CH706308A2 - Verfahren zum Entsorgen eines radioaktiven Sekundärabfalles. - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren zum Entsorgen eines radioaktiven Sekundärabfalles (S), der beim Zerlegen einer Komponente einer nuklearen Anlage mit einem Schneidverfahren entsteht, das mit einem Gemisch aus Wasser und einem dem Wasser beigemischten Abrasivmittel durchgeführt wird, wird der Sekundärabfall (S) einem Reinbeton (R) beigemischt, mit dem ein für die Endlagerung mit radioaktivem Primärabfall bestückter Behälter (2) vergossen wird.

Description

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Entsorgen eines radioaktiven Sekundärabfalles, der beim Zerlegen einer Komponente einer nuklearen Anlage mit einem Schneidverfahren entsteht, das mit einem unter Hochdruck zugeführten Gemisch aus Wasser und einem dem Wasser beigemischten Abrasivmittel durchgeführt wird.

[0002] Beim Rückbau einer nuklearen Anlage müssen stark kontaminierte bzw. aktivierte Komponenten, beispielsweise der Reaktordruckbehälter sowie die in ihm befindlichen Einbauten aus Gründen des Strahlenschutzes unter Wasser mit thermischen oder mechanischen Trennverfahren zerlegt werden. Neben weiteren sogenannten kalten mechanischen Trennverfahren, beispielsweise Sägen oder Fräsen wird auch ein als Wasser-Abrasiv-Suspensions-Schneidverfahren oder Wasser-Abrasiv-Injektions-Schneidverfahren bezeichnetes Trennverfahren eingesetzt, bei dem Wasser und ein dem Wasser beigemischtes Abrasivmittel mit Druck beaufschlagt und zur Zerlegung der Komponente eingesetzt wird. Beim Durchtrennen entsteht durch die Mitnahme von Schnittfugenmaterial ein Gemisch aus Abrasivmittel und kontaminiertem bzw. aktiviertem metallischem Material. Die Vorteile dieser abgekürzt als WASS bzw. WAIS bezeichneten Trennverfahren sind in einer hohen Flexibilität sowie einer Unempfindlichkeit gegenüber mechanischen Spannungen zu sehen, die in den Schweisskonstruktionen der Komponenten während des Zerlegens frei werden und insbesondere bei Sägeverfahren zum Verklemmen des Sägeblattes oder Sägebandes führen können.

[0003] Wesentlicher Nachteil des Wasserstrahlschneidens ist jedoch der dabei entstehende Sekundärabfall, der aus dem Abrasivmittel sowie dem beim Schneiden abgetragenen Fugenmaterial gebildet ist und dessen Gewicht in ungünstigen Fällen etwa dieselbe Grössenordnung hat wie das Eigengewicht der zerlegten Komponente. Dieser Sekundärabfall wird im Zerlegebereich vom Beckenboden mit einem Hydrozyklon abgesaugt und in diesem durch Fliehkraftabscheidung abgeschieden. Da das abgeschiedene Gemisch neben dem Abrasivmittel, in der Regel Quarzsand auch kontaminiertes bzw. aktiviertes Material aus der Schnittfuge enthält, muss es als radioaktiver Abfall entsorgt werden, wobei ein beträchtlicher Aufwand für die Konditionierung und eine erhebliche Anzahl von Endlagergebinden benötigt wird.

[0004] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem radioaktiver Sekundärabfall, der beim Zerlegen einer Komponente einer nuklearen Anlage mit einem Gemisch aus Wasser und einem dem Wasser beigemischten Abrasivmittel durchgeführten Schneidverfahren entsteht, mit deutlich verringertem Aufwand entsorgt werden kann.

[0005] Die genannte Aufgabe wird gemäss der Erfindung gelöst mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Bei diesem Verfahren wird der radioaktive Sekundärabfall, der aus einem Gemisch aus Abrasivmittel und Material aus der Schnittfuge der zerlegten Komponente besteht einem Reinbeton beigemischt, mit dem eines für die Endlagerung mit radioaktivem Primärabfall bestückten Behälter vergossen wird.

[0006] Die Erfindung beruht dabei auf der Überlegung, dass es möglich ist, das bei der Zerlegung anfallende Gemisch aus Abrasivmittel und Schnittfugenmaterial den zum Vergiessen des mit radioaktivem Primärabfall bestückten, zur End- oder Zwischenlagerung vorgesehenen Behälter verwendeten Reinbeton, d.h. radioaktiv nicht kontaminierten Beton, in einem die Einhaltung der geltenden Strahlenschutzvorgaben gewährleistenden Ausmass beizumischen, so dass der Aufwand und Lagerbedarf zur Entsorgung des beim WASS- bzw. WAIS-Verfahren entstehenden radioaktiven Sekundärabfalles verringert ist.

[0007] Eine weitere Verringerung des Aufwandes bei der Entsorgung des Sekundärabfalles wird dann erzielt, wenn der beim Schneiden entstehende Sekundärabfall im Rahmen einer Säuberung des Zerlegebeckens abgesaugt und in einem Fliehkraftabscheider mechanisch abgeschieden und dem Reinbeton als riesel- oder fliessfähiges Gemisch aus Abrasivmittel und Fugenmaterial ohne vorhergehende Trocknung beigemischt wird.

[0008] In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird der Sekundärabfall mit dem Reinbeton in einem Extruder vermischt und mit diesem dem Behälter zugeführt.

[0009] Vorzugsweise wird der Sekundärabfall dem Reinbeton in einem solchen Ausmass zugeführt, dass die Bruchfestigkeit des aus Sekundärabfall und Reinbeton bestehenden Mischbetons nach dem Aushärten wenigstens 10N/mm<2> beträgt.

[0010] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird der Behälter in seinem oberen Bereich mit Reinbeton befüllt, um nicht nur die Dosisleistung ausserhalb des Behälters zu reduzieren, sondern insbesondere einen kontaminationsfreien Abschluss gegenüber einem den Behälter lösbar verschliessenden Deckel zu gewährleisten.

[0011] Bei dem Behälter handelt es sich vorzugsweise um einen Stahlbehälter, der an seinen Innenwänden mit Reinbeton vorbetoniert ist.

[0012] Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Figur verwiesen, die einen Behälter während des Befüllens mit dem erfindungsgemässen Betongemisch in einem schematischen Querschnitt zeigt.

[0013] Gemäss dieser Figur sind in einem Behälter 2, der im Wesentlichen die Form eines rechteckigen Kastens aufweist, eine Vielzahl von vorzerlegten Schnittstücken 4 aus der Zerlegung einer Komponente einer nuklearen Anlage eingebracht. Der Behälter 2 besteht aus einem Stahlmantel 6, der an seiner Innenwand mit einer 5 bis 15cm dicken Schicht aus Reinbeton versehen ist. Die zwischen den Schnittstücken 4 vorhandenen Hohlräume 8 werden mit einem erfindungsgemässen Betongemisch 10 verfüllt, das aus Reinbeton R und einem Abrasivmittel und Schnittfugenmaterial enthaltenden Sekundärabfall S zusammengesetzt ist. Hierzu wird dem in einem Extruder 12 geführten fliessfähigen Reinbeton R der Sekundärabfall S zudosiert und über einen flexiblen Schlauch 14 fernbedient in den Behälter 2 geleitet.

[0014] Um die Menge des anfallenden Sekundärabfalles S zu verringern, wird vorzugsweise der beim Wasser-Abrasiv-Suspensions-Schneidverfahren entstehende und aus dem Zerlegebereich angesaugte und noch mit Wasser versetzte Sekundärabfall S in einem Fliehkraftabscheider mechanisch abgeschieden, so dass er als riesel- oder fliessfähiges Gemisch aus Abrasivmittel und Fugenmaterial dem Extruder 12 zugeführt werden kann, ohne dass eine vorherige Trocknung erforderlich ist.

[0015] Bei Erreichen einer vorgegebenen Füllhöhe H, die kleiner ist als die maximal mögliche Füllhöhe wird, die Zufuhr von Sekundärabfall S gestoppt. Der Behälter 2 wird in seinem oberen Bereich B durch eine Schicht aus Reinbeton R versiegelt, damit kontaminiertes Betongemisch 10 sich auch dann nicht am Aussenbereich befindet, wenn in einem äusserst unwahrscheinlichen Fall der in der Regel ebenfalls vorbetonierte Deckel verloren geht.

Claims (6)

1. Verfahren zum Entsorgen eines radioaktiven Sekundärabfalles, der beim Zerlegen einer Komponente einer nuklearen Anlage mit einem Schneidverfahren entsteht, das mit einem Gemisch aus Wasser und einem dem Wasser beigemischten Abrasivmittel durchgeführt wird, bei dem der Sekundärabfall (S) einem Reinbeton (R) beigemischt wird, mit dem eines für die Endlagerung mit radioaktivem Primärabfall bestückten Behälters (2) vergossen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der beim Schneiden entstehende Sekundärabfall (S) abgesaugt und in einem Abscheider mechanisch abgeschieden und dem Reinbeton (R) als riesel- oder fliessfähiges Gemisch aus Abrasivmittel und Fugenmaterial ohne vorhergehende Trocknung beigemischt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Sekundärabfall (S) mit dem Reinbeton (R) in einem Extruder (12) vermischt und mit diesem dem Behälter (2) zugeführt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Bruchfestigkeit des aus Sekundärabfall (S) und Reinbeton (R) bestehenden Betongemisches (10) nach dem Aushärten wenigsten 10N/mm<2> beträgt.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Behälter (2) in seinem oberen Bereich mit Reinbeton (R) verfüllt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Behälter (2) ein Stahlbehälter ist, der an seiner Innenwand mit Reinbeton (R) vorbetoniert ist.