Емкость для хранения и транспортировки твердых радиоактивных отходов, предварительно смешанных с ненасыщенной полиэфирной смолой типа ПН-1 и с отвердителем

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ ЕМКОСТЬ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВКИ ТВЕРДЫХ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ, ПРЕДВАРИТЕЛЬНО СМЕШАННЫХ С НЕНАСЫЩЕННОЙ ПОЛИЭФИРНОЙ СМОЛОЙ ТИПА ПН-1 И С ОТВЕРДИТЕЛЕМ(71) Заявитель Институт радиационных физикохимических проблем Национальной академии наук Беларуси(73) Патентообладатель Институт радиационных физико-химических проблем Национальной академии наук Беларуси(57) Емкость для хранения и транспортировки твердых радиоактивных отходов, предварительно смешанных с ненасыщенной полиэфирной смолой типа ПН-1 и с отвердителем, включающая литой корпус с днищем и защитной крышкой и расположенную в нем решетчатую конструкцию, отличающаяся тем, что емкость выполнена из полиэтилена высокого давления с толщиной стенки 2-4 мм, а решетчатая конструкция представляет собой объемный ячеистый каркас, образованный взаимосвязанными вертикальными и горизонтальными стержнями, жестко связанный с корпусом и днищем, причем верхний край решетчатой конструкции расположен ниже верхнего края корпуса на толщину защитной крышки.(56)1279540 3, 1986.1235389 , 1990.2054205 1, 1996.3716913 1, 1988.0128418 1, 1984.3727059 , 1973. Изобретение относится к ядерной технике, и в частности к защитным контейнерам, и может быть использовано для транспортировки и длительного хранения твердых радиоактивных отходов низкого и среднего уровня активности. Известно, что для хранения и транспортировки твердых радиоактивных отходов служат контейнерысборники, а также нестандартные контейнеры, емкости и резервуары. Известный контейнер, представляющий собой бетонный резервуар с крышкой и приспособлением для подвески, состоит из внутренней и наружной (из менее прочного бетона) обечаек, за счет которых достигается защита от повреждения и загорания 1. Основным недостатком бетонного резервуара является невысокая стойкость цемента к выщелачиванию радионуклидов. Известен защитный контейнер для транспортировки и хранения радиоактивных отходов, содержащий металлический корпус и защитную крышку, соединяемые путем запаивания разъема металлическим припоем, для чего корпус контейнера в верхней части снабжен кольцевой ванной, в которой размещен один упор для крышки, а крышка снабжена двумя обечайками и штуцером 2. Известен также контейнер для транспортировки и хранения радиоактивных отходов атомных электростанций, содержащий двухслойную оболочку, выполненную из материалов с различным коэффициентом теплового расширения, и секционированный промежуточный слой, выполняющий роль аккумулятора с избирательным приемом тепла 3. Внешняя оболочка и теплоотводящие ребра выполнены из стали. Однако применение металлических контейнеров для хранения радиоактивных отходов на длительный срок небезопасно вследствие возможной коррозии металла и утечки радиоактивных веществ. Кроме того,такие контейнеры имеют большой вес и требуют большого расхода дорогостоящего металла для изготовления. Известен двойной контейнер для длительного хранения радиоактивных отходов, состоящий из внешнего корпуса и внутренней емкости с крышкой и дном, собранной из экранирующих плит или сегментов. Плиты отлиты из повторно используемого металлолома с атомных электростанций, имевшего остаточную радиоактивность 4. Однако применение металлолома с остаточной радиоактивностью создает дополнительную опасность при его переработке и уменьшает коэффициент заполнения емкости радиоактивными отходами. Для транспортировки радиоактивных отходов известен контейнер, использующий подвижную систему объемных теплопроводящих радиаторных пластин, изготовленных из металла с малым удельным весом и высокой теплопроводностью, например из алюминия или его сплавов 5. Такая конструкция позволяет значительно уменьшить вес контейнера в процессе транспортировки, однако из-за невысокой прочности алюминия возможна деформация изготовленных из него пластин во время транспортировки. Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство для хранения и транспортировки предметов с радиоактивными и/или другими опасными веществами, содержащие емкость, выполненную с днищем и с закрываемой крышкой и снабженную снаружи ребрами жесткости,и с засыпкой из зернистого материала, в емкость вставляется конструкция в форме решетчатого короба, эластично прикрепляемого к внутренним ребрам жесткости емкости, и пропускающая зернистый материал 6. Известная емкость сложна в изготовлении и применении, требует большого количества металла для изготовления и не обеспечивает надежной защиты окружающей среды от проникновения в нее радионуклидов, так как не исключает разрушение отходов вследствие коррозии металла. Задача изобретения - повышение безопасности длительного хранения твердых радиоактивных отходов,простоты и удобства эксплуатации емкости. Поставленная задача достигается тем, что емкость для хранения и транспортировки твердых радиоактивных отходов, предварительно смешанных с ненасыщенной полиэфирной смолой типа ПН-1 и с отвердителем, включающая литой корпус с днищем и защитной крышкой, выполнена из полиэтилена высокого давления с толщиной стенки корпуса 2-4 мм и содержит взаимосвязанные вертикальные и горизонтальные стержни, образующие каркас в виде объемной ячеистой решетки, жестко связанный с корпусом и днищем,причем верхний край решетчатой конструкции расположен ниже верхнего края корпуса на толщину защитной крышки. На фигуре представлена предлагаемая емкость с крышкой (разрез). 4153 1 Емкость состоит из корпуса 1 прямоугольной формы с литым днищем 2 и расположенной в ней решетчатой конструкции, представляющей собой объемный ячеистый каркас из вертикальных и горизонтальных стержней 3, жестко связанный с корпусом 1 и днищем 2, что обеспечивает ударостойкость емкости. В емкость вставляется защитная крышка 4, герметично соединяемая с корпусом 1 емкости путем запаивания разъема. Для изготовления емкости вместо металла, подверженного коррозии, используют полиэтилен высокого давления, обладающий высокой химстойкостью, в частности водостойкостью и стойкостью к воздействию кислот и щелочей, а также высокой радиационной стойкостью - выдерживает дозы порядка 1000 кГр без заметного разрушения. Толщина стенки емкости 2-4 мм и наличие стержней, образующих жесткосвязанный с корпусом и днищем каркас в виде объемной ячеистой решетчатой конструкции, обеспечивает необходимую механическую прочность и устойчивость предлагаемой конструкции, которые возрастают при заполнении емкости радиоактивными отходами. Кроме того, предлагаемая емкость значительно легче и дешевле известных металлических емкостей,удобна в эксплуатации. Емкость для хранения и транспортировки твердых радиоактивных отходов применяют следующим образом. Емкость устанавливают на вибростол и загружают необходимое количество твердых радиоактивных отходов, например золу, предварительно смешанную с ненасыщенной полиэфирной смолой типа ПН-1 и с отвердителем при комнатной температуре. Приводят в действие вибростол в течение 5-10 мин для более плотного заполнения объема емкости. За это время происходит уплотнение и связывание радиоактивных отходов в твердую прочную массу, непроницаемую для воды, солей и радионуклидов, поскольку смола ПН-1 отверждается с образованием трехмерной сетчатой структуры, неплавкой и нерастворимой. Затем в емкость вставляют защитную крышку и приваривают ее к стенкам корпуса, тем самым обеспечивая полную герметизацию. Таким образом, предлагаемая емкость позволяет обеспечивать надежную защиту окружающей среды от проникновения в нее радионуклидов низкой и средней степени активности в условиях хранилища. Источники информации 1. ЕР 0128418, МПК 215/00, 1984. 2. А.с. СССР 1235389, МПК 215/00, 1990. 3.2054205, МПК 215/00, 1996. 4. Е 3716913, МПК 215/00, 1988. 5.3727059, МПК 215/00, 1988. 6. А.с. СССР 1279540, МПК 215/00, 1986. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.