuclear waste storage container with metal matrix |
| JPS54130798A (en) * | 1978-03-31 | 1979-10-11 | Toshiba Corp | Radioactive waste solidifying method |
| US4257912A (en) * | 1978-06-12 | 1981-03-24 | Westinghouse Electric Corp. | Concrete encapsulation for spent nuclear fuel storage |
| DE2830111C2 (de) * | 1978-07-08 | 1984-01-19 | Transnuklear Gmbh, 6450 Hanau | Deckelkonstruktion für Abschirmbehälter zum Transport und zur Lagerung bestrahtler Brennelemente |
| FR2432752B1 (fr) * | 1978-08-03 | 1985-10-18 | Gagneraud Francis | Procede d'enrobage de dechets radioactifs en vue d'assurer le transport et le stockage en toute securite |
| JPS57960A (en) * | 1980-06-04 | 1982-01-06 | Takuya Yura | Tricycle |
| GB2076582B (en) * | 1981-05-13 | 1983-06-02 | Nukem Gmbh | A process for embedding radioactive waste in a metal matrix |
-
1981
- 1981-03-20 SE SE8101778A patent/SE425707B/sv not_active IP Right Cessation
-
1982
- 1982-03-10 DE DE8282101891T patent/DE3267356D1/de not_active Expired
- 1982-03-10 EP EP82101891A patent/EP0061067B1/de not_active Expired
- 1982-03-17 ES ES510536A patent/ES510536A0/es active Granted
- 1982-03-17 US US06/358,899 patent/US4491540A/en not_active Expired - Lifetime
- 1982-03-18 JP JP57043681A patent/JPS57168200A/ja active Granted
- 1982-03-19 CA CA000398902A patent/CA1190332A/en not_active Expired
- 1982-03-19 FI FI820964A patent/FI72008C/fi not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE8101778L (fi) | 1982-09-21 |
| EP0061067A1 (de) | 1982-09-29 |
| JPH0245839B2 (fi) | 1990-10-11 |
| FI820964L (fi) | 1982-09-21 |
| EP0061067B1 (de) | 1985-11-13 |
| JPS57168200A (en) | 1982-10-16 |
| ES8402111A1 (es) | 1984-01-01 |
| FI72008C (fi) | 1987-03-09 |
| ES510536A0 (es) | 1984-01-01 |
| US4491540A (en) | 1985-01-01 |
| SE425707B (sv) | 1982-10-25 |
| DE3267356D1 (en) | 1985-12-19 |
| CA1190332A (en) | 1985-07-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI72008B (fi) | Saett att innesluta utbraenda kaernbraenslestavar i en behaollare av koppar | |
| CA1270073A (en) | Encapsulation of waste material | |
| JPS59138997A (ja) | 放射性廃棄物の収容方法及びその容器 | |
| JP5882453B2 (ja) | 有害廃棄物を保管するための容器 | |
| CA1191624A (en) | Container for the interim and long-term storage of radioactive material | |
| GB1590108A (en) | Method of treating radioactive waste | |
| US4115311A (en) | Nuclear waste storage container with metal matrix | |
| EP0044381B1 (en) | Method for treating radioactive material and container for enclosing such material | |
| GB2110153A (en) | Container for transporting and/or storing nuclear reactor fuel elements | |
| US4204975A (en) | Method and apparatus for encapsulating radioactively contaminated lumps or granular material in metal | |
| EP0420719B1 (en) | Method of evacuating radioactive waste treating container to vacuum | |
| FR2502381A1 (fr) | Procede pour enrober des matieres solides contenant des matieres radio-actives ou contaminees par radio-activite, provenant d'installations nucleaires, dans une matrice destinee au stockage definitif | |
| JP6282677B2 (ja) | 有害廃棄物を保管する充填容器および方法 | |
| RU2557110C1 (ru) | Разработка модульного комплекса технологического оборудования для хранения опасных отходов | |
| RU2113023C1 (ru) | Способ упаковки отработанного ядерного топлива | |
| US5044911A (en) | Apparatus for injection casting metallic nuclear energy fuel rods | |
| AU597385B2 (en) | Encapsulation of waste materials | |
| DE3842353C1 (fi) | ||
| JP2002239721A (ja) | 溶接方法および金属密閉容器の製造方法 | |
| JP6615152B2 (ja) | 有害廃棄物を封止可能な容器内に移送するための充填デバイス、システム、および方法 | |
| Loennerberg et al. | Encapsulation and Handling of Spent Nuclear Fuel for Final Disposal. 1. Welded Copper Canisters. 2. Pressed Copper Canisters(HIPOW). 3. BWR Channels in Concrete | |
| KR20240046024A (ko) | 방사성 폐기물의 고화 방법 | |
| AU592669B2 (en) | Encapsulation of waste materials | |
| JPH02196999A (ja) | 使用済核燃料被覆管の減容処理方法 | |
| JPS60142298A (ja) | 放射性またはその他の危検な微分子状の物質を封じ込める方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed |
Owner name: ASEA AKTIEBOLAG |