DE1173998B

DE1173998B - Verfahren zur Beseitigung radioaktiver Abfallstoffe

Info

Publication number: DE1173998B
Application number: DEF35100A
Authority: DE
Inventors: Dr Guenter Friese
Original assignee: GUENTER FRIESE DR
Current assignee: GUENTER FRIESE DR
Priority date: 1961-10-10
Filing date: 1961-10-10
Publication date: 1964-07-16

Description

Verfahren zur Beseitigung radioaktiver Abfallstoffe In der Atomtechnik fallen bekanntlich radioaktive Abfallstoffe in größerer Menge an. Nur ein sehr geringer Bruchteil davon kann aufgearbeitet und nützlichen Zwecken zugeführt werden; der Rest muß beseitigt werden. Die Beseitigung dieser radioaktiven Abfallstoffe, des sogenannten »Atommülls«, stellt ein schwerwiegendes Problem der Atomtechnik dar, das mit dem Anwachsen der Atomtechnik immer dringender wird. Es wird geschätzt, daß bis zum Jahre 2000 bereits mehr als 1 t/Tag Atommüll unschädlich gemacht werden muß.
Bekannte Vorschläge zur Beseitigung dieser gefährlichen Abfallprodukte bestehen im wesentlichen darin, sie in völlig dichten Umhüllungen einzuschließen und entweder in tiefen Bergwerken, natürlichen Höhlen u. dgl. erheblich unterhalb des Grundwasserspiegels zu versenken oder die Umhüllung zusätzlich so weit zu verstärken, daß die Umhüllung nicht nur wasserdicht, sondern auch völlig strahlungsdicht ist, so daß die Abfallstoffe in verhältnismäßig geringer Tiefe unterhalb der Erdoberfläche untergebracht werden können.
Ein anderer bekannter Vorschlag besteht darin, die radioaktiven Abfallstoffe in einen unlöslichen Glasfluß chemisch einzubinden, der mit geringeren Vorsichtsmaßregeln abgesetzt werden kann.
Es ist sogar schon vorgeschlagen worden, die radioaktiven Abfallstoffe in Satellitenbahnen um die Erde oder andere Himmelskörper zu schießen. Soweit diese Vorschläge bisher überhaupt realisiert werden konnten, sind sie alle sehr aufwendig und kostspielig. Ein großer Teil der Kosten der meist verwendeten Verfahren zur Beseitigung von Atommüll wird durch die Notwendigkeit der Aufwendung von Zement als Abschirmungsmaterial verursacht, dessen Menge unverhältnismäßig größer ist als die Menge der zu beseitigenden radioaktiven Abfallstoffe.
Die Erfindung betrifft eine Verbesserung dieser bekannten Verfahren, die auf wesentlich wirtschaftlichere Weise die völlig sichere Beseitigung radioaktiver Abfallstoffe ermöglicht. Die Erfindung beruht im wesentlichen auf der Verwendung hydraulisch bindefähiger ölschieferrückstände an Stelle von Zement. Es ist bekannt, daß Rückstände der COlschieferverarbeitung entweder ganz ohne weitere Zusätze oder mit geringen, wirtschaftlich nicht ins Gewicht fallenden Zusätzen zu einem hydraulischen Bindemittel nach Art der Baukalke verarbeitet werden können. Zwar ist die Festigkeit dieser Bindemittel im allgemeinen geringer als die von klassischem Zement, jedoch stehen diese Bindemittel in solcher Menge zur Verfügung, daß ein Großteil davon gar nicht abgesetzt werden kann. Ihr Preis ist demnach häufig nur durch die Transportkosten bedingt.
Nach einem nicht zum bekannten Stand der Technik gehörenden älteren Vorschlag ist es außerdem möglich, ihre Festigkeit erheblich, und zwar bis in das Gebiet der Festigkeiten von Zement, zu steigern, indem die Verarbeitung des Ölschiefers nach vorheriger Aufmahlung und Pelletisierung in einer Wirbelschicht durchgeführt wird.
Die erfindungsgemäße Verwendung hydraulischer Bindemittel aus C)lschieferrückständen ermöglicht es wirtschaftlich, wesentlich dickere Abschirmungswände zu verwenden als bei der bisher bekannten Verwendung von Zement. Da die erfindungsgemäß verwendeten hydraulischen Bindemittel, ebenso wie Zement, nicht völlig wasserdicht sind, ist es notwendig, die radioaktiven Abfallstoffe gegen die Umgebung wasserdicht abzuschirmen. Die erfindungsgemäß wirtschaftlich verwendbaren, wesentlich größeren Wandstärken der Strahlungsmauer ermöglichen es aber, die wasserdichte Abschirmung auf erheblich billigere Weise zu erzielen als nach den bekannten Verfahren. Nach der Erfindung wird in die Strahlungsschutzmauern aus dem hydraulischen Bindemittel aus Ölschieferrückständen in genügendem Abstand von der Strahlungsquelle eine allseitig verschweißte oder verlötete, verhältnismäßig dünne, wasserdichte Folie eingebaut. Diese Folie kann z. B. aus einer verschweißten Kunststoffolie bestehen, die weit genug von der Strahlungsquelle entfernt angebracht ist, um durch die Strahlung nicht mehr geschädigt zu werden. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird jedoch die wasserdichte Folie aus verschweißten und/oder verlöteten Metallblechen, z. B. Eisenblechen, hergestellt, die ebenfalls im hydraulischen Bindemittel eingebaut sind. Die Verwendung metallischer Abschirmungen hat den Vorteil, daß diese nicht so stark von den Strahlen geschädigt werden und daher näher an der Strahlungsquelle angebracht werden können.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, die für die Aufnahme der radioaktiven Abfallstoffe bestimmten, aus Wänden aus hydraulischen Bindemitteln aus ölschieferrückständen mit wasserdichten Einbauten bestehenden Behälter mit nicht abgebundenen ölschieferrückständen zu füllen und diese nicht abgebundene Füllung vor dem Verschluß mit den zu beseitigenden radioaktiven Abfallstoffen zu tränken, soweit sie in flüssiger bzw. gelöster Form vorliegen. Liegen die zu beseitigenden Abfallstoffe in fester Form vor, können sie mit dem unabgebundenen Ölschieferrückstand vermischt und mit Wasser zum Abbinden gebracht werden. In beiden Fällen wird eine Einbindung der Abfallstoffe in das hydraulische Bindemittel bewirkt, die ihre Löslichkeit erheblich herabsetzt, wodurch eine weitere zusätzliche Absicherung gegen ein unerwünschtes Auslaugen bewirkt wird. Dieses Verfahren ist unter Verwendung anderer Bindemittel bereits bekannt. Selbstverständlich werden aber auch bei dieser besonderen Ausgestaltung der Erfindung die Außenwände des Behälters aus Ölschieferbindemitteln ohne Zusatz radioaktiver Stoffe gefertigt.
Die Deponierung dieser Behälter kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung in in ähnlichem Zusammenhang ebenfalls bekannter Weise dadurch besonders wirtschaftlich erfolgen, daß die Behälter an Ort und Stelle in den Gruben der ölschiefergewinnung aufgebaut werden. Beispielsweise wird zunächst ein offener Kasten genügender Boden- und Wandstärke, z. B. von 3 bis 5 m, mit eingebauten Kunststoff-oder Blechabdichtungen in der Tagebaugrube hergestellt. Nach Füllung des Behälters mit den zu beseitigenden Abfallstoffen, gegebenenfalls in Form einer abbindenden Mischung der radioaktiven Substanzen mit noch nicht abgebundenem Ölschieferrückstand und Wasser, wird der Behälter durch einen ebenfalls aus hydraulischem Bindemittel mit der Dichtungsfolie bestehenden Deckel ausreichender Dicke verschlossen.
Es ist aber auch möglich, die zu beseitigenden Abfallstoffe in eine gewöhnliche Halde aus Ölschieferrückständen einzubauen. Zu diesem Zweck ist es nur nötig, in eine Mulde auf eine Bodenschicht genügender Dicke aus hydraulisch abbindenden Ölschieferrückständen eine Dichtungsfolie mit herausstehenden Rändern aufzulegen und nach weiterer Aufschüttung von dem hydraulischen Bindemittel die Abfallstoffe aufzulegen. Nach weiterer Aufschüttung von hydraulisch abbindenden ölschieferrückständen und Besprengen mit Wasser wird die Dichtungsfolie allseitig verschweißt und in weiter aufgeschüttete Ölschieferrückstände eingebettet, die ebenfalls durch Besprengen mit Wasser zum Abbinden gebracht werden.
Die Abschirmungseigenschaften der aus Ölschieferrückständen hergestellten Wände kann man noch erheblich verbessern, wenn man Verbindungen von Schwermetallen zumischt. In Frage kommen hierfür natürlich in erster Linie verhältnismäßig billige Substanzen, wie natürlich vorkommender minderwertiger Schwerspat, Schwefelkiesabbrände, minderwertige Eisenerze usw.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Beseitigung radioaktiver Abfallstoffe durch Einbauen in einen wasserdichten Behälter mit Strahlungsschutzwänden aus hydraulischem Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände des Behälters aus abgebundenen ölschieferrückständen hergestellt werden und daß dabei in diese Wände eine allseits verschweißte oder verlötete, wasserdichte Folie eingebaut wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als wasserdichte Folie eine Kunststoffolie verwendet wird, die in einem Abstand von mindestens 1 m von der Strahlungsquelle in die Wände eingebaut wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als wasserdichte Folie ein Metallblech, vorzugsweise Eisen- oder Stahlblech, verwendet wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zu beseitigenden Abfallstoffe in dem Behälter mit hydraulisch abbindenden ölschieferrückständen, gegebenenfalls unter Zusatz von Wasser, abgebunden werden.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der die Abfallstoffe aufnehmende Behälter in der ölschiefergrube aufgestellt wird und mit Ölschiefer, Ölschieferrückständen, Abraum oder ähnlichem Material abgedeckt wird.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dichtungsfolie mit herausstehenden Rändern in eine Mulde einer Halde aus abgebundenen oder nicht abgebundenen Ölschieferrückständen eingebettet wird, daß die Mulde mit Abfallstoffen gefüllt und mit Ölschieferrückständen aufgeschüttet wird, daß danach die Dichtungsfolie verschweißt oder verlötet und mit weiter aufgeschütteten, hydraulisch abbindenden Ölschieferrückständen bedeckt wird.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß den Ölschieferrückständen minderwertige, billige Schwermetallverbindungen wie beispielsweise Schwerspat, Eisenoxyde usw. beigemischt werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1053 686; französische Patentschrift Nr. 1243 673; Thomas J a e g e r , »Grundzüge der Strahlenschutztechnik«, 1960, S. 278, 279, 288, 289.