bericht forschungs· und entwicklungsarbeiten im jahre ... - Bibliothek

Abb.2:
Aufbau der inaktiven Pilotanlage
zur Verfestigung
von Spaltproduktlösungen
1 Vorlagebehälter
2 Spriihkalzinator
3 Glasschmelzofen
4 Temperofen
5 Aus dem Ofen
ausgefahrener
Gaslagerungsbehälter
6 MF-Induktor
mit Regelteil
zen, deren Schmelztemperatur unter + 1200°C lag.
Außerdem wurden auch bei Probeschmelzen mit Kalzinaten,
die im Versuchsbetrieb des Sprühkalzinators
erhalten wurden, einwandfreie Gläser hergestellt.
Die Untersuchungen der Wärmeleitfähigkeit von Borosilikatglas
im Temperaturbereich zwischen + 20 und
+ 450°C ergaben Werte um 1,22.10- 2 [W/cm 0c], wobei
die Glasproben in diesem Bereich nur einen sehr
geringen Anstieg der Wärmeleitfähigkeit mit der Temperatur
zeigten. Bei Messungen der Wärmeleitfähigkeit
von Steinsalzproben aus dem Salzbergwerk Asse
wurde eine Abnahme der Wärmeleitfähigkeit mit zunehmender
Temperatur festgestellt (von 4,85.10- 2
[W/cm 0c] bei + 80°C auf 1,78.10- 2 [W/cm 0c] bei
+ 500°e). Zur weiteren Charakterisierung der Glasschmelzen
und Gläser wurden Viskosität, Schmelzpunkt,
elektrische Leitfäh igkeit, Diffusionsvorgänge
und Auslaugbeständigkeit an verschiedenen Proben
gemessen.
In Fortsetzung der Untersuchungen zur Ausbreitung
von Radioisotopen in Salz wurden Diffusionskoeffizienten
für Sr-Y, Ru-Rh und Ce-Pr ermittelt. Die
Diffusionskoeffizienten nehmen im untersuchten
Temperaturbereich 400°C mit der Wertigkeit bzw.
der Ionengröße ab und sind allgemein relativ niedrig:
Die mittlere Eindringtiefe in NaCI beträgt für das
schnellste Ion (Sr2+) in 300 Jahren nur einige Millimeter
(D s =l 0- 12 cm 2 ·sec- 1 ). Bei Temperaturen über
400°C werden die Untersuchungen durch die Sublimation
von NaCI und die Flüchtigkeit von Cs und Ru
erschwert. Außerdem zeigen die Salzproben infolge
der Erwärmung Volumendeformationen, was mit
großer Wahrscheinlichkeit auf Rekristallisationsvorgänge
zurliekzuführen ist. Die vollständige Entfernung
des Wassers ist von großer Bedeutung, da die Salzproben
sonst detonationsähnlich zerspringen können.
Die Diffusionskoeffizienten liegen für Glas und Salz
in der gleichen Größenordnung. Eine weitere Herabsetzung
kann über die Zwischenbarrieren erreicht werden,
da ein unvollständiger Kontakt zwischen zwei
festen Phasen bzw. eine weitere Zwischenphase eine
wesentliche Verzögerung des Übergangstransportes
bewirkt. Die Untersuchungen über Diffusions- und
Transportvorgänge sollen mit hochaktiven Glasproben
fortgesetzt werden.
Die Montage der hochaktiven Laborglasschmelzanlage
in eine heiße Zelle wurde abgeschlossen. Erste Betriebserfahrungen
führten zu einigen Umbauarbeiten
für die weitere Steigerung der Betriebssicherheit der
Anlage. Nach Abschluß der Vorbereitungsarbeiten für
einen Strahlungs-Abschirmtest soll nunmehr die amtliche
Abnahme der Anlage erfolgen.
Der Aufbau des Sprühkalzinators wurde abgeschlossen
und der Probebetrieb dieses Anlagenteils begonnen.
Bis Ende 1970 wurden 20 Probeläufe mit einer
simul ierten inaktiven 1 WW Lösung unter Zusatz von
Glasbildnern durchgeführt (mittlerer Durchsatz 9 I/h).
Bei einer Umlaufdampftemperatur von + 600°C beträgt
die Temperatur in der Mitte des Kalzinatorturmes
ca. + 450°C; sie entspricht damit etwa der Betriebstemperatur
der in USA verwendeten wand be-
214