DE3100112A1 - Filter for retaining radioactive iodine in nuclear power station water - Google Patents
Filter for retaining radioactive iodine in nuclear power station waterInfo
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Abstract
Description
Filter zur Zurückhaltung von radioaktivem Jod in WässernFilter for the retention of radioactive iodine in water
von Kernkraftwerken Gegenstand der Erfindung ist ein Filtermaterial zur Zurückhaltung von radioaktivem Jod in Wässern von Kernkraftwerken.of nuclear power plants The invention relates to a filter material for the retention of radioactive iodine in the waters of nuclear power plants.
Angesichts der immer größer werdenden Anzahl von kerntechnischen Anlagen, insbesondere Kernreaktoren und Wiederaufbereitungsanlagen, werden zunehmende Bemühungen unternommen, die Aktivitätsabgabe an die Umgebung zu reduzieren. Dabei steht mit Rücksicht auf die große Spaltausbeute sowie ungünstigen radiologischen Eigenschaften des Isotops Jod 131 die Einrichtung von Jodfilteranlagen im Vordergrund.In view of the increasing number of nuclear facilities, particularly nuclear reactors and reprocessing plants, efforts are increasing undertaken to reduce the release of activity into the environment. It stands with Consideration of the large gap yield and unfavorable radiological properties of the isotope iodine 131 the installation of iodine filter systems in the foreground.
Ein Teil der aus dem Spaltprozeß des Kernbrennstoffes stammenden Jodisotope können beim Betrieb mit schadhaften Brennelementen in das Reaktorkühlmittel gelangen und werden bei Normalbetrieb durch kleine Leckagen oder bei einem angenommenen Kühlmittelverlustunfall in die Raum- und Gebäude luft der Anlage freigesetzt.Part of the iodine isotopes resulting from the fission process of nuclear fuel can get into the reactor coolant during operation with defective fuel assemblies and during normal operation are caused by small leaks or an assumed loss of coolant accident released into the room and building air of the system.
Nach bisherigen Erfahrungen kann Spaltjod als Aerosol, gasförmig elementar und anorganisch oder organisch gebunden in der Luft einer Reaktoranlage vorliegen.According to previous experience, fission iodine can be used as an aerosol, gaseous elementary and are inorganically or organically bound in the air of a reactor plant.
Infolge der schlechten Rückhalteeigenschaften für elementares Jod der derzeitig eingesetzten Filtermdterialien, stellen sich mit zunehmenden BE - Leckagen im Reaktorwasser Jodaktivitäten bis zu 1 . 10 1 Ci/m3 ein.As a result of the poor retention properties for elemental iodine of the currently used filter media, arise with increasing BE - Leakage in the reactor water Iodine activities up to 1. 10 1 Ci / m3 a.
Die derzeit benutzten Filtermaterialien sind pulverisierte nonen - und };ationellaustaus(her zur Zurückhaltung ional vorliegender Wasserinhaltstoffe. Ferner werden mechanisch wirkende Stoffe auf Kieselgurbasis zur ZurUckhaltung von Korrosionsprodukten angeschwemmt.The filter materials currently in use are powdered nonen- and}; ationellaustaus (for the retention of ional substances in the water. Furthermore, they are mechanically acting Diatomite-based substances for Withdrawn from corrosion products washed ashore.
Es ist bekannt, daß 80 - 90 % des im Primärkreis eines Kernkraftwerkes enthaltenen Jods, elementar vorliegt. Dies bewirkt daß bei winzigen Leckagen Räume - der hohen Jodaktivität wegen -aus Strahlungsgründen unbegehbar werden.It is known that 80 - 90% of the amount in the primary circuit of a nuclear power plant contained iodine, is present in elemental form. This creates spaces in the event of tiny leaks - Due to the high iodine activity, - become impassable due to radiation reasons.
Entsprechend technisch und finanziell aufwendig ist die jährliche Öffnung des Reaktordruckgefäßes und Brennelementinspektion.The annual one is correspondingly technically and financially expensive Opening of the reactor pressure vessel and fuel assembly inspection.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu finden, das speziell elementares Jod zurückhält.The invention is based on the object of finding a method which holds back the special elemental iodine.
Diese Aufgabe wird erindungsmäßig dadurch gelöst, daß elementares Jod mit Stärke eine blaue"Jodreaktion" zeigt. Die Kenntnis der Blaufärbung von Stärke mit elementarem Jod ist ebenso alt wie die Kenntnis vom Jod selbst. Die blaue Jodfarbe der Stäke ist möglich, weil auch in molekulardispersem Zustand kanalartige Hohlräume vorhanden sind.This object is achieved in accordance with the invention in that elementary Iodine with starch shows a blue "iodine reaction". Knowing the blue color of starch with elemental iodine is as old as the knowledge of iodine itself. The blue color of iodine the strength is possible because channel-like cavities even in a molecularly dispersed state available.
Gegenstand der Erfindung ist, in Wasser unlösliche Stärke als Filtermaterial zur Zurückhaltung von elementarem Jod einzusetzen.The invention relates to starch which is insoluble in water as a filter material to use for the retention of elemental iodine.
Der Einsatz von Stärke ist gerade in Kernkraftwerken ein geeignetes und sehr preiswertes Verfahren. Bei Anschwemmung in der Reaktorwasserreinigung kann es die Jodaktivität auf ein Zehntel verringern.The use of starch is particularly suitable in nuclear power plants and very inexpensive process. In the case of alluvial deposits in the reactor water purification system it will reduce iodine activity to a tenth.
Das Ziel aller Kernkraftwerke, Personal und Umwelt weitgehend vor radioaktiver Strahlung zu schützen, wird somit erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die radioaktiven Jodisotope an einem sicheren Ort abgeschieden werden.The goal of all nuclear power plants, personnel and the environment largely before Protecting radioactive radiation is thus achieved according to the invention by that the radioactive iodine isotopes are deposited in a safe place.
Die Erfindung wird anhand der nachstehenden Beispiele erläutert, ohne auf diese Beispiele zu beschränken.The invention is illustrated by the following examples, without to be limited to these examples.
Beispiel 1 Auf ein Schwarzbandfilter mit 12 cm2 Filterfläche wurden 2 gr Maisstärke angeschwemmt. Anschließend wurde Reaktorwasser das eine Jodaktivität von 1.1 .10 1 Ci/m3 besaß über das Filter gesaugt.Example 1 On a black band filter with a filter area of 12 cm2 2 grams of corn starch washed ashore. Then reactor water became the one iodine activity from 1.1.10 1 Ci / m3 possessed sucked through the filter.
Das Reaktorwasser wurde vorher weder geträgert noch anderweitig vorbehandelt. Die nachfolgende gammaspektrometrische Auswertung ergab daß mehr als 80 % der Jodaktivität an der Stärke zurückgehalten wurde.Die Zurückhaltung betrug für: Jod 131 : 81 % Jod 132 : 82 % Jod 133 : 82 % Jod 134 : 84 % Jod 135 : 81 % Beispiel 2 Ein Filter vorbereitet wie in Beispiel 1 wurde mit einer Lösung beaufschlagt, die 100 ug J2/l enthielt. Nach Durchsatz von 10 1 dieser Lösung zeigt die Filteroberfläche eine zart-rosa Färbung.The reactor water was neither carried nor pretreated in any other way beforehand. The following gamma spectrometric evaluation showed that more than 80% of the iodine activity The retention was for: Iodine 131: 81% Iodine 132: 82% iodine 133: 82% iodine 134: 84% iodine 135: 81% Example 2 A filter prepared as in Example 1, a solution containing 100 µg J2 / l contained. After a throughput of 10 1 of this solution, the filter surface shows a delicate pink color.
Nach Durchsatz von 50 1 war die Oberfläche violett. Der ca. 2 mm dicke Filterkuchen zeigte von der Seite betrachtet eine Verfärbung von wenigen Zehntel Millimetern. Die darunter liegende Stärkeschicht war rein weiß. In der zum Teil mit Jod beladenen Stärke wurde titrimetrisch mit Natriumthiosulfat das enthaltene Jod bestimmt. Die in den 50 Litern enthaltenen 5mg Jod wurden bei der Titration wieder gefunden.After a throughput of 50 l, the surface was purple. The approx. 2 mm thick When viewed from the side, the filter cake showed a discoloration of a few tenths Millimeters. The starch layer underneath was pure white. In the part The starch loaded with iodine was titrimetrically with sodium thiosulphate Iodine determined. The 5mg iodine contained in the 50 liters were used during the titration found again.
Beispiel 3 Ein Filter vorbereitet wie in Beispiel ; wurde mit einer 0.01 n Jodlösung beaufschlagt. Zum Nachweis durchbrechenden Jods wurde wasserlösliche Stärke in die Saugflasche hinter dem Filter gegeben. Nach Durchsatz von 35 ml, entsprechend 44.4 mg Jod ist ein erster Joddurchbruch bemerkbar. Das auf dem Filter festgehaltene Jod wurde titrimetrisch mit Na-thiosulfat bestimmt. Sämtliches aufgebrachte Jod wurde gefunden.Example 3 A filter prepared as in example; was with a 0.01 n iodine solution applied. The evidence of breaking through iodine was water-soluble Put starch in the feeding bottle behind the filter. After a throughput of 35 ml, accordingly 44.4 mg iodine a first iodine breakthrough is noticeable. The one held on the filter Iodine was determined titrimetrically with sodium thiosulphate. All iodine applied was found.
Beispiel 4 In einer Kreislaufapparatur wurden an eine CHRIST - Filterkerze mit 500 cm2 Oberfläche 50 gr Stärke und 50 gr Filterhilfsmittel angeschwemmt. Dem kreislaufwasser wurde 1 Liter 0.1 n Jodlösung zugegeben.Ausgangskonzentration 1.3 gr Jod/l.Example 4 A CHRIST filter candle with a surface area of 500 cm2, 50 gram thickness and 50 gram filter aid washed ashore. To the 1 liter of 0.1N iodine solution was added to circulation water. Starting concentration 1.3 gr iodine / l.
Filtriergeschwindigkeit : 11/min Nach 30 min war im Kreislaufwasser Jod nicht mehr nachweisbar.Filtration speed: 11 / min. After 30 min there was water in the circuit Iodine no longer detectable.
Die aufgeschnittene Filterschicht war bis zum Stützgewebe schwarz.The cut filter layer was black down to the supporting fabric.
Beispiel 5 Aus 10 gr Stärke und 20 gr Cellulose wurde auf einer Nutsche ein Filterkuchen hergestellt.Example 5 On a suction filter, 10 g of starch and 20 g of cellulose were made a filter cake made.
Durchmesser des Filterkuchens : 180 mm Der getrocknete Filterkuchen wurde in den Filterhalter eines dem Staubsauger verwandten Gerätes zur Sammlung von Aerosolaktivität gespannt.Diameter of the filter cake: 180 mm The dried filter cake was placed in the filter holder of a device related to the vacuum cleaner for collection excited by aerosol activity.
Während des Betriebes dieser Apparatur wurde, -durch Einblasen von Luft in Jodlösung- Jod freigesetzt.During the operation of this apparatus, -by blowing in Air in iodine solution - iodine released.
An den Stellen an denen die Joddämpfe das Filter trafen, zeigten sich spontan rosa-violette Verfärbungen.At the points where the iodine vapors hit the filter, they showed up spontaneous pink-purple discoloration.
Das heißt, daß sich mit Stärke enthaltendem Filterpapier auch J2 -Aerosolaktivität abzuscheiden ist.This means that filter paper containing starch also has J2 aerosol activity is to be deposited.
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Cited By (1)
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| WO2005117028A1 (en) * | 2004-05-19 | 2005-12-08 | Enbw Kraftwerke Ag | Bonding of radioactive iodine in a nuclear reactor |
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1981
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| DE102004024722A1 (en) * | 2004-05-19 | 2005-12-15 | Enbw Kraftwerke Ag Kernkraftwerk Philippsburg | Binding of radioactive iodine in a nuclear reactor |
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