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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2137233
CAPSULE für radioaktive Abfälle
Name des Erfinders:. Vertman AA; Muchin AV. Plechanow VA. Polouektov PP
Der Name des Patentinhabers: Vertman Alexander Abramowitsch; Muchin, Anatoly; Valery A. Plechanow; Polouektov Pavel Petrovich
Korrespondenzanschrift: 121151, Moskau, Kutuzovsky Prospekt 19, kv.138, Vertmanu Alexander Abramowitsch
Startdatum des Patents: 1998.01.19
Die Erfindung bezieht sich auf die Kernenergie auch in anderen Branchen wie der chemischen angewendet werden, für den Abzug der Biosphäre gefährlicher Toxine. Die Erfindung beschreibt eine Kapsel zur Entsorgung von flüssigen radioaktiven Abfällen. Die Kapsel ist ein Mehrschichtkörper mit einer porösen Keramik, gefüllt mit nach innen angebracht und starr mit dem Absorptionskartusche fixiert und der Verriegelungsabdeckung über dem Sorptionsmittel und aus Löchern in der Oberfläche des Halters. Die Kapsel ist für irreversible Endlagerung in tiefen Schichten der Erde der radioaktiven Abfälle nicht nur geeignet, sondern kann zur sicheren Aufbewahrung in den Tagebauen mit natürlichen Luftkühlung verwendet werden. Kapseldesign bietet am Ende der Noxen breite Zusammensetzung der Biosphäre Umweltsicherheit und geringere Kosten erhöht.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf Kernenergie, nämlich die Entsorgung radioaktiver Abfälle (RW), sondern kann effektiv und in anderen verwendet werden. Industries, wie in der chemischen Industrie für die Ausgabe der Biosphäre extrem gefährliche Giftstoffe.
Bekannte Vorrichtungen zum in Form von verglast Abfallzusammensetzungen, die die Gefahr für die Umwelt zu reduzieren, Metalldosen gefüllt in [1], die kontinuierlich müssen seit Hunderten von Jahren ein großes Volumen gekühlter Lagerung enthalten.
Der Bau der verglaster radioaktiver Abfälle Speicheranlagen und geeignete technische Ausrüstung sind Kapital in niedrigen Niveau der Umweltsicherheit, aufgrund der möglichen Zerstörung der Glassteine mit der Zeit unter dem Einfluss von Strahlung, Naturkatastrophen, Terrorismus und andere. Als höhere Gewalt Faktoren.
Das nächste Analogon ist eine mehrschichtige Kapsel zur Entsorgung von flüssigen radioaktiven Abfall wie in dem Patent SU N 1036257, G 21 F 9/32, 1983 beschrieben.
Der Zweck der vorliegenden Erfindung - erhöhen die Zuverlässigkeit der Kapsel für die Entsorgung radioaktiver Abfälle, die Umweltsicherheit der Abfallwirtschaft zu verbessern und die Kosten für die Ausgabe Noxen breite Zusammensetzung der Biosphäre zu reduzieren.
Das Ziel wird dadurch erreicht wird, dass die Kapsel für die Entsorgung radioaktiver Abfälle und andere besonders gefährliche Giftstoffe enthält ein Gehäuse und einen Füllstoff wird die Kapselhülle mehrschichtige innerhalb der letzten Schicht mit einem Füllstoff aus poröser Keramik gefüllt gemacht -. Platziert und starr befestigt Patrone mit einem Sorbens und einem Verriegelungsdeckel über sie, und auf der Oberfläche der Patrone geschnittenen Löchern.
Der Füllstoff ist aus poröser Keramik (sinrok) mit einer Porosität von 50 bis 85% und einer Schmelztemperatur von 2000 bis 2800 o C Innenkapselhülle besteht aus Weichstahl hergestellt, und eine äußere hitzebeständig und hitzebeständigen Stahl oder Legierung, und auf der Oberfläche der mit einer Schichtdicke von 0 beschichteten Kapsel , 05-0,3 mm Zusammensetzungen mit einer Schmelztemperatur von 2500-3500 o C.
Die Konstruktion der Kapsel, die für die Entsorgung radioaktiver Abfälle, meist in Form von Kraftstofflösungen in Fig. 1, Fig. 2 zeigt den Aufbau der Kassette, Fig. Foto 3 Kapseln in Zusammenhang mit der Gesamterscheinung.
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Der Außendurchmesser der kugelförmigen Kapseln können stark variieren in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Speichermaterialien, aber die Vorteile dieser Vorrichtung sind dem größten Umfang bei der Herstellung von Kapseln mit einem Durchmesser von 50 bis 250 mm realisiert werden, die 50-80% des Durchmessers der typischen Bohrlochverrohrung ist zum nur in diesem Fall wird die freie Bewegung der Kapseln auf dem Stamm einer unterirdischen Höhle, eine bekannte Techniken jetzt technisch möglich bis zu einer Tiefe von 4-5 km, und Anordnen einer Vielzahl von Kapseln in tiefen Kavitäten erhöht drastisch die Sicherheit der Lagerung von Giftstoffe bilden und erfordert keine zusätzliche Wartungskosten.
Kapselgehäuse in Fig. 1 hat drei Schichten, die jeweils aus miteinander verbundenen Halbkugeln.
Die äußere Schicht (1) mit einer Dicke von 8,2 mm aus einem gegossenen oder extrudierten hitzebeständigen und hitzebeständigen legierten Legierung (Stahl) mit einem Schmelzpunkt von über 1650 ° C hergestellt, das spezifische Gewicht Legierung bis 9 t / m 3, und die Verbindung wird Hemisphären verschweißt.
Die zweite Schicht (2) von 5,3 mm dicken Weichstahl. Hemisphären diese Schicht werden durch Widerstandsschweißen miteinander verbunden sind.
Die dritte Schicht (3) aus Kohlenstoffstahl (1,2 mm) hergestellt und bildet einen sogenannten "weichen Körper", die durch Schweißen Einzelteil innerhalb und fest befestigt angeordnet wird als "Kassette".
Die Konstruktion der Patrone in Fig. 2. Das Kassettengehäuse (4) ist aus Stahl gefertigt und weist Bohrungen (slots). Der Teil des Futters, der mit Löchern hergestellt wird - mit einem speziellen Sorbenskügelchen gefüllt (7) für schädliche Dämpfe durch Erhitzen erzeugt Sammeln und die Thermolyse der Abfälle, beispielsweise Cäsiumdampf und andere Nuklide mit hohem Dampfdruck ..
Sorbensschicht wird über der Sperrüberzugsschicht Granulat (5) angeordnet, beispielsweise ein Gemisch aus Granulat des Legierungssystems Mn-Cu (Schmelzpunkt Lötmittel mit 900-950 o C) zum Speichern oder Lötmittel - Stahlschrot plattierten Lotschicht.
Die Haupteinheit ist ein Kapselfüller 6 aus poröser Keramik, wie beispielsweise porösem Korund dotiertes Zirkoniumdioxid, die besten Eigenschaften sind gesinterte künstlichen Materialien (sinroki) durch eine spezielle Technologie Oxidations Preßlinge hergestellt dünnen (10-30 Mikron) Al-Legierung Faser -zr.
Die Porosität des Füllers - die Reihenfolge von 50-85%.
Hoher Porosität Füllstoff liefert intensive Absorption (Absorption) Lösung RAO et al. Giftstoffe in Mengen von bis zu 1,0-1,5 kg / kg Körpergewicht und die spontane Bewegung in Mikrokanälen Lösung (Dochtwirkung), die ein charakteristisches Merkmal der Struktur des Materials verwendet wird und experimentell bewiesen .
Die Porosität der Keramik nicht mehr als 85% (aus Gründen der mechanischen Festigkeit) zur gleichen Zeit sinroka Porosität weniger als 50% Volumen reduziert Abfall, der von einer einzelnen Kapsel absorbiert werden kann, und verschlechtert sich dementsprechend Wirtschaftlichkeit des Verfahrens zur Neutralisierung von Schadstoffen. Im Hinblick auf den Schmelzpunkt des Füllstoffs, dann, wenn es weniger als 2000 o C ist, erhöht sich das Risiko der Zerstörung der Kapseln, und wenn sie mehr als 2800 o C ist, dann wird sein Wert ist erhöht.
Der letzte Teil, das mit einem kapsel Trichter versehen ist Abfallösung und die Imprägnierung des Füllstoffs ohne Verlust emittierende Materialien zu entladen.
Der Trichter (8) aus einer Lötfolie und 0,5 mm in der Dicke und der trichter sequentiell gegossen portionenAbfallLösungen (vorzugsweise Nitratlösung nach der Rückgewinnung von verbrauchtem Kernbrennstoff verbleibend) wurde die Lösung zur Trockene eingedampft, in den Poren der Keramik Absetzen und erhitzte Trockne Thermolyse abzuschließen einer Mischung von Oxiden von Nukliden zu bilden, die unter dem Einfluß der Zusammensetzung radioaktiven Zerfallswärme Oxide mit dem Füllstoff reagieren und bilden eine wärmebeständige chemische über die Zeit.
Beim Erhitzen tritt Abfall Sublimation der flüchtigen Bestandteile, zum Beispiel Cs, Am et al., Das Sorbens Granulat eingefangen werden. Bei Trockenheit Thermolyse Abschluss - Erhitzen die Temperatur auf 900-950 ° C erhöht, was zum Aufschmelzen des Lotes führt, den Trichter und ein Verstopfen der Kassette trap.
Kapseln aus, um geschichtet, um die Strahlungsgefahr zu schwächen, wenn der Umgang mit Abfällen, sondern auch die mechanische Festigkeit des Produkts zu verbessern, um Stößen oder Erschütterungen schützen.
Die Ausführung des Außengehäuses aus hitzebeständigen und hitzebeständigen Material wie Chrom-Legierungen, Wolfram-Legierung und eine Schutzschicht auf die Oberfläche aufgebracht wird - gewährleistet, dass die Kapselhülle Integrität bei hohen Temperaturen für eine lange Zeit. Zusätzlich Wolframdotierung reduziert die Intensität der Strahlung und somit die Strahlungsgefahr Handhabung Kapseln.
Die fortgesetzte Nutzung der Kapsel Massenproduktion beinhaltet sie in künstlichen Untergrund Hohlraum durch Bohrungen bis zu einer Tiefe von 4-5 km und Shutter Ensemble Kapsel während der Zeit bewegen erforderlich, um das Fundament zu einer Fest-Flüssig-Zustand zu erwärmen, die von Kapseln spontan, umweltschonende Bewegung des Arrays gewährleistet in der Tiefe (30-40 km) Schichten der Lithosphäre.
Das Gerät in Form von Kapseln, geeignet nicht nur für irreversible Endlagerung radioaktiver Abfälle in tiefen Schichten, kann aber auch zur sicheren Lagerung von Kapseln Gruppe, Infrarot-Materialien in vertikalen verstärkten Schläuche Stämme der Tagebaue mit natürlichen Luftkühlung verwendet werden, der die Wärme des radioaktiven Zerfalls nutzen können, reduzieren Lagerkosten, die Verbesserung der Zuverlässigkeit und eine co-located mit Abfall Kapseln, die andere. besonders gefährlich Noxen.
FORDERUNGEN
1. Kapsel zur Entsorgung von flüssigen radioaktiven Abfall, einen Mehrschichtkörper umfasst, dass im Inneren der Kapsel aus, die gefüllten porösen keramischen Füllstoff und starr befestigt ist, die Absorptionskartusche und Verriegelungsabdeckung über sie und über die Oberfläche der Patrone geschnittenen Löcher dient.
2. Kapsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff aus einer Keramik mit einer Porosität von 50-85% und einer Schmelztemperatur von 2000 bis 2800 o C hergestellt wird
3. Kapsel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Schicht des Kapselgehäuses aus Kohlenstoffstahl und einer äußeren Schicht aus hitzebeständigem Material hergestellt ist.
Druckversion
Erscheinungsdatum 20.02.2007gg
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