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invention
Fédération de Russie Patent RU2137233
CAPSULE POUR DÉCHETS RADIOACTIFS
Nom de l'inventeur:. Vertman AA; AV Mukhin. Plekhanov VA. Polouektov PP
Le nom du titulaire du brevet: Vertman Alexander Abramovich; Mukhin, Anatoly; Valery A. Plekhanov; Polouektov Pavel Petrovich
Adresse de correspondance: 121151, Moscou, Kutuzovsky Prospekt 19, kv.138, Vertmanu Alexander Abramovich
Date de début du brevet: 19.01.1998
L'invention concerne l'énergie nucléaire peut être appliquée dans d'autres industries telles que la chimie, pour le retrait de la biosphère des toxines dangereuses. L'invention décrit une capsule pour l'élimination des déchets radioactifs liquides. La capsule est un corps multicouche rempli d'une matière céramique poreuse à l'intérieur et il installé fixé de manière rigide à la cartouche de sorbant et le couvercle de verrouillage sur le sorbant, et a des trous dans la surface du support. La capsule est adapté non seulement pour l'élimination irréversible dans les couches profondes du sol des déchets radioactifs, mais peut être utilisé pour le stockage sécurisé dans les mines de surface avec refroidissement par air naturel. la conception de la capsule permet d'accroître la sécurité de l'environnement et des coûts inférieurs à la conclusion de substances toxiques composition large de la biosphère.
DESCRIPTION DE L'INVENTION
L'invention concerne l' énergie nucléaire, à savoir la gestion des déchets radioactifs (RW), mais peut être utilisé de manière efficace et dans d' autres. Industries, par exemple dans l'industrie chimique pour la sortie de la biosphère des toxines extrêmement dangereuses.
Les dispositifs connus pour réduire le risque pour l'environnement sous la forme de compositions de déchets vitrifiés, boîtes métalliques remplies dans [1], qui doivent continuellement pendant des centaines d'années pour contenir un grand volume de stockage réfrigéré.
Construction d'vitrifiés installations de stockage des déchets radioactifs et d'équipements technologiques appropriés sont capitaux à faible niveau de sécurité environnementale, en raison de la destruction possible des blocs de verre avec le temps sous l'influence du rayonnement, les catastrophes naturelles, le terrorisme, et d'autres. Facteurs de force majeure.
L'analogue le plus proche est une capsule à couches multiples pour l'élimination des déchets radioactifs liquides comme décrit dans le brevet SU N 1036257, G 21 F 9/32, 1983.
Le but de la présente invention - augmenter la fiabilité de la capsule pour l'élimination des déchets radioactifs, l'amélioration de la sécurité de l'environnement de la gestion des déchets et de réduire le coût des substances toxiques de sortie large composition de la biosphère.
Le but est atteint par le fait que la capsule pour l'élimination des déchets radioactifs et autres substances toxiques particulièrement dangereuses comprend un boîtier et une charge, la coquille de la capsule est faite multicouche au sein de la dernière couche remplie d'une charge de céramique poreuse -. Placé et fixée rigidement cartouche avec un sorbant et un couvercle de verrouillage au-dessus, et sur la surface des trous de la cartouche de coupe.
La charge est constituée de céramique poreux (sinrok) avec une porosité de 50-85% et une température de fusion de 2000 à 2800 o C. interne enveloppe de la capsule est réalisée en acier doux et résistant à une chaleur extérieure et de l' acier ou un alliage résistant à la chaleur, ainsi que sur la surface de la capsule revêtue d'une épaisseur de revêtement de 0 , 05-0,3 compositions mm avec une température de fusion de 2500 à 3500 o C.
La conception de la capsule destinée à l'élimination des déchets radioactifs, principalement sous la forme de solutions de carburant présentés sur la Fig. 1, Fig. La figure 2 montre la construction de la cartouche, la Fig. 3 capsules photo dans le cadre de l'aspect global.
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Le diamètre extérieur des capsules sphériques, peut varier considérablement en fonction de la composition des matériaux de stockage, mais les avantages de ce dispositif sont réalisés dans la plus grande mesure dans la fabrication de capsules, d'un diamètre de 50 à 250 mm, ce qui est 50 à 80% du diamètre du tubage du trou de forage typique, par seulement dans ce cas la libre circulation des capsules sur le tronc d'une caverne souterraine, formant une des techniques bien connues aujourd'hui techniquement possible, jusqu'à une profondeur de 4 à 5 km, et à placer une pluralité de capsules dans des cavités profondes augmente considérablement la sécurité du stockage des toxines et ne nécessite pas de coûts supplémentaires de maintenance.
enveloppe de la capsule représentée sur la Fig. 1 comporte trois couches, chaque couche en deux hémisphères reliés entre eux.
La couche extérieure (1) d' une épaisseur de 8,2 mm en un plâtre ou extrudé résistant à la chaleur et l' alliage allié résistant à la chaleur (acier) avec un point de fusion supérieur à 1650 ° C, en alliage de poids spécifique à 9 t / m 3, et la connexion est soudée hémisphères.
La seconde couche (2) de 5,3 mm d'épaisseur en acier doux. Hémisphères cette couche sont reliées entre elles par soudage par résistance.
La troisième couche (3) est réalisée en acier au carbone (1,2 mm) et forme une soi-disant "corps mou", qui est placé à l'intérieur et fixé à demeure par soudage élément appelé "cartouche".
La conception de la cartouche représentée sur la Fig. 2. Le boîtier de cartouche (4) est fabriqué en acier et il comporte des trous (fentes). Cette partie du mandrin, qui est faite avec des trous - rempli avec des billes de sorbants spéciaux (7) pour la collecte des fumées nocives générées par le chauffage et la thermolyse des déchets, par exemple, de la vapeur de césium et d'autres nucléides avec des pressions de vapeur élevées ..
couche de sorbant est placé sur les granulés de la couche de revêtement de blocage (5), par exemple, un mélange de granulés du système d'alliage Mn-Cu (point de fusion de soudure avec 900-950 o C) pour l' enregistrement ou de la soudure - la grenaille d'acier couche de soudure plaquée.
L'unité principale est une matière de remplissage de la capsule 6 réalisée en matière céramique poreuse, comme poreuse corindon dopée zircone, les meilleures propriétés sont des matériaux artificiels frittés (de sinroki) produites par une technologie spéciale comprimés d'oxydation minces (10-30 microns) en fibre d'alliage d'Al Zr.
La porosité de la charge - de l'ordre de 50-85%.
remplissage à haute porosité permet une absorption (absorption) solution intense RAO des substances toxiques en quantités et al. jusqu'à 1,0-1,5 kg / kg de poids corporel et de mouvement spontané en solution de microcanaux (effet de mèche), qui est une caractéristique de la structure du matériau utilisé et prouvé expérimentalement .
La porosité de la céramique ne dépasse pas 85% (pour des raisons de résistance mécanique) à la porosité en même temps inférieure à 50% en volume de la réduction des déchets qui peuvent être absorbés par une seule capsule et se dégrade en conséquence l'économie du procédé de neutralisation de composés toxiques. En ce qui concerne le point de fusion de la charge, puis, si elle est inférieure à 2000 ° C, augmente le risque de destruction des capsules, et si elle est supérieure à 2800 ° C, sa valeur est augmentée.
La dernière partie, qui est muni d'une capsule-trémie pour décharger la solution de déchets et l'imprégnation de la charge sans perte de matières électroluminescentes.
L'entonnoir (8) est constitué d'une feuille de brasage et de 0,5 mm d'épaisseur, et l'entonnoir successivement versé solutions de déchets par portions (de préférence une solution de nitrate restant après la récupération du combustible nucléaire usé), la solution a été évaporée à sec, décantation dans les pores de la céramique et on chauffe à siccité thermolyse pour former un mélange d'oxydes de nucléides, qui au fil du temps sous l'influence des oxydes de chaleur de désintégration radioactive réagissent avec la charge et former une composition chimique résistante à la chaleur.
Pendant le chauffage, les déchets sublimation se produit des composants volatils, par exemple, Cs, Am et al Quels sont capturés granules sorbants.,. Après avoir terminé la sécheresse thermolyse - chauffage , la température est augmentée à 900-950 ° C, ce qui conduit à la fusion de la soudure, l'entonnoir et le colmatage du piège de la cartouche.
Capsules en couches dans le but d'affaiblir le risque d'irradiation lors de la manipulation des déchets, mais aussi pour améliorer la résistance mécanique du produit à l'impact ou de choc.
L'exécution du carter externe de matériau résistant à la chaleur et résistant à la chaleur tels que des alliages de chrome, un alliage de tungstène et d'appliquer une couche protectrice à la surface - assure que l'intégrité de l'enveloppe de la capsule à des températures élevées pendant une longue période. En outre, le dopage de tungstène réduit l'intensité du rayonnement et donc des capsules de manipulation des risques d'irradiation.
L'utilisation continue de la production de masse de la capsule consiste à les déplacer dans la cavité souterraine artificielle par forage à une profondeur de 4-5 km et obturateur capsule ensemble pendant le temps nécessaire pour chauffer la roche à un état solide-liquide, ce qui assure un mouvement spontané, respectueux de l'environnement du réseau de capsules en profondeur (30-40 km) couches de la lithosphère.
Le dispositif sous la forme de capsules, non seulement approprié pour l'élimination irréversible des déchets radioactifs dans les couches profondes, mais peut aussi être utilisé pour le stockage sécuritaire des capsules Groupe, matériaux infrarouges verticaux renforcés tubings troncs des mines de surface avec refroidissement par air naturel, qui permet d'utiliser la chaleur de désintégration radioactive, réduire les coûts de stockage, d'améliorer la fiabilité, et un co-localisés avec des capsules de déchets contenant d'autres. toxiques particulièrement dangereuses.
REVENDICATIONS
1. Capsule pour le stockage des déchets radioactifs liquides, comprenant un corps multicouche, caractérisé en ce qu 'à l'intérieur de la capsule, la charge céramique poreuse rempli et est fixé de manière rigide qui sert de cartouche de sorbant et le couvercle de verrouillage au-dessus et au-dessus de la surface des trous de la cartouche de coupe.
2. Capsule selon la revendication 1, caractérisé en ce que la charge est constituée d'une céramique ayant une porosité de 50 à 85% et une température de fusion de 2000 à 2800 o C.
3. Capsule selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la couche interne de l'enveloppe de la capsule est réalisée en acier au carbone et une couche externe de matériau réfractaire.
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Date de publication 20.02.2007gg
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