KR100198834B1 - 핵폐기물의 저장모듈과 그 저장방법 - Google Patents

Abstract

핵 및 위험 폐기물에 대한 저장 모듈(10)에서의 사용을 위한 입상 충진재(36), 폐기물은 저장 모듈(10)내에 차례로 적층되는 폐기물용기(26)내에 패키지되며, 이것은 패기물 패키지 또는 패키지(26)와 모듈(10)의 내부측벽(16) 사이에 빈 공간을 생성하게 된다. 이 빈 공간을 메우고, 모듈(10)내에서 패기물용기(26)를 고정시키고, 패기물용기(26) 주위로 물리적 화학적 방호벽을 제공하기 위해 모듈(10)내에 충진재(36)가 재주입된다. 입상 충진재(36)는 모래 충진재, 유밍 벤토나이트같은 흡수성 진흙, 및 퓰러의 흙과 같은 유기 액체 흡수 물질을 포함한다. 입상 충진재 내에 혼합될 수 있는 다른 구성성분들은 생석회 또는 소석회와 같은 산 중화제와 방사성 핵종을 흡수하기 위한 겟터 물질이다. 입상 충진재는 또한 회수가 필요할 경우에 모듈(10)내에 있는 폐기물 패키지(26)의 회수가능성을 증대시킨다는 이점을 갖는다.

Description

핵폐기물의 저장모듈과 그 저장방법

제1도는 본 발명에 따른 드럼을 포함하는 충진된 저장모듈의 절단 사시도.

제2도는 본 발명에 따른 저 비방사능 박스를 구비한 다른 층진된 모듈의 절달 사시도.

제3도는 본 발명에 따른 큰 일체형 용기를 구비한 충진된 제3의 모듈의 절단 사시도.

제4도는 본 발명에 따라 라이너를 구비하여 충진된 제4의 모듈의 절단 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 저장모듈(module) 14 : 덮개

16 : 측벽 20 : 내부공동

26 : 폐기물 용기 36 : 입상 충전제

본 발명은 일반적으로 핵폐기물 용기가 저정되는 저장모듈에 대한 것이며, 특히 폐기물용기와 저장모듈의 내벽 사이에 형성되는 빈 공간을 채우기 위해 사용되는 입상 충진재에 대한 것이다.

핵폐기물의 포장 및 처리용 시스템은 종래기술에 있어서 공지되어 있다. 일부의 상기 시스템들은 그안에 저장되고 고정된 방사상 폐기물의 용기들을 담아 저장하는 콘크리트 저장모듈(module)을 활용한다. 이러한 모듈의 예는 웨스팅하우스 전기회사에 양도된 미합중국 특허 제 4,681,706호에 발표되고 있다. 이러한 모듈들은 폐기물 용기로 적재되어 폐쇄된 후에, 방사성 폐기물설비에 저장된다. 그러나, 폐기물 용기들이 저장모듈 내에 저장되면 모듈내에는 보통 빈 공간이 형성된다. 포장내부의 폐기물로부터 혹은 저장모듈 외부로부터 발생하는 액체가 빈 공간에 집적되어 폐기물 용기나 콘크리트 모듈의 벽을 약화시키기 때문에 이러한 빈 공간은 바람직하지 못하다. 또한, 이러한 액체들은 모듈로부터의 방사성 핵종의 이동통로를 제공할 수 있다.

이전의 이와같은 종래 기술의 저장모듈에 있어서, 폐기물 용기와 모듈의 내벽 사이에 형성된 빈 공간은 고체로 연속적으로 경화하는 시멘트성 재료로 충전되었다. 보통, 이러한 목적으로 포틀랜드제 시멘트로부터 형성된 그라우트(grout)가 사용되었다. 시멘트 혹은 그 라우트가 경화된 후에, 완성된 모듈은 적재된 지역으로부터 무한정한 기간동안 저장될 저장장소로 이동되었다. 방사성 폐기물의 형태와 그 반감기에 따라 최대 200년 이상의 저장기간이 필요하기 때문에 모듈은 안정하고 견고한 구조체이어야 한다.

모듈을 처리하는 일반적인 방법은 특수하게 준비된 지하의 처리장소에 매립하는 것이다. 이러한 처리장소를 배수구내의 물의 존재를 주기적으로 감시하며 모듈로부터 방사성 물질이 누출하는지의 여부를 판단하기 위하여 그안에 설치된 모니터링 시스템을 구비한 평평한 바닥을 가지는 배수구(trench)를 포함한다. 배수를 위해 바닥위에 자갈층이 적층되며, 상호 인접하는 배열로 자갈층위에 모듈들이 적층된다.

다음에 적층된 모듈의 열들은 여러층의 흙과 모래로 덮혀진다.

이러한 처리장소의 일예가 미합중국 특허 제 4,681,706호에 발표되고 있다. 적층된 모듈이 완전히 덮혀진후에 이것들은 그안에 포함된 방사성물질이 무해하게 되기까지 오랜 기간동안 저장된다.

저장모듈은 물이 침입하지 않고 기계적으로 견고하기 위하여 강화된 비교적 두꺼운 콘크리트로 형성되지만, 모듈을 형성하는 콘크리트가 균열을 발생하면 문제가 발생할 수 있다. 이러한 균열은 지진요란으로 흙 속의 모듈의 이동이나, 함몰 또는 적층작업 중에 모듈중 하나를 떨어뜨리는 것에 의해 발생할 수 있다. 모듈내의 방사성 패키지를 고정하기 위하여 추가의 방호벽으로 사용되는 시멘트로된 그 라우트도 또한 물과 폐기물질이 저장모듈의 벽을 통하여 누출을 허용하는 균열을 발생할 수 있다. 이와같이, 시멘트로된 그라우트를 가진 콘크리이트 모듈이 대부분의 경우에 있어서는 오랜 기간동안 방사성 폐기물 용기를 안전하게 저장할 수 있으나, 누출상태로 갈 수 있는 균열을 발생시킬 수 있는 상황이 존재한다. 만약 이와같이 누출이 발생하면 모니터링 시스템은 조치를 요구하는 불가피한 상황이 전개되었음을 처리장소에 있는 조작자에게 알린다.

저장 모듈들이 노출된 다음, 누출의 원인이 되는 결함이 있는 저장모듈은 보수나 교체를 위해 저장장소로부터 제거될 수도 있다. 그러나, 이러한 모듈 내의 경화된 그라우트는 누출하는 폐기물 패키지의 제거를 방해하며, 단지 폐기물에 도달하기 위하여는 경화된 그라우트 그리고 저장모듈의 벽과 폐기물 용기까지도 파괴시키는 것을 필요로 하게 만든다.그라우트의 사용과 관련된 또다른 결점은 무거운 그라우트가 모듈내부로 침강하면, 가벼운 중량의 폐기물 용기들중 일부가 상부로 부유하는 경향이 존재한다는 것이다. 이러한 일이 발생하면, 모듈의 덮개가 적절하게 맞추어지도록 그라우트가 경화하기 전에 작업자가 용기들을 모듈내부로 밀어넣은 것이 필요하게 된다. 바람직하지 않은 부유에 의해 발생된 이와같은 추가적인 단계는 모듈적층공정을 지연시키며, 작업자에 대해 방사능 노출의 양을 증가시킨다.

상기 설명한 바와 같은 저장모듈을 이용하기 전에는, 핵폐기물을 영구적으로 처리하기 위한 다른 만족스럽지 않은 방법들이 시도되었었다. 하나의 이와같은 방법은 원거리의 매립장소로 이동되는 55갤론의 강제드럼에 간단히 핵폐기물을 저장하는 것을 포함하였다. 목용통 효과(bathtub effect)'에 기인하여 드럼주위로 물이 집적되고 드럼들을 부식파괴시키며, 드럼들과 접촉하는 지하수의 방사능오염을 발생시키기 때문에 이러한 시스템은 완전히 부적합 한 것으로 판면되었다. 다른 처리방법은 영구한 저장을 위해 바다의 바닥에 통이나 모듈을 저장하는 것을 포함한다. 불행하게도 이러한 방법들은 방사성 폐기물들의 누출을 발생할 수 있는 부식성 염분과 높은 해압에 기인하여 부식과 균열이 통이나 모듈에서 발생하기 때문에 단점을 가지고 있다. 방사성 폐기물의 해양폐기를 위한 포장의 한 방식이 헤인즈 등에 의해 1983.3.22일에 허여된 미합중국 특허 제 4,337,509호에 발표되었는데 여기에서는 드럼들과 셀 사이에 위치되는 필러(filler)와 함께 강제의 드럼과 같은 폐기물의 용기를 구비한 콘리트셀(shell)이 제공되고 있다. 이 콘크리트셀이 바다의 바닥에 저장되면, 물이 셀에 침입하여 셀 내에서 폐기물 드럼들을 고정시키는 경화된 시멘트류의 물질을 형성하도록 필러와 반응하며, 압력보정 시스템이 패키지가 떨어질 때 해압하에서 셀이 파괴되는 것을 방지한다. 그러나 상기 설명한 저장모듈에 있어서와 같이, 패키지는 시멘트 셀과 폐기물 용기사이에 경화된 시멘트 필러를 구비하여 영구히 저장되며, 따라서, 시멘트 필러와 관련한 회수의 곤란성과 균열의 잠재성과 관련되는 동일한 불리한 점은 여전히 존재한다.

액체 폐기물을 고화하게 하는 혼합물을 액체 폐기물에 첨가하여 형성된 고체내에서 폐기물질을 고정하는 해중의 저장소에 폐기물질을 영구히 저장하기 위한 다른 저장방법들이 주지되고 있다. 이러한 방법들은 폐기물질이 주위지역을 오염시키는 것에 대해 아무런 설명이 없으므로, 마찬가지로 완전히 만족스럽지는 못하다. 이러한 방법들의 예는 1965.7.27일부의 미합중국 특허 제 3,196,619 호와 1966.9.24일에 허여된 3,274,784호에 발표되고 있다. 더욱이 이러한 방법들은 문제가 발생하는 경우에 물질을 회수하는 방법을 제시하지 못하고 있다. 분명한 것은, 빈 공간을 제거하였지만, 문제가 발생하거나 새로운 기술이 개발되었을때에, 폐기물 용기들이 용이하게 회수될 수 있도록 하는 모듈과 포장 및 저장시스템에 대한 수요가 존재한다는 것이다. 이상적으로는 이러한 모듈은 방사능 핵종이 주위의 대지로 이동하는

것을 방지하기 위하여 액체 폐기물이 흐르는 것을 화학적 물리적으로 방지할 수 있는 균열방지 방벽을 구비해야 한다. 결국에는, 공간을 없게한 방벽을 설치했을 때 이것이 포장 작업 중에 모듈내의 폐기물 용기들의 불필요한 부유를 발생시키지 않으면 되는 것이다.

넓은 의미에 있어서, 본 발명은 패키지와 모듈 사이의 공간을 메움으로써 모듈내에 핵폐기물 패키지를 실질적으로 고정하기 위해 저장모듈에서 사용하는 입상의 충진재이며, 입상의 충진재는 20% 내지 80% 범위의 양의 모래필러와, 유기액체를 흡수하기 위한 10% 내지 40% 범위의 양의 풀러의 흙(Fuller's earth)과, 10% 내지 40% 범위의 양의 벤토나이트 진흙으로 구성된다. 저장모듈로부터의 폐기물 패키지들의 용이한 회수성을 제공하는 입상 혹은 미립자의 필러는 액체를 화학적 및 물리적으로 차단할 수 있는 방벽으로 기능하도록 폐기물 패키지와 모듈사이에 형성된 빈공간에 충진된다. 입상 충진재는 모듈내에서 폐기물 패키지를 고정할 뿐만 아니라 폐기물 패키지들이 손상을 받은 경우에 폐기물 그자체를 고정하기도 한다.

입상충진재는 광물질이나 열의 용액, 유기용제와 농축된 기질들에 의해 운반될 수 있는 방사능 혹은 유해성 폐기물을 고정 및 유지하고, 용기들이 그안에 고정되었을 때 모듈 내의 폐기물 용기들의 불필요한 부유를 발생시키지 않는다.

입상충진재는 기본 충진 물질로서 20% 내지 80% 범위의 양의 모래와, 자체 부피의 몇배되는 물을 흡수할 수 있고 용액내에서 핵종을 흡수할 수 있는 10% 내지 40% 범위의 풀러의 흙을 포함한다. 또한, 입상충진재는 25% 정도까지의 미립자형 고체로된 산을 중화하는 물질을 포함한다. 고려되는 이러한 물질들중 하나는 생석회이며, 이 생석회는 유체의 누출로부터 온 천연산을 칼슘염으로 변화시켜서 산의 중화를 이루고, 물을 흡수하여 생석회가 소석회로 변화되게하며, 이 소석회는 산의 중화능을 가지고 여전히 기능한다. 대신에 소석회가 산의 중화재로서 간단히 첨거될 수 있으며, 생석회와 물의 반응으로부터 수반되는 열의 방출을 제거한다. 입상충진재는 또한 방사능핵종이 폐기물로부터 이동하지 않도록 방지하기 위하여 방사능핵종을 흡수하는 겟터(getter)라고 알려진 물질을 포함한다.

본 발명은 콘크리트로 일체로 형성된 바닥과 측벽에 의해 규정된 내부 공동과, 내부공동을 밀폐하는 제거가능한 덮개를 가지며, 내부공동내에는 최소한 하나의 폐기물 용기가 설치되며, 20% 내지 80%의 모래필러와, 10%와 40% 사이의 물을 흡수하는 진흙과, 10% 내지 40% 범위의 양의 유기액체 흡수물질을 특징으로 하는 입상 충진재가 폐기물용기와 모듈 사이에 형성된 공간을 최소한 부분적으로 충진하기 위하여 제공되는 핵폐기물 저장용 저장모듈의 제공을 포함한다. 이와 같이, 입상필러재료는 최소한 모래와, 물을 흡수하는 진흙과, 유기액체를 흡수하는 물질을 포함한다. 물을 흡수하는 진흙은 벤토나이트일수 있으며, 유기액체를 흡수하는 물질은 풀러의 흙일 수 있다. 앞에서 설명된 바와같이, 산의 중화제와 겟터가 또한 효과적으로 포함될 수 있다.

마지막으로, 본 발명은 콘크리트로 강화된 측벽과, 바닥과, 제거가능한 덮개로 규정되는 저장모듈의 내부공동내에 폐기물 용기를 적재하여 최소한 하나의 폐기물용기를 저장하며; 내부공동내의 폐기물 용기 주위에 형성된 공간을 폐기물 용기를 실질적으로 고정하기 위한 입상충진재로 충진하며; 모듈내의 폐기물용기 주위에 입상충진재를 메우며; 콘크리트 덮개를 저장모듈에 제거가능하게 고정시켜 내부 공동을 밀폐하고, 폐기물처리 장소에서 입상충진재와 폐기물용기를 포함하는 저장모듈을 저장하는 방법에 대한 것이다. 또한, 입상충진재는 상기 설명한 모래와, 벤토나이트 진흙과, 풀러의 흙을 동시에 혼합하여 만들어지며, 산중화재와 겟터를 다른 구성요소로 포함할 수 있다.

상기 설명한 저장방법은 폐기물 용기들 중의 하나 혹은 다수를 저장모듈내에 설치하는 것을 고려하며, 이 저장모듈은 강제 드럼이나 비방사능이 낮은 박스들일 수 있다.

이제, 제1도 내지 제4도에 있어서, 전체도면에 있어서 동일한 구성요소는 동일 참조번호에 의하여 표시되며, 저장모듈(10)이 다음에 설명된다 : 저장모듈(10)은 강화된 콘크리트로 된 용기(12)를 포함하며, 저부와 측벽을 구비한다. 각기의 도면에서 예시된 바와같이, 용기(12)

는 용기(12)의 최상부 모서리에 설치된 덮개(14)에 의해 밀폐된다.

덮개(14)는 이하에서 더욱 명백하게 될 목적을 위하여, 용기(12)상의 직립한 마루(13)와 덮개(14) 상의 한정된 요부(15)에 의하여 용기(12)에 제거가능하게 부착된다. 이러한 연결은 용기(12)상에 덮개(14)의 단단한 설치를 제공하며, 여기에서 덮개(14)의 중량은 덮개(14)가 떨어져 나가지 않을 것을 확실히 보장하며, 덮개(14)는 호이스트나 크레인과 같은 장치(도시없음)에 의하여 제거될 수 있다.

인접하는 열로 저장모듈(10)이 적층되기 위해서 저장모듈(10)은 육각형 프리즘 형상으로 된다. 육각형의 각 측면은 실질적으로 평평한 면(16)으로 예시되며, 각 측면(16) 사이에는 모퉁이면(18)이 있다. 저장모듈(10)이 적층되면, 인접한 모듈(10)의 측면은 상부로부터의 평면도로서는 벌집형 배열을 형성하게 서로 인접한다. 모퉁이면(18)은 모듈의 열로 적층되었을 때, 인접한 모듈들 사이에 작은 갭을 형성하며, 이 작은 갭은, 보수가 필요한 경우에, 모듈들중 하나의 보수를 위해 보수도구(도시없음)를 수용하기에 충분한 크기이다. 그러나 형성된 캡은 진 모듈들의 매립설비에 매립된때, 상당한 양의 흙의 함몰이 발생하지 않도록 충분히 작은 크기이다.

저장모듈들을 충진되기 전이나 후에 이동이 가능하게 하기 위하여, 각 용기(12)의 바닥에는 포크리프트 홈(22)이 제공되며, 각도면에는 그중의 하나가 명확히 예시되고 있다. 이와같이, 고준위의 방사능을 취급하는 경우에 모듈은 필요에 따라 종래의 포크리프트나 차폐된 포크리프트(도시없음)에 의하여 효과적으로 취급될 수 있다. 모듈(10)을 보강하기 위하여, 강철 강화메시(24)가 용기(12)와 덮개(14)의 벽내에 형성된다. 강화메시(24)는 종래 알려진 바와 같이 용기(12)와 덮개(14)가 형성되는때에 콘크리트내에 장치된다.

용기(12)내에서, 측벽(16, 18)은 보통 원통형인 내부공간(20)을 형성한다. 양호한 실시예에서, 용기의 벽은 최소한 두께가 76.20㎜이며, 용기(12)의 원통형 내부공간(20)은 최소한 직경이 1905.00㎜이다. 내부공간(20) 내에는, 적어도 하나 이상의 폐기물 용기(26)가 설비된다.

제1도에서 강제드럼(28)의 여러층이 예시되며, 여기에서 충당 2개의 드럼이 있는 7개의 층이 보통 존재한다. 제2도에 있어서, 저 비방사능박스(30)가 예시되며, 여기에서 각 박스(30)의 크기에 따라, 층당 여러박스들을 가지는 여러층이 존재하게 된다. 제3도에는 일체형 용기(32)가 예시되고 있으며, 비교적 큰 용량의 폐기물질을 유지할 목적으로 단 하나의 용기만이 예시되고 있다. 상기 설명한 용기들은 강제드럼(28)이나 저 비방사능 박스(30) 이거나 일체형 용기(32) 이건간에 주지의 기준에 따라 그 안에 저장될 폐기물의 형태에 따라 설계된다. 예컨대, 큰 일체형용기(32)는 고방사능 폐기물의 저장을 위한 적절한 재료와 충분한 두께로 형성된다. 추가의 방호로서, 제4도에 에시된 바와 같이, 라이너(34)가 포함될 수 있다.

라이너(34) 내에는 다른 폐기물 용기들이 설비될 수 있으며, 여기에서 라이너(34)는 추가의 방벽을 제공한다.

폐기물용기나 패키지(26)와 용기(12)의 측면사이의 원통형 내부공간(20)에는 빈 공간이 형성되며, 본 발명에 따라 이 공간은 미립자형의 필러입상충진재(36)로 충진된다.

이 입상충진재는 이동이나 처리중에 폐기물용기(26)가 실질적으로 모듈(10)내에 고정되며, 폐기물 패키지(26)가 모듈(10)내에서 이동되지 않도록 패키지(26)의 폐기물용기 주위에 적층된다. 이러한 측면에서, 입상충진재(36)는 기본적으로 저장모듈 내에서 폐기물 패키지를 고정하기 위하여 종래기술에서 사용된 시멘트성 그라우트와 유사하다. 그러나, 본 발명의 입상충진재는 시멘트와 같은 강화제의 사용에 의하여 얻어질 수 없었던 부가적인 이점들을 제공한다. 입상충진재(36)는 활성 보호층으로 기능하기 위해 빈 공간을 차지하며, 어떤 액체가 처리장소의 외측으로부터 모듈로 들어오거나, 그 안의 폐기물 패키지로부터 폐기물의 누출의 결과로 액체가 들어오면, 화학적으로 및 물리적으로 작용할 수 있게 된다. 더욱이, 예컨대 누출과 같은 문제가 발생하거나, 폐기물이 더 나은 방법으로 처리될 수 있는 정도로 기술이 진보한 경우에 있어, 입상충진재는 장래의 일시점에서의 모듈의 폐기물 패키지의 회수성을 증대시킨다. 입상충진재(36)는 또한 그 안의 폐기물 패키지의 개개의 주위에 모든 공간을 채울 수 있다.

제1도에 예시된 바와 같이, 입상충진재(26)는 드럼들(28)의 열 사이뿐 아니라, 드럼들과 용기(12)의 벽 사이의 영역을 효과적으로 채울 수 있다. 마지막으로, 입상충진재(36)는 용기의 벽이 파괴된때 매립장소 주위에서 침강이 발생하는 것을 방지하도록 보조한다. 이와같이 모듈(10)내의 폐기물 패키지의 안정성이 보장되며, 동시에 여전히 폐기물 용기의 회수가 요구될 때, 용이하게 회수할 수 있게 한다.

화학적으로 및 물리적으로 작용할 수 있는 보호층으로 작용하기 위하여, 입상충진재는 폐기물의 고정과 모듈(10)의 입상충진재 영역으로 유입하는 액체를 보유하기 위한 보호층을 함께 생성하는 다수의 구성성분으로 구성된다. 기본물질로 사용되는 제1물질은 약 20% 내지 80% 범위의 양의 모래이며, 이는 다른 구성성분들이 혼합될 수 있는 필러의 용적을 제공한다. 바람직하게는, 입상충진재는 모래의 부피로 약 50%가 채워진다. 입상충진재의 다른 주요한 구성성분은 부피로 10% 내지 40%의 양인 벤토나이트 진흙이다.

일반적으로, 이 벤토나이트 진흙은 몬트모릴로나이트(montmorillonite) 진흙인 요밍(wyoming) 벤토나이트로 알려진 타입이다. 요밍 벤토나이트는 액체를 흡수할 수 있으며, 실제로 액체누출의 주성분인 수분을 자체 부피의 몇배나 흡수할 수 있다. 따라서, 주위로부터 모듈(10)로 침입하는 물에 삼투되는 폐기물의 성분이나 폐기물 패키지(26)로부터 누출되는 액체가 흡수될 수 있다. 요밍 벤토나이트는 또한 용액중의 핵종을 흡수할 수 있으며, 이것은 방사능 폐기물을 저장할 때 중요하다. 입상충진재(36)의 다른 주요한 구성 성분은 유기액체를 흡수하기 위한 목적의 부피로 10% 내지 40%의 양인 플러의 흙으로 알려진 물질이다. 풀러의 흙은 요밍 벤토나이트를 지지하기 위해 유기용재에 대한 점착성을 가지는 미립자형의 고체 흡수제로 제공될 수 있는 알루미늄 실리케이트 수산화물로 구성되는 고운 진흙이다.

입상충진재(36)는 또한 약 0% 내지 25%의 양의 산 중화를 위한 미립자형 고체를 포함한다. 이러한 미립자형 고체의 하나는 생석회(CaO)이다. 이 생석회는 유체의 누출로부터온 천연산을 칼슘염과 효과적으로 결합시키는 산의 중화를 제공한다. 더욱이 생석회는 또한 수분을 흡수하며, 여기에서 생석회는 소석회, Ca(OH2)로 변화된다. 다음에 소석회는 입상충진재에 대한 산의 중화능력을 여전히 유지한다. 이와는 다르게, 소석회(Ca(OH)2)가 초기의 산을 중화하는 성분으로 입상충진재와 교반될 수 있으며, 여기에서 소석회는 효과적인 산의 중화제로 작용하며, 생석회(CaO)와 물의 반응에 수반되는 열의 방출이 제거될 수 있다. 반면에, 수분을 흡수하는 성질은 그와 같이 제거될 것이다.

또한, 입상충진재는 약 0% 내지 25%의 양의 겟터(getter)로 알려진 물질을 포함한다. 이 겟터 물질은 수지 용구의 외부표면상의 핵종을 포집하여 핵종을 흡수한다. 따라서, 방사성 핵종을 폐기물로부터 이동하지 않도록 저지할 수 있다. 겟터는 이미 용액중의 핵종을 폐기물로 흡수할 수 있는 벤토나이트의 흡수능을 보조하도록 선택된다. 일반적으로, 겟터는 아날사임(analcime), 샤바자이트(chabazite), 내트롤라이트(natrolite), 스틸바이트(stilbite)와 같은 지올라이트 광물군의 광물중의 하나로부터 선택된다.

입상충진제(36)의 기층모래와 각기 구성성분 재료에 있어서, 각기의 재료는 서로 유사한 입도의 것이 요구된다. 이것은 저장모듈(10) 내에서의 빈 공간을 충진시키는 것과 폐기물 용기의 주위로 입상충진재를 메우는 것은 물론 구성성분들의 혼합을 용이하게 한다.

입상충진재를 충진하는 경우에, 모듈(10)내에서 빽빽하도록 단순히 입상충진재를 가볍게 두드리거나 부가적으로 바이브레이터를 이용하는 것이 고려될 수 있다.

이와같이, 시멘트성 재료나 그라우트와 대비하여 폐기물 패키지가 모듈(10)로부터 제거되는 것이 필요한 경우 입상충진재(36)가 얼마나 회수성을 증대시키는가 하는 것을 명백히 알 수 있다. 입상충진재가 모듈(10)내에 메워질 때 밀도가 크면, 입상충진재는 그라우트나 시멘트보다 더 큰 차폐를 실제로 제공할 수 있다. 더욱이, 방사능핵종이 이동하기 위한 누출통로가 형성되면, 입상구성성분이 어떠한 방사능 핵종도 이동하는 것을 막는 입상충진재의 전체용적내로 액체가 누입할 수 밖에 없다. 시멘트 그라우트를 구비한 콘크리트가 균열하면, 주위로 방사능 핵종이 이동하는 누출통로가 형성되며, 이의 방지는 본 발명에 의해 달성되는 주요한 목표중의 하나이다.

여러도면중에서 어느 것에서도 도시되지는 않았지만, 저장모듈(10)은 여러 가지의 다른 형태의 유해폐기물과 핵발전소로부터의 다양한 정도의 방사능 폐기물을 유지 보관하는데 사용될 수 있다. 특히, 폐기물용 용기는 그 안에 저장되는 폐기 생산물의 종류에 따라 설계될 수 있다. 입상충진재(36)는 임의의 형태의 용기의 주위로 효과적으로 메워질 수 있으며, 폐기물 패키지로부터의 방사성 핵종과 같은 폐기물 성분의 누출을 물리적으로 및 화학적으로 방지하기 위하여 효과적인 장벽으로 작용할 수 있다. 핵폐기물에 대하여 상기 설명되지 않은 특정성분을 흡수하거나 방지하는 것이 동시에 필요하다면, 적정한 비율로 다른 입상충진재의 구성성분이 입상충진재에 또한 부가될 수 있다.

비록 본 발명이 이상의 여러 실시예에서 예시 설명되었지만, 본 발명의 사상이나 그 동등한 범위에서 벗어나지 않고 다양한 개선이 본 발명에 대하여 회득될 수 있기 때문에, 예시되고 설명된 본 발명은 도시된 구체적인 내용으로 한정되지는 않는다.

Claims (18)

1. 콘크리트로 일체로 형성된 측벽(16)과 바닥에 의해 형성된 내부공동(20)과, 상기 내부공동(20)을 탈착가능하게 밀폐하는 리드(14)를 구비하며, 상기 내부공동(20)내에 적어도 하나 이상의 폐기물 용기(26)가 제공되며, 20% 내지 80%의 모래필러와, 10% 내지 40%의 수분을 흡수하는 진흙과, 유기액체의 흡수물질을 포함하는 입상 충진재(36)가 상기 폐기물용기(26)와 상기 모듈(10) 사이에 형성된 공간을 최소한 부분적으로 충진하기 위해 제공되는 것을 것을 특징으로 하는 핵폐기물 저장용 저장모듈.
2. 제1항에 있어서, 입상 충진재의 25%까지의 양의 산중화물질을 또한 특징으로 하는 핵폐기물 저장용 저장모듈.
3. 제2항에 있어서, 상기 산중화물질은 산을 중화하고 수분을 흡수하기 위한 생석회를 포함하는 것을 특징으로 하는 핵폐기물 저장용 저장모듈.
4. 제2항에 있어서, 상기 산중화물질은 소석회를 포함하는 것을 특징으로 하는 핵폐기물 저장용 저장모듈.
5. 제항에 있어서, 25%까지의 양의 방사능 핵종을 흡수하는 겟터물질을 또한 특징으로 하는 핵폐기물 저장용 저장모듈.
6. 제2항에 있어서, 25%까지의 양의 방사능 핵종을 흡수하는 겟터물질을 또한 특징으로 하는 핵폐기물 저장용 저장모듈.
7. 제6항에 있어서, 상기 겟터물질은 지올라이트광물인 것을 특징으로 하는 핵폐기물 저장용 저장모듈.
8. 제5항에 있어서, 상기 겟터물질은 지올라이트 광물인 것을 특징으로 하는 핵폐기물 저장용 저장모듈.
9. 제1항에 있어서, 상기 수분을 흡수하는 진흙은 벤토나이트로 구성되는 것을 특징으로 하는 핵폐기물 저장용 저장모듈.
10. 제1항에 있어서, 상기 유기액체를 흡수하는 물질은 풀러의 흙인 것을 특징으로 하는 핵폐기물 저장용 저장모듈.
11. 제9항에 있어서, 생석회와 소석회중 적어도 하나이상으로 구성되는 25%까지의 양의 방사능 핵종을 흡수하는 겟터물질을 특징으로 하는 핵폐기물 저장용 저장모듈.
12. 핵폐기물질을 내부에 가지는 적어도 하나 이상의 폐기물용기(26)를 저장하는 방법에 있어서, 상기 저장모듈(10)의 콘크리트로부터 형성된 측벽(16)과 바닥에 의하여 형성된 상기 저장모듈(10)의 내부공동(20)에 상기 폐기물 용기(26)를 적재하여, 상기 모듈(10)과 상기 폐기물 용기(26) 사이에 공간을 형성하는 단계와; 상기 폐기물 용기(26)를 상기 모듈(10)에 실질적으로 고정하기 위하여 최소한 부분적으로 상기 공간을 입상충진재(36)로 채우는 단계와; 상기 폐기물용기(26)의 둘레에 상기 입상충진재(36)를 충진하는 단계와; 상기 저장모듈(10)에 콘크리트 리드(14)를 탈착가능하게 고정시켜 상기 내부 공동(20)을 밀폐하는 단계와; 상기 폐기물 용기(26)와 상기 입상충진재(36)를 가진 상기 저장모듈(10)을 폐기물 처리장소에 저장하는 단계를 포함하는 특징으로 하는 폐기물 용기의 저장방법.
13. 제12항에 있어서, 상기 공간을 상기 입상충진재(36)로 채우는 단계는 10% 내지 40%의 벤토나이트 진흙과 10% 내지 40%의 풀러의 흙을 포함하는 다른 구성성분과, 기본물질로서 부피로 20% 내지 80%의 모래를 함께 혼합하는 단계를 특징으로 하는 폐기물 용기의 저장방법.
14. 제12항에 있어서, 상기 입상충진재(36)로 상기 공간을 채우는 단계는 다른 구성성분으로서 소석회와 생석회의 군 중에서 적어도 하나 이상으로 구성된 산 중화제를 혼합하는 단계를 또한 특징으로 하는 폐기물 용기의 저장방법.
15. 제12항에 있어서, 상기 입상충진재(36)로 상기 공간을 채우는 단계는 다른 구성성분으로서 지올라이트 광물로 구성되는 겟터를 혼합하는 단계를 또한 특징으로 하는 폐기물 용기의 저장방법.
16. 제13항에 있어서, 상기 공간을 상기 입상충진재(36)로 채우는 단계는 지올라이트 광물을 포함한 다른 구성성분과 겟터를 혼합하는 단계를 또한 특징으로 하는 폐기물 용기의 저장방법.
17. 제12항에 있어서, 상기 입상충진재(36)로 상기 공간을 채우는 단계는 다수의 폐기물용기(26)를 상기 내부공동(20)내에 적재하는 것과, 모든 폐기물용기(26)를 실질적으로 고정하기 위하여 상기 다수의 폐기물용기(26) 둘레의 공간에 상기입상충진재(36)를 채우는 것을 특징으로 하는 폐기물 용기의 저장방법.
18. 제12항에 있어서, 입상충진재(36)로 상기 공간을 채우는 단계는 상기 리드(14)가 상기 내부공동(20)을 밀폐할 때 저장모듈(10)이 실질적으로 완전히 가득 채워지도록 상기 공간을 상기 입상충진재(36)로 실제로 완전히 채우는 것을 특징으로 하는 폐기물 용기의 저장방법.

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