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Technischer Bericht NTB 84-05
Behälter aus Aluminiumoxid für die Endlagerung von hochaktiven Abfällen
Ein Konzept für einen Endlagerbehälter für verglaste hochaktive Abfälle aus Aluminiumoxid wird dargestellt. Der Behälter besteht aus zwei heissisostatisch gepressten, einseitig geschlossenen Rohrstücken, die mittels einer Diffusionsschweiss-Schicht aus Gold verbunden werden. Es wird gezeigt, dass die Korrosionsrate des Al2O3-Materials unter ähnlichen Endlagerbedingungen wie in der Schweiz höchstwahrscheinlich weniger als 0.15 mm pro 1'000 Jahre betragen würde.
Eine konstruktive Gestaltung als Zylinder rund 2 m lang und 0.7 m im äusseren Duchmesser mit halbkugelförmigen Böden verhindert Zugspannungen im Material unter isostatischer Aussendruckbeanspruchung. Durch das Ansetzen der Fügestelle im zylindrischen Teil des Behälters, 150 mm vom Boden entfernt, wird der Einfluss von Störspannungen am Zylinder-Halbkugel Übergang weitgehend verhindert.
Der durchgeführte Festigkeitsnachweis zeigt, dass für eine solche Konstruktion eine Wandstärke von 60 mm auch unter Annahme eines äusserst konservativ angesetzten Sicherheitsbeiwertes ausreicht, um einem Aussendruck von 300 bar, einer Endlagertiefe von 1'200 m entsprechend, standzuhalten. Zum Schutz des Personals während der Betriebsphase ist eine metallische wieder verwendbare Transportabschirmung notwendig, die auch Schlageinwirkungen auf den Behälter verhindert.