JPH0376880B2 - - Google Patents
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- JPH0376880B2 JPH0376880B2 JP59139249A JP13924984A JPH0376880B2 JP H0376880 B2 JPH0376880 B2 JP H0376880B2 JP 59139249 A JP59139249 A JP 59139249A JP 13924984 A JP13924984 A JP 13924984A JP H0376880 B2 JPH0376880 B2 JP H0376880B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
- G21F9/28—Treating solids
- G21F9/30—Processing
- G21F9/301—Processing by fixation in stable solid media
- G21F9/302—Processing by fixation in stable solid media in an inorganic matrix
- G21F9/305—Glass or glass like matrix
-
- 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
- G21F9/34—Disposal of solid waste
- G21F9/36—Disposal of solid waste by packaging; by baling
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は放射性ガラス融液を金属容器へ充てん
し、この中で冷却する、金属容器内に放射性核分
裂生成物を含むガラスブロツクを製造する方法お
よび装置に関する。
し、この中で冷却する、金属容器内に放射性核分
裂生成物を含むガラスブロツクを製造する方法お
よび装置に関する。
使用済燃料要素を再処理する際、高活性核分裂
生成物濃縮液の形の高活性排棄物が発生する。こ
の核分裂生成物濃縮液は適当なガラス化法によつ
て固化される。ガラス形成材料の添加によつて放
射性物質をガラス溶解炉内でガラスに溶解する。
放射性ガラス融液はガラス溶解炉から特殊鋼の金
属容器いわゆる鋼鋳型に充てんされる。形成され
たガラスブロツクの冷却および凝固ならびに場合
により長い表面貯蔵の後、ガラスを充てんしたこ
の鋼鋳型は最終貯蔵所に送らなければならない。
生成物濃縮液の形の高活性排棄物が発生する。こ
の核分裂生成物濃縮液は適当なガラス化法によつ
て固化される。ガラス形成材料の添加によつて放
射性物質をガラス溶解炉内でガラスに溶解する。
放射性ガラス融液はガラス溶解炉から特殊鋼の金
属容器いわゆる鋼鋳型に充てんされる。形成され
たガラスブロツクの冷却および凝固ならびに場合
により長い表面貯蔵の後、ガラスを充てんしたこ
の鋼鋳型は最終貯蔵所に送らなければならない。
従来の技術
ガラス溶解炉から鋼容器を充てんする際主とし
て３つの方法が公知である： 底部流出系、溢流系、吸出法。
て３つの方法が公知である： 底部流出系、溢流系、吸出法。
底部流出系は原則として炉底の孔からなり、こ
の孔の中でガラスを冷却によつて凝固させ、また
は加熱によつて溶解することができる。炉底の孔
の中のガラスを溶解すると、流出するガラス融液
は炉の下にある鋼容器を充てんする。
の孔の中でガラスを冷却によつて凝固させ、また
は加熱によつて溶解することができる。炉底の孔
の中のガラスを溶解すると、流出するガラス融液
は炉の下にある鋼容器を充てんする。
溢流系の場合、融液はとくに側壁に孔を有する
溶解炉の第２室を介して排出される。第２室は炉
底で溶解炉の主室と結合する。一定の融液面を超
えると、ガラスは側壁の孔から水平の溢流管を通
つて鋼鋳型へ流入する。
溶解炉の第２室を介して排出される。第２室は炉
底で溶解炉の主室と結合する。一定の融液面を超
えると、ガラスは側壁の孔から水平の溢流管を通
つて鋼鋳型へ流入する。
吸出法の場合、真空気密に閉鎖した鋼容器内は
減圧に排気される。鋼容器に備えた閉鎖した吸引
管をガラス融液へ上から挿入した後、吸引管閉鎖
部が溶解して鋼容器内の減圧のためガラス融液は
閉鎖した貯蔵容器へ吸引される。
減圧に排気される。鋼容器に備えた閉鎖した吸引
管をガラス融液へ上から挿入した後、吸引管閉鎖
部が溶解して鋼容器内の減圧のためガラス融液は
閉鎖した貯蔵容器へ吸引される。
発明が解決しようとする問題点
鋼鋳型内のガラスブロツク製造の際の困難はガ
ラスがクラツクを形成しやすいことにある。冷却
期の間にガラスブロツク中にクラツクが発生す
る。このガラスブロツク中のクラツク形成を最小
にするため多数の研究が行われた。
ラスがクラツクを形成しやすいことにある。冷却
期の間にガラスブロツク中にクラツクが発生す
る。このガラスブロツク中のクラツク形成を最小
にするため多数の研究が行われた。
クラツク形成を最小にするため鋼容器の中央に
核分裂生成物を含むガラス融液の注型前に金属構
造からなる充てん要素を挿入する方法が提案され
た（西独公開特許公報第2846845号参照）。この充
てん要素は種々な形を有することができ、冷却期
に発生するガラスブロツク中の熱応力をほぼ消滅
させるように作用し、かつ鋼容器の壁に対する高
い熱導出を可能にする。この方法による結果は不
満足であつた。さらにガラスブロツクの外側ゾー
ンに無制御のクラツク発成が認められた。
核分裂生成物を含むガラス融液の注型前に金属構
造からなる充てん要素を挿入する方法が提案され
た（西独公開特許公報第2846845号参照）。この充
てん要素は種々な形を有することができ、冷却期
に発生するガラスブロツク中の熱応力をほぼ消滅
させるように作用し、かつ鋼容器の壁に対する高
い熱導出を可能にする。この方法による結果は不
満足であつた。さらにガラスブロツクの外側ゾー
ンに無制御のクラツク発成が認められた。
本発明の目的は金属容器内で冷却の際発生する
ガラスブロツクのクラツクをさらに減少しうる、
金属容器に放射性ガラス融液を充てんする方法を
得ることである。
ガラスブロツクのクラツクをさらに減少しうる、
金属容器に放射性ガラス融液を充てんする方法を
得ることである。
問題点を解決するための手段
この目的は本発明により特許請求の範囲第１項
の特徴部に記載の特徴によつて解決される。
の特徴部に記載の特徴によつて解決される。
本発明の方法によりほとんどクラツチのないガ
ラスブロツクが得られた。この著しい改善は本発
明による手段の協力作用によるものである。
ラスブロツクが得られた。この著しい改善は本発
明による手段の協力作用によるものである。
改善はまず金属容器の炭素被覆とともに断熱容
器内でのガラスブロツクの遅い冷却に帰せられ
る。
器内でのガラスブロツクの遅い冷却に帰せられ
る。
炭素被覆は凝固したガラスが金属容器壁に固着
するのを防ぐと考えられる。それによつてガラス
と金属容器壁の間の可動性が維持される。金属容
器壁との相互作用により発生するガラスブロツク
中のシヤ応力および引張り応力はそれによつて著
しく低下する。
するのを防ぐと考えられる。それによつてガラス
と金属容器壁の間の可動性が維持される。金属容
器壁との相互作用により発生するガラスブロツク
中のシヤ応力および引張り応力はそれによつて著
しく低下する。
断熱収容容器内に金属容器を配置することによ
りガラスブロツクの冷却速度は簡単に遅くなる。
この徐冷によりガラスブロツク中の熱−機械的応
力の発生が避けられる。これはガラスがまだ完全
に凝固していない転移温度の範囲に長時間存在す
ることによる。
りガラスブロツクの冷却速度は簡単に遅くなる。
この徐冷によりガラスブロツク中の熱−機械的応
力の発生が避けられる。これはガラスがまだ完全
に凝固していない転移温度の範囲に長時間存在す
ることによる。
特許請求の範囲第２および３項には金属容器の
有利な内面被覆が提案される。黒鉛および無定形
炭素は非常に良好な熱伝導度を有する。黒鉛分離
層は大きい技術的困難なく鋼鋳型の内面にスプレ
ーすることができる。
有利な内面被覆が提案される。黒鉛および無定形
炭素は非常に良好な熱伝導度を有する。黒鉛分離
層は大きい技術的困難なく鋼鋳型の内面にスプレ
ーすることができる。
黒鉛分離層は黒鉛シートによるライニングによ
つて製造することもできる。
つて製造することもできる。
無定形炭素の使用により無定形炭素が腐食およ
びエロージヨンにきわめて安定である利点を使用
することができる。無定形炭素はセラミツク融液
およびガラスにぬれない。さらに優れた温度変化
安定性を有する。
びエロージヨンにきわめて安定である利点を使用
することができる。無定形炭素はセラミツク融液
およびガラスにぬれない。さらに優れた温度変化
安定性を有する。
充てん過程の間、鋳型を特許請求の範囲第４項
記載の特徴により処理すれば、黒鉛または炭素ラ
イニングの燃焼は確実に避けられる。もちろん金
属容器のこのようなパージなしに充てん過程を実
施することもできる。というのは燃焼の際発生す
るCO2が、その密度が空気より大きいため炭素ま
たは黒鉛ライニングの引続く燃焼を阻止するから
である。それゆえ底部流出系または溢流系による
充てん法の場合、単に炭素または黒鉛被覆を厚く
形成しなければならない。吸出法の場合、空気酸
素が存在しないので、この問題は生じない。すな
わち燃焼が発生しない。
記載の特徴により処理すれば、黒鉛または炭素ラ
イニングの燃焼は確実に避けられる。もちろん金
属容器のこのようなパージなしに充てん過程を実
施することもできる。というのは燃焼の際発生す
るCO2が、その密度が空気より大きいため炭素ま
たは黒鉛ライニングの引続く燃焼を阻止するから
である。それゆえ底部流出系または溢流系による
充てん法の場合、単に炭素または黒鉛被覆を厚く
形成しなければならない。吸出法の場合、空気酸
素が存在しないので、この問題は生じない。すな
わち燃焼が発生しない。
本発明は特許請求の範囲第１項記載の方法を実
施する装置にも関する。この装置は主として放射
性ガラス融液を収容する金属容器および金属容器
を包囲する断熱性収容容器からなる。このような
装置は特許請求の範囲第５および６項に開示され
る。
施する装置にも関する。この装置は主として放射
性ガラス融液を収容する金属容器および金属容器
を包囲する断熱性収容容器からなる。このような
装置は特許請求の範囲第５および６項に開示され
る。
作 用
本発明により金属容器へ注型したほぼクラツク
なしのガラスブロツクが得られる。ガラスブロツ
ク凝固および冷却後の高放射性排棄物の熱放出に
基く加熱も、本発明の方法または本発明の装置に
より内面被覆が摩擦低下に作用し、かつガラスと
鋳型の間の可動性が生ずるので、ガラスブロツク
の外表面に無制御にクラツクが発生することはな
い。
なしのガラスブロツクが得られる。ガラスブロツ
ク凝固および冷却後の高放射性排棄物の熱放出に
基く加熱も、本発明の方法または本発明の装置に
より内面被覆が摩擦低下に作用し、かつガラスと
鋳型の間の可動性が生ずるので、ガラスブロツク
の外表面に無制御にクラツクが発生することはな
い。
実施例
次に本発明の実施例を図面により説明する。
第１図にはガラス融液を収容および徐冷する装
置が略示される。装置は断熱性収容容器３を有す
る。この収容容器３は円筒壁５と１体に形成した
断熱底部４を有する。円筒開口の上に同様断熱し
た閉鎖ぶた６がある。閉鎖ぶた６、円筒壁５およ
び底部４はそれぞれ２重壁を備え、その間に断熱
材７たとえば酸化アルミニウム繊維が充てんされ
る。
置が略示される。装置は断熱性収容容器３を有す
る。この収容容器３は円筒壁５と１体に形成した
断熱底部４を有する。円筒開口の上に同様断熱し
た閉鎖ぶた６がある。閉鎖ぶた６、円筒壁５およ
び底部４はそれぞれ２重壁を備え、その間に断熱
材７たとえば酸化アルミニウム繊維が充てんされ
る。
ガラス融液８を収容する鋼容器９は円形断面を
有し、そは直径は鋼容器９を配置する収容容器３
の内径より少し小さい。鋼容器９は収容容器３の
底部に立ち、かつ高い上げ底１１を有し、それに
よつて支持面としてのリング状周縁１２が形成さ
れる。鋼容器９内へ放射性ガラス融液８が充てん
される。充てん高さは１３で示される。
有し、そは直径は鋼容器９を配置する収容容器３
の内径より少し小さい。鋼容器９は収容容器３の
底部に立ち、かつ高い上げ底１１を有し、それに
よつて支持面としてのリング状周縁１２が形成さ
れる。鋼容器９内へ放射性ガラス融液８が充てん
される。充てん高さは１３で示される。
第２図には鋼容器壁の拡大断面が示される。鋼
容器の内面に黒鉛シート１４が配置され、このシ
ートは鋼容器９にガラス融液８を充てんした後、
ガラス融液８と鋼容器内壁の間に存在する。鋼容
器内壁とガラス融液は互いに接触しない。
容器の内面に黒鉛シート１４が配置され、このシ
ートは鋼容器９にガラス融液８を充てんした後、
ガラス融液８と鋼容器内壁の間に存在する。鋼容
器内壁とガラス融液は互いに接触しない。
方法例
長さ1200mm、直径298mmの材料No.DIN1.4306か
らなる特殊鋼容器９を断熱性収容容器３の底部上
に配置する。鋼容器９の内面は厚さ0.5mmの黒鉛
シート１４でライニングしてある。装置をふたな
しで溶解炉の下に配置する。鋼容器が溶解炉の底
部流出孔まで達するように装置を上昇する。底部
流出孔の閉鎖部が溶解した後、鋼容器にガラス融
液約145Kgが約90分で充てんされた。底部流出孔
を凝固させた後、装置を降下し、断熱ぶた６をか
ぶせ、装置を貯蔵場所に送つた。鋼容器９は３日
間断熱性収容容器３内に留めた。鋼容器９の壁温
はこの間に約850℃から80℃に降下した。ガラス
ブロツクの中心温度はその際1050℃から100℃に
降下した。
らなる特殊鋼容器９を断熱性収容容器３の底部上
に配置する。鋼容器９の内面は厚さ0.5mmの黒鉛
シート１４でライニングしてある。装置をふたな
しで溶解炉の下に配置する。鋼容器が溶解炉の底
部流出孔まで達するように装置を上昇する。底部
流出孔の閉鎖部が溶解した後、鋼容器にガラス融
液約145Kgが約90分で充てんされた。底部流出孔
を凝固させた後、装置を降下し、断熱ぶた６をか
ぶせ、装置を貯蔵場所に送つた。鋼容器９は３日
間断熱性収容容器３内に留めた。鋼容器９の壁温
はこの間に約850℃から80℃に降下した。ガラス
ブロツクの中心温度はその際1050℃から100℃に
降下した。
発明の効果
黒鉛ライニングによつて金属とガラスの間の固
着が避けられた。断熱性収容容器内の鋼容器の徐
冷により許容外熱応力の発生が避けられた。得ら
れたガラスブロツクには最少のクラツクしか認め
られなかつた。
着が避けられた。断熱性収容容器内の鋼容器の徐
冷により許容外熱応力の発生が避けられた。得ら
れたガラスブロツクには最少のクラツクしか認め
られなかつた。
第１図は本発明の装置の縦断面図、第２図は金
属容器壁一部の拡大断面図である。 ３……断熱性収容容器、４……底部、６……ふ
た、７……断熱材、８……ガラス融液、９……鋼
容器、１１……上げ底、１３……融液面。
属容器壁一部の拡大断面図である。 ３……断熱性収容容器、４……底部、６……ふ
た、７……断熱材、８……ガラス融液、９……鋼
容器、１１……上げ底、１３……融液面。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 放射性ガラス融液を金属容器へ充てんし、こ
の中で冷却する、金属容器内に放射性核分裂生成
物を含むガラスブロツクを製造する方法におい
て、金属容器の内面を充てん過程前に炭素材料で
被覆し、金属容器を断熱性収容容器内へ配置し、
次に金属容器にガラス溶解炉からくる放射性ガラ
ス融液を充てんし、充てんした金属容器を断熱性
収容容器内で徐冷することを特徴とする金属容器
内に放射性核分裂生成物を含むガラスブロツクを
製造する方法。 ２ 金属容器の内面を充てん過程前に黒鉛または
黒鉛シートでライニングする特許請求の範囲第１
項記載の方法。 ３ 金属容器の内面を充てん過程前に無定形炭素
で被覆する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４ 金属容器の充てんの間、この容器を不活性ガ
スで洗う特許請求の範囲第１項から第３項までの
いずれか１項に記載の方法。 ５ 放射性ガラス融液を金属容器へ充てんし、こ
の中で冷却する、金属容器内に放射性核分裂生成
物を含むガラスブロツクを製造する装置におい
て、断熱性収容容器３の内部空間に配置した金属
容器９を有し、この金属容器が内面に炭素被覆ま
たはライニング１４を備えていることを特徴とす
る金属容器内に放射性核分裂生成物を含むガラス
ブロツクを製造する装置。 ６ 断熱性収容容器３を断熱性閉鎖ぶた６で蔽い
うる特許請求の範囲第５項記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3324291A DE3324291C2 (de) | 1983-07-06 | 1983-07-06 | Verfahren zum Befüllen von Metallbehältern mit einer radioaktiven Glasschmelze und Vorrichtung zur Aufnahme einer radioaktiven Glasschmelze |
| DE3324291.7 | 1983-07-06 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6038699A JPS6038699A (ja) | 1985-02-28 |
| JPH0376880B2 true JPH0376880B2 (ja) | 1991-12-06 |
Family
ID=6203251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59139249A Granted JPS6038699A (ja) | 1983-07-06 | 1984-07-06 | 金属容器内に放射性核分裂生成物を含むガラスブロツクを製造する方法および装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4626382A (ja) |
| JP (1) | JPS6038699A (ja) |
| BE (1) | BE899841A (ja) |
| BR (1) | BR8403341A (ja) |
| DE (1) | DE3324291C2 (ja) |
| FR (1) | FR2548820B1 (ja) |
| GB (1) | GB2146165B (ja) |
Families Citing this family (8)
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