METHOD AND DEVICE FOR THE STORAGE OF CONTAINERS FOR RADIOACTIVE MATERIALS

Abstract: 1. A process for the gas-cooled controlled storage of containers for radioactive materials in a direct stream of gas, having a screen, sealing elements, a cover system and an air-tight container body, in particular for the air-cooled storage of transport and storage containers for radiation-exposed fuel elements from nuclear reactors, characterised in that a partial stream of gas, separate from the cooling stream of gas which only cools the container body, is passed over the sealing elements of the container and is monitored while the cooling stream of gas is kept away from the sealing elements of the container.

Description: Verfahren und Vorrichtung zum lagern von Behälter für radioaktive Stoffe, Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum gas gekuhlten kontrollierten lagern von mit Abschirmung, Dichtungselementen, Deckelsystem und dichtem Behäl- terkörper versehenen Behältern fiar radioaktive Stoffe im direkten Gasstrom, insbesondere zum luftgekühlten lagern von Transport- und lagerbehältern für bestrahlte Brennelemente aus Kernreaktoren, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Bestrahlte bzw. abgebraante Brennelemente sowie radioaktiver Abfall müssen bis zur Wiederaufarbeitung oder bis zur Endbeseitigung zwischengelagert werden. Die lagerung erfolgt im allgemeinen in Wasserbecken mit Wasser als Kühlmedium. Seit einiger Zeit wird Jedoch die Zwischenlagerung mit Luftkühlung, vor allem mittels Naturzug, vorgeschlagen (DE-OS 29 06 629, DE-OS 29 13 540, DE-OS 27 11 405) . Der Nachteil derartiger Lager ist jedoch, dap der Kühlluftstrom mit radioaktiven Verunreinigungen, die aus Leckagen des lagergutcontain- ments, also aus den Behältern herrühren, beladen sein kann. Diese Aktivität wird mit der den Behälter umströmenden Küblluft verdünnt und gelangt in die Um gebung. Enissionsüberwachung und -bilanzierung sind sehr erschwert. Teilweise wird die mit Radioaktivität beladene Kühlluft über Filteranlagen geführt, die wegen der groben Xühlluftdurchsätze aufwendig gestaltet sein müssen und in ihrer Wirkungsweise in diesen Auacmpssen nicht problemlos sind. Es sind auch Behalter mit dichtem Behälterkörper vorgeschlagen worden, bei denen Leckagen über das Dichtungssystem zwischen Behälterkörper und Deckel durch die Messung von Druckveranderungen festgestellt werden können. Eine Ueberwachung auch der Art der Aktivität und eine Aktivitätsbilanzierung sind jedoch nicht möglich. Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfähren zum gasgekühlten kontrollierten lagern von mit Abschirmung, Dichtungselementen, Deckelsystem und dichtem Behälterkörper versehenen Behältern für radioaktive Stoffe in direktem Gasstrom zu finden, insbesondere zum luftgekhhlten lagern von Transport- und Lagerbehaltern für bestrahlte Brennelemente aus Kernreaktoren, mit dem eine Ueberwachung auch der Art der Radioaktivität sowie eine Aktivitätsbilanzierung bei Leckagen sichergestellt wird und das den bisherigen Aktivitätsrückhalteaufwand reduziert. Werner sollte auch eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens geschaffen werden. Diese Aufgabe wurde erfindungsgemä dadurch gelöst, dass ein Teilgasstrom getrennt vom Kühlgasstrom, der nur den Behälterkörper kühlt, über die Dichtungselemente der Behälter gefiihrt und überwacht wird, während der Kühlgasstrom von den Dichtungselementen der Behälter ferngehalten wird. Vorteilhafterweise wird der Teilgasstrom angesaugt und für jeden Behälter getrennt überwacht. Anhand der schematischen Abbildungen I bis III ist das erfindungsgemäfe Verfahren beispielhaft näher erläutert. Im einem luftgekühlten Zwischenlager stehen Behalter (1), deren mit Kuhirippen -(20) versehene Grundkörper (16) aus dichtem Material leckagesicher gefertigt sind. Die Behälter (1) enthalten radioaktives Lagergut (2) und sind mit einem Deckel (9) verschlossen. Auf den Behältern (1) befindet sich jeweils ein Aufsatz (3), der den Bereich der Dichtungselemente (7), die den Behälterkörper (16) gegen den Deckel (9) abdichten, abdeckt. Der Aufsatz (3) enthält eine Luft- zuführungsöffnung (4) und eine Luftabführungs- öffnung (5) mit Mschlussmoglichkeiten für Rohrleitungen (13) Ein grösserer Teilstrom (18) der einströmenden Luft im Zwischenlager (17) kühlt die Behälter (1) durch Konvektion im Naturzug, steigt unkontaniniert empor und gelangt gegebenenfalls über einen Kamin (21) ohne besondere Abluftvorkehrungen ins Freie. Ein kleiner Teilluftstrom (19) jedoch strömt durch die LuftzuftUirungsoffnung (4) in das Innere (10) des Aufsatzes (3), umspült dabei die Dichtungselemente (7) und verläuft den Aufsatz (3) durch die Luftabführungsöffnung (5), passiert eine mit der Luftabführungsöffnung (5) verbundene Leitung (13) und gelangt schlieFlich über eine Meseinrichtung (14) und über Rückhalteeinrichtungen (15), beispielsweise aus geeigneten Filtern und Wäschern bestehend, ebenfalls ins Freie. Umspült der Teilluftstrom (19) Dichtungselemente (7), die eine Leckage aufweisen, werden die radioaktiven Leckagegase mit dem Teilluftstrom (19) ebenfalls über die Messeinrichtugg (14) transportiert, identifiziert, bilanziert und anschliessend in den Ruckhalteeinrichtungen (15) gereinigt. Da der Teilluftstrom (19) sehr gering ist, können die Rückhalteeinrichtungen (15) klein, wenig aufwendig und daher wenig störanfällig ausgelegt werden. Die Rohrleitungen (13) aller Behälter (1) können als Sammelleitung (22) zur Messeinrichtung (14) geführt werden. Es ist jedoch besonders günstig, wenn die Ueberwachung des Teilluftstromes (19) für jeden Behälter (1) getrennt erfolgt. Die Ueberwachung der Behälter (1) kann gegebenenfalls auch in bestimmten Zeitintervallen nacheinander durchgeführt werden. Die Iuftzu- (4) und-abfuliröffnungen (5) sind als Anschlüsse in der Art von Prüfnnschltssen ausgebildet. Besonders günstig ist es, wenn der Teilluftstrom (19) angesaugt wird, ferner ganz oder teilweise im Kreis- lauf zurückgeführt wird, z.B. unter Verwendung einer Zaführungsleitung (25) und der Leitung (13) Normalerweise verwendet man für den Teilgasstrom Luft aus der Kühlluft. Vorteilhaft ist es in manchen Fällen jedoch, wenn der Teilgasstrom (19) aus Inertgas besteht, das man gesondert zuführt. Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daS die Behälter (1) jeweils durch einen Aufsatz (3) mit Schutzfunktion, der eine Gaszuführungs- öffnung (4) und eine Gasabführungsöffnung (5) sowie einen Innenraum (10) enthält,. im Bereich von Dichtungselementen (7), die den Behälter (1) gegen einen Deckel (9) abdichten, abgedeckt sind und die Gasabführungsöffnung (5) über eine Leitung (13) mit MeP- (14) und Rückhalteeinrichtungen (15) verbun- den ist. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn der die Dichtungselemente (7) abdeckende Aufsatz aus einem Schutzdeckel mit verschliessbaren Gaszuführungen (11) und Gasabführungen (12) und Dichtungselementen (8) besteht. Der Aufsatz (3) ist gegen den Behälter (1) mit Dichtungen (24) abgedichtet, jedoch kann in den meisten Fällen auf diese Dichtung verzichtet werden. Die Stirnseite (23) des Aufsatzes (s) ist so ausgebildet, dass die Wucht seitlich oder von oben auf ihn herabfallende Gegenstände gedämpft werden.

Claims: Patentansprüche 1. Verfahren zum gasgekühlten kontrollierten Lagern von mit Abschirmung, Dichtungselementen, Deckel system und dichtem Behälterkörper versehenen Be haltern für radioaktive Stoffe im direkten Gas strom, insbesondere zum luftgekühlten Lagern von Transport- und lagerbehältern für bestrahlte Brenn elemente aus Kernreaktoren, dadurch gekennzeichnet, daf ein Teilgasstrom getrennt vom Kühlgasstrom, der nur den Behälterkörper kühlt, über die Dichtungs elemente der Behälter geführt und überwacht wird, während der Kühigasstrom von den Dichtungselementen der Behälter ferngehalten wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dae der Teilgasstrom angesaugt wird. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2j dadurch gekenn zeichnet, dass die Ueberwachung des Teilgasstromes für jeden Behälter getrennt erfolgt. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, dass der Teilgasstrom ganz oder teilweise im Kreislauf zurückgeführt wird. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, dap der Teilgasstrom aus Inertgas und - der Kühlgasstrom aus Luft besteht. 6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 5, bestehend aus einem gasgekühl ten kontrollierten Lager von mit Abschirmung, Dich tungselenienten, Deckelsystem und dichtem Behälter körper versehenen Behältern für radioaktive Stoffe, insbesondere von Transport- und Lagerbehältern für bestrahlte Brennelemente aus Kernreaktoren, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälter (1) jeweils durch einen Aufsatz (3) mit Schutzfunktion, der eine Gas zuführungsöffnung (4) und eine Gasabführngsöffnung (5) sowie einen Innenraum (10) enthält, im Bereich von Dichtungselementen (7), die den Behälter (1) gegen einen Deckel (9) abdichten, abgedeckt sind, nnd die GasabFPhrnngs of fnung (5) über eine Leitung (13) mit Mep- (14) und Rückhalteeinrichtungen (15) verbunden ist. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, dass der die Dichtungselemente (7) ab deckende Aufsatz aus einem weiteren Deckel (6) mit verschliessbaren Gaszufünnngs- (11) und Gas abfiihrangs öffnangen (12) und Dichtungselementen (8) besteht.

Inventors: ANSPACH, WALTER, DIPL.-ING., CHRIST, RICHARD, DR., DIPL.-ING., KROLL, HARTMUT, DIPL.-PHYS., RUDOLPH, WERNER, DR.,DIPL.-CHEM.
Applicants: TRANSNUKLEAR GMBH
Application year: 1981
Main classification: G21C19
IPC codes: G21C19, G21F5