关于废料处置的改进制造技术

一种处置核废料的陆上处置场所，它包括一个壕沟，一非刚性的泻水覆盖层和一个封装废料的组合罐的紧密阵列．覆盖层覆盖在此壕沟上由冲积土和粉沙组成：组合罐用于封装废料和支撑覆盖壕沟的非刚性覆盖层．壕沟地面包括一层由砂砾构成的毛细作用阻挡层，以防地下水渗透到组合罐．组合罐上表面分别由有斜坡的冲积土层、砂砾毛细作用阻挡层、有斜坡的粉沙层、加上两条排水沟最后再用防冲乱石层逐层向上覆盖住，从而泻去流动的地表水构成一道免受风雨侵蚀和天然放射性和闯入的阻挡层．埋在处置场所中的组合罐最好是具有相同形状的六角棱柱体．（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术一般涉及具有非结构材料覆盖层的有毒废料或核废料的陆上埋设场所，覆盖层由牢固包装的装有废料的组合罐的阵列支撑，组合罐被堆成阵列，使其可以灵活地与由地震或其它自然运动造成的埋放场所的形状变化相适应。埋放核废料的埋放系统在先有核技术中是众所周知的。在最早的这种系统中，这种废料仅仅是封装在55加仑的钢桶中，用一长臂起重机吊入到一个简单的壕沟中，然后埋放起来。不幸，这种“踢滚式”(Kick and roll)埋放系统已被证明，对于陆上处置核废料一般是不能令人满意的。壕沟中充填的疏松土壤和构成壕沟的结实的土壤比较，或通常构成壕沟底的致密的岩层比较，对于水是更容易渗透的。因此，在钢桶周围的相当疏松的渗水的土壤就使壕沟中积存了大量的静止水，这种现象称作“澡盆效应”。这种静止水最后使埋放在壕沟中的钢桶壁腐蚀和破裂。这种钢桶的毁坏加上在时间过程中土壤的压实，导致土壤向下运动，或土壤下沉，致使在壕沟上面形成一凹陷。这种凹陷又进一步积存了地面水，使壕沟积存水的趋势更加严重，最后在钢桶上边形成一个静止水坑。这种静止水的增加进一步导致土壤的下沉，加速了埋在下面的钢桶的腐蚀和毁坏。在这种场所中钢桶容器的腐蚀和毁坏导致流过那里的地下水受到放射性污染。为了解决由这种“踢滚式”处置场所造成的土壤下沉和水的积存问题，已经提出了各种替代的埋放系统。这些埋放系统包含了具有结构性刚墙的土制拱型覆盖层和容器埋放场所，在场所中废物容器之间的空隙用混凝土或其它可固化的灌浆填满。虽然这种替代的系统比起简单的“踢滚式”处置系统中用的壕沟具有明显的进步，但两者都还有很多缺点。例如，在利用结构上同钢性墙连接的拱形覆盖物的地方，这种钢性墙在遇到地震时容易断裂和破坏。一当拱形覆盖物的整体性破坏了，地下水便可流入，並聚集在废物封装体周围。只要这些容器有金属壁，则在它们周围的静水便能使金属壁腐蚀，並使放射性废物渗到地下水中。因为这种拱形覆盖层通常只有一个进入口，所以要将一个单一的渗漏的封装体修理好是极端困难的，虽然不能说不可能。虽然埋放场所中在许多组废物容器上灌注了可固化的物质，形成了一坚固的整块巨石，使埋放场所更能经受由地震形成的破裂和破坏，但是这种类型的埋放场所更趋向将很高的局部应力加在处于巨石中出现的缺陷上的或裂纹上的废物容器上。另外，在地震只把少许或一个密封在灌浆物中的容器破坏时，这种类型的埋放场所还具有更难于进行修复的问题。如果真发生这种修复不了的容器的破坏和破裂，唯一可能的解决办法是重换埋放场所。很清楚，结构上稳定，可灵活地适应于地震或其它自然震动而不产生任何局部的使容器破裂应力的这种埋放场所仍然是需要的。其次，如果地震或其它自然震动破坏了少许，或仅破坏了一个埋放在处置场所中的容器，则这样的场所要使容器能够容易地和方便地被修复，以避免重新换整个场所，这也是希望的。再其次，埋放场所应具有一机构以防止静止水在容器阵列周围的聚集，保证埋在其中的容器的长寿命。最后，还希望这样一种场所能够容易地用廉价材料建成。按照本专利技术，为处置有毒废物的处置场所包括一个处置有毒废物的埋放壕沟，一层非刚性的分水的覆盖在壕沟上的覆盖层和许多放在沟中置于覆盖层下的组合罐，处置场所的特征在于，该场所包括在地上的一土坑，该土坑基本上是用固体流动材料建的，该组合罐用于封装废物並在结构上支撑盖在坑上的非刚性覆盖层。本专利技术还包括一埋放放射性废物的壕沟，一刚性的、分水的、屏蔽辐射的覆盖在这个壕沟上的覆盖层和一个搁在这个壕沟中置于包层下的组合罐阵列，该组合罐用于密封放射性废料，使其和水分开和支撑盖在壕沟上的非刚性覆盖层。这个覆盖层最好包含一层自然泥沙，使其将表面水分离壕沟，以防止埋藏在处置场所中的组合罐周围积水。其次，在组合罐顶上的自然泥沙层的下面之间可以放一层水流通性很好的粗砾石以防止水在毛细作用下通过泥沙层渗透到组合罐上。在最佳实施方案中，在这一层所用的粗砾石材料是卵石。再其次，在自然泥沙层的顶表面可以放一层不同等级的防冲乱石层以防止漏水层受风雨的侵蚀，提供辐射屏蔽和渗透屏蔽使处置场所中装载废物的组合罐不受侵入干扰。地上的壕沟可以是平底的。这个壕沟的地面可以包括一层导水粗砾石材料，比如卵石，以防止地下水在毛细作用下向上渗透到组合罐。其次，在整个壕沟底上，在卵石层的下面可以被放置许多渗水计以便于在以后采集监测从组合罐中渗漏放射性量的水样。用在本专利技术处置场所中的组合罐最好是呈有直角棱柱的形状，这种形状可以稳固地堆叠成彼此可以相互滑动的层，除此之外，也可堆叠成柱子，在其中在相对于其它柱的垂直的方向上每一柱子可以滑动。这种滑动堆积排列法提供了一种不下沉的结构，它不仅能够支持非刚性的处置场所的覆盖层，而且还可灵活地适应于由于地震或其它自然震动而造成的土地形状的改变。最后，本专利技术还包括将装在许多形状一致的被牢固封装的组合罐中的核废物进行埋放的过程，这个过程的特点在于挖一壕沟，把牢固封装的组合罐每一个牢靠地装进壕沟，当壕沟被这种牢靠的组合罐阵列填满后，便在组合罐顶部放置一层非刚性的，分水的、屏蔽辐射的由流动的固体材料构成的覆盖层，以便于将暴露于组合罐辐射的周围区域减到最小。为了更清楚地叙述本专利技术，现在作为例子参照附图叙述简便的实施方案。图1是封装设施的透视剖面图;图2是图1表示的封装设施中的强力压实机的透视剖面图;图3是处置场所的透视剖面图;图4A是封装组合罐的顶端平面图;图4B是此组合罐的侧面部份横截面图;图4C是组合罐的底视图;图5A是组合罐覆盖层的顶视图;图5B是示于图5A中的覆盖层的侧面部份横截面图;图6是一封装好的密封的组合罐立体图;图7是一封装好的组合罐的透视部面图。现在参照图1，在所有附图中，同样的数字表示同样的部件，本专利技术系统的封装设施1一般包括四个隔墙2a、2b、2c、2d，这些隔墙在建筑物的左边围出了遥控装卸废料封装区3，在建筑物中围出了组合罐装载和运输区60和在建筑物右边的接触装卸废料区85。遥控装卸区3和接触装卸区87都相应包含一行车干线7和87。通过这些行车干线7和87，载重汽车13和97从远处的核废物产生地将重量相当轻的装运容器中的遥控装卸的接触装卸的核废物(即衬套，55加仑桶和LSA容器)运来封装到重量相当重的牢固组装的组合罐200中。在最佳实施方案中，由封装设施1封装的组合罐200的最最后处置场所150位于紧靠设施1的地方以便减少已封装组合罐(它可能重达30000磅)的运送距离。一开始，就应该注意到，设施用围墙隔离，建在远离废物产生的地方並且接近最后的处置场所，这至少有三点主要的好处，首先没有必要把相当重的组合罐200运到废物产生的地方。第二，消除了由于封装事故使废物产生地方产生污染的可能性。第三，隔离墙2a、2b、2c和2d使埋藏地穴由任何封装事故引起的污染减少到最小。下面更详细叙述设施1的遥控装卸废物区3，这一装卸区3包含具有一入口(图中未示出)和一出口11的车道9以停放运输卡车13。这种运输卡车通常将核废物装在一个可重复使用的屏蔽的特定的装运容器15中进行运送，这种类型的装运容器得到美国运输部和美国核管理委员会的认可。安放在这种屏蔽的装运容器中的有效固定废物衬套是金属的或塑料的衬套，设施1的装卸区3还包含一其高度与运输卡车的装货台的高度大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处置有毒废料的处置场所，其特征在于，该场所包括在一个在地上的凹坑，一层覆盖在凹坑上的非刚性的泻水覆盖层和许多放在凹坑中而在覆盖层下的组合罐，覆盖层是由固体的流态材料构成的，组合罐用于封装废料和结构支撑非刚性的在凹坑上的覆盖层。

【技术特征摘要】
1.一种处置有毒废料的处置场所，其特征在于，该场所包括一个在地上的凹坑，一层覆盖在凹坑上的非刚性的泻水覆盖层和许多放在凹坑中而在覆盖层下的组合罐，覆盖层是由固体的流态材料构成的，组合罐用于封装废料和结构支撑非刚性的在凹坑上的覆盖层。2.按照权利要求1的处置场所，其特征在于，为了防止地下水通过毛细作用流到组合罐上，在凹坑的底部包含了一层固体的、流态的、基本上防止地下水通过毛细作用流向组合罐的材料。3.按权利要求2的处置场所，其特征在于，固体的、流动的、基本上不能通过毛细作用导水的材料层是一层具有很高导水性的粗颗状材料。4.按照权利要求1、2或3的处置场所，其特征在于，为了防止水通过毛细作用从凹坑壁流到组合罐，该场所包含一层填塞在组合罐侧面和凹坑壁之间空隙处的、固体的、流动的、基本上不能通过毛细作用导水的材料。5.按照1至4任何一项权利要求的处置场所，其特征在于，构成覆盖层的固体的流动材料包含一层粉沙层，以便将地表水引离凹坑。6.按照权利要求5的处置场所，其特征在于，该地穴进一步包含了一排水沟，以便将表面水引离凹坑，为了将表面水引向该排水沟，粉沙层向着排水沟倾斜。7.按照1至6任何一项权利要求的处置场所，其特征在于，覆盖层包括一层冲积土层，用于支撑由固体流态材料构成的分水层。8.按照权利要求7的处置场所，其特征在于，该冲积土层直接覆盖在上述的组合罐。9.按照权利要求8的处置场所，其特征在于，分水层是一层粉沙层，它覆盖在上述的冲积土层上。10.按照权利要求9的处置场所，其特征在于，为了防止水从上述的粉沙层在毛细作用下渗透到冲积土层，该场所在上述的冲积土层和粉沙层之间还进一步包含了一层固体的、流态的、基本上不能在毛细作用下导水的材料。11.按照权利要求10的处置场所，其特征在于，在冲积土层和粉沙层之间的固体流态材料层是一层粗颗状的导水性高的材料。12.按照1至11任何一项权利要求的处置场所，其特征在于，在紧密堆叠的组合罐阵列中，组合罐是彼此紧靠的。13.按照权利要求12的处置场所，其特征在于，紧密堆叠的阵列至少包含一层组合罐，这层组合罐是将组合罐彼此紧靠排成组合罐行列构成的。14.按照权利要求13的处置场所，其特征在于，在一层中的每一个组合罐在垂直方向相对于该层是可以滑动的。15.按照权利要求13的处置场所，其特征在于，紧密堆叠的组合罐阵列包括许多组合罐叠柱，其中每一个组合罐叠柱在相对于阵列的垂直方向上是可以滑动的。16.按照权利要求14的处置场所，其特征在于，紧密堆叠的阵列至少包括两层组合罐，这两层组合罐构成许多组合罐叠柱的行列，其中上述每一叠柱在相对于阵列的垂直方向上是可以滑动的，而且其中每一层在相对于阵列的水平方向上是可以滑动的。17.处置放射性废料的处置场所，其特征在于，该场所包括一个在地上的壕沟，一个覆盖在壕沟上的非刚性的泻水的放射性屏蔽覆盖层和一放在壕沟中在覆盖层下面的紧密堆叠的组合罐阵列，覆盖层本质上由流态的固体材料构成，组合罐用于封装上述的去水放射废料和支撑上述的覆盖层。18.按照权利要求17的处置场所，其特点在于，构成覆盖层的固体流态材料，包括一层粉沙层，用于将表面水泻离壕沟。19.按照权利要求18的处置场所，其特征在于，该场所进一步包含了排水沟，以便将地表水引离壕沟，而且粉沙层向排水沟方向倾斜，以便将地表水引入到该排水沟。20.按照权利要求18的处置场所，其特征在于，覆盖层进一步包含了一层覆盖在粉沙层上的渗水的固体流态材料，以避免粉沙层受侵蚀，並在组合罐阵列和覆盖层的上表面之间构成一放射性屏蔽层。21.按照权利要求20的处置场所，其特征在于，覆盖在粉沙层上的这一层是由防冲乱石构成的。22.按照17至21中任何一项权利要求的处置场所，其特征在于，为了防止地下水在毛细作用下流到组合罐，在壕沟底包含了一层固体的流态材料，这层材料本质上不能在毛细作用下导水。23.按照17至22中任何一项权利要求的处置场所，其特征在于，为了防止水在毛细作用下流到组合罐，该场所进一步包含了一层流态的固体材料，这层材料填塞在组合罐侧面和壕沟壁之间的空隙处，它在本质不能通过毛细作用导水。24.按照权利要求22的处置场所，其特征在于，本质上不能在毛细作用下导水的固体流态材料层是一层砂砾层。25.按照17至24中任何一项权利要求的处置场所，其特征在于，该场所至少包含了一个辐射检测装置，它放置在壕沟底面的下边以检测壕沟底面的放射性水准。26.按...

【专利技术属性】
技术研发人员：查理斯威廉马劳里，拉尔夫埃德蒙瓦茨，威廉萨穆尔桑纳，，
申请(专利权)人：西屋电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]