存储危险材料的方法技术

保存危险材料的存储容器（１２）堆叠在其直径稍大于存储容器的横向尺寸的钻井（１１）中。首先，将底座插栓（１３）下放到竖井（１１）的底部并且通过引入引入到底座插栓周围的间隙空间中的固化灌浆组合物而固定在那里。足够长以从竖井底部延伸至竖井上端的多条缆索（１５）的一个端部附连在围绕着底座插栓（１３）的周围分布的多个固定位置处。然后将多个存储容器在由缆索（１５）包围的空间内顺序下放到竖井内，并且堆叠在竖井中。该堆叠正好在竖井（１１）的上端下方停止，以便为回填密封该竖井提供空间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及适用于最终处置从核反应堆中移除的废弃核燃料并且还适用于最终 处置其它极度危险材料的方法和设施，这些危险材料不能做无害化处理并且因此必须按照 这样的方式存储，从而其危险性将不会带来比能够在安全裕度非常大的情况下所接受的危 害更大的危害。
技术介绍
目前，将在已经燃尽之后从核反应堆中移除或者由于其它原因移除的废弃核燃料 放置在位于衰减池中的水下位置中，并且保存在那里直到其活性从而其发热已经充分降 低。目的是适时地将废燃料转移到最终存放位置(在下面也被称为存放室)，在那里它将被 无限期地安全存放。实际上，现在仍然不存在任何真正的核燃料存放室，只有临时设施，在大多数情况 下为衰减池，用于临时存放，直到建立永久安全的存放室。在当前情况下，世界上存在大量 废弃核燃料，它们在经过几十年临时存放之后仍然等待其最终永久的安全存放。按照瑞典当前情况来看，已经提出但是还没有实施的对于废弃核燃料的安全最终 处置的问题的解决方案在于将废弃核燃料存放在由铜制成的大桶中，每个桶包含大约二十 吨铜，并且将这些桶埋入在深达500米的岩床中的泥土(膨润土)中。采用这种设想的解 决方案，目前在最终处置之前存储在衰减池中的废弃核燃料就将需要大量的铜。除了其它 问题之外，仅铜的费用就将非常高。对于最终处置问题还提出了其它解决方案的建议，这些方案同样没有实施。在这 些建议后面的构思在于将废弃核燃料存放在岩床中的非常深的竖直孔中，所设想的深度为 几公里的量级。已经证实不会存在地下水从处于这种深度的最终存放位置运动到地表附近 的危险。导致放射性材料从存放室中泄漏出的事故因此不会在地表附近造成任何环境问 题。钻出具有所设想深度的相当宽的孔洞是已知并且投入到实际应用的技术，并且不会太曰虫 P卩贝。W02006/057603为现有技术文献，该文献披露了一种用于通过将存储容器堆叠在 深竖井中来最终处置封装在密封存储容器中的核燃料的方法。将这些容器下放到竖井中以 形成与竖井壁具有间隙空间的单独堆叠。在停靠在竖井底部上的该堆叠到达基本上低于竖 井口的高度，例如刚好低于在处置地方处的地下水地层时，终止堆叠。在堆叠不断增高时， 用合适的固化灌浆组合物(例如所谓的自压实混凝土，即，比普通混凝土自流动性基本上 更好并且因此能够在容器周围很容易形成无孔隙护套的混凝土组合物)填充在竖井中的 容器周围的间隙空间。最后，将回填材料引入引入到位于所完成的叠上方的空间中以密封 该竖井。专利技术概述根据如在上述WO文献中所披露的现有技术，本专利技术其目的在于提供一种改进的 方法，用于以按照期望能够满足针对人类安全的非常严格的要求的方式，在非常长的时间，甚至是几十万年的时间内，最终处置废弃核燃料和其它高放射性或其它极度危险的材料， 并且可以用合理的费用投入到实际应用中。因此，根据本专利技术，将保存有危险材料的存储容器堆叠在深钻到地面、岩床，例如 两三千米或更深的竖井中，并且在任何情况下向下达到根据存放室的地理位置，岩床的状 态以及与安全有关的其它因素，例如危险材料的特性和危险性，被认为足够的深度。在选择作为存放室并且其中岩床相当均勻的区域内彼此间隔合适的距离地钻出 多个用于存储容器的竖井。这些竖井比存储容器稍宽，从而可以采用合适的操纵设备很容 易将这些容器下放到存放高度。基本上，存储容器的详细设计基本上对于本专利技术不是至关重要的，但是理所当然 这些容器应该具有这样的特征，即它们自身能够很好地防止所有危险，即，在处理过程中在 存放在存放室中之前和期间危险材料使环境受到的威胁；并 且在存放室中具有良好的基本 安全。这意味着，除此以外，必须能够按照非常安全的方式处理这些存储容器，并且这些存 储容器必须也能够承受极大的未预计到的应力而不会损害密封性，或者在所存放的危险材 料具有放射性时，能够防辐射。提供了良好期望，即，满足了在刚才所述方面上的非常苛刻要求且同时在资 源或成本方面非常令人满意，的存储容器设计属于现有技术。在W02004/051671和 W02005/064619中描述了其示例。这些容器形成一种盒组结构，其中它们具有用于危险材料 的中央密封存储空间，该空间由合适金属材料的第一内层和混凝土或者可选金属和混凝土 的至少一层并优选几层周围层限定。因此单层的损坏至多仅导致轻微的安全损失。根据本专利技术，竖井其直径稍大于最大的外部横向存储容器尺寸，即在圆形圆柱容 器的情况中，直径是例如最大横向尺寸的110-120%。在已经将这些容器下放到竖井中时， 用合适的灌浆材料，例如混凝土，优选为自压实混凝土，灌入到在容器和竖井壁之间的空间 中，从而该混凝土即使不被振动也会填充在容器周围的所有空腔，并且最好还可以用纤维 加强。因此，这些容器将由另一层保护层包围，同时固定在竖井壁上。可以通过给容器外壁 设置粗糙或其它不均勻表面来加强该固定。优选的是，在将第一存储容器下放到竖井中之前，将高强度底座插栓安放在竖井 的底部上，并且通过灌浆将其牢牢固定在精确取向的位置中，从而它在竖井中对中，并且其 上表面水平以形成用于最下面存储容器的稳定水平支撑表面。可以将多根，例如六根或八 根，拉伸缆索牢牢固定在其周围的底座插栓上。这些拉伸缆索向上延伸至进行存储容器下 放的地方；那个地方可以处于地上平面处或者可选的是处于地下平面处。然后，将第一存储容器悬挂在一根或多根提升缆索上下放到竖井中，并且安放在 底座插栓的顶部上。存储容器的下端可以设有用来与位于底座插栓的上端处的配合元件合 作从而使存储容器在竖井中对中的元件。围绕着存储容器分布的拉伸缆索在下放期间横向 引导存储容器，并且还可以用作容器对中元件。然后安放一连串其它存储容器，并且使之分 别在第一存储容器和下一个下面的存储容器上对中。优选的是，按照下面的方式成组进行存储容器的堆叠。在形成在底座插塞的顶部 上的堆叠到达预定高度并且包括有例如10个存储容器时，用例如优选为自压实类型的混 凝土将由这些存储容器形成的堆叠灌浆，从而在不用振动的情况下它填充了在存储容器周 围的所有开放空间，并且优选还可以用钢纤维将该混凝土加强。在混凝土已经硬化之前，可以将拉伸缆索拉紧，从而在混凝土已经硬化了合适时 间之后，它们将使得由堆叠存储容器形成的那组或部分受到预应力，该预应力加强了这叠 存储容器和其周围的混凝土。在混凝土已经充分硬化时，这样形成的这组或部分堆叠存储容器可以通过由多个 其它存储容器形成并且灌注有混凝土的另一组或部分按照类似的方式延伸。这组或部分可 以按照与第一组或部分相同的方式施加预应力。在这样形成的多个叠部分之间或者在多组这些叠部分之间，可以适当地引入与底 座插栓类似，但可选地比它更短的中间插栓，并且用混凝土牢牢固定在竖井壁上，从而可以 消除或至少部分减小力从上面的堆叠部分传递给下面的堆叠部分。这些中间插栓(其也导 致危险材料竖直分开并且因此导致在危险材料发热的情况下周围岩石的受热被减小)也 可以设置在各个存储容器之间，但是这将导致花费更多时间将存储容器放入到竖井中。竖井应该不完全填充存储容器，而是只是填充至一定的安全高度，从而最上面的 存储容器将与竖井的顶端分开一段安全的距离。该安全高度或安全距离取决于在每种情 况中的安全要求、危险材料的危险性、岩床的状况、与地下水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在地下最终处置危险材料，尤其是放射性危险废弃物，例如核燃料的方法，该方法包括以下步骤：将危险材料封装在多个基本上相同的存储容器中；钻出竖井，该竖井足够宽以便容纳单独堆叠的存储容器，并且存储容器相对于竖井壁具有间隙空间和足够的深度以便容纳堆叠的存储容器和位于堆叠的上方用于密封该竖井的回填物；在分布在底座插栓周围的多个固定位置处将多根缆索连接至底座插栓，该插栓的尺寸设置成能够容纳在竖井中，并且插栓相对于竖井壁具有间隙空间，并且缆索足够长以便从竖井的口部延伸至竖井的底部；通过连接在其上的缆索将底座插栓下放到竖井的底部，将底座插栓定位在竖井底部处的中央位置中，并且通过在竖井壁和底座插栓之间引入固化灌浆组合物以及使该灌浆组合物固化而在中央位置中将底座插栓固定至竖井壁；将存储容器下放到竖井中，一次至少一个，从而将这些存储容器形成为停靠在底座插栓上的堆叠，并且在存储容器的下放期间保持缆索拉紧以便至少在存储容器接近底座插栓时阻止插栓的横向运动；在下放的存储容器周围引入固化灌浆组合物并且使该灌浆组合物固化；以及在存储容器下放完成之后，将回填物引入到竖井中以便将该竖井密封。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】SE 2008-2-21 0800401-2确定的保护范围内 按照许多方式变化。例如，根据这些情况而言存储容器的尺寸和重量以及设备的容量，从而 同时下放多个预堆叠的存储容器。在权利要求的范围内，还可以使得存储容器足够高，从而 每个存储容器能够容纳相互堆叠并且相互分开合适的轴向空间的两个核燃料组件或类似 的核燃料单元，从而可以更加快速地进行竖井的填充。而且，中间插栓可以在进行下放到竖 井中之前与上面或下面的存储容器互连。权利要求一种用于在地下最终处置危险材料，尤其是放射性危险废弃物，例如核燃料的方法，该方法包括以下步骤将危险材料封装在多个基本上相同的存储容器中；钻出竖井，该竖井足够宽以便容纳单独堆叠的存储容器，并且存储容器相对于竖井壁具有间隙空间和足够的深度以便容纳堆叠的存储容器和位于堆叠的上方用于密封该竖井的回填物；在分布在底座插栓周围的多个固定位置处将多根缆索连接至底座插栓，该插栓的尺寸设置成能够容纳在竖井中，并且插栓相对于竖井壁具有间隙空间，并且缆索足够长以便从竖井的口部延伸至竖井的底部；通过连接在其上的缆索将底座插栓下放到竖井的底部，将底座插栓定位在竖井底部处的中央位置中，并且通过在竖井壁和底座插栓之间引入固化灌浆组合物以及使该灌浆组合物固化而在中央位置中将底座插栓固定至竖井壁；将存储容器下放到竖井中，一次至少一个，从而将这些存储容器形成为停靠在底座插栓上的堆叠，并且在存储容...

【专利技术属性】
技术研发人员：H耶奥伊，
申请(专利权)人：奥伊斯特国际股份有限公司，
类型：发明
国别省市：AN[菏属安的列斯群岛]