Способ захоронения отработавших высокоактивных источников ионизирующего излучения Советский патент 1987 года по МПК G21F9/34 

1 Изобретение относится к способам захоронения отработавших высокоакти ных источников ионизирующего излуче ния в подземные хранилища колодезно го типа и может быть использовано на централизованных пунктах захорон ния радиоактивных отходов для обезв реживания отработавших срок службы источников ионизирующего излучения Целью предлагаемого изобретения является улучшение физико-химических свойств композиции, включающей захораниваемые источники, повышение степени безопасности и надежности хранения отработавших высокоактивны источников и увеличение эффективнос ти использования хранилища. Сущность способа заключается в том, что в хранилище последовательн загружают порцию отработавших источ ников таким образом, чтобы удельная активность на единицу высоты хранилища удовлетворяла соотношению I - -iiAllie:--. . где А - активность, приходящаяся на единицу высоты,хранилища; Xg теплопроводность материала колодца - средняя энергия одного распада { иТ) допустимый нагрев внутри хранилища; и порцию металла спл ва с температурой плавления ниже -660 с и омоноличивают полученн-уто композицию. Плавление металла или сплава не должно нарушать целостности оболочки источников, так как это может привести к выходу радиоактивности наружу. Следствием этого является ограничение сверху температуры плав ления металла илисплава - именно, поскольку оболочки источников изготавливают из А1 с ТПР 660 С или нержавеющей стали с Т j 1400С, температура плавления металла и сплава должна быть меньще 660 С, та как поступление источников с оболоч ками из различных материалов равновероятно. В результате указанного действия источники фиксируются в матричном материале, образуя композицию с улучшенными физико-химическими свой ствами: более высокой теплопроводностью и меньшей поверхностью контакта со средой. Одновременно ограничивается плотность радиационного 2 поля и снижается температура внутри хранилища. Пример 1, Для захоронения отработавших источников у-излучения на основе нуклида Со-60 с f 2,5 Мзв, включенных в оболочки из нержавеющей стали, в подземное хранилище диаметром 400 мм удельная активность, согласно предложенному соотношению, не должна превьштАть 600 Ки/см при ( Т)доп 20С и аг 3,58-10 кал/см-с град. В хранилище порциями, в соответстВИИ с рассчитанной удельной активностью, загружали отработавшие источники Со-60 и алюминиевый сплай с температурой плавления Т„ 477С и теплопроводностью г- 2-10 кал/см-с « . С помощью нагревателя каждую порцию матричного материала расплавляли . После омоноличивания композиции повьщ1ение температуры в хранилище составило 90°С. Контакт источников с водно-воздушной средой был исключен. Суммарная захораниваемая активность при этом составила 100 тыс.Ки, тогда как при известном способе захораниваемая активность была 30 тыс. Ки при максимально допустимом нагреве. . Содержание водорода в объеме хранилища снизилось от 2,7 об.% до фонового уровня, ниже предела чувствительности штатного измерителя концентрации водорода-хроматографа газохром-3101. Пример 2. Для захоронения т отработавших источников у-излучения на основе нуклида Cs-137 с - 0,57 Мэв, включенных в оболочки из алюминия, в подземное хранилище диаметром 400 мм удельная активность, согласно предложенному соотношению, не должна превьш1ать 1600 Ки/см при ( лТ)д,„ 120С и ;t 3,58 -10кал. /см -с-град. В хранилище порциями, в соответ- : ствии с рассчитанной удельной активностью, загружали отработавшие источники Cs-137 и оловянно-свинцовый сплав с температурой плавления и теплопроводностью z м 1 кал/ см-с-град. С помощью нагревателя каждую порцию матричного материала расплавляли. 3П После омоноличивания композиции повышение температуры в хранилище составЛяло , Контакт источников с водно-воздушной средой был исключен. Суммарная захораниваемая активность при этом бьша в 8 раз больше чем при известном способе. Содержание водорода в объеме хранилища снизилось до фонового уровня, А382 Как видно из приведенных примеров предложенный способ позволяет значительно (в 3-8 раз) увеличить загрузку хранилища отработавшими источниками ионизирующего излучения, снизить температурные нагрузки на оболочку хранилища, полностью устранить контакт источников с водно-воздушной Q средой и практически исключить накапливание водорода в объеме хранилища. Тем самым обеспечивается высокая наг дежность захоронения.

СПОСОБ ЗАХОРОНЕНИЯ ОТРАБОТАВШИХ ВЫСОКОАКТИВНЫХ ИСТОЧНИКОВ ИОНИЗИРУЩВГО ИЗЛУЧЕНИЯ в подземные хранилища колодезного типа, отличающийся тем, что, с целью улучшения физико-химических свойств захораниваемого материала, повышения степени безопасности и надежности хранения и увеличения эффективности использования хранилища, в хранилище последовательно загружают порцию отработавших источников таким образом, чтобы удельная активность на единицу высоты хранилища удовлетворяла соотношению д . I где А - активность, приходящаяся на единицу высоты хранилища; jcg- теП лопроводность материала колодца; gсредняя энергия однрго распада; ( ДТ)дор - допустимый нагрев внутри С хранилища, и порцию металла или сплава с температурой плавления ниже , и делают композицию монолитной..