SE509177C2 - Förfarande för framställning av behållare för slutförvaring av radioaktivt avfall - Google Patents

Description

b) 509 177 Svetsprocessen som sädan är komplicerad eftersom svetssammanfogningen utgör en svag punkt da den har andra t ex sämre korrosionsmotstand. egenskaper. än det omgivande materialet.

Dä stälkapseln förs in i kopparkapseln bildas en luftfylld spalt mellan stalkapselns yttre yta och kopparkapselns inre yta. Den luftfyllda spalten isolerar behällarens inre fràn omgivningen varvid den värme som alstras av det inkapslade radioaktiva avfallet höjer innertemperaturen i behällaren da värmeledningen till det omgivande berget är försämrad.

Syftet med uppfinningen är att ästadkomma en behällare med en yttre kopparkapsel som är enkel att framställa.

Ett ytterligare syfte med uppfinningen är att ästadkomma en kopparkapsel av homogent koppar som är helt skarvfri, dvs helt fri frän svetssammanfogningar.

Ett ytterligare syfte med uppfinningen är att ästadkomma en minimal spalt mellan stälkapseln och kopparkapseln för att förbättra värmeledningen mot omgivningen sä att temperaturen inne i behällaren hálls lag.

UPPFINNINGEN, FÖRDELAR Föreliggande uppfinning avser ett förfarande för framställning av en behällare innefattande en inre stälkapsel och en yttre kopparkapsel för slutförvaring av radioaktivt avfall i berggrund. Den inre stälkapseln fylls med radioaktivt avfall varefter den förses med ett ställock som svetsas fast.

Uppfinningen kännetecknas av att behällaren framställs genom elektrolytisk beläggning av den inre stälkapseln med koppar.

För att ästadkomma den elektrolytiska beläggningen anordnas stälkapseln i en elektrolyt och omges med ett flertal plattor av räkoppar. Med ràkoppar avses den orena koppar som vid 3 i 509177 framställning av elektrolytkoppar används vid den slutliga elektrolytiska reningen som utgàngsmaterial. Stálkapseln utnyttjas som katod och kopplas till minuspolen pà en strömkälla medan rakopparplattorna fungerar som anoder och kopplas till nämnda strömkällas pluspol. Dà ström passerar fràn anoden till katoden genom elektrolyten fälls genom en kand elektrokemisk process renad elektrolytkoppar ut pà stálkapselns mantelyta. Pà detta sätt erhàlls en helt skarvfri kopparkapsel Fördelen med uppfinningen är att elektrolytisk rening av ràkopparn, nedsmältning av elektrolytkopparn och gjutning av smidesgöt och efterföljande smidning av en kapsel inte behöver göras. Istället överförs rákopparn direkt till stàlkapseln som elektrolytkoppar. Ràkopparn renas samtidigt som den fälls ut pà stàlkapseln pà elektrolytisk väg. Förfarandet enligt uppfinningen är enkelt och väsentligt tids- och energibesparande i jämförelse med smidning och sänker därför avsevärt produktionskostnaden.

En annan fördel med att elektrolytkopparn inte behöver smältas om för smidning är att kopparkapseln blir styvare och starkare varvid dess materialtjocklek kan minskas i jämförelse med smidning vilket i sin tur ger en besparing i materialkostnaden.

Vidare har elektrolytisk beläggning med koppar inga dimensionsbegränsningar som konventionella smidesmetoder har.

En annan fördel med uppfinningen är att en helt skarvfri kopparkapsel erhålls. En skarvfri kopparkapsel ger maximal säkerhet mot penetrering av kopparmanteln och därmed mot läckage av radioaktivitet ut i berggrunden.

En annan fördel är att precisionen pà kopparkärlet blir optimal genom överföring av rákopparn direkt till stàlkapseln.

Konventionellt smids en separat kopparhylsa till vars ena ände ett lock svetsas varefter stàlkapseln förs in i kopparkapseln.

Kopparkapseln mäste ha ett till stàlkapseln passande mätt. Den optimala precisionen söm uppnàs med hjälp av uppfinningen ger vidare den fördelen att spalten mellan stàlkapseln och 509 177 kopparkapseln minimeras varvid onödig isolering mot omgivningen minskas och temperaturen inne i behallaren hàlls lag.

RITNINGSFIGURER Uppfinningen skall förklaras närmare genom beskrivning av utföringsexempel under hänvisning till bifogade ritningsfigurer.

Figur 1 visar en inre stalkapsel för en behallare enligt uppfinningen för slutförvaring av radioaktivt avfall.

Figur 2 visar en stalkapsel enligt uppfinningen fylld med radioaktivt avfall.

Figur 3 visar en inre stalkapsel försedd med ett pàsvetsat stallock.

Figur 4 visar nedsankt i en elektrolytvatska en stalkapsel som ar omgiven av plattor av rakoppar.

Figur 5 visar en stàlkapsel vars lock ar försett med ett lyftgrepp av koppar.

Figur 6 visar en stalkapsel försedd med ett tunt kopparskikt.

Figur 7 visar en behàllare med en inre stàlkapsel och med en yttre elektrolytiskt palagd kopparkapsel.

UTFÖRINGSEXEMPEL Figur 1 visar en langstrackt cirkulàrt formad stalkapsel l vars nedre del ar försedd med en botten 2 och vars övre del är försedd med en öppning 3.

Figur 2 visar stalkapseln l fylld med radioaktivt avfall 4.

Efter fyllningen med avfall 4 förses den inre stalkapselns l 509 177 öppning 3 med ett inre stallock 5 som svetsas fast. Figur 3 visar stalkapseln 1 försedd med det pasvetsade stallocket 5.

Figur 4 visar den inre stàlkapseln 1 nedsànkt i en elektrolyt 6.

Stàlkapseln 1 omges med ett flertal plattor av rakoppar 7.

Stalkapseln 1 fungerar som katod och är kopplad till minuspolen pa en strömkalla 8 medan rákopparplattorna 7 fungerar som anoder och är kopplade till namnda strömkällas 8 pluspol. Genom en kand elektrokemisk process falls renad koppar ut pa stalkapselns 1 mantelyta och lock 5 och botten 2 da ström flyter mellan anoden och katoden via elektrolyten 6.

I figur 4 visas atta plattor 7 av rakoppar kring stalkapselns 1 mantelyta och en platta 7 vid dess botten 2 och en platta 7 vid dess lock 5. Antalet plattor 7 av rakoppar optimeras sa att ett jamnt och lagom tjockt kopparskikt fälls ut pa stalkapseln 1.

Figur 5 visar stalkapselns 1 lock 5 försett med ett lyfthandtag 9 av koppar. Lyfthandtaget 9 medger upphangning av stalkapseln 1 vid den elektrolytiska belaggningen med koppar varvid lyfthandtaget 9 blir skarvfritt inneslutet i kopparlocket.

Figur 6 visar stalkapseln 1 försedd med ett tunt kopparskikt 10.

Avsikten med kopparskiktet 10, vars tjocklek ar i storleksordningen 2-3 mm, ar att förbattra förhållandena för elektrolytisk utfallning av koppar pa stalkapseln 1.

Figur 7 visar en färdig behallare 11 innefattande den inre stalkapseln 1 försedd en yttre elektrolytiskt pàlagd skarvfri kopparkapsel 12.

I en alternativ utföringsform förses den med öppningen 3 försedda stalkapseln 1 med den yttre kopparkapseln 12 pa elektrolytisk vag innan den fylls med det radioaktiva avfallet 4. Efter fyllningen med det radioaktiva avfallet 4 försluts den inre stalkapseln 1 med stàllocket 5 och den yttre kopparkapseln 12 förses med ett icke visat kopparlock som anordnas över stallocket 5 elektrolytiskt pa motsvarande satt som ovan beskrivits. Alternativt kan kopparkapselns 12 öppning förses med 509 177 Ox ett kopparlock som svetsas fast pà konventionellt sätt. Den senare utforingsformen ar ej helt skarvfri men har fördelen med enkel kopparbelaggning och minimal spalt mellan den inre stàlkapseln l och den yttre kopparkapseln 12.

Claims (9)

509 177 PATENTKRAV

1. Förfarande för framställning av en behållare (11) för förvaring av radioaktivt material (4) innefattande en inre stàlkapsel (1) och en yttre kopparkapseï"(12) kännetecknat av att den yttre kapseln (12) àstadkoms genom att den inre kapseln (1) elektrolytiskt beläggs med koppar fràn rákopparplattor som anordnas kring den inre kapseln (1) i en elektrolyt.

2. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att den inre stálkapseln (1) innan den elektrolytiskt beläggs med koppar förses med en öppning (3).

3. Förfarande enligt patentkrav 2, kännetecknat av att öppningen (3) förses med ett stàllock (5).

4. Förfarande enligt patentkrav 3, kännetecknat av att stàllocket (5) förses med ett lyftorgan (9) av koppar.

5. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att det radioaktiva materialet (4) fylls i stálbehállaren (1) innan den elektrolytiskt beläggs med koppar.

6. Förfarande enligt patentkrav l, kånnetecknat av att den inre stálkapseln (1) förses med ett tunt kopparskikt (10) innan den elektolytiskt beläggs med koppar.

7. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att kopparkapseln (12) förses med en öppning.

8. Förfarande enligt patentkrav 7, kännetecknat av att kopparkapselns (12) öppning försluts med ett kopparlock i en elektrolytisk process.

9. Förfarande enligt patentkrav 7, kännetecknat av att kopparkapselns (12) öppning försluts medelst fastsvetsning av ett kopparlock.