JPS6239719B2 - - Google Patents

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JPS6239719B2
JPS6239719B2 JP54170220A JP17022079A JPS6239719B2 JP S6239719 B2 JPS6239719 B2 JP S6239719B2 JP 54170220 A JP54170220 A JP 54170220A JP 17022079 A JP17022079 A JP 17022079A JP S6239719 B2 JPS6239719 B2 JP S6239719B2
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JP
Japan
Prior art keywords
glass
metal
powder
molded body
radioactive waste
Prior art date
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Expired
Application number
JP54170220A
Other languages
English (en)
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JPS5590900A (en
Inventor
Ondoratsuetsuku Geruharuto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KERUNFUORUSHUNGUSUTSUENTORUMU KAARUSURUUE GmbH
Original Assignee
KERUNFUORUSHUNGUSUTSUENTORUMU KAARUSURUUE GmbH
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Publication date
Application filed by KERUNFUORUSHUNGUSUTSUENTORUMU KAARUSURUUE GmbH filed Critical KERUNFUORUSHUNGUSUTSUENTORUMU KAARUSURUUE GmbH
Publication of JPS5590900A publication Critical patent/JPS5590900A/ja
Publication of JPS6239719B2 publication Critical patent/JPS6239719B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/28Treating solids
    • G21F9/30Processing
    • G21F9/301Processing by fixation in stable solid media
    • G21F9/302Processing by fixation in stable solid media in an inorganic matrix
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/28Treating solids
    • G21F9/30Processing
    • G21F9/301Processing by fixation in stable solid media
    • G21F9/302Processing by fixation in stable solid media in an inorganic matrix
    • G21F9/305Glass or glass like matrix

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、廃棄物を溶融ガラスと混合させるか
又はガラス形成体と一緒に融解し、生じる融液を
ガラス粒又はガラス粉末に変え、これを純粋な金
属又は金属合金から成るマトリツクスに埋設する
ことにより、高放射性廃棄物を含む成形体を製造
する方法に関する。
高放射性廃棄物を含む固化生成物は例えば岩塩
坑中に長時間貯蔵する必要があることから、この
種最終貯蔵生成物には次の要件が求められる。
(1) 生成物は内部において熱化学平衡状態になけ
ればならない。すなわちエネルギー的に最小の
状態で存在する必要がある。それというのもこ
れは現時点で熱化学安定性に対する最良の保証
であるからである。
(2) 生成物はその環境との相互作用が安全性を損
なうものにならないように調達されなければな
らない。このような相互作用は除去することが
できない。それというのも現実の状況条件によ
りまた長時間のうちに状況条件が変化する可能
性があることから、最終貯蔵生成物とその貯蔵
所の環境との平衡を保証することができないか
らである。
これらの要件が満たされない場合には、生成物
内で変化が生じることによつて、種々異なる成分
間の相互作用又は相変換又はその特性例えば熱伝
導性、防食性又は強度が不利に変化する可能性が
あり、また環境との化学的又は機械的相互作用、
例えば浸出作用によつて、又は地質学的な圧力及
び剪断力による機械的応力によつて最終貯蔵生成
物は全部又は部分的に破壊される。
その結果いずれの場合にも高放射性核分裂生成
物が生活圏内にコントロール不能に侵入するおそ
れがある。
ずつと以前から公知の廃棄物−ガラス−固化生
成物の浸出安定性を有効に高めるために、またそ
の物理的安定性を長時間保証するために、西ドイ
ツ特許出願公開第2524169号公報には、高放射性
核分裂生成物を含むガラス融液をまずガラス粒に
変え、この顆粒を金属製容器に詰め、その後顆粒
間の空間に有利には鉛又は鉛合金から成る融解金
属又は融解合金を満たす方法が提案されている。
この場合容器内部で廃棄物顆粒の嵩容量の増大が
あつてはならない。
しかしガラス顆粒の堆積物に金属融液を被覆又
は注ぎかける処理は、これにより各ガラス粒が接
触し合う生成物が形成されるという大きな欠点を
有する。従つてこの場合、 (a) ガラス粒の接触個所が互いに機械的な応力に
対して変化することなく破壊し合う方向で働
き、 (b) 腐食又は浸出作用に関しては常に、周囲環境
から生成物内部のすべての核分裂生成物含有顆
粒への連通が形成される、 のを回避することができない。
更に西ドイツ特許出願公開第2524169号公報に
よる方法では使用することのできる金属融液の選
択は、その湿潤性が使用したガラス型で十分に得
られるもの、およびその熱膨脹係数がガラスに対
して金属−ガラス境界面での接点が常に、すなわ
ち金属の融点を上廻る温度により焼戻された場合
にも、保たれるようなものに限定される。
この接点は少なくとも、最終貯蔵中金属相への
熱伝達が確実である限り、維持される必要があ
る。
従つて本発明は、高放射性廃棄物を含むガラス
粒を連続的な金属マトリツクス相に非連続的に埋
設し、これにより各ガラス粒の望ましくない相互
接触を確実に阻止する形式の、金属マトリツクス
中のガラス粒からなる、無限に最終貯蔵可能の高
放射性廃棄物を含む固化生成物の製造法を開発す
ることを目的とする。本発明の別の目的は、ガラ
ス相から金属相への熱伝達が最終貯蔵中保証され
る固化生成物を製造することのできる方法を得る
ことにある。
この目的は本発明により、 (a) 放射性廃棄物を含むガラス粒粉末を、鉛、
鉄、銀、コバルト、ニツケル、錫から選択され
た1種以上の金属の粉末と、ガラス対金属の容
量比範囲20/1〜1/6(最終生成物の容量に
対して)で混合し、 (b) 混合物を室温で25N/mm2及び500N/mm2の範囲
の圧力でプレスすることによつて圧縮し、 (c) 金属成分が鉄、銀、コバルト、ニツケルの場
合、成形体の硬度及び成形体の密度を高めるた
め、金属相成分中その融点が最も低い金属の融
点よりも低い温度で焼成する、 ことにより驚くべき程簡単に達成される。
前記のガラス−金属生成物を製造するために粉
末工学における処理法を使用することによつて、
本発明は公知技術水準に属する方法のすべての欠
点を克服する。核分裂生成物を含有するガラス粒
と金属粉末との混合は、混合媒体中で及び(又
は)ガラス粒に金属粉末を被覆することによつて
機械的に行なうことができる。例えば鉛を使用し
た場合には、混合物又は被覆された顆粒をプレス
することによつて直ちに固体ガラス−金属成形体
が得られる。しかし成形体の硬度及び密度を高め
るためにはプレス処理後、金属相の融点を下廻る
温度で焼結することができる。ガラス粒の量及び
個々の粒子の大きさを選択することによつてまた
適当な混合条件によつて、核分裂生成物を含有す
るガラス粒子が連続するマトリツクス相に断続的
に埋設されている生成物を得ることができる。腐
食又は浸出作用に対する外部から一つの顆粒への
連通路が形成されると、この一つの顆粒だけが成
形体の周囲と連結され、他のすべての顆粒は遮断
されている。金属マトリツクスは機械的な応力が
作用した際に可塑性の変形による延性を生成物に
生ぜしめ、従つて顆粒が破壊されることはない。
ガラス粒は金属相内で接触し合うことなく浮遊
し、生成物はもはや砕け易いことはない。
製造温度が低く液相を生じることがないことか
ら、ガラスと金属との間の湿り条件及び熱膨脹差
(特に核分裂生成物はほとんど又はまつたく蒸発
しない)はガラス−金属の相境界面での接触に関
してまた金属相の種類の選択に関して特定の問題
を生じることはない。ガラスから金属への熱伝達
は常に保証される。更に伝熱性のような特性は与
えられたガラス粒濃度でガラス粒の形及び配向を
適当に選択することによつて変えること、すなわ
ち最適化させることができる。
次に本発明を一実施例に基づき詳述するが、こ
れに限定されるものではない。
例 ガラス球(<2mmφ)を、粉末の特性曲線の確
認下に沈降法で適合させた鉛粉末と混合した。す
なわち混合処理はその粘度が不定の液体中で行な
つた。懸濁液を混合容器に入れ、両粉末が懸濁液
中に巨視的規模で均一に配分されるまで(約3時
間)、揺動混合装置内で運動させた。その沈降速
度は沈降法で適合されたものに類似することか
ら、この配分は懸濁液中で粉末が沈降する場合に
も保たれた。その後次の処理を行なつた。
−混合液の蒸発(鉛酸化が生じることから低温に
保つことに注意。これは僅少に留めるべきであ
る) −鋼鋳型内における約100N/mm2のプレス圧での
混合物のプレス(プレス圧が高すぎると球が破
裂する) −約400Kでの後焼成(約5時間) この場合混合比は鉛容量:ガラス容量=7:1
であつた。
得られた成形体の硬度は良好であり、その直径
は2cmであつた。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 廃棄物を溶融ガラスと混合させるか又はガラ
    ス形成体と一緒に融解し、生じる融液をガラス粒
    又はガラス粉末に変え、これを純粋な金属又は金
    属合金から成るマトリツクスに埋設することによ
    り、高放射性廃棄物を含む成形体を製造する方法
    において、 (a) 放射性廃棄物を含むガラス粒粉末を、鉛、
    鉄、銀、コバルト、ニツケル、錫から選択され
    た1種以上の金属の粉末と、ガラス対金属の容
    量比範囲20/1〜1/6(最終生成物の容量に
    対して)で混合し、 (b) 混合物を室温で25N/mm2及び500N/mm2の範囲
    内の圧力でプレスすることによつて圧縮し、 (c) 金属成分が鉄、銀、コバルト、ニツケルの場
    合、成形体の硬度及び成形体の密度を高めるた
    め、金属相成分中その融点が最も低い金属の融
    点よりも低い温度で焼成する ことを特徴とする高放射性廃棄物を含む成形体の
    製造方法。
JP17022079A 1978-12-28 1979-12-25 Method of making molding containing high level radioactive waste Granted JPS5590900A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2856466A DE2856466C2 (de) 1978-12-28 1978-12-28 Verfahren zur Verfestigung hochradioaktive Abfallstoffe enthaltender, als Granalien oder als Pulver vorliegender Glasteilchen in einer Metallmatrix

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5590900A JPS5590900A (en) 1980-07-09
JPS6239719B2 true JPS6239719B2 (ja) 1987-08-25

Family

ID=6058566

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17022079A Granted JPS5590900A (en) 1978-12-28 1979-12-25 Method of making molding containing high level radioactive waste

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4383944A (ja)
JP (1) JPS5590900A (ja)
BE (1) BE880578A (ja)
DE (1) DE2856466C2 (ja)
FR (1) FR2445594A1 (ja)
GB (1) GB2041912B (ja)

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Also Published As

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GB2041912B (en) 1983-05-25
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