Brevet FR2006907A1 — publié le 19700102

L'invention a pour objet un procédé d'élimination de substances radioactives liquides ou pâteuses, par exemple de l'eau radioactive, par fixation à l'aide d'autres substances, qui sont introduites sous la forme de grains ou de poudre dans un récipient, où elles sont intimement mélangées aux substances radioactives liquides ou piteuses, le mélange étant ensuite amené à la forme solide par durcissement. On sait que les produits résiduaires liquides ou pâteux (résidus radioactifs) contamines à la suite de processus nucléaires doivent passer à l'état aggloméré solide, avant d'entre stockés dans des galeries souterraines, par exemple des mines désaffectées, ou immergés au fond de la mer. les liquides radioactifs contaminés sont généralement amenés à cet effet, à l'intérieur de la cellule "chaude" ou d'une station de remplissage convenablement protégée, dans un évaporatear destiné à en réduire le volume par une évaporation partielle. La concentration s'accompagne toutefois d'un accroissement de la radioactivité du volume de liquide restant, de sorte que les processus d'évaporation trouvent leur limite au nombre de curies admissibles pour la protection. D'autres facteurs physiques ou chimiques, par exemple la viscosité, les points de cristallisation et autres, peuvent en outre jouer un rôle déterminant dans la construction des liquides résiduaires. Les liants sont choisis d'après leur faculté de réaction avec les substances devant être éliminées. Pour accélérer la réaction, on les utilise sous la forme pulvérulente ou granuleuse. Le ciment se prete particulièrement bien à la fixation de l'eau -ou des solutions aqueuses contaminées. Un procédé connu consiste à déverser le liquide ainsi concentré dans un malaxeur spécial et à le mélanger avec un liant à l'aide d'un agitateur -particulier, le liant étant amené de l'extérieur au malaxeur par un convoyeur. Le malaxeur est ensuite transporté au-dessus de l'ouverture d'évacuation de la chambre de transvasement, à laquelle le récipient de stockage proprement dit est raccordé de l'extérieur par l'intermédiaire d'un obturateur à double couvercle connu. La masse pâteuse est alors vidangée du malaxeur dans le récipient de stockage, l'ouverture d'évacuation ainsi que le récipient de stockage étant ensuite fermés au moyen d'une commande à distance. Après ledurcissement de la masse, le récipient de stockage est transporté à l'emplacement choisi. Indépendamment de sa très grande complication, ce procédé est affecté d'un inconvénient, dû à ce que des résidus radioactifs continuent d'adhérer et de durcir tant sur l'agitateur que dans le malaxeur, qui deviennent inutilisables et doivent être remplacés au bout d'un temps relativement court. En pratique, l'introduction du liant pulvérulent s1ac- compagne inévitablement d'un dégagement de poussière, de sorte mue l'ensemble du local est souillé et entièrement contaminé dans un délai relativement court Pour faire l'économie d'un malaxeur spécial, on pourrait songer à amener le récipient de transport ou de stockage directement dans la chambre de transvasement et à le remplir sur place. Ceci est toutefois interdit en raison de la contamination des surfaces externes.Le récipient de stockage doit être au contraire raccordé hermétiquement de 11 extérieur à la cellule, pour exclure radicalement tout risque de contamination de ses surfaces externes. On a cherché également à utiliser comme malaxeur le récipient de stockage ainsi raccordé; le liant est à cet effet préalablement déversé en vrac et un agitateur logé dans la cellule entre en action au moment où le liquide est introduit. L'encrassement de l'agitateur et de la chambre de transvasement est néanmoins encore plus accentué que par le procédé décrit précédemment. Une autre tentative effectuée avec des vis sans fin de brassage installées dans les récipients de stockage n'a pas donné de résultat satisfaisant, étant donné qutil se formait à l'instant même du remplissage une couche pateuse entre le liant se trouvant au-dessous et le liquide surnageant, couche qui durcissait avant que le récipient ne soit désaccou- plé et fermé. Zu égard au très grand nombre de récipients de stockage, cette solution conduit- en outre à une dépense exagérée et ne permet d'ailleurs pas d'éviter le salissement par la poussière stéchappant du récipient lors de son remplissage. Pour éliminer les encrassements, on pourrait envisager également de délayer le ciment avec un peu d'eau, soit dans le récipient, soit immédiatement avant son intro duction darus celui-ci. En dehors du fait qu'il en résulte une diminution de la capacité du récipient, ce procédé nécessite une opération supplémentaire; il peut arriver, d'autre part, qu'au cours d'une interruption volontaire ou intempestive du déversement, le coulis de ciment fasse prise et ne puisse plus être mélangé, ou seulement très difficilement, avec les déchets contamines concentrés. La présente invention a pour objet le perfectionnement du processus de transvasement indispensable pour l'élimination des substances radioactives liquides ou de manière à exclure radicalement, sans perte de temps supplémentaire et sans dispositifs onéreux, tout risque d'encrassement de la cellule et des appareils qui y sont éventuellement contenus. Le procédé selon l'invention consiste à introduire le liant lui-même dans le récipient de stockage après l'avoir emballé dans un ou plusieurs réceptacles de plus petites dimensions et facilement destructibles, puis à imprimer un mouvement au récipient de stockage en vue du mélange, après achèvement de l'opération de remplissage et fermeture. Les réceptacles contenant le liant empêchent la poussière de s'élever en même temps qu'ils retardent la prise des deux substances jusqu'au commencement du mélange. Les réceptacles pour le liant peuvent hêtre des sachets, boîtes, capsules, poches ou organes similaires, formés d'un matériau qui perd de sa résistance par voie chimique ou physique sous l'action du liquide, et/ou se brise ou se déchire aisément pendant le mouvement du récipient de mélange et de transport, ce qui est le cas, par exemple, du papier, du cartoon, du verre ou de matières synthétiques cassantes La destruction des réceptacles contenant le liant peut être égaiement réalisée mécaniquement, soit à l'aide de broches assuåetties à la paroi interne du récipient, soit tout simplement au moyen de pièces tombant dans le récipient, par exemple de silex. La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien es rendre comment l'invention peut être réalisées La figure uniquereprèsente schématiquement un exemple de réalisation. La chambre de déversement contaminée radioactivement est désignée au dessin par 1 et la chambre de dépôt par 2. Ces deux chambres sont séparées l'une de l'autre de façon étanche aux gaz par une cloison à gradin 3. Au-dessus du gradin de cette paroi est disposé l'évaporateur 4, susceptible d'être relié à l'ouverture d'évacuation 6 au moyen d'un dispositif de vidange et d'obturation 5 manoeuvrable de l'extérieur. Sur un chAssis mobile 7, équipé d'un appareil pivotant et tournant, est posé le récipient de stockage 8 en forme de fût, qui peut pivoter ou tourner autour d'un axe Le ciment utilisé comme liant est déversé en petites quantités, à l'extérieur de la chambre de remplissage et de dépôt, dans des sacs fermés en papier brouillard fort de sorte qu'il est superflu de prévoir des réservoirs particuliers pour le ciment, ainsi que des dispositifs de transvasement, vis transporteuses ou similaires. Les sacs en papier 9 sont débarrassés extérieure- ment de la poussière et introduits dans le récipient 8 en même temps que des silex 10. Le récipient est amené alors dans la niche formée par le gradin de la paroi 3 et raccordé herméti- quement à l'ouverture d'évacuation 6 par le trou de la bonde frontale. après avoir retiré l'obturateur recouvrant cette ouverture à l'aide d'un manipulateur, on établit la communication avec le récipient 8 à travers le dispositif de vidange 5, si bien que le récipient peut être rempli à partir de l'évaporateur 4. Après le remplissage, on ferme tout d'abord le trou de bonde ainsi que l'ouverture 6 an moyen du dispositif de fermeture. Le chassis mobile 7 est extrait de nouveau de la niche et l'on fait pivoter ou tourner autour de son axe d'ar ticulation Te récipiet 8 jusqu'à ce que tous les saos en papier soient détruits et le ciment intimement mélangé au liquide radioactif après le durcissement de la masse pâteuse dans la chambre de depsst9 le récipient est amené- à l'emplace- ment de stockage Il va de s-ox que des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation qui viennent C être décrits notamment par substitution de moyens technique équivalens,t sans sortir pour cela du cadre de la prçsente invention, REVENDICATIONS 1.- Procédé d'élimination de substances radioactives liquides ou pâteuses, par exemple de l'eau radioactive, par fixation à l'aide d'autres substances, qui sont introduites sous la forme de grains ou de poudre dans un récipient où elles sont intimement mélangées aux substances radioactives liquides ou pâteuses, le mélange étant ensuite amené à la forme solide par durcissement, caractérisé en ce que le liant lui-même est introduit dans le récipient de mélange après avoir été emballé dans un ou plusieurs réceptacles de plus petites dimensions et facilement destructibles (par exemple des sachets, boîtes, capsules et similaires), un mouvement étant imprimé au récipient de mélange après achèvement de l'opération de remplissage et fermeture, en vue de réaliser le mélange. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les réceptacles contenant le liant sont dissociés par voie chimique. 3.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ou les réceptacles de petites dimensions contenant le liant sont détruits mécaniquement après le déversement de la substance liquide radioactive et la fermeture du récipient malaxeur. 4.- Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'on introduit en supplément dans le récipient malaxeur des pièces tombant en chute libre, par exemple des silex, qui favorisent à la fois la destruction des petits réceptacles contenant le liant et le processus de mélange.