用于在核电设施处核材料就地处理与控制的应急方法和系统技术方案

一种在紧急情况时安全地隔离放射性物质(M)的系统和方法(10)，包括一位于极接近处并位于一足够的深度处以安全地隔离物质(M)的钻井(20)。在一实施例中，外部电源不被需要。在另一实施例中，一具有在底部(25)处的一隔离屏障的完全被包住的钻井(20)被用于建立一干燥孔，热物质(M)在其中可被安全地隔离，而没有产生蒸汽爆炸的危险。在一用于隔离污水(W)的实施例中，钻井套管(21)被穿孔，并且穿孔(23)与水能够容易流动的可渗透区交叉。在又一实施例中，一重力裂缝被定位在钻井(20)的底端(25)，其中放射性物质(M)进入重力裂缝中。在放射性物质(M)正被处理时，稠密的浆体或流体可与放射性物质(M)混合以建立或传播重力裂缝。

Emergency methods and systems for in-situ processing and control of nuclear materials at nuclear power facilities

A system and method (10) for safely isolating radioactive substances (M) in emergencies includes a drilling (20) located very close to and at a sufficient depth to safely isolate the radioactive substances (M). In one embodiment, an external power supply is not required. In another embodiment, a fully enclosed drilling (20) with an isolation barrier at the bottom (25) is used to create a dry hole in which the thermal material (M) can be safely isolated without the risk of steam explosion. In an implementation for isolating sewage (W), the drilling casing (21) is perforated and the perforation (23) intersects the permeable zone where water can flow easily. In another embodiment, a gravity fracture is positioned at the bottom (25) of the drilling (20), where radioactive material (M) enters the gravity fracture. When radioactive material (M) is being treated, dense slurry or fluid can be mixed with radioactive material (M) to establish or propagate gravity cracks.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在核电设施处核材料就地处理与控制的应急方法和系统
本专利技术涉及有害物质和核废料处理，尤其是涉及在正常操作时和紧急情况时放射性物质的现场实时处理。
技术介绍
当核反应堆堆芯过热到至少一个核燃料元件或棒超过其熔点时，核燃料和核裂变产物可能暴露在冷却水中而导致爆炸。随后的故障可导致这些放射性物质破坏安全壳的其他层，并被运输到周围环境中。在发生过热情况或熔化情况时，通常就地采用应急措施来控制放射性物质的扩散。但是，当紧急情况发生时，这些措施都不能立即实时地就地处理该物质。目前正在开发用于待在深钻井(15000ft或4572m)被处理的核材料或废料的计划，但所述废料首先被放入专用的安全壳中，然后安全壳被沉入钻井中并接合在里面。这种方法被认为是一种将废料与人类或生态系统隔离的方法，但安全壳的使用使其不适合紧急情况。此外，钻井一旦被接合就不能重复使用。
技术实现思路
一种就地处理系统和方法使用了一位于接近于污染源或放射性物质源(例如但不限于反应堆堆芯或现有的核废料处理场)处的钻井。钻井被钻孔至以可接受的岩石(例如但不限于花岗岩和片麻岩)中，并位于一足够的深度处以安全地将放射性物质与环境以及泄露到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在紧急情况时在核电或核废料设施处的核材料的就地地下隔离的方法(10)，所述方法包括以下步骤：将一放射性物质(M)从所述放射性物质(M)的源头(R)输送至接近所述放射性物质(M)的所述源头(R)的一钻井(20)中，所述钻井(20)位于适于安全地隔离所述放射性物质(M)的一深度处，所述放射性物质(M)在进入所述钻井(20)中时不需要一安全壳。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.12 US 15/262,8811.一种用于在紧急情况时在核电或核废料设施处的核材料的就地地下隔离的方法(10)，所述方法包括以下步骤：将一放射性物质(M)从所述放射性物质(M)的源头(R)输送至接近所述放射性物质(M)的所述源头(R)的一钻井(20)中，所述钻井(20)位于适于安全地隔离所述放射性物质(M)的一深度处，所述放射性物质(M)在进入所述钻井(20)中时不需要一安全壳。2.根据权利要求1所述的方法(10)，进一步包括，所述输送步骤包括将所述放射性物质(M)注入至所述钻井(20)中。3.根据权利要求1所述的方法(10)，进一步包括以下步骤，将一位于所述钻井(20)的底端(25)下方的岩层重力压裂。4.根据权利要求3所述的方法(10)，其中，所述重力压裂的步骤利用比所述岩层更致密的一浆体(S)的方式。5.根据权利要求3所述的方法(10)，其中，所述重力压裂的步骤利用比所述岩层更致密的一流体的方式。6.根据权利要求1所述的方法(10)，其中，所述重力压裂的方法发生在将所述放射性物质(M)输送至所述钻井(20)的步骤之前。7.根据权利要求1所述的方法(10)，进一步包括以下步骤，将所述放射性物质(M)与一加重材料混合，以产生一足够稠密的流体，以引起一重力裂缝从所述钻井(20)的向下传播。8.根据权利要求1所述的方法(10)，进一步包括以下步骤，将所述放射性物质(M)与一加重材料混合，以产生一足够稠密的浆体，以引起一重力裂缝从所述钻井(20)的向下传播。9.根据权利要求1所述的方法(10)，进一步包括以下步骤，在所述放射性物质(M)向下传播时，向下延伸位于所述钻井(20)的底端(25)下方的一第一重力裂缝。10.根据权利要求1所述的方法(10)，进一步包括以下步骤，利用一浆体或流体水力压裂包围所述钻井(20)的一岩层的一部分，所述浆体或流体具有小于引起向下传播所需密度的密度。11.根据权利要求10所述的方法(10)，进一步包括，所述水力压裂为一垂直定向的水力压裂。12.根据权利要求1所述的方法(10)，进一步包括以下步骤，在所述放射性物质(M)行进经过所述钻井(20)的至少一部分时，控制所述放射性物质(M)的冷却速度。13.根据权利要求1所述的方法(10)，其中，所述放射性物质(M)包括一熔化的物质。14.根据权利要求13所述的方法(10)，进一步包括以下步骤，改变所述熔化的物质的几何形状以控制热传递的速度。15.根据权利要求14所述的方法(10)，其中，所述改变所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：利奥尼德·杰曼诺维奇，劳伦斯·C·默多克，马文·罗比诺维茨，
申请(专利权)人：格兰德爱比丝有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US