Способ отверждения радиоактивныхотходов

Способ отверждения радиоактивныхотходов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ss>,795522 (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 220678 (21) 2627598/18-25 (23) Приоритет 24.06.77 (32) (51) М. Кл.8

G 21 F 9/16

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открыти и (33) франция (31) 7720228

Опубликовано 07.01.81. Бюллетень 89 1 (13) УДК621. 039. 7 (088.8) Дата опубликования описания 10.01.81

Иностранцы

Жак Блюм и Жан-Луи Веро (франция) (72) Авторы изобретения

Иностранная фирма

"Юраниюм Пешинэ Южин Кюльман" (франция) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОТВЕРЖДЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ

ОТХОДОВ

Ф3!Я ;ьЫ )й

0> М0, ZH,O

Изобретение относится к области переработки радиоактивных отходов, преимущественно отходов, полученных при обработке облученного топлива ядерных установок. 5

Известны способы обращения с радиоактивными отходами, полученными . при переработке топливных элементов ядерных установок, которые заключаются в герметизации отходов в сосудах 10 и последующем длительном хранении, а также способы фиксации радиоактивных . отходов в твердых материалах, стойких к вы званию из них радйоактивных веществ при длительном хранении.

Известен способ фиксации жидких радиоактивных отходов в твердом малорастворимом веществе, по которому радиоактивные отходы смешивают с из- 20 мельченной в порошок глиной (например, каолином, бентонитом) при 100 С. о

Полученный твердый продукт представляет собой конкринит. Способ используется для фиксации радиоактивных 25 отходов, содержащих изотопы Св и

eз7

Sr (1) . Однако из полученного продукта радиоактивные вещества выщелачиваются со скоростью 10 -10 г/см

-то 2. в сутки. 30

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ отверждения радиоактивных отходов с высоким уровнем радиоактивности. По этому способу глину смешивают с отходами, которые диспергируют в глине с образованием гомогенной смеси, затем смесь нагревают до температуры спекания. Полученные керамические блоки покрывают глазурью и затем обжигают до образования на блоке непроницаемого покрытия. Блоки, представляющие собой керамические элементы с включенными в них радиоактивными отходами, направляют на захоронение (2).

Недостатком способа является возможность перенапряжения при обжиге и образование трещин, через которые при хранении может произойти выьывание радиоактивных веществ.

Целью изобретения является повышение надежности закрепления радиоактивных веществ в твердом материале.

Поставленная цель достигается описываемым способом отверждения радиоактивных отходов, включающим смешива-. ние их с цеолитом формулы

795522

Формула изобретения

Составитель Л. Василевская

Редактор Л. Утехина Техред М.Рейвес Корректор М. Коста

Тираж 485 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 9511/9

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Смесь из 75-98 вес.% цеолита и

2-25 вес.Ъ радиоактивных отходов нагревают при скорости повышения температуры 4-8 С в минуту до т.пл. 12001400о С

Соотношение n:m выбирают в интервале от 2 до 16, а в качестве коэффици5 ента М берут натрий . или калий, или рубидий, или цезий, или,кальций, или стронций, или барий.

Технология способа состоит в следующем. Радиоактивные отходы являющиеся смесью продуктов деления, полученных при обработке облученного топлива ядерных установок, в которой основными являются стронций, цезий, рутений, редкоземельные элементы и в небольших 15 количествах трансурановые элементы, смешивают с цеолитом формулы nSiO>, аА1 0, МО, ZH O при соотношении 7598 вес.Ъ цеолита и 2-25 вес.Ъ радиоактивных отходов. Полученную смесь 20 подвергают термической обработке, повышая температуру на 4-8 С в минуту, и нагревают до 1200-1400 С.

Поддерживают полученную температуру до получения однородной смеси. По- д лученный минеральный продукт медленно охлаждают, помещают в контейнеры и направляют на длительное хранение.

Пример: 25 вес.Ъ радиоактивных отходов, являющихся продуктами деления облученного топлива ядерных установок состава, вес.Ъ:

LF 51

ZiF 21

8аГ + ЯгГ 7

CsF 8

xRuyE 4

Другие фтористые соединения 9 смешивали с 75 вес.Ъ цеолита следующего состава: . 145 i О>, A1 Оь, Ма О, 5Н О. 40

Смесь доводили до 1200 С, поддеро живали эту температуру в течение 1 ч,. после чего подвергали естественному охлаждению. В полученном минеральном 45 продукте обнаружены. следующие соединения:

Al S i> О NaCs, S i O ZrNa>, NaL+Si>O F, RuF7Ba, (Al S i O>0

Исследования образцов путем погружения в дистиллированную и дождевую воду подтвердили, что полученный продукт практически нерастворим.

Благодаря составу компонентов отверждающего материала, режимам температурной обработки смеси радиоактивных веществ с цеолитом радиоактивные элементы отходов образуют стойкие соединения с цеолитом и полученный минеральный продукт не образует дисперсии и не растворяется в воде. Таким образом, при длительном хранении не происходит загрязнения окружающей среды.

1. Способ отверждения радиоактивных отходов, включающий смешивание их с отверждающим материалом, нагревание до температуры плавления, выдерживание при этой температуре до получения однородной смеси и охлаждение отличающийся тем что, с целью повышения надежности закрепления радиоактивных веществ в твердом материале, в качестве отверждающего материала используют цеолит формулы nS i 0 ° щА1, ОЗ, MO > ZH 0 °

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что при получении смеси берут 75-98 вес.Ъ цеолита и 225 вес.% радиоактивных веществ.

3. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что выдерживание смеси осуществляют при 1200-1400 С.

4. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что скорость повышения температуры при нагревании смеси о до плавления составляет 4-8 С в минуту.

5. Способ по и. 1-4, о т л и ч аю шийся тем, что в качестве коэффициента М в формуле цеблита nS10<, mA1>0>, МО, ZH>0 берут натрий или калий, или рубидий, или цезий, или кальций, или стронций, или барий, а отношение n:m выбирают в интервале от 2 до 16.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка франции Р 2266264, кл. G 21 F 9/16, опублик. 1975.

2. Патент QIIA 9 3249551, кл. 252-301.1, опублик. 1966 (прото.тип) .