FR2942346A1 - Waste i.e. radioactive waste, eliminating method, involves launching waste protected thermally beyond atmosphere at destination of sun with specific speed allowing waste to escape at terrestrial attraction - Google Patents

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    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/28Treating solids
    • G21F9/34Disposal of solid waste

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Abstract

The method involves thermally protecting waste such as radioactive waste (2), by a superconductive coating after cooling the waste at a very low temperature that is lower than 1 degree Kelvin. The waste protected thermally beyond an atmosphere at a destination of the sun is launched with a specific speed allowing the waste to escape at terrestrial attraction. An isolated coating of a reflective final coating is covered. An independent claim is also included for an installation for elimination of waste, comprising a horizontal tube.

Description

La présente invention concerne un procédé et une installation d'élimination de déchets, de manière définitive, tels que notamment des déchets radioactifs, toxiques, ... On sait que la gestion des déchets est devenue un enjeu de so- ciété important en raison des risques encourus par les populations et des nuisances environnementales produites. Si les déchets qualifiés d'usuels sont maintenant traités par des filières techniques de plus en plus maîtrisées sans réel risque majeur, en respectant au mieux environnement et population, en revanche, il n'en va pas de même lorsqu'il s'agit de déchets qualifiés d'ultimes (radioactifs, toxiques, chimiques, ...) définis comme n'étant pas recyclables ou valorisables de manière énergétique à partir des techniques actuellement connues. En effet, ces déchets ultimes sont amenés dans des sites de stockage réglementés strictement dans lesquels ils sont généralement enfouis directement ou indirectement après agencement dans des conteneurs spécifiques et/ou traitements préalables particuliers, comme la vitrification pour certains déchets nucléaires, et ce, à de grandes profondeurs et dans des sols adéquats stables. Cependant, si ces sites de stockage permettent de régler sur le court terme et relativement en toute sécurité les problèmes inhérents au stockage de ces matières dangereuses (au moins pour celles à vie courte), en revanche, sur le moyen et le long terme, l'intégrité des installations et structures des sites ne peut être garantie totalement et, donc, celle des déchets ultimes entreposés avec les conséquences pour les populations futures. Il convient également d'envisager les risques potentiels de catastrophes naturelles (séismes, inondations, ..) pouvant survenir et endom- mager les sites même si ces derniers se trouvent actuellement dans des zones protégées . Par ailleurs, comme les quantités de ces déchets ultimes produits ne cessent d'augmenter, la recherche de nouveaux sites est inévitable, ce qui pose des problèmes vis-à-vis des populations locales qui ne souhaitent pas avoir à proximité de telles installations. Aussi, il existe un réel besoin de trouver d'autres solutions complémentaires à ces sites de stockage, au moins en ce qui concerne les déchets dangereux hautement toxiques, du type radioactif notamment. The present invention relates to a method and a waste disposal facility, in a definitive manner, such as in particular radioactive, toxic waste, etc. It is known that waste management has become an important social issue because of risks to the population and environmental nuisances. If the waste described as usual is now treated by technical fields more and more controlled without real major risk, while respecting the environment and population, on the other hand, it is not the same when it comes to wastes classified as ultimate (radioactive, toxic, chemical, ...) defined as not being recyclable or recoverable in an energetic way from currently known techniques. In fact, these ultimate wastes are brought to strictly regulated storage sites in which they are generally buried directly or indirectly after arrangement in specific containers and / or particular prior treatments, such as vitrification for certain nuclear waste, and this, to great depths and in adequate stable soils. However, while these storage sites provide a relatively short-term and relatively safe solution to the storage problems of these hazardous materials (at least for short-lived ones), in the medium and long-term integrity of site facilities and structures can not be fully guaranteed and, therefore, that of ultimate waste stored with consequences for future populations. It is also important to consider the potential risks of natural disasters (earthquakes, floods, etc.) that may occur and damage sites even if they are currently in protected areas. In addition, as the quantities of this final waste products are increasing, the search for new sites is inevitable, which poses problems vis-à-vis the local populations who do not want to have such facilities nearby. Also, there is a real need to find other complementary solutions to these storage sites, at least with regard to highly toxic hazardous waste, including radioactive type.

Certes, on a également pensé à envoyer les déchets radioactifs dans l'espace. Mais si l'idée est séduisante, celle-ci implique l'utilisation et la perte éventuelle d'une fusée contenant lesdits déchets à chaque mission, ce qui est un risque inenvisageable. La présente invention a pour but de pallier les inconvénients ci- dessus liés à l'envoi des déchets dans l'espace. A cet effet, le procédé pour éliminer des déchets, tels que des déchets radioactifs, par le lancement de ceux-ci dans l'espace, est remarquable, selon l'invention, en ce qu'il consiste à protéger thermiquement lesdits déchets et à lancer lesdits déchets protégés thermiquement au-delà de l'atmosphère, avec une vitesse leur permettant d'échapper à l'attraction terrestre. Ainsi, comme les déchets sont thermiquement protégés, ils traversent les différentes couches de l'atmosphère en conservant leur intégrité, sans risque d'échauffement en évitant leur vaporisation ou désagrégation et la pollution de l'environnement. De plus, le procédé de l'invention s'affranchit des problèmes ci-dessus liés à l'envoi d'une fusée ou autre engin spatial pour emporter les déchets dans l'espace, puisque seuls ces derniers sont lancés depuis le sol dans l'espace où ils sont avantageuse- ment et naturellement incinérés, dans le soleil, qui est, de fait, pour cause de gravitation, leur destination finale. De préférence, la protection thermique desdits déchets consiste à les refroidir à une très basse température inférieure à 1 °K. Of course, we have also thought of sending radioactive waste into space. But if the idea is attractive, it involves the use and possible loss of a rocket containing the waste at each mission, which is an unthinkable risk. The present invention aims to overcome the above disadvantages related to the shipment of waste in space. For this purpose, the process for eliminating waste, such as radioactive waste, by launching them in space, is remarkable, according to the invention, in that it consists in thermally protecting said waste and in launching said thermally protected waste beyond the atmosphere, with a speed allowing them to escape the terrestrial attraction. Thus, as the waste is thermally protected, they cross the different layers of the atmosphere while maintaining their integrity, without risk of heating by avoiding their vaporization or disintegration and pollution of the environment. In addition, the method of the invention overcomes the above problems related to the sending of a rocket or other spacecraft to take the waste into space, since only the latter are launched from the ground into the ground. the space where they are favorably and naturally incinerated, in the sun, which is, in fact, because of gravitation, their final destination. Preferably, the thermal protection of said waste consists in cooling them to a very low temperature of less than 1 ° K.

Ainsi, grâce au refroidissement du déchet à éliminer à une telle température, on se trouve avantageusement dans la plage d'application du troisième principe de la thermodynamique qui stipule, brièvement, que l'entropie d'un système tend vers zéro quand la température absolue tend vers zéro, ce qui se traduit par une chaleur massique tendant vers zéro avec la température. De la sorte, un corps (déchet) très froid, refroidi à une température inférieure au degré Kelvin, ne se réchauffe pas même s'il se déplace à une vitesse très grande (supérieure à la vitesse de libération de l'attraction terrestre, c'est-à-dire au moins 11 kmls) dans les couches atmosphériques plus ou moins denses, en engendrant des températures de plusieurs milliers de °K à leur contact . D'après le troisième principe de la thermodynamique, ce corps ne sera sujet ni à la conduction, ni à la convection, mais, en revanche, il sera soumis aux radiations. On remarque aussi que, à de très grandes vitesses, le temps de traversée de l'atmosphère par le déchet est inférieur à quelques secondes (de l'ordre de 3 à 4 secondes) si bien que, même si les échanges thermiques établis entre le déchet à une telle vitesse et l'air sont différents de ceux en conditions habituelles, le déchet ne fondra pas et qu'aucune vaporisation ne se produira. Thus, by cooling the waste to be removed at such a temperature, it is advantageously within the range of application of the third principle of thermodynamics which states, briefly, that the entropy of a system tends to zero when the absolute temperature tends to zero, which results in a mass heat tending to zero with temperature. In this way, a very cold body (waste), cooled to a temperature below the Kelvin degree, does not heat up even if it moves at a very high speed (greater than the speed of release of the Earth's gravitational attraction). at least 11 km / s) in the more or less dense atmospheric layers, generating temperatures of several thousand ° K upon contact. According to the third principle of thermodynamics, this body will be subject neither to conduction nor to convection, but, on the other hand, it will be subjected to radiation. It is also noted that, at very high speeds, the passage time of the atmosphere through the waste is less than a few seconds (of the order of 3 to 4 seconds) so that, even if the thermal exchanges established between the waste at such a speed and air are different from those in usual conditions, the waste will not melt and no vaporization will occur.

De préférence, on refroidit lesdits déchets à une température de l'ordre de 1 °mK. Ainsi, on se trouve très proche du zéro absolu optimisant l'intégrité des déchets refroidis à éliminer lancés dans l'espace à destination du soleil. Preferably, said waste is cooled to a temperature of the order of 1 ° mK. Thus, one is very close to the absolute zero optimizing the integrity of the waste cooled to eliminate launched in the space towards the sun.

Et, pour obtenir une sécurité totale du lancement des déchets durant la traversée des couches atmosphériques sans risque de polluer l'environnement, la protection thermique desdits déchets en les portant à une température inférieure à 1 °K consiste, de plus, à les enrober d'un re- vêtement thermiquement isolant ayant une chaleur massique inférieure à celle desdits déchets. En effet, on sait que la chaleur massique C d'un corps conducteur (comme les déchets métalliques) à pression constante, s'écrit sous la forme C = aT3 + bT où a et b sont des coefficients mesurables et T la température tandis que, pour un corps isolant (comme le revêtement thermiquement isolant), la chaleur massique C s'écrit sous la forme C = aT3. Ainsi, lorsque la température T est inférieure à 1 °K (0 <T< 1), on a T3 < T. Ainsi, la chaleur massique du revêtement isolant est encore plus faible que celle des déchets, le revêtement isolant ne se réchauffant pas et empêchant les déchets de se réchauffer. And, to obtain a total safety of the launch of the waste during the passage of the atmospheric layers without risk of polluting the environment, the thermal protection of said waste by bringing them to a temperature lower than 1 ° K consists, moreover, to coat them with a thermally insulating coating having a lower specific heat than said waste. Indeed, it is known that the specific heat C of a conductive body (like metal waste) at constant pressure, is written in the form C = aT3 + bT where a and b are measurable coefficients and T the temperature while for an insulating body (like the thermally insulating coating), the specific heat C is written as C = aT3. Thus, when the temperature T is less than 1 ° K (0 <T <1), we have T3 <T. Thus, the specific heat of the insulating coating is even lower than that of the waste, the insulating coating not heating up. and preventing waste from warming up.

Pour éviter les problèmes dus au rayonnement engendré par la traversée des déchets dans l'air, le procédé consiste à recouvrir ledit revête-ment isolant d'un revêtement final réfléchissant. En outre, en fonction du dispositif de lancement utilisé, comme on le verra ci-après, on peut recouvrir lesdits déchets protégés thermique- ment d'un revêtement supraconducteur. L'invention concerne également une installation d'élimination de déchets, notamment radioactifs, destinée à mettre en oeuvre le procédé défini ci-dessus. A cette fin, l'installation d'élimination de déchets est remarquable, selon l'invention, en ce qu'elle comprend un dispositif de lan- cernent du type canon, à l'intérieur duquel sont placés lesdits déchets thermiquement protégés et qui est susceptible d'imprimer à ces derniers, de manière électromagnétique, une vitesse leur permettant d'échapper à l'attraction terrestre, selon une trajectoire dirigée vers le soleil. To avoid the problems due to the radiation generated by the passage of waste in the air, the method consists in covering said insulating coating with a reflective final coating. In addition, depending on the launching device used, as will be seen below, it is possible to cover said thermally protected waste with a superconducting coating. The invention also relates to a waste disposal facility, particularly radioactive, for implementing the method defined above. To this end, the waste disposal installation is remarkable, according to the invention, in that it comprises a device of the barrel type, inside which are placed said thermally protected waste and which is capable of electromagnetically impressing them with a speed enabling them to escape from the earth's gravitational attraction, following a path directed towards the sun.

Ainsi, l'utilisation d'un dispositif de lancement à canon rend l'installation, d'une part, financièrement possible puisqu'il évite la perte d'un lanceur spatial à chaque tir de déchets et, d'autre part, technique-ment fiable avec une sécurité quasi-totale puisque son seul mode de panne sera de ne pas pouvoir tirer le déchet en cas de dysfonctionnement, ce qui n'engendre pas de pollution environnante. Certes, on ne peut complètement écarter une panne où le déchet ne serait pas envoyé par le canon à la vitesse appropriée, mais la probabilité d'occurrence de cet évènement est proche de zéro du fait que le dé- chet envoyé a une masse relativement faible (par exemple, inférieure à 20 g) à chaque tir, limitant la potentielle dissémination de matière radioactive dans l'atmosphère et que, pour cela, encore faudrait-il que la vitesse de sortie du canon soit extrêmement faible pour que cette matière retombe sur Terre. L'installation de l'invention à dispositif de lancement par canon atteint ainsi ses objectifs, tels qu'une sécurité optimale avec une fiabilité fonctionnelle et une absence de pollution terrestre. De préférence, lesdits déchets se présentent sous la forme de boulettes sphériques, à chaque tir dudit canon correspondant le lancement d'une boulette sphérique. Thus, the use of a gun launch device makes the installation, on the one hand, financially possible since it avoids the loss of a space launcher with each shot of waste and, on the other hand, technical- reliable with almost total security since its only mode of failure will be to not be able to pull the waste in case of malfunction, which does not cause environmental pollution. Of course, one can not completely rule out a failure where the waste would not be sent by the gun at the appropriate speed, but the probability of occurrence of this event is close to zero because the waste sent has a relatively low mass. (for example, less than 20 g) at each shot, limiting the potential release of radioactive material into the atmosphere and that, for this, it would still be necessary that the output speed of the gun is extremely low for this material to fall on Earth. The installation of the invention with a gun launching device thus achieves its objectives, such as optimum safety with functional reliability and an absence of terrestrial pollution. Preferably, said waste is in the form of spherical pellets, each shot of said barrel corresponding to the launching of a spherical pellet.

Dans un mode particulier de réalisation, ledit canon comprend un tube horizontal à paroi magnétique, à l'intérieur duquel règne le vide, ledit déchet thermiquement protégé à très basse température et recouvert d'un revêtement supraconducteur est chargé électriquement de manière à flot-ter à l'intérieur dudit tube par effet Meissner, et un champ électrique mo- bile est engendré pour accélérer ledit déchet au fur et à mesure de son déplacement dans ledit tube. Comme la longueur du canon peut être importante (plusieurs dizaines de mètres à quelques kilomètres de long selon le champ électrique appliqué), sa disposition horizontale est préférable et, pour éviter les pro- blèmes de résistance à l'air, le vide est fait dans le canon, et pour s'affranchir des problèmes de frottement, le déchet sphérique chargé, refroidi à une température inférieure à 1 °K et enrobé du revêtement supra-conducteur, peut alors flotter dans le tube à paroi magnétique par effet Meissner. Dans ce mode particulier de réalisation, l'extrémité de sortie dudit tube horizontal est agencée verticalement, tournée vers le haut, et comprend une zone de transition courbe soumise à un champ magnétique pour diriger progressivement ledit déchet accéléré verticalement. In a particular embodiment, said gun comprises a horizontal tube with a magnetic wall, inside which the vacuum prevails, said waste thermally protected at very low temperature and covered with a superconductive coating is electrically charged so as to float-ter within said tube by Meissner effect, and a movable electric field is generated to accelerate said waste as it moves in said tube. As the length of the gun can be large (several tens of meters to a few kilometers long depending on the applied electric field), its horizontal disposition is preferable and, to avoid problems of resistance to air, the vacuum is made in the barrel, and to overcome problems of friction, the spherical waste loaded, cooled to a temperature below 1 ° K and coated with the superconductive coating, can then float in the magnetic wall tube by Meissner effect. In this particular embodiment, the outlet end of said horizontal tube is arranged vertically, facing upwards, and comprises a curved transition zone subjected to a magnetic field for progressively directing said accelerated waste vertically.

Dans un autre mode particulier de réalisation, ledit canon comprend un tube vertical à l'intérieur duquel règne le vide, ledit déchet refroidi et thermiquement protégé est chargé électriquement, et un champ électrique mobile est engendré pour accélérer ledit déchet au fur et à me-sure de son déplacement dans ledit tube. L'utilisation d'un tel canon à tube vertical permet de s'affranchir de l'effet Meissner (suppression du revêtement supraconducteur) et du caractère magnétique du tube. Dans ces modes de réalisation, l'installation comporte un instrument de mesure de la charge électrique desdits déchets. Ainsi, si celle-ci est inférieure à la valeur souhaitée, le tir est interdit et le déchet rechargé. In another particular embodiment, said gun comprises a vertical tube inside which the vacuum prevails, said cooled and thermally protected waste is electrically charged, and a movable electric field is generated to accelerate said waste as and when required. sure of its displacement in said tube. The use of such a vertical tube gun eliminates the Meissner effect (removal of the superconductive coating) and the magnetic character of the tube. In these embodiments, the installation comprises an instrument for measuring the electrical charge of said waste. Thus, if it is lower than the desired value, shooting is prohibited and the waste reloaded.

Selon encore un autre mode de réalisation, le dispositif de lance-ment peut être un canon à rails parallèles, reliés à une source de courant et mis en contact entre eux par une barre transversale conductrice mobile ayant en son centre ledit déchet à éliminer thermiquement protégé, de sorte à induire un champ magnétique perpendiculaire au plan du courant circulant entre les rails et ladite barre et à engendrer ainsi une force de Laplace parallèle auxdits rails et accélérant ladite barre transversale. De tels canons à rails sont connus et permettent de lancer des projectiles à des vitesses supérieures à celle nécessaire pour vaincre l'attraction terres- tre lorsque la masse du corps à lancer est faible (quelques dizaines de grammes au plus), ce qui est le cas des déchets en question. Par ailleurs, l'installation comporte de plus un dispositif de mesure de la vitesse de sortie desdits déchets. Ainsi, si celle-ci est inférieure à la vitesse souhaitée, le tir suivant est interdit jusqu'à ce que les opérations de maintenance aient été effectuées. Cependant, comme cela a été précisé précédemment, la dangerosité du déchet tiré, (de faible masse) est quasi nulle, puisque la probabilité de retombée sur terre est quasi-nulle. Selon une autre caractéristique, l'installation peut aussi comporter un dispositif à laser pour ioniser ou réchauffer l'air se trouvant sur la trajectoire suivie par ledit déchet lancé de façon à améliorer sa pénétration dans l'atmosphère. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. La figure 1 représente schématiquement un exemple de réalisation de l'installation d'élimination de déchets mettant en oeuvre le procédé de l'invention, à l'aide d'un moyen de lancement à canon. La figure 2 est une coupe d'un déchet à éliminer par ladite installa- tion, sous forme sphérique. La figure 3 représente schématiquement un autre exemple de réalisation d'installation d'élimination des déchets. Dans l'exemple schématique de réalisation illustré sur la figure 1, l'installation d'élimination 1 des déchets 2 par leur envoi dans l'espace à destination du soleil comprend un dispositif de lancement 3 du type à canon 4 dont le tube 5 qui le constitue est agencé horizontalement avec une sortie verticale 6 vers le haut précédée d'une zone de transition courbe 7 selon un arc de cercle de 90°. Compte tenu de la longueur importante que peut avoir le canon pour envoyer le déchet avec une vitesse suffisante pour vaincre l'attraction terrestre et dont quelques exemples seront don-nés ultérieurement, le terme tube sous-entend un ensemble de tubes as-semblés. Au voisinage de l'entrée horizontale fermée 8 du tube, opposée à sa sortie verticale 6, se trouve le déchet à éliminer 2 qui est un déchet ultime et qui se présente sous la forme d'une boulette sphérique 10. Un mode de réalisation de celle-ci est montré sur la figure 2 en rapport avec le dispositif de lancement 3 à canon horizontal 4. Pour imprimer à la boulette sphérique 10 la vitesse souhaitée, telle qu'une vitesse supérieure à celle nécessaire pour échapper à l'attraction terrestre, c'est-à-dire au moins 1 1 km/s dans le vide, et éviter que celle-ci ne se vaporise ou se désagrège par son échauffement au contact des couches atmosphériques, l'installation 1, dans ce cas à canon horizontal 4, et la boulette elle-même 10 présentent des caractéristiques physiques spécifiques. Ainsi, comme le montre la figure 2, la boulette sphérique 10 de matière radioactive est, conformément à l'invention, protégée thermique-ment en raison de son contact par frottement avec les couches atmosphériques denses à une telle vitesse de lancement. Pour cela, la boulette est refroidie à une très basse température inférieure à 1 °K et, de préférence, sensiblement à 1 °mK pour les raisons évoquées précédemment, pour la mise en oeuvre du troisième principe de la thermodynamique, et elle est recouverte d'un revêtement métallique 11 qui, à cette température, va devenir supraconducteur. According to yet another embodiment, the launcher may be a parallel rail gun, connected to a current source and brought into contact with each other by a movable conductive transverse bar having at its center said thermally protected waste to be eliminated. , so as to induce a magnetic field perpendicular to the plane of the current flowing between the rails and said bar and thus to generate a Laplace force parallel to said rails and accelerating said crossbar. Such rail guns are known and can launch projectiles at speeds higher than that required to overcome the land attraction when the mass of the body to be cast is low (a few tens of grams at most), which is the case of the waste in question. Furthermore, the installation further comprises a device for measuring the output speed of said waste. Thus, if this is lower than the desired speed, the next shot is prohibited until the maintenance operations have been performed. However, as previously stated, the dangerousness of the waste drawn, (low mass) is almost zero, since the probability of fallout on earth is almost zero. According to another characteristic, the installation may also comprise a laser device for ionizing or heating the air lying on the path followed by said launched waste so as to improve its penetration into the atmosphere. The figures of the appended drawing will make it clear how the invention can be realized. In these figures, identical references designate similar elements. Figure 1 shows schematically an embodiment of the waste disposal installation implementing the method of the invention, using a gun launching means. Figure 2 is a section of a waste to be removed by said installation in spherical form. Figure 3 shows schematically another embodiment of a waste disposal facility. In the schematic embodiment illustrated in FIG. 1, the disposal installation 1 of the waste 2 by sending them into the space destined for the sun comprises a launch device 3 of the barrel type 4, the tube 5 of which the constituent is arranged horizontally with a vertical outlet 6 upwards preceded by a curved transition zone 7 in a circular arc of 90 °. Given the length of the barrel to send the waste at a speed sufficient to overcome the gravitational attraction and some examples will be donated later, the term tube means a set of tubes as-semblées. In the vicinity of the closed horizontal inlet 8 of the tube, opposite its vertical outlet 6, is the waste to be eliminated 2 which is an ultimate waste and which is in the form of a spherical pellet 10. An embodiment of this is shown in FIG. 2 in relation to the launch device 3 with horizontal barrel 4. To print the desired speed at the spherical pellet 10, such as a speed greater than that required to escape the earth's gravity, that is to say at least 1 1 km / s in the vacuum, and prevent it from vaporizing or disintegrating by its heating in contact with the atmospheric layers, the installation 1, in this case with horizontal barrel 4, and the pellet itself have specific physical characteristics. Thus, as shown in FIG. 2, the spherical pellet 10 of radioactive material is, according to the invention, thermally protected because of its frictional contact with the dense atmospheric layers at such a launching speed. For this, the pellet is cooled to a very low temperature of less than 1 ° K and, preferably, substantially at 1 ° mK for the reasons mentioned above, for the implementation of the third principle of thermodynamics, and is covered with a metal coating 11 which, at this temperature, will become superconducting.

Cela est particulièrement avantageux puisque, comme le tube 5 est horizontal, à l'exception de sa sortie verticale, et pour éviter son frottement dans celui-ci, la boulette peut être mise en suspension à l'intérieur du tube et flotter dans celui-ci par l'effet Meissner. Pour mettre en oeuvre celui-ci, la paroi au moins interne 12 du tube est évidemment ren- due magnétique, de sorte que, sous l'action du champ magnétique du tube et du caractère supraconducteur de la boulette refroidie, l'effet Meissner se produit et met cette dernière en lévitation . Par ailleurs, le vide est fait à l'intérieur du tube 5 du canon 4 par l'intermédiaire d'un dispositif externe non représenté ayant, à la sortie verticale du tube, un mécanisme à diaphragme ou autre à ouverture et fermeture commandables symbolisé en 14 sur la figure 1, et la boulette 10 est électriquement chargée. Une manière de charger la boulette est de la considérer comme l'une des armatures d'un condensateur sphérique et de l'isoler, pendant la charge, avec une céramique, de façon à augmenter la constante diélectrique entre les armatures. On obtient ainsi des charges électriques qui conviennent, à des tensions acceptables (quelques centaines de milliers de volts à quelques millions). Autour du revêtement métallique supraconducteur Il, est disposé un revêtement thermiquement isolant 15 avec une chaleur massique minimale, inférieure à celle de la boulette de déchets, de la manière précisée précédemment, participant ainsi activement à la protection thermique de la boulette refroidie lors de sa traversée dans l'atmosphère. Et ledit revête-ment thermiquement isolant 15 est à son tour recouvert d'un revêtement final réfléchissant au rayonnement thermique 16. Le lancement de la boulette sphérique radioactive à partir de l'installation décrite 1 se déroule de la façon suivante. La boulette 10 est placée à l'intérieur du tube 5 du canon 4, près de son entrée 8. Elle a par ailleurs une température de 1 °mK et est char- gée électriquement. Un dispositif ou instrument de mesure 17 contrôle la charge de celle-ci. Le vide est fait dans le tube. Par le champ magnétique engendré par le tube 5 et le caractère supraconducteur du revêtement Il, la boulette 10 flotte dans le tube par l'effet Meissner ainsi engendré. Elle est soumise alors à un champ électrique qui va l'accélérer de plus en plus le long du tube sans résistance de l'air comme l'indiquent les flèches F. Ce champ électrique est local et se déplace de façon synchrone avec la boulette. A l'issue de la phase horizontale , la boulette accélérée 10 entre dans une région à fort champ magnétique externe de manière à incurver sa trajectoire selon la zone de transition courbe 7 et se diriger ensuite verticalement vers le haut et sortir de l'extrémité 6 du tube du canon à la vitesse souhaitée. En sortie du tube, un dispositif de mesure 18 contrôle la vitesse du déchet. A titre d'exemple, la boulette sphérique 10 a un diamètre de 1,5 cm et sa masse est de l'ordre d'une vingtaine de grammes. Les déchets 2 peuvent être des actinides avec une masse volumique de 104 kg/m3. Le champ électrique peut varier entre 104 V/m et 106 V/m avec une charge électrique des boulettes de 0,01 C à 0,1 C en fonction de la longueur du tube envisagée. A titre d'exemple, avec une charge de 0,1 C et un champ électrique de 105 V/m, le tube a une longueur de l'ordre de six kilomètres. La vitesse atteinte par la boulette sphérique est de 27 km/s. Cette vitesse pourrait être bien entendu inférieure, le principal étant d'atteindre l'espace en dirigeant la boulette en direction du soleil pour y être incinérée. La traversée de l'atmosphère peut s'effectuer en un temps de l'ordre de 6 à 7 secondes avec des températures situées autour des 3500°K. Bien qu'il ne soit pas représenté sur les figures, on peut prévoir un dispositif à laser dont le faisceau est placé sur la trajectoire ou une partie de la trajectoire empruntée par les boulettes sphériques, notamment dans les couches denses de l'atmosphère. Ce faisceau permet d'ioniser ou de réchauffer l'air ciblé en vue d'améliorer la pénétration de l'atmosphère des boulettes sphériques et de réduire ainsi les frottements avec lesdites couches et donc les vitesses de sortie. Un autre mode de réalisation de l'installation, non représenté, consiste à agencer verticalement le dispositif de lancement 3 à canon 4. This is particularly advantageous since, as the tube 5 is horizontal, with the exception of its vertical outlet, and to avoid its friction in it, the pellet can be suspended inside the tube and float in it. this by the Meissner effect. In order to implement the latter, the at least internal wall 12 of the tube is obviously made magnetic, so that, under the action of the magnetic field of the tube and the superconducting nature of the cooled pellet, the Meissner effect is produces and puts the latter in levitation. Furthermore, the vacuum is made inside the tube 5 of the barrel 4 by means of an external device (not shown) having, at the vertical outlet of the tube, a diaphragm or other mechanism with a controllable opening and closing symbolized in FIG. 14 in Figure 1, and the pellet 10 is electrically charged. One way to charge the pellet is to consider it as one of the armatures of a spherical capacitor and isolate it, during charging, with a ceramic, so as to increase the dielectric constant between the plates. Thus, suitable electrical charges are obtained at acceptable voltages (a few hundred thousand volts to a few million). Around the superconducting metal coating 11, there is disposed a thermally insulating coating 15 with a minimum specific heat, lower than that of the waste pellet, in the manner specified above, thus actively participating in the thermal protection of the cooled pellet during its crossing. in the air. And said thermally insulating coating 15 is in turn covered by a final heat radiation reflective coating 16. The launch of the radioactive spherical pellet from the described installation 1 proceeds as follows. The pellet 10 is placed inside the tube 5 of the barrel 4, near its inlet 8. It also has a temperature of 1 ° mK and is electrically charged. A measuring device or instrument 17 controls the load thereof. The vacuum is made in the tube. By the magnetic field generated by the tube 5 and the superconducting character of the coating 11, the pellet 10 floats in the tube by the Meissner effect thus generated. It is then subjected to an electric field which will accelerate it more and more along the tube without air resistance as indicated by the arrows F. This electric field is local and moves synchronously with the pellet. At the end of the horizontal phase, the accelerated pellet 10 enters a region with a strong external magnetic field so as to curve its trajectory along the curved transition zone 7 and then to move vertically upwards and out of the end 6 barrel tube at the desired speed. At the outlet of the tube, a measuring device 18 controls the speed of the waste. By way of example, the spherical pellet 10 has a diameter of 1.5 cm and its mass is of the order of about twenty grams. The waste 2 may be actinides with a density of 104 kg / m3. The electric field can vary between 104 V / m and 106 V / m with an electric charge of the pellets from 0.01 C to 0.1 C depending on the length of the tube envisaged. For example, with a charge of 0.1 C and an electric field of 105 V / m, the tube has a length of the order of six kilometers. The speed reached by the spherical pellet is 27 km / s. This speed could of course be lower, the main one being to reach space by directing the dumpling towards the sun to be incinerated. The crossing of the atmosphere can be carried out in a time of about 6 to 7 seconds with temperatures around 3500 ° K. Although it is not shown in the figures, there can be provided a laser device whose beam is placed on the path or part of the path taken by the spherical pellets, especially in the dense layers of the atmosphere. This beam is used to ionize or heat the targeted air to improve the penetration of the atmosphere of the spherical pellets and thus reduce the friction with said layers and thus the output speeds. Another embodiment of the installation, not shown, consists in vertically arranging the launch device 3 to gun 4.

Le tube 5 du canon est alors rectiligne et vertical et cet agencement vertical n'implique plus de frottement entre les boulettes sphériques et le tube. De la sorte, l'effet Meissner n'a pas lieu d'être, entraînant la suppression du revêtement métallique supraconducteur et de la magnétisation de la paroi du tube. Avec un champ électrique de 106 V/m et une charge électrique de 0,01 C, le tube vertical a une hauteur de 650 m, et avec une charge électrique de 0,1 C et un champ électrique identique, sa hauteur atteint 65 m. Le dispositif de lancement 3 de l'installation 1 montrée sur la fi- gure 3 est un canon à rails 20. Les deux rails parallèles 21 sont reliés à un générateur électrique 22 et une barre conductrice transversale 23 relie perpendiculairement les deux rails 21 en formant ainsi le circuit électrique. La barre conductrice 23 est mobile le long des rails et porte en son centre le déchet à envoyer 2, à savoir la boulette sphérique radioactive 10 ther- miquement protégé par son refroidissement à très basse température et son enrobage du revêtement thermiquement isolant. Brièvement, lorsque le courant circule dans le circuit ainsi fermé, simultanément un champ magnétique orthogonal est induit, ce qui se traduit par une force de propulsion F (force de Laplace), parallèle aux rails, qui s'exerce sur la barre transversale 23 et, donc, sur la boulette sphérique 10. Celle-ci est alors accélérée continuellement le long des rails pour atteindre des vitesses d'éjection suffisantes pour s'affranchir de l'attraction terrestre et être envoyée dans l'espace, à destination du soleil. The tube 5 of the barrel is then rectilinear and vertical and this vertical arrangement no longer involves friction between the spherical pellets and the tube. In this way, the Meissner effect does not occur, leading to the suppression of the superconducting metal coating and the magnetization of the tube wall. With an electric field of 106 V / m and an electric charge of 0.01 C, the vertical tube has a height of 650 m, and with an electric charge of 0.1 C and an identical electric field, its height reaches 65 m . The launching device 3 of the installation 1 shown in FIG. 3 is a rail gun 20. The two parallel rails 21 are connected to an electric generator 22 and a transverse conducting bar 23 connects the two rails 21 perpendicularly by forming thus the electric circuit. The conducting bar 23 is movable along the rails and carries at its center the waste to be sent 2, namely the radioactive spherical ball 10 thermally protected by its cooling at a very low temperature and its coating of the thermally insulating coating. Briefly, when the current flows in the circuit thus closed, simultaneously an orthogonal magnetic field is induced, which results in a propulsion force F (Laplace force), parallel to the rails, which is exerted on the crossbar 23 and This is then accelerated continuously along the rails to achieve ejection speeds sufficient to overcome the earth's gravity and be sent into space, to the sun.

Claims (11)

REVENDICATIONS1. Procédé pour éliminer des déchets, tels que des déchets radioactifs, par le lancement de ceux-ci dans l'espace, caractérisé en ce qu'il consiste à protéger thermiquement lesdits déchets (2) et à lancer lesdits déchets protégés thermiquement au-delà de l'atmosphère à destination du soleil, avec une vitesse leur permettant d'échapper à l'attraction terrestre. REVENDICATIONS1. A method for removing waste, such as radioactive waste, by launching it in space, characterized in that it consists in thermally protecting said waste (2) and in launching said thermally protected waste beyond the atmosphere to the sun, with a speed to escape the gravitational pull. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la protection thermique desdits déchets (2) consiste à les refroidir à une très basse température, inférieure à 1 0K. 2. Method according to claim 1, characterized in that the thermal protection of said waste (2) is to cool them to a very low temperature, less than 1 0K. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on refroidit lesdits déchets (2) à une température de l'ordre de 1 °mK. 3. Method according to claim 2, characterized in that said waste (2) is cooled to a temperature of the order of 1 ° mK. 4. Procédé selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la protection thermique desdits déchets (2) en les portant à une température inférieure à 1 °K consiste, de plus, à les enrober d'un revêtement thermiquement isolant (1 4. Method according to one of claims 2 and 3, characterized in that the thermal protection of said waste (2) by bringing them to a temperature below 1 ° K is, in addition, to coat with a thermally insulating coating (1 5) ayant une chaleur massique inférieure à celle desdits déchets. 5. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il consiste à recouvrir ledit revêtement isolant (15) d'un revêtement final réfléchissant (16). 5) having a lower specific heat than said waste. 5. Method according to the preceding claim, characterized in that it consists in covering said insulating coating (15) with a reflective final coating (16). 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il consiste à recouvrir lesdits déchets (2) protégés thermiquement d'un revêtement supraconducteur (Il). 6. Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that it consists in covering said waste (2) thermally protected with a superconductive coating (II). 7. Installation d'élimination de déchets, notamment radioactifs, destinée à la mise en oeuvre du procédé tel que défini selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif de lancement (3) du type canon (4), à l'intérieur duquel sont placés lesdits déchets (2) thermi- quement protégés et qui est susceptible d'imprimer à ces derniers, de manière électromagnétique, une vitesse leur permettant d'échapper à l'attraction terrestre, selon une trajectoire à destination du soleil. 7. Installation for disposal of waste, especially radioactive, intended for the implementation of the method as defined in one of claims 1 to 6, characterized in that it comprises a launching device (3) of the barrel type. (4), inside which said thermally protected waste (2) is placed and which is capable of electromagnetically impressing them with a speed enabling them to escape the earth's gravity, according to a trajectory to the sun. 8. Installation selon la revendication précédente, caractérisée en ce que lesdits déchets se présentent sous la forme de boulettes sphériques (10), à chaque tir dudit canon correspondant le lancement d'une boulette sphérique. 8. Installation according to the preceding claim, characterized in that said waste is in the form of spherical pellets (10), each shot of said barrel corresponding to the launching of a spherical pellet. 9. Installation selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisée en ce que ledit canon (4) comprend un tube horizontal (5) à paroi magnétique à l'intérieur duquel règne le vide, en ce que ledit déchet (2) thermiquement protégé à très basse température et recouvert d'un revêtement supraconducteur (Il) est chargé électriquement de manière à flotter à l'intérieur dudit tube par effet Meissner, et en ce qu'un champ électrique mobile est engendré pour accélérer ledit déchet (2) au fur et à mesure de son déplacement dans ledit tube (5). 9. Installation according to one of claims 7 and 8, characterized in that said barrel (4) comprises a horizontal tube (5) with a magnetic wall inside which the vacuum prevails, in that said waste (2) thermally protected at very low temperature and covered with a superconductive coating (II) is electrically charged so as to float inside said tube by Meissner effect, and in that a movable electric field is generated to accelerate said waste (2) as it moves in said tube (5). 10. Installation selon la revendication précédente, caractérisée en ce que l'extrémité de sortie (6) dudit tube horizontal (5) est agencée verticalement et comprend une zone de transition courbe (7) soumise à un champ magnétique pour diriger progressivement ledit déchet accéléré verticalement. 10. Installation according to the preceding claim, characterized in that the outlet end (6) of said horizontal tube (5) is arranged vertically and comprises a curved transition zone (7) subjected to a magnetic field for progressively directing said accelerated waste. vertically. 11. Installation selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisée en ce que ledit canon (4) comprend un tube vertical (5) à l'intérieur duquel règne le vide, en ce que ledit déchet (2) refroidi et thermiquement protégé est chargé électriquement, et en ce qu'un champ élec- trique mobile est engendré pour accélérer ledit déchet au fur et à mesure de son déplacement dans ledit tube. 1 2. Installation selon l'une des revendications 7 à 1 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un instrument de mesure (17) de la charge électrique dudit déchet (2). 13. Installation selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisée en ce que ledit dispositif de lancement (3) est un canon (20) à rails parallèles (21), reliés à une source de courant (22) et mis en contact entre eux par une barre transversale conductrice mobile (23) ayant en son centre ledit déchet à éliminer (2) thermiquement protégé, de sorte à induire un champ magnétique perpendiculaire au plan du courant circulant entre les rails et ladite barre et à engendrer ainsi une force de Laplace parallèle auxdits rails et accélérant ladite barre transversale. 14. Installation selon l'une des revendications 7 à 13, 1 o caractérisée en ce qu'elle comporte, de plus, un dispositif de mesure de la vitesse de sortie (18) desdits déchets. 15. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte, de plus, un dispositif à laser pour io- 15 niser ou réchauffer l'air se trouvant sur la trajectoire suivie par ledit déchet. 11. Installation according to one of claims 7 and 8, characterized in that said barrel (4) comprises a vertical tube (5) inside which the vacuum prevails, in that said waste (2) cooled and thermally protected is electrically charged, and in that a movable electric field is generated to accelerate said waste as it moves in said tube. 1 2. Installation according to one of claims 7 to 1 1, characterized in that it comprises a measuring instrument (17) of the electric charge of said waste (2). 13. Installation according to one of claims 7 and 8, characterized in that said launching device (3) is a gun (20) with parallel rails (21), connected to a current source (22) and brought into contact between them by a movable conductive transverse bar (23) having at its center said thermally protected waste to be removed (2), so as to induce a magnetic field perpendicular to the plane of the current flowing between the rails and said bar and to thereby generate a force Laplace parallel to said rails and accelerating said crossbar. 14. Installation according to one of claims 7 to 13, 1 o characterized in that it further comprises a device for measuring the output speed (18) of said waste. 15. Installation according to any one of the preceding claims, characterized in that it further comprises a laser device for ionizing or heating air in the path followed by said waste.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0564651A1 (en) * 1991-10-30 1993-10-13 BAKANOV, Jury Alexandrovich Space module for disposal of radioactive waste
EP0612079A1 (en) * 1991-10-04 1994-08-24 BRYZHINSKY, Jury Vadimovich Method for disposal of radioactive waste in space
BE1009530A6 (en) * 1995-08-22 1997-04-01 Yelaguina Varvara Method to dispose of radioactive waste and other highly hazardous waste and unit for the use of same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0612079A1 (en) * 1991-10-04 1994-08-24 BRYZHINSKY, Jury Vadimovich Method for disposal of radioactive waste in space
EP0564651A1 (en) * 1991-10-30 1993-10-13 BAKANOV, Jury Alexandrovich Space module for disposal of radioactive waste
BE1009530A6 (en) * 1995-08-22 1997-04-01 Yelaguina Varvara Method to dispose of radioactive waste and other highly hazardous waste and unit for the use of same

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