Способ изготовления моноблочного узла для утилизации металлических радиоактивных отходов и моноблочный узел для утилизации металлических радиоактивных отходов

 

Использование: для утилизации металлических радиоактивных отходов. Сущность изобретения: способ включает изготовление моноблочного узла, состоящего из оболочки, дна и крышки. В качестве оболочки используют отрезок радиоактивно загрязненного трубопровода ядерного реактора. Перед прикреплением и оболочке крышки в объем, образованный оболочкой и дном, заливают предварительно расплавленные металлические радиоактивные отходы. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к способу изготовления моноблочного узла для утилизации металлических радиоактивных отходов, а также к моноблочному узлу, изготовленному указанным способом.

Известен способ изготовления моноблочного узла для утилизации металлических радиоактивных отходов, при котором к полой оболочке прикрепляют дно и крышку, а также моноблочный узел с дном и крышкой, прикрепленными к оболочке [1] В основу изобретения положена задача создания такого способа изготовления моноблочного узла для утилизации металлических радиоактивных отходов, который бы позволил хранение радиоактивных металлических отходов и давал возможность повторного использования отходов в промышленной сфере, массовое заражение которых ниже допустимого порога (например, 1,0 Б/Г, 0,37 Б/Г).

Техническим результатом изобретения является избежание или сокращение операции обеззараживания.

Другой частью задачи изобретения является создание моноблочного узла для утилизации металлических радиоактивных отходов, выполненному согласно вышеуказанному способу.

Данная задача решается за счет того, что по способу согласно изобретения в качестве оболочки используют отрезок радиоактивно загрязненного трубопровода ядерного реактора, причем перед прикреплением к оболочке крышки в объем, образованный оболочкой и дном, предварительно заливают расплавленные металлические радиоактивные отходы.

Другая часть задачи решается за счет того, что оболочка моноблочного узла образована отрезком радиоактивно загрязненного трубопровода ядерного реактора, при этом внутренний объем упомянутого узла предварительно заполнен расплавленными металлическими радиоактивными отходами.

Предпочтительно, чтобы внутренний объем моноблочного узла был предварительно заполнен расплавленными металлическими радиоактивными отходами и дополнительно введенным плавильным шлаком, причем в верхней части объема плав был зафиксирован цементом.

На фиг. 1 показано сечение отрезка трубы первичного контура ядерного реактора; на фиг.2 сечение моноблочного узла согласно изобретению.

При операциях демонтажа ядерных реакторов образуются низкоактивные или слабозараженные металлические радиоактивные отходы. Особенно это касается случая первичного контура реактора, когда типичное заражение поверхности составляет 74 Б/Г для диаметров 1600 мм и толщины 25 мм. Принимая во внимание специфические размеры системы труб, образующих первичный контур, активность в массе этой системы труб составляет 3,8 Б/Г.

Способ в соответствии с настоящим изобретением состоит в том, что отрезают часть трубопровода первичного контура ядерного реактора (фиг,1), длиной, например, от 1,3 до 1,6 м.

Отрезок 1 радиоактивно загрязненного трубопровода содержит на своей внутренней стенке слой 2 из активированных продуктов коррозии или продуктов радиоактивного распада. Этот отрезок 1 образует полую оболочку моноблочного узла, показанного на фиг.2. Затем льют пластины основания, предназначенные для образования дна 3 и крышки 4 моноблочного узла. Для образования упомянутых дна 3 и крышки 4 можно, например, использовать не зараженный металл, например, опоры системы труб, широко применяемых на ядерных электростанциях. После этой операции закрепляют, например, сваркой на одном из концов отрезка 1 дно 3 и заливают в моноблочный узел металлические радиоактивные отходы 5, которые преимущественно расплавлены. Эти зараженные металлические отходы могут быть расплавлены, например, в индукционной печи, работающей на частоте сети и имеющей в основании жидкую ванну, или же на средней частоте без жидкой ванны в основании, причем загрязнение окружающей среды предотвращается вытяжным шкафом, в котором на батарее последовательных фильтров собирают пыль, возникающую при операции литья. Расплавленный в печи металл может быть равным образом преобразован в чугун при введении графита в металлическую массу в пределе до 3% После проведения операции литья расплавленного металла во внутренний объем моноблочного узла закрепляют, например, сваркой, на другом конце отрезка 1 верхнюю крышку 4, при этом имеет место следующее.

Если разливаемый металл в массе имеет активность ниже допустимого предела 1,0 Б/Г, то производят литье в моноблочный узел только стали или чугуна для использования в литейном производстве в качестве металла опоры.

Если разливаемый металл имеет активность выше допустимого предела 1,0 Б/Г, то в упомянутый узел заливают расплавленный металл 5, литейный шлак 6 и закрепляют указанное цементом 7 в верхней части контейнера до закрывания крышки 4 (фиг.2).

Таким образом реализуют компактную совокупность, не создающую никакого риска радиоактивного заражения, так как с внешней стороны моноблочный узел не является зараженным.

Можно также предусмотреть на внешней части отрезка 1 и на крышке 4 кольца 8 для захвата при транспортировании указанного моноблочного узла.

Способ в соответствии с настоящим изобретением позволяет уменьшить объем, занимаемый расплавленными отходами, по сравнению с отходами, складиpуемыми внавал в контейнерах, коэффициент выигрыша объема составляет от 7 до 15, что приводит к уменьшению стоимости складирования. Это устраняет или уменьшает также операции обеззараживания для малоактивных структур и позволяет уменьшить объем потребной промывочной жидкости.

Кроме того, этот способ позволяет также осуществлять разбавление поверхностной активности в объеме реализуемого слитка, что приводит к повышению радиологической защиты за счет автопоглощения.

Кроме того, такие элементы, как цезий будут, мигрировать в шлак, в то время как кобальт-60 останется фиксированным в металлическом слитке.

Настоящее изобретение может быть использовано также для утилизации металлических радиоактивных отходов, не происходящих из реакторов "графит - газ", а, например, при демонтаже водоохлаждаемых.

Формула изобретения

1. Способ изготовления моноблочного узла для утилизации металлических радиоактивных отходов, включающий прикрепление к полой оболочке дна и крышки, отличающийся тем, что в качестве оболочки используют отрезок радиоактивно загрязненного трубопровода ядерного реактора, причем перед прикреплением к оболочке крышки в объем, образованный оболочкой и дном, заливают предварительно расплавленные металлические радиоактивные отходы.

2. Моноблочный узел для утилизации металлических радиоактивных отходов, содержащий оболочку, дно и крышку, прикрепленные к оболочке, отличающийся тем, что оболочка образована отрезком радиоактивно загрязненного трубопровода ядерного реактора, при этом внутренний объем моноблочного узла заполнен предварительно расплавленными металлическими радиоактивными отходами.

3. Моноблочный узел по п.2, отличающийся тем, что внутренний объем заполнен предварительно расплавленными металлическими радиоактивными отходами и дополнительно введенным плавильным шлаком, причем в верхней части объема плав зафиксирован цементом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2