RU2134460C1 - Radioactive material disposal method - Google Patents

Radioactive material disposal method Download PDF

Info

Publication number
RU2134460C1
RU2134460C1 RU97121175A RU97121175A RU2134460C1 RU 2134460 C1 RU2134460 C1 RU 2134460C1 RU 97121175 A RU97121175 A RU 97121175A RU 97121175 A RU97121175 A RU 97121175A RU 2134460 C1 RU2134460 C1 RU 2134460C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radioactive substance
glasses
shells
radioactive
water
Prior art date
Application number
RU97121175A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Б.П. Таланов
Original Assignee
Таланов Борис Петрович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Таланов Борис Петрович filed Critical Таланов Борис Петрович
Priority to RU97121175A priority Critical patent/RU2134460C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2134460C1 publication Critical patent/RU2134460C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

FIELD: disposal of radioactive materials. SUBSTANCE: method may be found useful for liquid and solid materials as well as for those capable of changing their state provided normal heat transfer and escape of gas produced due to radioactive process is ensured. To this end, radioactive material is stored in multilayer system with labyrinth for material outlet so as to eliminate its escape to surrounding water medium. Multilayer enclosure is made in the form of shells joined together so that their open parts are arranged alternately up and down. Inserts placed between shells are loosely joined on one side of adjacent shells and fixed on other side. EFFECT: enlarged functional capabilities. 2 cl, 2 dwg

Description

Техническое решение относится к области захоронения радиоактивного вещества, которое образовано либо в результате технологического процесса, либо является отработанным веществом промышленности, когда необходимо исключить на длительное время контакт живых организмов с указанным веществом для избежания экологического воздействия. Известен способ предотвращения воздействия излучения на живые организмы, когда размещают радиоактивное вещество на донной поверхности водоема, а толщину слоя воды выбирают достаточной для обеспечения радиационной безопасности на поверхности воды (1, с. 141),
Недостатками способа можно считать:
- активация водной массы, если присутствует нейтронное излучение и его энергии достаточно для возбуждения ядер, что приведет к распространению активированного вещества по всему объему водной массы;
- невозможность использования для радиоактивного вещества в жидком состоянии, т.к. в этом случае весь водный объем будет радиоактивным;
- при захоронении нейтронного излучателя в герметичной оболочке, например ТВЭЛа, преобразовании гелия или водорода будет повышаться давление внутри оболочки с последующим ее разрывом. Положение усугубляется тепловыделением, что ускоряет разрушение оболочки, а периоды полураспадов тяжелых изотопов достигают многих тысяч лет (11, с. 141).
The technical solution relates to the field of burial of a radioactive substance, which is formed either as a result of a technological process, or is a waste industrial substance, when it is necessary to exclude for a long time the contact of living organisms with the specified substance in order to avoid environmental impact. There is a method of preventing the effects of radiation on living organisms when they place a radioactive substance on the bottom surface of a reservoir, and the thickness of the water layer is chosen sufficient to ensure radiation safety on the surface of the water (1, p. 141),
The disadvantages of the method can be considered:
- activation of the water mass, if neutron radiation is present and its energy is sufficient to excite the nuclei, which will lead to the spread of the activated substance throughout the entire water mass;
- the inability to use for a radioactive substance in a liquid state, because in this case, the entire water volume will be radioactive;
- during the burial of a neutron emitter in an airtight envelope, for example, a fuel rod, the conversion of helium or hydrogen, the pressure inside the envelope will increase, followed by its rupture. The situation is aggravated by heat release, which accelerates the destruction of the shell, and the half-lives of heavy isotopes reach many thousands of years (11, p. 141).

Любой реактор фактически является также хранилищем на время использования сборки и там присутствуют все вышеперечисленные факторы, которые необходимы для осуществления технологического процесса. Положение усугубляется внешними нагрузками (ветровыми, перепадом температур, знакопеременными нагрузками и другими сложными случаями нагружения. Any reactor is actually also a repository for the time the assembly is used and there are all of the above factors that are necessary for the implementation of the process. The situation is aggravated by external loads (wind, temperature differences, alternating loads and other complex cases of loading.

Целью технического решения является обеспечение защиты от радиоактивного вещества на длительный период времени и исключение воздействий любого типа излучения на живые организмы,
- возможность захоронения вещества в любом виде: жидкое, твердое или изменяющее свое состояние в процессе хранения,
- обеспечение надежного теплоотвода и удаления газа, образованного при ядерном распаде.
The purpose of the technical solution is to provide protection from radioactive substances for a long period of time and to eliminate the effects of any type of radiation on living organisms,
- the possibility of burial of a substance in any form: liquid, solid or changing its state during storage,
- ensuring reliable heat removal and removal of gas formed during nuclear decay.

Поставленная цель достигается тем, что радиоактивное вещество располагают в многослойной оболочке, которую выполняют в виде стаканов и сопрягают их слои попеременно открытой частью вверх и вниз, при этом между оболочками устанавливают вставки, которые сопрягаются с соседними поверхностями оболочек с одной - подвижно, с другой - неподвижно, причем толщина водного слоя между соседними оболочками обеспечивает радиационную безопасность на внешней стороне слоя воды при распределении всего радиоактивного вещества равномерно по всему внутреннему объему, а на внутренней оболочке устанавливают обратный клапан с выходом вверх в окружающую водную среду, причем, по крайней мере, во внутренней оболочке устанавливают чашеобразные торцевые вставки в местах контакта радиоактивного вещества со стенкой оболочки. This goal is achieved by the fact that the radioactive substance is placed in a multilayer shell, which is made in the form of glasses and conjugate their layers alternately with the open part up and down, while inserts are inserted between the shells that mate with adjacent surfaces of the shells on one - movably, on the other - motionless, and the thickness of the water layer between adjacent shells provides radiation safety on the outer side of the water layer when distributing all the radioactive substance evenly throughout nnemu volume, and an inner shell mounted check valve in a yield of up into an aqueous environment, wherein at least the cup-shaped end inserts mounted in places of contact with the radioactive substance in the inner wall of the shell casing.

Для пояснения способа покажем конструктивную схему многослойной оболочки. На фиг. 1 представлен случай, когда радиоактивное вещество имеет плотность больше, чем морская вода; на фиг. 2 - плотность вещества меньше плотности воды. В обеих случаях вещество - в жидком виде. Это состояние правомочно, т. к. при длительном хранении любые оболочки будут разрушаться и рассыпаться из-за теплового воздействия и радиационного излучения, если сборка значительна и ее транспортировка потребовала мощной защиты, что способствует повышению качества теплоизоляции. To explain the method, we show a structural diagram of a multilayer shell. In FIG. 1 shows the case when the radioactive substance has a density greater than seawater; in FIG. 2 - the density of the substance is less than the density of water. In both cases, the substance is in liquid form. This condition is valid, because during long-term storage any shells will collapse and crumble due to thermal effects and radiation, if the assembly is significant and its transportation required powerful protection, which helps to improve the quality of thermal insulation.

Многослойная оболочка выполняется из стаканов 1, которые обращены своими открытыми сторонами попеременно в разные стороны, чтобы получить лабиринт для затруднения выхода радиоактивного вещества в открытый водоем 2. Когда радиоактивное вещество 3 имеет плотность больше плотности воды, то внутренний стакан обращен вверх своей открытой частью (фиг. 1), когда плотность радиоактивного вещества меньше плотности воды, то внутренний стакан обращен открытой частью вниз (фиг. 2). Со стороны контакта радиоактивного вещества 3 со стенкой стакана 1 размещен вкладыш 4, который служит для снижения интегральной дозы облучения за счет замещения объема радиоактивного вещества 3 вкладышем 4. Между стаканами 1 расположены вставки 5, которые неподвижно соединены, допустим, с внутренним стаканом 1 и подвижно с внешним стаканом. Это также служит для повышения качества лабиринта. Наружный стакан 1 имеет упоры снизу 6 для образования единой конструктивной сборки, а сверху - проушины 7 для опускания сборки после доставки на место захоронения. Внутренняя полость внутреннего стакана имеет обратный клапан 8 для стравливания газа. Конечно будет иметь место диффузия радиоактивного вещества 3 в водную среду внутри стаканов 1, но выход вещества наружу, если и будет иметь место через много сотен лет, будет очень незначителен, т.к. после растворения (диффузии) во внутреннем стакане 1 раствору нужно преодолеть зазоры между стыками стаканов 9, зазоры 10 и множество. Однако нет сил, которые способствовали бы этому процессу. The multilayer shell is made of cups 1, which are turned with their open sides alternately in different directions to get a labyrinth to make it difficult for the radioactive substance to enter the open reservoir 2. When the radioactive substance 3 has a density greater than the density of water, the inner cup faces up with its open part (Fig. . 1), when the density of the radioactive substance is less than the density of water, then the inner glass faces the open part down (Fig. 2). On the contact side of the radioactive substance 3 with the wall of the glass 1, a liner 4 is placed, which serves to reduce the integral radiation dose by replacing the volume of the radioactive substance 3 with the liner 4. Between the glasses 1 there are inserts 5 that are fixedly connected, say, to the inner glass 1 and movably with an outside glass. It also serves to enhance the quality of the maze. The outer cup 1 has stops at the bottom 6 for the formation of a single structural assembly, and on top of the eyelets 7 for lowering the assembly after delivery to the place of burial. The inner cavity of the inner glass has a check valve 8 for bleeding gas. Of course, there will be a diffusion of the radioactive substance 3 into the aqueous medium inside the glasses 1, but the release of the substance to the outside, if it takes place after many hundreds of years, will be very insignificant, because after dissolution (diffusion) in the inner glass 1, the solution needs to overcome the gaps between the joints of the glasses 9, the gaps 10 and many. However, there are no forces that would facilitate this process.

Действительно:
1. Давление везде одинаково с наружным.
Really:
1. The pressure is the same everywhere with the outside.

2. Температура тоже практически одинакова при любой сборке, т.к. водный контакт обеспечивает отвод тепла, а при интенсивном выделении тепловой энергии будет более интенсивно проходить и конвективный теплообмен. 2. The temperature is also almost the same for any assembly, because water contact provides heat dissipation, and convective heat transfer will take place more intensively with intense release of thermal energy.

Кроме этого, каждый водный слой между стаканами 1 по своей толщине обеспечивает норму защиты на наружной поверхности водяного слоя при полном растворении радиоактивного вещества по всему внутреннему объему внутренней для данного слоя воды оболочки. In addition, each water layer between the glasses 1 in its thickness provides a protection rate on the outer surface of the water layer with the complete dissolution of the radioactive substance throughout the internal volume of the inner shell for a given water layer.

Поэтому, даже при маловероятном случае, когда начнут разрушаться оболочки стаканов 1 концентрация будет резко снижаться из-за защитных свойств каждого водяного слоя, который в кубической зависимости будет добавлять чистую воду. Therefore, even in the unlikely event that the cup shells 1 begin to break down, the concentration will sharply decrease due to the protective properties of each water layer, which will add pure water in cubic dependence.

Конструктивная сборка должна быть установлена на дне морском, с возможностью спуска для замеров и возможности установки внешних аварийных колпаков, течение должно быть минимальным, а заиливание создаст естественную защиту, которая будет дополнительной. The structural assembly should be installed at the bottom of the sea, with the possibility of descent for measurements and the possibility of installing external emergency caps, the flow should be minimal, and siltation will create a natural protection, which will be additional.

Таким образом, достигаются все поставленные цели, которые были сформулированы выше. Положение может быть улучшено при заполнении внутренних полостей маслами, которые предохранят от разрушения материал стаканов 1. Thus, all the goals set forth above are achieved. The situation can be improved by filling the internal cavities with oils that will protect the material of the glasses 1 from destruction.

Литература
1. Действие излучения на материалы и детали. Сб. статей. Вып. 27. - М.: Главное управление по использованию атомной энергии при СМ СССР, 1959.
Literature
1. The effect of radiation on materials and parts. Sat articles. Vol. 27. - M.: Main Directorate for the Use of Atomic Energy under the Council of Ministers of the USSR, 1959.

2. Нормы радиационной безопасности (НРБ-69). - Атомиздат, 1972. 2. Radiation safety standards (NRB-69). - Atomizdat, 1972.

3. Пальмер Реакторы на быстрых нейтронах. Пер. с английского. М.: Госатом. 3. Palmer Fast neutron reactors. Per. from English. M .: Gosatom.

Claims (2)

1. Способ захоронения радиоактивного вещества, включающий размещение его в водной среде под слоем воды, который обеспечивает радиационную безопасность на поверхности воды, отличающийся тем, что радиоактивное вещество располагают в многослойной оболочке, которую выполняют в виде стаканов и сопрягают их попеременно открытой частью вверх и вниз, при этом между стаканами размещают вставки, которые сопрягают с соседними стаканами подвижно и неподвижно с разных сторон, при этом толщина водной среды между оболочками стаканов обеспечивает радиационную безопасность с наружной стороны водного слоя при равномерном распределении радиоактивного вещества по всему внутреннему объему, а внутреннюю полость внутреннего стакана соединяют обратным клапаном в верхней части с пропусканием среды вверх в окружающую водную среду. 1. The method of burial of a radioactive substance, including placing it in an aqueous medium under a layer of water, which ensures radiation safety on the surface of the water, characterized in that the radioactive substance is placed in a multilayer shell, which is made in the form of glasses and conjugate them alternately with the open part up and down while inserts are placed between the glasses that mate with neighboring glasses movably and motionless from different sides, while the thickness of the aqueous medium between the shells of the glasses provides radiation safety from the outside of the water layer with a uniform distribution of the radioactive substance throughout the internal volume, and the internal cavity of the inner glass is connected by a check valve in the upper part with the medium passing up into the surrounding aqueous medium. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что по крайней мере во внутренний стакан устанавливают чашеобразную торцевую вставку в местах контакта радиоактивного вещества со стенками стакана. 2. The method according to claim 1, characterized in that at least in the inner glass establish a cup-shaped end insert at the points of contact of the radioactive substance with the walls of the glass.
RU97121175A 1997-12-19 1997-12-19 Radioactive material disposal method RU2134460C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97121175A RU2134460C1 (en) 1997-12-19 1997-12-19 Radioactive material disposal method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97121175A RU2134460C1 (en) 1997-12-19 1997-12-19 Radioactive material disposal method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2134460C1 true RU2134460C1 (en) 1999-08-10

Family

ID=20200253

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97121175A RU2134460C1 (en) 1997-12-19 1997-12-19 Radioactive material disposal method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2134460C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Действие излучения на материалы и детали. Сб.статей. Вып. N 27. - М.: Главное управление по использованию атомной энергии при СМ СССР, 1959, с.141. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3984282A (en) Passive containment system for a nuclear reactor
KR101123652B1 (en) Apparatus, system and method for storing high level waste
US3845315A (en) Packaging for the transportation of radioactive materials
SU1144632A3 (en) Container for conveying radioactive material
US4272683A (en) Transport and storage vessel for radioactive materials
GB1592519A (en) Method of containing spent nuclear fuel or high-level nuclear fuel waste
JPS61110092A (en) Closing device for spent nuclear fuel storage cask
JP2634739B2 (en) Liquid metal cooled reactor plant
US4400344A (en) Storage rack for nuclear fuel assemblies
GB2091477A (en) Container Arrangement for Radioactive Waste
US5196161A (en) Fail-safe storage rack for irradiated fuel rod assemblies
RU2134460C1 (en) Radioactive material disposal method
JP2000503389A (en) Sealed basket for boiling water reactor fuel assembly
US3851179A (en) Shipping cask neutron and heat shield
JPH0224599A (en) Cask for transporting radioactive material
RU2459295C1 (en) Outer container set for used nuclear reactor fuel rod arrays
US11367538B2 (en) Container for long-lived low to high level radioactive waste
JPS6331755B2 (en)
RU2137231C1 (en) Nuclear material disposal method
US7368091B2 (en) Cesium and strontium capsule disposal package
RU2778396C2 (en) A storage basket designed for storing or transporting nuclear materials
JP7323903B1 (en) Radioactive material transport container
RU2759115C1 (en) Container for a spent reactor pressure vessel
KR100740778B1 (en) Disposal canister for pressurized heavy water reactor spent nuclear fuels
JP2989441B2 (en) Radioactive gas transport container