[其他]核废料封装设施

说明书

本发明介绍一种设施，用于接受置于装运容器中的各种不同辐射水准的核废料，并将该种废料牢固地装入一个表面辐射计数充分低的组合罐，以便工作人员可以安全地装卸废料，并把废料永久性地埋放在废料处置场所。

封装核废料的系统在现有技术中是有的。在最早的该类系统中，此种废料只是在现场装入55加仑的钢桶。而后将钢桶运到遥远的埋放地点。这些钢桶的表面辐射往往太高，以致不允许由工作人员装卸它们;因此，钢桶用长臂起重机装卸，卸入埋放它们的简易壕沟。此种系统被称作“踢滚式”系统。不幸的是，此种“踢滚式”系统被证明对于核废料的陆上处置来说是不能令人满意的。填没这些壕沟的松土比起形成壕沟容积的实土或形成壕沟底的具有代表性的密实岩层来，要更加容易渗水得多。围绕钢桶的松土的渗水性使得这些壕沟聚集大量的静止水，这被称为“澡盆效应”。这种静止水最终导致埋在壕沟内的钢桶的壁发生腐蚀和毁坏。钢桶的毁坏和土壤随时间的压实，引起土壤的向下运动或下沉，这使得在壕沟的顶部形成凹陷。这种凹陷转过来又聚集雨水和其它形式的地表水，从而使壕沟在钢桶上聚集和维持-坑静止水的倾向进一步恶化。静止水的增加使土壤愈加下沉，并加速埋放在那里的钢桶的腐蚀和毁坏。此类场所的钢桶容器的腐蚀和毁坏，造成流经那里的地下水的某种放射性污染。

为了解决与此类“踢滚式”封装处置系统有关的问题，研究了利用辐射屏蔽混凝土封装体的系统。与55加仑钢桶的薄壁相反，这些混凝土封装体的厚壁把形成的封装体表面辐射减少到不须用长臂起重机装卸。相反，它们可以安全地由操作人员装卸。此外，厚的混凝土层抵抗地下水侵蚀的能力要大得多。在使用中，这些厚壁混凝土封装体被运到废料产生的场所，这类场所有代表性的是核电站。废料被直接扔入这些封装体的内部，封装体在核电站就地密封。而后将密封的封装体运到遥远的处置场所并埋放。这些混凝土封装体的有关的表面辐射很低，因此可以用屏蔽的叉车在埋放的壕沟内与其它容器封装的废料一起顺序堆放。

不幸的是，尽管此种混凝土封装优于“踢滚式”系统使用的钢桶型封装，但这种特殊的封装系统仍然有许多缺点。首先，在核电站封装废料以埋放到远处的处置场所，需要花费大量时间，而将沉重的混凝土封装体运出和运到相应地点，需要付出巨大的努力。其次，在核电站不隔离地处置废料，如果在就地封装过程中出现任何事故，就会使电站有可能遭受核污染。第三，这样一种系统中没有能够确定废料是否以液体形状泵入混凝土封装体中去了的设备。目前美国联邦政府的条例严格禁止埋放任何液体形状的废料;因此，不能快速方便地证实装入封装体的废料都并非液体形状这一点是很重要的。第四，这一系统不能够方便地装卸高辐射水准的废料，如废控制棒;封装体的混凝土壁厚度简直不足以把封装体的表面辐射减弱到可以接受的水准。最后，混凝土封装体的表面辐射随封装于其中的特定废料的放射性而变化;这一系统不具有可以方便地证实所形成的封装体的表面辐射不超过可以由工作人员直接装卸的最高安全水准的设备。

显然，需要一种封装系统，它能够把其放射性水准为可接触的和不可接触的放射性废料封装入一种组合罐，而这种组合罐的表面辐射不超过能由操作人员安全装卸的水准。理想情况是，此种封装系统能把沉重的封装体的运输量减至最小，并应当具有某种万一在封装过程中出现事故时防止周围地区产生放射性污染的机构。最后，这样一种系统应当能够确定废料中是否存在任何液体。

因此，本发明属于一种核废料封装设施，用来将接触装卸和遥控装卸的两种核废料放入装运容器并把这些废料密封入组合罐，该设施包括一个用来处理遥控装卸废料的第一独立屏蔽区，该第一区包括遥控装卸废料的机构;一个用来处理接触装卸废料的第二独立屏蔽区，以及一个位于上述第一和第二区中间的组合罐运输装载区，用来将空的组合罐容器放在一个与两个独立的设施区都邻近的装料位置。

将设施分为两个用来处理接触装卸和遥控装卸废料的独立屏蔽区，使设施能安全地封装放射性变化范围广泛的废料，并采用最少的价格昂贵的远距离控制装卸设备。此外，使用接触装卸区和遥控装卸区共同使用的组合罐运输装载区，可以节约将各种不同废料密封成永久性埋放形状所需要的机械数量。