DE1057770B

DE1057770B - Strahlenschutzwand fuer Kernreaktoren od. dgl., Baustein zum Aufbau derselben und Verfahren zur Herstellung solcher Bausteine

Info

Publication number: DE1057770B
Application number: DED25981A
Authority: DE
Inventors: Werner Gottschalk
Original assignee: DOLERIT BASALT AG
Current assignee: DOLERIT BASALT AG
Priority date: 1957-07-12
Filing date: 1957-07-12
Publication date: 1959-05-21
Also published as: NL111177C; FR1207792A; NL229448A; BE569386A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Strahlenschutzwand für Kernreaktoren oder andere Einrichtungen, bei denen ein Schutz gegen die bei Kernreaktionen frei werdenden schädlichen Strahlungen vorgesehen werden muß. Dabei betrifft die Erfindung insbesondere die Schaffung einer physikalisch wirksamen, technisch brauchbaren und wirtschaftlich vertretbaren Strahlenschutzwand sowie einen Baustein zum Aufbau der Strahlenschutzwand und ein Verfahren zur Herstellung solcher Bausteine.

Bei einer Kernreaktion werden z. B. im Reaktor außer den Energien, die wirtschaftlich genutzt werden können, auch noch Energien frei, die nach außen hin abstrahlen und daher im wesentlichen nicht mehr wirtschaftlich nutzbar sind. Diese nicht mehr nutzbaren Energien setzen sich aus Neutronen, Gammastrahlen und sonstigen Strahlen zusammen. Da insbesondere die abgestrahlten Neutronen und Gammastrahlen biologisch schädlich sind, muß Vorsorge getroffen werden, wenigstens den über die biologisch noch eben zulässige Dosis hinausgehenden Anteil der schädlichen Energien biologisch unschädlich zu machen. Das kann dadurch geschehen, daß der größte Teil der schädlichen Neutronen und Gammastrahlen umgesetzt wird in andere, biologisch nicht schädliche Energieformen, z. B. in Wärme. Eine solche Energieumsetzung kann erfolgen, indem man die abgestrahlten schädlichen Neutronen und Gammastrahlen mit Atomen bzw. Atomkernen reagieren läßt. Trifft ein schnelles Neutron auf einen Atomkern und reagiert mit diesem, so entsteht eine sekundäre Gammastrahlung mit einer Energie von 7,5 MeV. Dabei verlangsamt das schnelle Neutron seine Geschwindigkeit und wird zum thermischen Neutron, dessen Energie sich nach weiteren Zusammenstößen mit Atomen nach und nach in Wärme umsetzt. Trifft ein Gammastrahl auf ein Atom und reagiert mit diesem, so wird seine Energie in Wärme umgesetzt. Diese sehr vereinfacht dargestellten Vorgänge der Energieumsetzung sind in Wirklichkeit sehr verwickelt und durchaus nicht einfach zu beschreiben. Für den vorliegenden Zweck jedoch mag die gewählte Beschreibung genügen.

Um den abgestrahlten Neutronen und Gammastrahlen die Möglichkeit zu geben, in der erwähnten Weise mit Atomen bzw. Atomkernen zu reagieren, wird im Strahlungsweg der schädlichen Energiestrahlung eine Strahlenschutzwand vorgesehen, mit deren Materieteilchen die hindurchdringenden schädlichen Strahlen reagieren und sich dabei in unschädliehe Wärmeenergie umwandeln.

Es sind bereits Vorschläge bekanntgeworden, Strahlenschutzwände aus Beton mit Zuschlagstoffen, insbesondere Barytzuschlägen, aus üblichem Beton Strahlenschutzwand

für Kernreaktoren od. dgl.,

Baustein zum Aufbau derselben

und Verfahren zur Herstellung

solcher Bausteine

Anmelder:

Dolerit Basalt Aktiengesellschaft,
Köln, Neumarkt 39

Werner Gottschalk, Köln-Marienburg,
ist als Erfinder genannt worden

oder aus Granit. Sandstein. Kalkstein, Kunststoff, Holz oder Wasser aufzubauen.

Wie weiter unten noch dargelegt wird, haben alle diese vorgeschlagenen Stoffe große Nachteile, die sie an sich als ungeeignet für Strahlenschutzwände erscheinen lassen. Nachdem aber keine anderen praktisch verwertbaren Stoffe bekannt sind, muß die Stoffauswahl unter den obengenannten Stoffen getroffen werden. Die unvermeidbaren Nachteile dieser Stoffe müssen dabei mangels einer besseren Lösung in Kauf genommen werden. In diesem Sinne hat zwar der Baryt-Beton große Nachteile, aber es sind im Vergleich mit anderen Stoffen immerhin die geringsten Nachteile. Aus diesem Grunde wird der Baryt-Beton heute als bester Baustoff für Strahlenschutzwände empfohlen und verwendet.

Baryt-Beton besteht aus üblichem Beton mit Bariumsulfatzuschlägen, wol>ei das Bariumsulfat dem Beton in grober Kornform zugeschlagen ist. Eine Strahlenschutzwand aus Baryt-Beton ist sowohl hinsichtlich der Rohstoffkosten als auch der Verarbeitungskosten außerordentlich teuer. Dazu kommt der weitere technische und wirtschaftliche Nachteil, daß die Schutzwände aus Baryt-Beton sehr dick ausgebildet werden müssen, wenn die schädliche Gammastrahlung wirksam in unschädliche Wärme umgesetzt werden soll. Wenn nämlich Neutronen in den Baryt-Beton eindringen, so induzieren sie beim Auftreffen auf Atomkerne eine starke sekundäre Gammastrahlung.

Damit ist das schädliche Neutron als solches langsamer und schon weniger schädlich geworden, aber die nunmehr induzierte starke sekundäre Gammastrahlung, die bis in einer Tiefe von etwa 30 cm inner-

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halb der Strahlenschutzwand entsteht, ist ihrerseits sehr schädlich. Damit nun die gesamte schädliche Energie in unschädliche Wärme umgewandelt wird, müssen außer den primären auch noch die sekundären Gammastrahlen unschädlich gemacht werden. Dies geschieht beim Auftreffen von Gammastrahlen auf einen Bariunisulfateinschluß im Baryt-Beton. Der Beton selbst, der als Bindemittel zwischen den Bariumsulfatkörnern liegt, beeinflußt die Gammastrahlen

zuschirmen sind. Wasser als Strahlenschutz hat endlich den Nachteil, daß der Bau des Reaktors sehr breit wird und verseuchtes Wasser als Abfall entsteht, das irgendwie abgeführt werden muß.

Die bereits bekannten Strahlenschutzwände sind also aus Werkstoffen gebildet, die als schlechte Strahlenfänger bezeichnet werden müssen, weil sie — soweit sie überhaupt brauchbar sind — entweder hauptsächlich Neutronen oder hauptsächlich Gamma-

praktisch nicht. Es kann daher nicht ausbleiben, daß io strahlen unschädlich machen. Es treten beim Reaktor-

ein großer Anteil der schädlichen Gammastrahlung durch die mit Betonmasse ausgefüllten Zwischenräume zwischen den Bariumsulfatkörnern hindurchtritt und »streut« oder — wie man nach einem aus dem engbetrieb aber immer Neutronen und Gammastrahlen auf. Daher ergibt es sich, daß eine Strahlenschutzwand nach derjenigen schädlichen Strahlung ■— Neutronen oder Gammastrahlen — dimensioniert werden

lischenübernommenenAusdruck auch sagt—»scattert«, 15 muß, fü'r welche sie die schlechtesten Strahlenfänger-

ohne dabei auf ein Bariumsulfatkorn aufzutreffen. Damit auch diese scatternden Gammastrahlen mit Sicherheit unschädlich gemacht werden, ist es notwendig, die Strahlenschutzwand sehr dick auszubilden,

eigenschaften hat. Mit anderen Worten heißt das, daß ein Werkstoff, der zwar ein guter Neutronenfänger, aber ein schlechterer Gammastrahlenfänger ist, wie z. B. der Baryt-Beton, in einer so großen Wandstärke ver-

damit die Wahrscheinlichkeit wächst, daß ein in der 20 baut werden muß, wie sie sich für die Umwandlung

Betonmasse scatternder Gammastrahl nach Zurücklegung eines bestimmten Weges innerhalb der Betonmasse doch noch auf ein Bariumsulfatkorn auftrifft. Die Strahlenschutzwand aus Baryt-Beton setzt sich

der schädlichen Gammastrahlen in Wärme als notwendig erweist.

Man hat deswegen bereits versucht, Werkstoffe zu finden, die für die schädlichen Strahlungen — für

demnach zusammen aus einer ersten, etwa 30 cm 25 Neutronen ebenso wie für Gammastrahlen — gleicherdickcn Schicht, innerhall) der die Neutronen unter maßen gute Strahlenfängereigenschaften haben. Ein Induzierung einer sekundären Gammastrahlung und
auch schon primäre Gammastrahlen unschädlich ge

macht werden, und aus einer sich daran anschließenden

Maß für die Strahlenfängereigenschaften eines Stoffes ist dabei der sogenannte makroskopische Wirkungsquerschnitt, der in cm""¹ gemessen wird und bei den weiteren Schicht, innerhalb der die noch vorhandene 30 meisten Stoffen wesentlich von der Strahlungsenergie primäre Gammastrahlung und die induzierte sekun- abhängig ist. Um Strahlenschutzstoffe miteinander däre Gammastrahlung unschädlich gemacht werden. vergleichen zu können, wird der Wirkungsquerschnitt Dabei ist der gut neutronenfangende Beton innerhalb daher meist für das bei üblichen Reaktoren auftretende der zweiten Schicht nicht nur unnötig, nachdem die Strahlungsmaximum mit einer Energie von etwa Neutronen schon in der ersten 30 cm dicken Schicht 35 3 MeV berechnet und angegeben. Auch die im folgen

unschädlich gemacht werden, sondern sogar nachteilig insofern, als er das Scattern von Gammastrahlen zwischen den Bariumsulfatkörnern ermöglicht und infolgedessen nur noch als Bindemittel dient und dabei

den angegebenen Wirkungsquerschnitte sind daher auf eine Energie von 3 MeV bezogen.

Solche Werkstoffe, die für die verschiedenartigen und verschieden starken schädlichen Strahlungen beim

eine besonders große Wanddicke notwendig macht. 40 Reaktorbetrieb jeweils makroskopische Wirkungs-Die Wanddicken, die sich für Strahlenschutzwände querschnitte haben, die etwa in der gleichen Größenaus Baryt-Beton danach ergeben, liegen in der Praxis
zwischen 1,6 und 2,5JTL_-Damit werden aber die er-

ordnung liegen ( damit der Werkstoff möglichst vollkommen ausgenutzt wird), dabei genügend groß sind

forderlichen Uetbrimengen so groß, daß sie einen er- (damit die Strahlenschutzwand dünn und leicht geheblichen Teil der Gesamtkosten des ganzen Reaktors 45 halten wird) und außerdem wirtschaftlich verausmachen. Die Nachteile, die hier für den Baryt- tretbare Kosten verursachen (damit der Reaktor

wirtschaftlich betrieben werden kann), sind aber bisher trotz intensiver Bemühungen nicht gefunden worden. Hier muß erwähnt werden, daß auch die bereits auf keramisch-metallischer Basis vorgeschlagenen Werkstoffe, die als »Cermf.ts

Beton geschildert sind, ergeben sich auch bei einem Beton mit anderen bekannten kornartigen Zuschlägen, z. B. Eisenzuschlägen, Bleizuschlägen oder gemischten Zuschlägen.

Die übrigen bereits vorgeschlagenen Stoffe, wie

z. B. üblicher Beton, Granit usw., haben schlechtere werden, soweit sie auf oxyciischer Grundlage auf-Strahlenfängereigenschaften als der Baryt-Beton und gebaut sind, nicht die obenerwähnten technischen Beführen demzufolge zu noch größeren Materialmengen, dingungen und, soweit sie auf karbidischer Grundlage die selbst dann, wenn die Rohstoffe billiger als der 55 aufgebaut sind, nicht die obenerwähnten wirtschaft-Baryt-Beton sind, die Gesamtkosten des Reaktors ge- lichen Bedingungen erfüllen. Karbidische Cermets genüber einer Ausführung mit Baryt-Beton unter würden allein zu ihrer Herstellung — falls sie großanderem deswegen vergrößern, weil die räumlichen technisch überhaupt durchführbar wäre — so unDimensionen des ganzen Reaktors größer sein müssen. geheure Kosten verursachen, daß ihre praktische Verlnsbesondere erscheint die Herstellung mobiler Reak- 60 wendung schon aus diesem Grunde ausgeschlossen ist. toren, für die schon eine Strahlenschutzwand aus Werkstoffe mit makroskopischen Wirkungsquer-Baryt-Beton zu schwerfällig ist, mit den anderen ge- schnitten, die für die verschiedenen schädlichen nannten Baustoffen wegen der noch größeren Dirnen- Strahlungen etwa in der gleichen und genügenden sionen und Gewichte ganz unmöglich. Schließlich Größenordnung liegen und dabei preiswert sind, haben Kunststoffe und Holz eine.so geringe Strahlen 65 kurzum, technisch und wirtschaftlich brauchbare Widerstandsfähigkeit bzw. so schlechte Strahlen- Strahlenschutzwerkstoffe, sind bisher nicht bekannt, fangereigenschaften, daß diese Werkstoffe nur ganz Daß man bei dieser Sachlage gezwungen ist, die untergeordnete Bedeutung haben und nur dort ver- eigentlich ungeeigneten, aber immerhin verfügbaren wendet werden können, wo entweder sehr schwache Werkstoffe zum Strahlenschutz zu verwenden, ist Strahlungen oder aber Strahlungen sehr schwach ab- 70 einer dei schwerwiegenden Nachteile im Reaktorbau.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu überwinden.

Gemäß der Erfindung wird die Aufga1>e dadurch gelöst, daß eine Strahlenschutzwand für Kernreaktoren od. dgl. wenigstens zum Teil aus Basalt, Gabbro oder Diabas besteht. Erfindungsgemäß ist es besonders vorteilhaft, die Strahlenschutzwand aus Bausteinen aufzubauen, die aus Basalt, Gabbro oder Diabas bestehen. Weitere Merkmale der Erfindung !«treffen die Herstellung solcher Bausteine.

Basalte, Gabbros und Diabase bestehen aus MineralgeTtcnen, Λ>€Ί denen viele Έίείηε Kristalle verschiedener Art in Quarz eingebettet sind. Dabei haben die genannten Gesteine einen makroskopischen Wirkungsquerschnitt, der in der Größenordnung von etwa 0,157 cm~' Hegt. Demgegenüber hat der bekannte Baryt-Beton einen Wirkungsquerschnitt von nur etwa 0,10 cm—¹ und die anderen bekannten Strahlenschutzstoffe haben — soweit sie nicht aus wirtschaftlichen Gründen völlig undiskutabel sind, wie z. B. die karbidischen Cermets — noch schlechtere Wirkungsquerschnitte.

Infolge der gleichmäßigen Verteilung vieler kleiner Kristalle innerhalb der Basalte, Gabbros und Diabase liegen diejenigen Atomkerne, welche gute Neutronenfänger sind, /.. B. die Sauerstoffkerne, in unmittelbarer Nähe neben anderen Atomen, die als gute Gammastrahlenfänger wirken, z. B. den Eisenatomen. Wenn daher ein Neutron auf einen Sauerstoffkern trifft und unter Aussendung von sekundären Gammastrahlen unschädlich wird, so müssen diese sekundären Gammastrahlen schon nach sehr kurzem Strahlungsweg, d. h. praktisch sofort, auf Eisenatome oder andere Atome stoßen, die gute Gammastrahlenfänger sind. Die Zwischenräume zwischen diesen Atomen sind im Vergleich mit den Zwischenräumen zwischen den Bariumsulfatkörnern des Baryt-Betons so klein, daß die Gammastrahlen praktisch nicht me'hr zwischen den Atomen, die sie unschädlich machen sollen, hindurch scattern können. Das heißt aber, daß eine erfinduugsge maß ausgebildete Strahlenschutzwand jveitaus dünne_ sein kann als Schutzwände aus bekaniiten^vTerEitofferT Hinzu kommt, daß die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Werkstoffe in der Natur vorkommen, weswegen die Herstellung einer Strahlungsschutzwand aus diesen Stoffen weitaus preiswerter ist als die Herstellung einer physikalisch gleich wirksamen Strahlenschutzwand aus bekannten Stoffen. Gemäß der Erfindung ergeben sich außerdem die technischen Vorteile, daß das Gewicht der Schutzwand geringer wird und die räumlichen Abmessungen des gesamten Reaktors kleiner werden, als bei Verwendung der bekannten Stoffe.

Somit wird es durch die Erfindung möglich, Reaktoren, insbesondere auch mobile Reaktoren, zu bauen, die wirtschaftlich zu errichten und zubetrei1>en sind.

Die Erfindung ist nachfolgend an Hand der Fig. 1 bis 5 näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen sehematisch gezeichneten Reaktor mit einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel für eine Strahlenschutzwand ;

Fig. 2 zeigt in perspektivischer Darstellung einen Teil eines weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels für eine Strahlenschutzwand, die aus Bausteinen aufgebaut ist;

Fig. 3 zeigt in perspektivischer Darstellung einen Baustein zum Aufbau der Strahlenschutzwand gemäß Fig. 2;

:h e-J

Fig. 4 zeigt in einem etwa 50fach vergrößerten Obernächenschliffbild das Gefüge eines Bausteins gemäß Fig. 3 aus kompaktem Basalt, und

Fig. 5 zeigt in graphischer Darstellung die Abhängigkeit des makroskopischen Wirkungsquerschnittes Σ, (cm-¹) von der Strahlungsenergie E (MeV) bei einer besonders vorteilhaften Basaltart.

In Fig. 1 ist mit 1 der scheiuatisch gezeichnete Reaktorkern bezeichnet, der in bekannter Weise aus »tabförmigem Spaltmaterial besteht, das in einem Moderator untergebracht ist. Die sich im Betrieb einstellende Erwärmung des Reaktorkerns wird über (in der Zeichnung nicht dargestellte) Wärmeaustauscher technisch genutzt. Der Reaktorkern 1 ist von einer Strahlenschutzwand 2, 3 umgeben, die teilweise, nämlich in der inneren Schicht 2, ausBasaJJ-JKSieilL·

In Fig. 2 ist ein Teil einer aus Bausteinen 6 aufgebauten Strahlenschutzwand 4 dargestellt, wobei die Richtung des hauptsächlichen Strahleneinfalls mit dem Pfeil 5 bezeichnet ist. Die Bausteine 6 bestehen aus Basalt und sind so geformt, daß zwischen den ßertitirmigillächen 9 keine oder fast keine Zwischenräume verbleil>en. Gemäß Fig. 3 kann dies dadurch erreicht werden, daß die Bausteine 6 quaderförmig mit ebenen Seitenflächen 7, 8 ausgebildet werden. Dabei gewährleistet die höchste Bearbeitungspräzision bei der Formgebung die besten Ergebnisse. Damit die Bausteine 6 keine inneren Risse aufweisen und auch während längerer Betriebszeit keine Risse bekommen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Basaltsteine im Steinbruch durch Sprengung od. dgl., jedoch unter Vermeidung der Anwendung mechanischer Schlagwerkzeuge zu brechen, d. h. die Sternblöcke möglichst schonend zu brechen und danach auch möglichst schonend formgebend zu bearbeiten. Die Formgebung erfolgt vorteilhaft mittels spanabhebender bzw. werkstoffablösender Maschinen, wie z. B. Schleifmaschinen, Sägen, mittels Drahtseilen usw.

Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, Basaltgestein zu verwenden, das möglichst kompakt, d. h. möglichst hohlraumfrei, und wenigstens hypokristallin, vorzugsweise aber holokristallin ist. Ein Oberflächenschliffbild eines aus solchem Gestein hergestellten Bausteins 6 gemäß Fig. 3 ist in Fig. 4 dargestellt. Es ist dort erkennbar, daß die kleinen, verschiedenen Kristalle, die z. B. aus den Kristallarten 10 bis 13 bestehen, sehr gleichmäßig verteilt im Quarz 14 eingebettet sind.

Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 bis 4 kann erfindungsgemäß an Stelle von Basalt auch Gabbro, Diabas oder anderes Gestein verwendet werden, das dem Basalt hinsichtlich der vorerwähnten Eigenschaften ähnlich ist.

Es hat sich jedoch als besonders vorteilhaft erwiesen, einen kompakten, kristallinen (vorzugsweise holokiistallinen) Basalt mit einer der nachfolgend mit I bzw. II l>ezeichneten Zusammensetzungen oder einer ähnlichen Zusammensetzung zu verwenden:

	I	II
Glühverlust	2 71%>	1 39%
Siliziumdioxyd (SiO₂) ....	4O,lO°/o	42,13%
Eisenoxyd (Fe₂O₃)	17,65%	12,27%
Aluminiumoxyd (Al₂O₃) . .	15,84%	17,25%
Titanoxyd (Ti O₂)	2,41%	2,75%
ECalziumoxyd (CaO)	8,39%	10,71%
Magnesiumoxyd (MgO) ..	8,35%	12,85%
Manganoxyd (MnO)	0,19%	0,30%

Solche Basalte werden z. B. in Deutschland in der Eifel und im Westerwald gefunden. Diese Basalte haben den Vorteil, daß sie besonders kompakt sind, hohe Festigkeit und einen besonders hohen makroskopischen Wirkungsquerschnitt haben. Wie Fig. 5 zeigt, liegt der makroskopische Wirkungsquerschnitt eines Basaltes mit der vorerwähnten Zusammensetzung II bei einer Strahlungsenergie von 3 MeV etwa bei 0,157cm— ¹, d.h. er ist um 50Vo besser als beim Baryt-Beton, der für gleiche Bedingungen einen Wirkungsquerschnitt von nur etwa 0,10 cm~' hat. Außerdem zeigt sich, daß der Wirkungsquerschnitt für größere Energien bis zu 7 MeV und mehr nicht, wie z. B. beim Baryt-Beton, wesentlich absinkt, sondern etwa gleichbleibend auf der Höhe von etwa 0,162 cm""¹ bleibt. Das ist besonders wichtig für das Abfangen der schnellen Neutronen, die ja innerhalb des Basaltes auch noch eine starke sekundäre Gammastrahlung von 7,5 MeV induzieren. Die an sich schon vorteilhaften Eigenschaften des Basaltes werden durch seine kristallin£_S_truktu_r^noch besser und sind am günstigsten bei holokristalliner Struktur. Insbesondere zeigt sich auch, daß der Werkstoff — vermutlich infolge seiner kristallinen Struktur — besonders gut zur Reflexion von Neutronen geeignet ist, was praktisch eine Verringerung des benötigten spaltbaren Materials bedeutet und dadurch eine weitere bedeutende Kostenersparnis zur Folge hat.

Wenn der Basalt, Gabbro oder Diabas nicht in Form von Bausteinen, sondern in Kornform als Zuschlagstoff zu Beton verwendet wird, so ist der sich ergebende Strahlenschutz zwar nicht so gut wie bei der Verwendung von Bausteinen, aber infolge der an sich sehr guten makroskopischen Wirkungsquerschnitte von Basalt, Gabbro oder Diabas und infolge der Preisgünstigkeit dieser Rohstoffe immer noch besser und billiger, also vorteilhafter als z. B. Baryt-Beton oder Beton mit anderen bekannten Zuschlagstoffen.

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Claims

Patentansprüche.·

1. StrahlenschutzwandjürKernreaktoren od.dgl., dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens zum Teil aus Basalt, Gabbro oder Diabas besteht.

2. Strahlenschutzwand oder Baustein zum Aufbau einer Strahlenschutzwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie bzw. er aus Beton

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mit Zuschlagstoffen aus Basalt, Gabbro oder Diabas oder Gemengen hieraus besteht.

3. Baustein zum Aufbau einer Strahlenschutzwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er aus Basalt, Gabbro oder Diabas besteht und eine Außenform hat, die es erlaubt, mehrere solcher Bausteine derart nebeneinander- und übereinanderzuschichten, daß keine oder fast keine Zwischenräume zwischen den Berührungsflächen benachbarter Bausteine verbleiben.

4. Baustein nach Anspruch 3, bestehend aus holokristallinem oder wenigstens hypokristallinem Basalt.

5. Baustein nach Anspruch 3, bestehend aus kompaktem hohlraumfreiem Basalt.

6. Baustein nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bestehend aus Basaltgestein, dessen Zusammensetzung einer der beiden nachfolgenden Zusammensetzungen I bzw. II genau oder ungefähr entspricht bzw. hinsichtlich des makroskopischen Wirkungsquerschnittes damit verglichen werden kann:

II

2,71% 1,39% 40,10% 42,13% 17,65% 12,27% 15,84% 17,25% 2,41% 2,75% 8,39% 10,71% 8,35% 12,85% 0,19% 0,30%

Glühverlust
Siliziumdioxyd .

Eisenoxyd

Aluminiumoxyd

Titanoxyd

Kalziumoxyd ...
Magnesiumoxyd
Manganoxyd . ..

7. Verfahren zur Herstellung von Bausteinen nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Basalt, Gabbro oder Diabas im Steinbruch durch Sprengung od. dgl., jedoch unter Vermeidung der Anwendung mechanischer Schlagwerkzeuge gebrochen wird und zwecks Formgebung mit spanabhebenden bzw. werkstoffablösenden Werkzeugen, z. B. Schleifmaschinen, Sägen, Drahtseilen od. dgl., bearbeitet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Zeitschrift »Nuclear Engineering«, Bd. 1, 1956, S.270.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen