METHOD OF CLOSING A CONTAINER RECEIVING RADIOACTIVE MATERIALS

Abstract: 1. A method of sealing tight a ceramic container for long-term storage of burnt-out nuclear-reactor fuel elements or other radioactive materials with a basic container body open one side and a sealing cover, characterized in that the sealing cover and the basic container body are joined together with metallic solder.

Description: Verfahren zum Verschliessen von radioaktive Stoffe aufnehmenden Behältern Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum dichten Verschliessen eines keramischen Behälters zur Langzeitlagerung von abgebrannten Kernreaktorbrennelementen oder anderen radioaktiven Stoffen, mit einem einseitig offenen Behältergrundkörper und einem Verschlussdeckel. Für die Langzeitlagerung bzw. direkte Endlagerung abgebrannter Kernbrennstoffe werden neben metallischen Behältern auch keramische Behälter vorgeschlagen. Diese keramischen Behälter weisen sowohl die erforderliche Standfestigkei-t als auch die chemische Beständigkeit über den erforderlichen langen Zeitraum auf. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum dichten Verschliessen eines keramischen Behälters zur Langzeitlagerung von abgebranntem Kernbrennstoff zu schaffen, das sich durch eine gute und dichte Verbindung zwischen Verschlussdeckel und Behältergrundkörper auszeichnet. Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Verschlussdeckel und der Behältergrundkörper mit einem metallischen Lot verbunden werden. Es hat sich gezeigt, dass mit dem erfindungsgemässen Verfahren eine gute Verbindung zwischen Behältergrundkörper und -Verschluss- deckel geschaffen wird. Aufgrund des erfindungsgemässen Verfahrens ist eine einfache Handhabungstechnik bei dem Verschliessen der Behälter in einer Heissen Zelle möglich. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird durch die im Kennzeichen des Anspruches 2 genannten Merkmale aufgezeigt. Die Lotformteile werden in jeweils geeigneter Form zwischen die Fügeflächen gelegt. Durch die geeignete Heizvorrichtung wird soweit aufgeheizt, bis sich im Bereich der Fügeflächen das metallische Lot ausbreitet, wobei zwischen den Lötpartnern Bindekräfte wirksam werden. Dieses vorgeschlagene Verfahren ist besonders dafür geeignet, das metallische Lot erst in der Heissen Zelle nach dem Beladen mit den Kernbrennstoffen aufzulegen. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird durch die im Anspruch 3 aufgeführten Merkmale gekennzeichnet. Die Fügeflächen werden bereits ausserhalb der Heissen Zelle mit dem metallischen Lot vorbeschichtet. Während des Vorganges des Verschliessens in der Heissen Zelle ist nur ein kurzzeitiges Aufschmelzen des Lotes notwendig. Der Grundwerkstoff von Behältergrundkörper und Verschlussdeckel bracht nicht mehr auf Löttemperatur aufgeheizt zu werden. Dieses relativ einfache Aufschmelzen der Lötbeschichtung lässt sich durch eine einfache induktive Erwärmung erreichen. Die Erfindung betrifft auch einen Behälter zur Langzeitlagerung von abgebrannten Kernreaktorbrennelementen gemäss Anspruch 4. Anhand der Zeichnung wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Der in der Zeichnung dargestellte keramische Behälter weist einen Behältergrundkörper 1 auf, der zylindrisch ausgebildet und einseitig offen ist. Weiter weist der Behälter einen Ver schlussdeckel 2 auf. Verschlussdeckel 2 und Behältergrundkörper 1 liegen unter Einschluss eines ringförmigen Formteiles 3 aus me tallischern Lot aufeinander. Die Fügeflächen von dem Verschluss deckel 2 und dem Behältergrundkörper 1 sind stufenförmig ausgebildet. Das metallische Lotformteil 3 ist diesen Stufen entsprechend verformt. Die Beladung des Behälters mit abgebrannten Kernbrennstoffen wird in einem abgeschirmten Raum, einer sogenannten "Heissen Zelle", mittels Fernbedienung vorgenommen. Wenn der Behältergrundkörper 1 mit den abgebrannten Kernbrennstoffen beladen ist, wird das ringförmige Lotformteil 3 auf die Fügeflächen des Behältergrundkörpers 1 aufgelegt. Anschliessend wird der mit seiner Fügefläche entsprechend geformte Verschlussdeckel 2 auf den Behältergrundkörper 1 und damit auf das ringförmige Lotformteil 3 aufgesetzt. Durch eine geeignete Heizvorrichtung werden das Lotformteil 3 sowie der Behältergrundkörper 1 und der Verschlussdeckel 2 im Bereich der Fügeflächen soweit aufgeheizt, bis das Lot schmilzt und die Fügeflächen benetzt. Zwischen den Lötpartnern werden Bindekräfte wirksam. Der Behältergrundkörper und der Verschlussdeckel bestanden aus A1203. Als metallisches Lot wurde TiPd-Lot verwendet, weil 2 3 Titan eine ho'se Affinität zu Sauerstoff hat.

Claims: Schutz an sprüche 1. Verfahren zum dichten Verschliessen eines keramischen Behälters zur Langzeitlagerung von abgebrannten Kernreaktorbrennelementen oder anderen radioaktiven Stoffen mit einem einseitig offenen Be hältergrundkörper und einem Verschlussdeckel, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Verschlussdeckel und der Behältergrundkörper mit einem metallischen Lot verbunden werden. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen die Fügeflächen von Verschlussdeckel und Behältergrundkörper ein oder mehrere Lotformteile ge-legt werden, dass durch eine geeignete Heizvorrichtung Lotformkörper, Behältergrundkörper und Verschlussdeckel im Bereich der Fügeflächen soweit-aufgeheizt werden, bis das Lot die Fügeflächen benetzt. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fügeflächen von Behältergrundkörper und Verschlussdeckel mit dem metallischen Lot vorbeschichtet werden, dass nach dem Beladen des Behältergrundkorpers mit den radioaktiven Stoffen der Verschlussdeckel auf den Behältergrundkörper gesetzt wird und dass ein kurzzeitiges Aufschmelzen der Lotbeschichtungen vorgenommen wird. 4. Behälter zur Langzeitlagerung von abgebrannten Kernreaktorbrennelementen oder anderen radioaktiven Stoffen, der aus einem einseitig offenen Behältergrundkörper und einem Verschlussdeckel besteht, wobei Behältergrundkörper und Verschlussdeckel aus einem keramischen Werkstoff bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass der Behältergrundkörper ( 1 ) und der Verschlussdeckel ( 2 ) durch eine metallische Lotschicht ( 3 ) miteinander verbunden sind.

Inventors: WEMHEUER, JURGEN, DIPL.-ING., Wemheuer, Jürgen, Dipl.-Ing.
Applicants: DEUTSCHE GESELLSCHAFT FUR WIEDERAUFARBEITUNG VON KERNBRENNSTOFFEN MBH, NUKEM GMBH
Application year: 1983
Main classification: G21F5
IPC codes: G21F5, G21F9