Abfüllung von radioaktiven Glasschmelzen durch Absaugung in eine vorevakuierte Kokille zur Herstellung endlagerfähiger Abfallgebinde

Abstract

By reprocessing spent fuel elements of nuclear power plants a high level radioactive waste solution results which is vitrified by the PAMELA-process in order to obtain suitable waste packages for final disposal. For that the calcined waste is melted in a Joule heated ceramic melter together with a borosilicate glass frit and the yielded glass product is filled into a stainless steel canister with a capacity of 150 l. In this paper a new method for filling up the canisters whl be presented. It regards specifications of nuclear technology, especially the remote handling. The filling of the waste glass melt is initiated by suction into a pre-evacuated canister. The main aspects of this technique, e. g. preparation and handling of the canister as well as the special construction of the melter, wih be described, and the results of the operation of a test facility over several weeks wih be reported.

Du retraitement chimique des combustibles irradies des centrales nucleaires on regoit une solution residuaire extremement radioactive, qui, pour la production des futs de dechets apte au stockage final, est vitrifiee par le procede PAMELA. Dans un four de fusion chauffe direct le dechet calcine est fondu ensemble avec une fritte borique de silicate et le produit de verre fait, est soutire dans des coquilles en acier inox à un volume de 150 l. Ici, un nouveau procede est presente, qui, tenant compte des principes nucleaires, particulierement la telemanipulation, etait developpe pret pour la production. Le soutirage de la fonte de verre se passe vers le haut vers l'exterieur du four par la force d'aspiration d'une coquille evacuee. Les sections du procede, comme la preparation des coquilles, la conception du four et la telemanipulation des coquilles sont presentees et les resultats d'une operation d'epreuve de plusieurs semaines sont decrits.

Bei der Wiederaufarbeitung ausgedienter Brennelemente aus Kernkraftwerken fällt eine hochradioaktive Abfall-Lösung an, die zur Herstellung endlagerfähiger Gebinde nach dem PAMELA-Verfahren verglast wird. Dazu wird in einem direkt beheizten keramischen Schmelzofen der calcinierte Abfall mit einer Borosilicatglasfritte verschmolzen und das entstandene Glasprodukt in einen Edelstahlbehälter mit einem Volumen von 150 l abgefüllt. Es wird hier ein neues Verfahren für die Befüllung dieser Kokillen vorgesteht, das unter Beachtung kerntechnischer Prinzipien, insbesondere der Fernhantierung, zur Einsatzreife gebracht wurde. Die Abfüllung der radioaktiven Glasschmelze erfolgt dabei nach oben hin aus dem Ofen durch die Saugkraft einer evakuierten Kokille. Dazu werden die verfahrenstechnischen Schritte mit Kokillenvorbereitung, Ofenauslegung sowie der Kokillenhandhabung vorgesteht und die Ergebnisse eines mehrwöchigen Probebetriebes beschrieben.