PROCEDE DE SECURISATION DU STOCKAGE DE DECHETS RADIOACTIFS DE LONGUE VIE

Description

Domaine technique

[0001] La présente invention concerne des colis radioactifs sécurisés ainsi qu'un procédé de sécurisation du stockage de déchets radioactifs.

Etat de la technique

[0002] La radioactivité naturelle est présente depuis la « naissance » de notre Univers, la radioactivité a une origine cosmique (les étoiles, le soleil) et terrestre (Uranium, thorium). On décèle sa présence dans le granit qui produit un gaz radioactif naturel, le Radon, dans les matériaux de construction, dans l'eau, dans l'air et les aliments, et même dans notre corps (Potassium 40). L'exposition à la radioactivité naturelle n'est pas la même partout. Elle augmente notamment en fonction de l'altitude et varie en fonction de la nature des roches.

[0003] On appelle déchet radioactif toute matière radioactive qui ne peut plus être ni recyclée, ni réutilisée.

[0004] Les déchets nucléaires sont d'origines et de natures très diverses. Il s'agit par exemple d'éléments contenus dans le combustible usé des centrales nucléaires, hormis l'Uranium et le Plutonium contenus dans ce dernier, les éléments radioactifs à usage médical, industriel, ou de matériaux mis en contact d'éléments radioactifs.

[0005] Deux paramètres permettent d'appréhender le risque qu'ils présentent :

• La radioactivité traduit la toxicité du déchet y compris son impact potentiel sur l'homme et l'environnement.
• La durée de vie permet de définir la durée de leur nuisance potentielle.

[0006] 90% des déchets radioactifs sont des déchets faiblement radioactifs et de vie dite courte. Le choix et leur mode de gestion ont été faits il y a déjà plusieurs dizaines d'années, par la mise en place, à l'échelle industrielle, de centres de stockage de surface.

[0007] Pour les 10% restants, les déchets moyennement et hautement radioactifs, dit de vie longue, le choix d'un mode de gestion à long terme n'a pas encore été arrêté. Ils sont aujourd'hui industriellement entreposés en surface, en toute sureté et pour plusieurs décennies, dans des bâtiments spécialement aménagés sur leurs sites de production.

[0008] La gestion des déchets se définit comme suit :

[0009] La séparation poussée et la transmutation des déchets avec l'objectif de trier et de transformer certains déchets à vie longue en d'autres déchets, moins toxiques et à durée de vie plus courte. Cette voie permet une diminution de la nocivité à long terme des déchets.

[0010] Le stockage en formation géologique profonde avec l'objectif de mettre au point des dispositifs et des technologies de stockage définis en sous-sol, en privilégiant les concepts permettant la réversibilité.

[0011] Les procédés de conditionnement et d'entreposage de longue durée en surface ou en sous-sol, dont l'objectif est de mettre au point les conditionnements des déchets radioactifs et leurs modalités d'entreposage de longue durée, en garantissant la protection de l'homme et de l'environnement avec des solutions complémentaires à celles déjà existantes permettant de sécuriser encore davantage les déchets.

[0012] Les principaux producteurs de déchets sont : (voir tableau A en Annexe 1/2)

[0013] Ce schéma représente l'origine des volumes de colis de déchets radioactifs de toutes catégories (faible à haute radioactivité, vie courte à vie longue).

[0014] Le classement des déchets radioactifs est fait selon deux critères.

a) Son activité, soit le nombre de désintégrations nucléaires qui se produisent chaque seconde en son sein. L'activité se mesure en becquerels (1 Bq = 1 désintégration par seconde) pour une masse de 1 kg de la substance.

[0015] Ci dessous quelques exemples :

1 kg d'eau de pluie :

de l'ordre de 1 BQ (radioactivité naturelle)

1 kg de sol granitique :

de l'ordre de 10 000Bq (radioactivité naturelle)

1 kg de minerai d'Uranium :

de l'ordre de 100 000Bq (radioactivité naturelle)

1 kg de combustible usé venant d'être déchargé * :

de l'ordre de 100 000 000 000 000Bq.

[0016] * L'activité décroit avec le temps. Au bout de 10 ans l'activité du combustible a diminué d'un facteur de 6 environ.

b) Sa période de décroissance radioactive ou, en raccourci, sa « période » est par définition le temps nécessaire pour que l'activité de la substance diminue de moitié.

[0017] La période radioactive ne dépend pas de la masse de matière considérée. Chaque radionucléide pur a une période parfaitement connue, sa valeur peut aller de moins d'un millième de seconde (par exemple le Polonium 214 : 0,16ms) à plusieurs milliards d'années (par exemple l'Uranium 238 : 4,5 milliards d'années) en passant par toutes les valeurs intermédiaires (Iode 131 : 5 jours, Césium 137 : 30 ans, Plutonium 239 : 24 000ans, Uranium 235 : 7 millions d'années, etc....).

[0018] Si la substance est mélangée, on prend, comme valeur de la période radioactivité, la plus longue parmi celles de tous les radionucléides présents.

[0019] Un radionucléide se transforme, par désintégration, en un autre noyau que l'on appelle « produit de filiation »; ou bien ce noyau de filiation est stable, ou bien il est lui aussi radioactif et se désintègre à son tour ... et ainsi de suite jusqu'à ce que se forme un noyau stable.

[0020] Un noyau initial à vie courte peut très bien avoir des produits de filiation à vie longue. C'est alors la période de ces derniers que l'on retient.

[0021] A partir de ces deux critères, activité et période, on peut définir 8 catégories dans lesquelles les déchets des centrales nucléaires et des usines de retraitement vont venir s'inscrire (voir tableau B en Annexe 2/2).

[0022] Ce tableau n'est pas exhaustif, par exemple : les filtres du circuit primaire, classés « faible ou moyenne activité, vie courte », n'apparaissent pas ici.

[0023] Le conditionnement des déchets radioactifs conduit finalement à la fabrication de ce qu'on appelle un colis de déchets radioactifs ou encore colis radioactif. Ce colis radioactif comprend des déchets radioactifs broyés et sélectionnés selon leurs critères de radioactivité. Les déchets sont enveloppés par une première couche de matériaux vitrifiés - une enveloppe en verre - qui isole les déchets de tout contact avec l'homme et son environnement. Suivant les cas, le colis radioactif comprend un conteneur qui permet de bloquer les rayons alpha, bêta et une partie des rayons gamma et assure une manutention aisée.

[0024] Les déchets radioactifs proviennent généralement des éléments qui servent à l'exploitation des centrales nucléaires, comme les matériaux de démantèlement, gants, surbottes, outils, filtres résines, gaines métalliques, du combustible, les résidus de traitement ou encore les déchets hospitaliers et de laboratoires qui utilisent les vertus du technétium, de l'iode ou du cobalt pour diagnostiquer ou traiter des tumeurs.

[0025] La gestion de ces différents types de déchets repose sur leurs caractéristiques propres: niveau d'activité et période de décroissance.

[0026] La demande de brevet internationale WO00/02855 décrit des matières et des compositions pour établir un écran de protection contre et contenir des substances radioactives. Ces matières ou compositions représentent un mélange comprenant deux polymères organiques ou plus dans lesquels des matières de charge incluses sont soumises à une réticulation au sein des chaînes latérales phényliques des polymères et des copolymères. La matière comprend un mélange de caoutchouc vulcanisé et/ou de polymère caoutchouteux, de diverses inclusions procurant un effet d'écran vis-à-vis du rayonnement, d'une résine de polyimide et d'une résine de phénolformaldéhyde. Après avoir subi un mélange dans les proportions adéquates, la matière est durcie à une température élevée (260 °C). La matière finale possède une densité entre 8 et 50 livres par pied cube en fonction de la proportion et de la nature des inclusions procurant une résistance au rayonnement.

[0027] La demande de brevet EP0055671 a pour objet un procédé de fixation de la contamination radioactive sur des matériaux ou des déchets afin d'assurer le transfert des matériaux en toute sécurité ou de les conditionner lorsque ceux-ci ont une faible activité. Selon ce procédé, on projette sur la pièce de matériau contaminé, à l'aide d'un pistolet électrostatique, au moins une couche d'une résine polymérisable à la température ambiante, par exemple d'une résine époxyde, d'une résine polyester, d'une résine vinylique ou un mélange de résine thermodurcissable et de résine thermoplastique.

[0028] L'eau étant le principal facteur d'altération des colis de déchets radioactifs d'une part, et le principal vecteur des éléments radioactifs éventuellement relâchés dans la barrière géologique d'autre part, la modélisation des déplacements de l'eau dans le sous-sol est un problème complexe. Elle fait appel à la loi DARCY qui est relative à un écoulement d'eau dans un milieu poreux. Dans ce type d'écoulement, c'est un différentiel de pression qui entraîne le déplacement de l'eau, celle-ci entrainant, en tout ou en partie, certains éléments avec elle. Les considérations précédentes partent incidemment du principe que tous les atomes radioactifs stockés sont sous forme de composés solubles dans l'eau.

Objet de l'invention

[0029] Un objet de la présente invention est la sécurisation de colis radioactifs destinés au stockage géologique en surface ou en sous-sol.

[0030] Conformément à l'invention, cet objectif est atteint par un colis radioactif destiné au stockage géologique en surface ou en sous-sol comprenant un déchet radioactif et une première couche de matériaux vitrifiés, et une couche de blocage comprenant une matrice à base de matières thermoplastiques liquéfiées comprenant un mélange de matières thermoplastiques micronisées à entre 400 et 700 microns de préférence à 500 microns, et d'une poudre d'oxydes de fer, micronisée à entre 80 et 250 microns.

[0031] Par matrice à base de matières thermoplastiques liquéfiées, on entend dans le cadre de la présente, le fait de liquéfier ou de mettre en solution un ou plusieurs polymères thermoplastiques, de les mélanger aux autres composantes micronisées et de re-solidifier le mélange ainsi obtenu ultérieurement. On obtient donc une couche de blocage qui comprend des particules de matières thermoplastiques micronisées à entre 400 et 700 microns et une poudre d'oxydes de fer, micronisée à entre 80 et 250 microns dans une matrice à base de polymère thermoplastique liquéfiée qui - après solidification - lie les particules de matières thermoplastiques micronisées et les particules de poudre de fer pour former une couche compacte.

[0032] L'objectif visé de la présente invention est d'isoler les déchets de la biosphère jusqu'à ce que la radioactivité se rapproche des concentrations naturelles, en enrobant la matrice de verre (colis) d'une couche de blocage comprenant une matrice à base de matières thermoplastiques liquéfiées comprenant un mélange de matières thermoplastiques micronisées à entre 400 et 700 microns de préférence à 500 microns, et d'une poudre d'oxydes de fer, micronisée à entre 80 et 250 microns. Cette couche fera également office de liant résistant aux rayonnements et à la chaleur. Cette couche bloquera de par la staticité et le pouvoir d'adsorption de rayons, tout rayonnement. Elle aura une épaisseur minimale de 2 mm, de préférence de 3 mm. En fonction de la forme des colis et de leur radioactivité, l'épaisseur de la couche de blocage peut aller jusqu'à environ 15 mm.

[0033] Cette couche de blocage est inerte à l'eau, ce qui sécurisera d'autant le stockage des colis radioactifs, qui ne dégageront plus de radioactivité en cas d'incidents pour des centaines d'années et plus, et aidera le décroissement de la radioactivité contenu par le colis.

[0034] Le fait que les particules de fer soient très fines et bien mélangées à l'intérieur d'une matrice liquéfiée (et puis resolidifiée) permet d'augmenter leur efficacité et de diminuer sensiblement les rayonnements radioactifs des colis ainsi traités.

[0035] Cette couche de blocage est appliquée de préférence directement sur le colis par un procédé de pulvérisation comme par exemple un groupe diffuseur de type AIRLESS SPRAY.

[0036] De préférence, la couche de blocage comprend entre 10 % - 30 % en poids de matières thermoplastiques liquéfiées formant la matrice, 25 - 55 % en poids de particules en matière thermoplastique micronisée et 15% et 40 % de particules d'oxydes de fer micronisé. Dans un mode de réalisation particulièrement préféré, la composition du mélange de matières plastiques et poudre d'oxydes de fer de la couche de blocage peut être de l'ordre de 60% de matières plastiques et 40% d'oxydes de fer.

[0037] Sur cette couche de blocage, adsorbant les rayons de toutes natures, on appliquera avantageusement une couche de protection d'une épaisseur de 2 à 3 mm en matières plastiques liquéfiées.

[0038] Après séchage, la couche de protection protège la couche de blocage et empêche l'intrusion d'eau.

[0039] Les matières plastiques mises en oeuvre proviennent avantageusement de déchets d'emballages ou carcasses plastiques de tous genres qui ne sont pas recyclés par les professionnels de l'injection ou l'industrie du recyclage.

[0040] Telle que mise en oeuvre, la couche de blocage comprenant des matières thermoplastiques, d'oxydes de fer et le cas échéant la couche de protection en matières plastiques liquéfiées donnera (donneront) une protection supplémentaire aux colis radioactifs contre leurs dégradations dans le temps, en particulier par l'eau, et résisteront à des rayonnements éventuels.

[0041] L'application de la couche de protection est réalisée de préférence par un trempage du colis radioactif dans un bain de polymères liquéfiés, puis le colis radioactif est séché de façon à laisser une couche de protection d'une épaisseur de 2-3 mm.

[0042] La matière première thermoplastique sera de préférence issue de collectes ou récupération dans des centres de tris ou de centres d'enfouissement techniques (C.E.T.) Elle comprend p.ex. des carcasses d'ordinateurs, de téléphones, ou toute autre carcasse plastique en grande partie non identifiée. Ce genre de matières thermoplastiques n'est pas pris en compte par l'industrie de recyclage et elle est mal vue dans les C.E.T. car elle n'est pas biodégradable. Il s'agit principalement de PS/ PE/ PP/ PVC/ABS ou de leurs mélanges de toute provenance.

[0043] Il reste à noter que cette fraction ne contient souvent peu ou pas de PS puisque le PS est normalement collecté séparément. Cependant, il faut noter que le PS éventuellement contenu sera micronisé et se solubilisera du moins partiellement lors de la fabrication de la couche de blocage respectivement lors de la fabrication de la couche de protection.

[0044] Pour obtenir cette couche de blocage, on liquéfie un ou plusieurs polymères thermoplastiques, de préférence du PS (polystyrène) provenant de préférence de centres de recyclages, à l'aide d'un solvant préférablement un mélange d'acétone et de pinène à température ambiante et on y mélange d'une part des particules micronisées de matières thermoplastiques, issues de préférence de collectes ou récupération dans des centres de tris ou de centres d'enfouissement techniques (C.E.T.) décrits plus hauts, et d'autre part des particules micronisées d'oxydes de fer. Ce mélange peut être réalisé par tout moyen conventionnel.

[0045] L'avantage d'utiliser des particules micronisées réside dans leur rugosité et de la grande surface spécifique qui en résulte. Cet aspect de surface permet un bon accrochage des particules dans la matrice polymère à base de PS liquéfié.

[0046] La couche de blocage comprend donc d'une part des particules d'oxydes de fer, des particules de matière thermoplastique et une matrice à base de matières thermoplastiques liquéfiées et re-solidifiées, de préférence en polystyrène.

[0047] On règle la viscosité du mélange de sorte à ce qu'il soit apte à être appliqué sur le colis radioactif par un procédé de pulvérisation de préférence par un procédé de type AIRLESS SPRAY.

[0048] Une fois appliquée sur le colis radioactif, les solvants s'évaporent et la partie liquéfiée se solidifie et forme la couche de blocage comprenant une matrice polymère thermoplastique dans laquelle sont accrochées les particules de matière thermoplastique et des oxydes de fer. Cette couche de blocage rend les colis insensibles aux intempéries et permet de les stocker pendant des durées très longues sans devoir les reconditionner. En même temps, elle permet également de diminuer la radioactivité émise par les colis.

[0049] Il est important de souligner que contrairement aux matériaux décrits dans la demande de brevet internationale WO00/02855 ou la demande de brevet EP0055671, il n'y a aucune réaction de polymérisation entre les différentes composantes de la couche de blocage telle que décrites dans la présente demande de brevet. Par ailleurs, les matériaux décrits dans l'état de la technique mentionné ne contiennent que peu ou pas de d'oxydes de fer.

[0050] Selon un autre mode de réalisation préféré, la couche de blocage peut également être utilisée pour sécuriser des boues provenant de la séparation des combustibles usés du plutonium* et uranium* (qui eux sont recyclés*). Ces boues sont directement mélangées à un mélange liquéfié de matières thermoplastiques et de particules de polymères thermoplastiques micronisés à 500 microns, et une poudre d'oxydes de fer, micronisée à entre 80 et 250 microns en quantité suffisante afin de les rendre homogènes et plus faciles à gérer.

[0051] Quand cette homogénéité sera visiblement atteinte, on enduira cette masse d'une couche de blocage polymère pâteuse voire liquide ce qui lui conférera une tenue dans le temps (altération par l'eau et la migration des radionucléides dans la géosphère), avant d'être coulé dans des fûts en acier inoxydable.

[0052] Selon encore un autre mode de réalisation préféré, le procédé peut également être utilisé pour sécuriser des bétons, servant à isoler les déchets de démantèlement de centrales (gaines métalliques, gants, surbottes, outils, filtres résines etc...). Pour ce faire, on mélange entre 50-120 kg/m3 une matrice à base de matières thermoplastiques liquéfiées comprenant un mélange de matières thermoplastiques micronisées à entre 400 et 700 microns, et d'une poudre d'oxydes de fer, micronisée à entre 80 et 250 microns aux autres ingrédients du béton.

[0053] L'incorporation du mélange empêchera l'eau de pénétrer au sein de la structure et de provoquer des modifications internes de différentes natures, ou la dégradation des colis à base de ciments.

[0054] Selon encore un autre mode de réalisation, on peut également appliquer une couche de blocage sur des surfaces contaminées radioactivement p.ex. dans des centrales nucléaires ou dans des centres de reconditionnement ou encore des laboratoires. L'application de la couche de blocage permet de sécuriser l'environnement et permettra de faire une décontamination dans des conditions plus sécurisées.

Brève description des dessins

[0055] D'autres particularités et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description détaillée de quelques modes de réalisation avantageux présentés ci-dessous, à titre d'illustration, en se référant aux dessins annexés. Ceux-ci montrent :

Figure 1 : une coupe transversale d'un colis radioactif,

Figure 2 : une reproduction de la surface d'adsorption du polymère micronisé à entre 400 et 700 microns au microscope électronique.

Figure 3 : un schéma de principe montrant un mode de fonctionnement du procédé.

[0056] La Figure 1 montre un colis radioactif protégé par une matrice en verre 10 recouverte d'une couche de blocage 20 comprenant une matrice à base de matières thermoplastiques liquéfiées comprenant un mélange de matières plastiques micronisées à 500 microns, et d'une poudre d'oxydes de fer, micronisée à entre 80 et 250 microns, appliquée uniformément sur cette matrice vitrifiée à l'aide d'un groupe de type AIRLESS SPRAY.

[0057] Sur la couche de blocage est appliquée une deuxième couche - une couche de protection 30, en matières plastiques liquéfiées suivant le procédé de polymère liquifiés au préalable, puis séchés.

[0058] Pour obtenir cette couche de protection 30, on trempe le colis préalablement enrobé de la couche de blocage dans un bain de polymères liquéfiés au préalable à l'aide de réactifs (mélange Acétone Pinène) écologiquement acceptables et sans dangers pour l'homme et l'environnement. Ces polymères sous forme pâteuse, vu le traitement à froid par réactifs, seront chauffés jusqu'à 160°c dans une cuve chauffée afin de solubiliser entièrement les plastiques. Pendant cette opération, les vapeurs des réactifs utilisés sont condensées dans un piège à froid en jouant sur le point d'ébullition des réactifs employés. Le colis radioactif est ensuite sorti du bain et après séchage, cette couche de polymères sécurisera les colis de l'altération de l'eau. La dissémination de substances radioactives dans la nature, conduisant au risque d'adsorption pour les organismes vivants est ainsi évitée.

[0059] Sur la Figure 2, on reconnaît en blanc les surfaces d'adsorption alvéoles 50 ouvertes du mélange de polymères micronisé à entre 400 et 700 microns au microscope électronique. Les contours solides 60 de ces alvéoles sont hachurés, ce qui permet de visualiser l'énorme surface d'adsorption de ces polymères.

[0060] La figure 3 montre schématiquement le déroulement des différentes étapes du procédé au niveau industriel :

• Récupération des polymères dans un centre de tris, ou ailleurs (a).
• Transfert vers un micronisateur (b).
• Acheminement vers le bac de solubilisation, avec système de parois chauffantes (c)
• Colis radioactif vitrifié par la matrice en verre (d).
• Application de la première couche de polymères liquéfiés mélangés à des oxydes de fer ayant la faculté d'un liant, sur la matrice en verre par un système AIRLESS SPRAY (e).
• Application de la deuxième couche de 2 à 3 m/m de polymères liquides, micronisés au préalable, et provoquant un enrobage chimique qui protégera le colis contre l'agression de l'eau (f).
• Transfert des colis sécurisés par le procédé, vers un site de stockage (g).

Revendications

1. Colis radioactif destiné au stockage géologique en surface ou en sous-sol comprenant un déchet radioactif et une première couche de matériaux vitrifiés, et une couche de blocage comprenant une matrice à base de matières thermoplastiques liquéfiées comprenant un mélange de matières thermoplastiques micronisées à entre 400 et 700 microns de préférence à 500 microns, et d'une poudre d'oxydes de fer, micronisée à entre 80 et 250 microns.

2. Colis radioactif destiné au stockage géologique en surface ou en sous-sol, selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche de blocage comprend un mélange de matières thermoplastiques et poudre d'oxydes de fer de l'ordre de 60% de matières plastiques et 40% d'oxydes de fer.

3. Colis radioactif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le colis de déchets radioactifs comprend en outre une couche de protection en matières thermoplastiques liquéfiées.

4. Colis radioactif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la couche de protection a une épaisseur de 2 à 3 mm.

5. Colis radioactif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la couche de blocage comprend des déchets d'emballages, de carcasses plastiques de tous genres, de basse ou haute densité.

6. Colis radioactif selon l'une quelconque des revendications de 3 à 5, caractérisé en ce que la couche de protection comprenant un mélange de polymère liquéfié provient du mélange de matières plastiques micronisées à 400 et 700 microns de préférence à 500 microns dissout dans une première étape à froid à l'aide de solvants pinène - acétone et dans une deuxième étape de solubilisation à une température jusqu'à 160°C.

7. Procédé de sécurisation d'un colis de déchets radioactifs, caractérisé en ce que l'on applique sur une couche de matériaux vitrifiés d'un colis radioactif une couche de blocage comprenant un mélange de matières thermoplastiques micronisées à 400 et 700 microns de préférence à 500 microns, liquéfiées et une poudre d'oxydes de fer, micronisée à entre 80 et 250 microns.

8. Procédé de sécurisation d'un colis de déchets radioactifs selon la revendication 7, caractérisé en ce que la couche comprend un mélange de matières thermoplastiques et de poudre d'oxydes de fer de l'ordre de 60% de matières plastiques et 40% d'oxydes de fer.

9. Procédé de sécurisation de déchets radioactifs selon la revendication 7 ou 8 caractérisé en ce que l'on applique sur la couche de blocage une couche de protection en matières plastiques liquéfiées.

10. Procédé de sécurisation de déchets radioactifs dans lequel des boues, provenant du recyclage de plutonium et uranium, sont mélangées à un mélange liquéfié de matières thermoplastiques micronisées à 400 et 700 microns de préférence à 500 microns, et une poudre d'oxydes de fer, micronisée à entre 80 et 250 microns, homogénéisée, enduite d'une masse d'un polymère liquide, et puis coulées dans des fûts en acier inoxydable.

11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que le polymère liquéfié provient du polymère micronisé à 500 microns dissout dans une première étape à froid à l'aide de solvants pinène-acétone et dans une deuxième étape de solubilisation chauffé à une température jusqu'à 160°C.

12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 11, caractérisé en ce que le mélange de matières plastiques et poudre d'oxydes de fer comprend de l'ordre de 60% de matières plastiques et 40% d'oxydes de fer.

13. Procédé pour sécuriser des bétons, servant à isoler les déchets de démantèlement de centrales nucléaires dans lequel on mélange entre 50-120 kg/m3 de béton à un mélange liquéfié de matières thermoplastiques micronisées à entre 400 et 700 microns et une poudre d'oxydes de fer, micronisée à entre 80 et 250 microns aux autres ingrédients du béton.

Ansprüche

1. Radioaktive Verpackung, die zur geologischen Lagerung an der Oberfläche oder im Untergrund bestimmt ist, umfassend einen radioaktiven Abfall und eine erste Schicht aus versiegelten Materialien, und eine Blockierschicht, umfassend eine Matrix auf der Basis von verflüssigten thermoplastischen Materialien, umfassend eine Mischung aus auf zwischen 400 und 700 Mikron, bevorzugt auf zwischen 500 Mikron mikronisierten thermoplastischen Materialien, und einem Eisenoxidpulver, das auf zwischen 80 und 250 Mikron mikronisiert ist.

2. Radioaktive Verpackung, die zur geologischen Lagerung an der Oberfläche oder im Untergrund bestimmt ist, gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blockierschicht eine Mischung aus thermoplastischen Materialien und Eisenoxidpulvern in der Größenordnung von 60 % Plastikmaterialien und 40 % Eisenoxiden umfasst.

3. Radioaktive Verpackung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verpackung mit radioaktiven Abfällen darüber hinaus eine Schutzschicht aus verflüssigten thermoplastischen Materialien umfasst.

4. Radioaktive Verpackung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht eine Dicke von 2 bis 3 mm hat.

5. Radioaktive Verpackung gemäß Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Blockierschicht Verpackungsabfälle, Plastikkarkassenabfälle jeglicher Art mit niedriger oder hoher Dichte umfasst.

6. Radioaktive Verpackung gemäß Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf eine verflüssigte Polymermischung umfassende Schutzschicht aus der Mischung aus bei 400 und 700 Mikron, bevorzugt 500 Mikronen, mikronisierten Plastikmaterialien, die in einer ersten kalten Stufe mithilfe von den Lösungsmitteln Pinen - Acton und in einer zweiten Stufe der Solubilisierung bei einer Temperatur von bis zu 160° C aufgelöst wird.

7. Sicherungsverfahren einer radioaktiven Abfallverpackung, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Schicht aus versiegelten Materialien einer radioaktiven Verpackung eine Blockierschicht, umfassend eine Mischung aus auf 400 und 700 Mikron, bevorzugt 500 Mikron, mikronisierte, verflüssigte thermoplastische Materialien und ein auf zwischen 80 und 250 Mikron mikronisiertes Eisenoxidpulver angewendet werden.

8. Sicherungsverfahren einer Verpackung mit radioaktiven Abfällen gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht eine Mischung aus thermoplastischen Materialien und Eisenoxidpulver in der Größenordnung von 60 % Plastikmaterial und 40 % Eisenoxid umfasst.

9. Sicherungsverfahren für radioaktive Abfälle gemäß Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Blockierschicht eine Schutzschicht aus verflüssigten Plastikmaterialien angewendet wird.

10. Sicherungsverfahren für radioaktive Abfälle, bei dem aus dem Recycling von Plutonium und Uran stammende Schlämme mit einer verflüssigten, homogenisierten Mischung aus auf 400 und 700 Mikron, bevorzugt 500 Mikron mikronisierte, thermoplastische Materialien und ein auf zwischen 80 und 250 Mikron mikronisiertes Eisenoxid vermischt sind, die mit einer Masse aus flüssigem Polymer beschichtet ist, und die dann in Fässern aus Edelstahl gegossen werden.

11. Verfahren gemäß Anspruch 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das verflüssigte Polymer aus dem auf 500 Mikron mikronisierten Polymer stammt, das in einer ersten kalten Stufe mithilfe von Lösungsmitteln Pinen - Aceton aufgelöst wird und in einer zweiten Solubilisierungsstufe auf eine Temperatur von bis zu 160° C erhitzt wird.

12. Verfahren gemäß Anspruch 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung aus Plastikmaterialien und Eisenoxidpulver in der Größenordnung von 60 % Plastikmaterial und 40 % Eisenoxid umfasst.

13. Verfahren zur Sicherung von Betonsorten, die zur Isolation der Abrissabfälle von Kernkraftwerken dienen, bei dem zwischen 50 und 120 kg/m3 Beton mit einer verflüssigten Mischung aus auf 400 und 700 Mikron mikronisierten, thermoplastischen Materialien und einem Eisenoxidpulver vermischt werden, das auf zwischen 80 und 250 Mikron mit anderen Bestandteilen des Betons mikronisiert wird.

Claims

1. A radioactive package for ground-level or underground geological storage comprising radioactive waste and a first layer of vitrified materials, and a blocking layer comprising a matrix based on liquefied thermoplastic materials comprising a mixture of thermoplastic materials micronised to between 400 and 700 microns and preferably to 500 microns, and an iron oxide powder micronised to between 80 and 250 microns.

2. A radioactive package intended for ground-level or underground geological storage according to claim 1, characterised in that the blocking layer comprises a mixture of thermoplastics materials and iron oxide powder of the order of 60% plastics materials and 40% iron oxides.

3. A radioactive package according to claim 1 or claim 2, characterised in that the radioactive waste package furthermore comprises a protective layer of liquefied thermoplastics materials.

4. A radioactive package according to claim 3, characterised in that the protective layer has thickness of 2 to 3 mm.

5. A radioactive package according to any one of claims 1 to 4, characterised in that the blocking layer comprises packaging waste, plastics casings of all kinds, of low or high density.

6. A radioactive package according to any one of claims 3 to 5, characterised in that the protective layer comprising a mixture of liquefied polymer originates from the mixture of plastics materials micronised to 400 and 700 microns, preferably to 500 microns, dissolved in a first low-temperature step with the assistance of pinene-acetone solvents and in a second solubilisation step at a temperature of up to 160°C.

7. A method for securing a radioactive waste package, characterised in that a blocking layer comprising a mixture of liquefied thermoplastics materials micronized to 400 and 700 microns, preferably to 500 microns, and an iron oxide powder micronized to between 80 and 250 microns is applied onto a layer of vitrified materials of a radioactive package.

8. A method for securing a radioactive waste package according to claim 7, characterised in that the layer comprises a mixture of thermoplastics materials and of iron oxide powder of the order of 60% plastics materials and 40% iron oxides.

9. A method for securing radioactive waste according to claim 7 or 8, characterised in that a protective layer of liquefied plastics materials is applied onto the blocking layer.

10. A method for securing radioactive waste in which sludges originating from the recycling of plutonium and uranium are mixed with a liquefied mixture of thermoplastic materials micronised to 400 and 700 microns, preferably to 500 microns, and an iron oxide powder micronised to between 80 and 250 microns, homogenised, coated with a liquid polymer composition and then cast in stainless steel drums.

11. A method according to any one of claims 7 to 10, characterised in that the liquefied polymer originates from the polymers micronised to 500 microns dissolved in a first low-temperature step with the assistance of pinene-acetone solvents and in a second solubilisation step heated to a temperature of up to 160°C.

12. A method according to any one of claims 7 to 11, characterised in that the mixture of plastics materials and iron oxide powder comprises of the order of 60% plastics materials and 40% iron oxides.

13. A method for securing concrete serving to isolate waste from nuclear power station dismantling, in which between 50 and 120 kg/m³ of concrete of a liquefied mixture of thermoplastic materials micronised to between 400 and 700 microns and an iron oxide powder micronised to between 80 and 250 microns, are mixed with the other ingredients of the concrete.

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