[发明专利]废料储存容器及其组合物

说明书

相关申请

本申请要求对2008年10月6日提交的美国临时专利申请No.61/102,997的优先权，该申请的内容以参考文献的方式完整地并入本文中。

发明的技术领域和背景技术

本发明主要涉及废料储存容器及其中有用的组合物，并尤其针对危险和/或放射性废料的储存。

混凝土或水泥通常是储存放射性废料的可选材料。例如，美国专利No.5,786,611号提出的储存核废料的容器。该容器包括具有稳定的氧化铀集料和中子吸收材料如B₂O₃、HfO₃或Gd₂O₃的混凝土。美国专利No.4,257,912、4,326,918、4,845,372和4,950,246提出储存核废料的混凝土封装。美国专利No.5,402,455提出以多层的基于混凝土的储存容器来储存危险的、具有放射性的和混合的废料。

然而依然需要用作废料储存容器的组合物更便宜，更少依赖于复杂的密封系统，同时能屏蔽废料对环境的危害在可以接受的水平。

发明内容

本发明提供的废料储存容器组合物包含硅酸钙、氧化镁和酸式磷酸盐(acid phosphate)。

在另一个实施方案中，本发明提供的废料储存容器组合物包含氧化镁或氧化钙、酸式磷酸盐和粉煤灰。

在又一个实施方案中，本发明提供的废料储存容器组合物包含氧化镁或氧化钙、酸式磷酸盐和高岭土。基于0.662MeV(5μCi Cs-137源)和1.173MeV(1μCi Co-60源)的光子能量，这些容器与普通混凝土相比都具有改善的衰减系数。

附图说明

图1是在使用5mCi Cs-137源的0.666MeV的光子能量下，适合用于废料容器并示例在实施例1至实施例6中的的组合物与普通混凝土(“OC”)的衰减系数图。

图2是在使用1μCiCo-60源的1.173MeV的光子能量下，适合用于废料容器并示例在实施例1至实施例6中的的组合物与普通混凝土(“OC”)的衰减系数图。

具体实施方式

关于此处描述的其它实施方案，本发明前述及其他方面将进行详细的描述。请注意本发明可以使用不同的形式实施，而不仅限于在此陈述的实施方案。也就是说，提供这些实施方案是为了向本领域技术人员彻底地、完全地揭示本发明的范围。

对本发明进行描述时所使用的术语仅仅是为了描述特定的实施方案，不应当认为是对本发明的限制。在本发明的实施方案以及附加的权利要求中，除非上下文清楚表明的，单数形式的“一”(a，an)、“该”(the)包括复数形式。同样，文件中使用的“和/或”指的是并包含一个或多个相关项目的所有可能组合。此外，此文件中使用的术语“约”应用于可测量的值时，如组合物的数量、剂量、时间、温度等时，是包含该特定值的20％、10％、5％、1％、0.5％或甚至0.1％的偏差。除非有另外的规定，在说明书中使用的包括技术术语和科学术语的所有术语具有本发明所属领域内的普通技术人员所通常理解的含义。引用的所有文献都以全文引入以供参考。

废料容器可包含硅酸钙(硅灰石)、氧化镁和酸式磷酸盐。在一个实施方案中，该容器的组合物包含约15到40重量％的硅酸钙、约10到35重量％的氧化镁和约25到45重量％的酸式磷酸盐。该组合物中可任选地包含0.1％到40重量％的高岭土和/或粉煤灰。

在另一个实施方案中，废料容器包含氧化镁或氧化钙、酸式磷酸盐和粉煤灰。在一个实施方案中，该容器的组合物包含15到40重量％的煅烧氧化镁或氧化钙、25到55重量％的酸式磷酸盐和20到40重量％的粉煤灰。任选的含有0.1到40重量％的高岭土。

在又一个实施方案中，废料容器包含氧化镁或氧化钙、酸式磷酸盐和高岭土。在一个实施方案中，该容器的组合物包含15到40重量％的煅烧氧化镁或氧化钙、20到55重量％的酸式磷酸盐和5到25重量％的高岭土。可以任选的含有0.1％到40％重量的粉煤灰。

本发明包括的储存废料的方法包括由一种或多种上述的组合物来封装废料。

典型的酸式磷酸盐包括磷酸二氢钾、磷酸镁、磷酸钠、磷酸铝、磷酸铵、磷酸铁、磷酸锌及其组合。在上述的实施方案中，酸式磷酸盐可以是磷酸二氢钾。