DE1236944B

DE1236944B - Verfahren und Vorrichtung zur Beseitigung radioaktiver oder giftiger Abfaelle

Info

Publication number: DE1236944B
Application number: DE1965G0045104
Authority: DE
Inventors: Dr Rer Nat Helmut Krause; Wilhelm Hempelmann; Dr-Ing Harald Ramdohr
Original assignee: Gesellschaft fuer Kernforschung mbH
Current assignee: Gesellschaft fuer Kernforschung mbH
Priority date: 1965-10-30
Filing date: 1965-10-30
Publication date: 1967-03-16

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Beseitigung radioaktiver oder giftiger Abfälle Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Beseitigung radioaktiver oder giftiger, eingekapselter Abfälle durch Einbringen in einen von wasserundurchlässigem Gestein, insbesondere Salzgestein, umgebenen, unterirdischen Hohlraum, der über mindestens eine Bohrung mit der Erdoberfläche verbunden ist.
Es wurde schon öfter erwogen, radioaktive Rückstände in unterirdischen Salzkavernen zu lagern, da das Salzgestein vollkommen dicht und für Flüssigkeiten undurchlässig ist. Außerdem ist die Herstellung einer Salzkaverne verhältnismäßig einfach und billig.
Bei einer derartigen Lagerung muß jedoch darauf geachtet werden, daß sich in' der Kaverne keine Aerosole ausbilden können, die, wenn sie durch die Bohrungen an die Erdoberfläche gelangen, eine ernsthafte Gefahr für die Umgebung darstellen können und die erwähnten Vorteile zumindest teilweise wieder zunichte machen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, bei denen eine Aerosolbildung mit Sicherheit vermieden wird und durch die weiterhin eine Kontamination von Bedienungseinrichtungen bzw. an der Erdoberfläche befindlichen Anlageteilen soweit wie möglich vermieden wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß dem Verfahren nach der Erfindung vorgeschlagen, die eingekapselten Rückstände durch die Bohrung, deren Durchmesser nur geringfügig größer ist als der der Rückstandskapseln, bis zum Eintritt in den unterirdischen Hohlraum zunächst mit mäßiger und einstellbarer Geschwindigkeit und anschließend im freien Fall auf den Hohlraumboden zu befördern, wobei der Hohlraum mindestens soweit mit einem flüssigen, das umgebende Gestein nicht auflösenden Medium, insbesondere einer Salzlösung, gefüllt ist, daß die eingebrachten Abfälle stets vollständig von der Flüssigkeit überdeckt sind.
Auf diese Weise wird der Aufprall der gekapselten Rückstände so stark abgeschwächt, daß die Umhüllung nicht aufreißt. Durch das völlige Eintauchen der Rückstände in die Flüssigkeit wird jedoch auch eine Aerosolbildung zu einem späteren Zeitpunkt vermieden, wenn die Umhüllung z. B. durch Korrosion zerstört werden sollte. Durch die Flüssigkeit, z. B. bei Salzgestein eine entsprechende, gesättigte Salzlösung, wird außerdem verhindert, daß sich der Hohlraum in unkontrollierbarer Form erweitern kann.
Die Geschwindigkeit der Rückstände in der Transportbohrung kann z. B. durch Betätigung eines Druckventils in einer gesonderten Entlüftungsleitung eingestellt werden.
Je nach der Stellung des Ventils werden sich die Rückstände mit einer bestimmten Geschwindigkeit in der Bohrung bewegen, bis sie in den Hohlraum eingedrungen sind, um von da aus in freiem Fall in die Flüssigkeit einzutauchen.
Ist diese Methode z. B. aus Sicherheits- oder konstruktiven Gründen nicht möglich, so kann auch eine mittels Seilzug in der Bohrung verfahrbare Transporteinrichtung verwendet werden mit einer Entladeeinrichtung, die so ausgebildet ist, daß sich die Rückstände beim Eintritt in den Hohlraum vorzugsweise selbsttätig von der Transporteinrichtung loslösen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt der Anlage, F i g. 2 die Transporteinrichtung in der Bohrung und F i g. 3 die Transporteinrichtung beim Eintritt in den Hohlraum.
Wie aus F i g. 1 hervorgeht, ist der Hohlraum 1 über eine mit Rohren 2 ausgekleidete Bohrung 3 mit der Erdoberfläche 4 verbunden und teilweise mit einer Flüssigkeit 5 gefüllt. Die Entlüftungsbohrung 6 ist mit einem Drosselventil 7 ausgestattet, durch dessen Betätigung die Geschwindigkeit der eingekapselten Rückstände 8 beeinflußbar ist.
In F i g. 2 ist eine mittels Seilzug 9 in der Bohrung 3 verfahrbare Transporteinrichtung 10 dargestellt, in der die eingekapselten Rückstände 8 aufeinandergeschichtet sind. Danach hat die Transporteinrichtung 10 die Form eines rohrförmigen Behälters, an dessen einer Stirnseite der Seilzug 9 befestigt ist und der durch mehrere Rollen 11 bzw. 12 in der verrohrten Bohrung 3 geführt ist. Die Entladeeinrichtung, durch die die Rückstände beim Eintritt in den Hohlraum 1 selbsttätig von der Transporteinrichtung 10 losgelöst werden, wird von drei gleichmäßig am Umfang des Behälterbodenrands angelenkten Schwenkteilen 13 gebildet, die je eine Führungsrolle 12 tragen. Solange die Führungsrollen 12 sich gegen die Rohrwand abstützen, blockieren die Schwenkteile 13 die Öffnung des Behälters 10. Nach Erreichen des Hohlraums 1 werden die Schwenkteile 13 entweder durch Gegengewichte (nicht dargestellt) oder durch das Eigengewicht der Rückstände 8 so weit um ihre Drehachse 14 nach außen verdreht, daß die Rückstände aus dem Behälter herausfallen können (s. F i g. 3).
Zweckmäßigerweise ist der Behälter aus mehreren zylindrischen, miteinander koppelbaren Zwischengliedern 15 zusammengesetzt, so daß die Gesamtlänge der Transporteinrichtung je nach Bedarf variiert werden kann.
Um das Einbringen der z. B. in Fässern 16 eingeschlossenen Rückstände in die Transporteinrichtung zu erleichtern, sind die Zwischenglieder 15 aus je zwei gelenkig miteinander verbundenen Halbschalen zusammengesetzt, die um eine gemeinsame Mantellinie auseinanderschwenkbar sind.
Das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung sind in erster Linie für die Lagerung radioaktiver Abfälle gedacht. Selbstverständlich ist es jedoch auch möglich, andere giftige Rückstände, wie sie z. B. in der chemischen Industrie häufig anfallen, auf diese Weise zu beseitigen.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Beseitigung radioaktiver oder giftiger, eingekapselter Abfälle durch Einbringen in einen von wasserundurchlässigem Gestein, insbesondere Salzgestein, umgebenen, unterirdischen Hohlraum, der über mindestens eine Bohrung mit der Erdoberfläche verbunden ist, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die eingekapselten Rückstände (8) durch die Bohrung (3), deren Durchmesser nur geringfügig größer ist als der der Rückstandskapseln, bis zum Eintritt in den unterirdischen Hohlraum (1) zunächst mit mäßiger und einstellbarer Geschwindigkeit und anschließend im freien Fall auf den Hohlraumboden befördert werden, wobei der Hohlraum (1) mindestens so weit mit einem flüssigen, das umgebende Gestein nicht auflösenden Medium (5), insbesondere einer Salzlösung, gefüllt ist, daß die eingebrachten Abfälle stets vollständig von der Flüssigkeit (5) überdeckt sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mäßige Geschwindigkeit in der Transportbohrung (3) durch Betätigung eines Druckventils (7) in einer gesonderten Entlüftungsleitung (6) eingestellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mäßige Geschwindigkeit in der Transportbohrung (3) durch Benutzung einer an sich bekannten, mit Seilzug (9) arbeitenden Transporteinrichtung (10) mit selbsttätiger Entladeeinrichtung (12, 13, 14) verwirklicht wird.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladeeinrichtung von mindestens einem um eine senkrecht zum Durchmesser der Transporteinrichtung (Behälter 10) angeordnete Achse (14) drehbaren Schwenkteil (13) gebildet wird, das den Behälterboden bzw. einen Teil desselben und eine Führungsrolle (12) trägt, wobei Führungsrolle und Behälterboden so miteinander verbunden sind, daß der Behälter (10) geschlossen bleibt, wenn sich die Führungsrolle (12) gegen die Rohrwand (2) der Bohrung (3) abstützt, während im Bereich des Hohlraums (1) das Schwenkteil (13) vorzugsweise durch das auf den Behälterboden wirkende Eigengewicht der Rückstände (8) so weit verdrehbar ist, daß die Rückstände aus dem Behälter (10) herausfallen.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Behälters (10) durch Einschalten von miteinander koppelbaren, zylindrischen Zwischengliedern (15) zwischen die Behälterendstücke veränderbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälterwand bzw. die Zwischenglieder (15) aus je zwei Halbschalen zusammengesetzt sind, die entlang einer gemeinsamen Mantellinie gelenkig miteinander verbunden sind, während auf der gegenüberliegenden Mantellinie ein Verschluß vorgesehen ist.