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FR2527376A1 - PROCESS FOR IMPROVING THE PROPERTIES OF RADIOACTIVE SOLID WASTE INCORPORATED IN A MATRIX AND SOLIDIFIED - Google Patents

PROCESS FOR IMPROVING THE PROPERTIES OF RADIOACTIVE SOLID WASTE INCORPORATED IN A MATRIX AND SOLIDIFIED Download PDF

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FR2527376A1
FR2527376A1 FR8306971A FR8306971A FR2527376A1 FR 2527376 A1 FR2527376 A1 FR 2527376A1 FR 8306971 A FR8306971 A FR 8306971A FR 8306971 A FR8306971 A FR 8306971A FR 2527376 A1 FR2527376 A1 FR 2527376A1
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FR
France
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matrix
water
waste
solidified
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FR8306971A
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FR2527376B1 (en
Inventor
Herr Dr Peter Vejmelka
Herr Dr Rainer Koster
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Karlsruher Institut fuer Technologie KIT
Original Assignee
Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbH
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Publication date
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Publication of FR2527376A1 publication Critical patent/FR2527376A1/en
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    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/28Treating solids
    • G21F9/30Processing
    • G21F9/301Processing by fixation in stable solid media
    • G21F9/302Processing by fixation in stable solid media in an inorganic matrix
    • G21F9/304Cement or cement-like matrix

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  • Inorganic Chemistry (AREA)
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

A.LE PROCEDE EST DESTINE A AMELIORER LES PROPRIETES, NECESSAIRES POUR UN STOCKAGE DE LONGUE DUREE, DES DECHETS RADIOACTIFS SOLIDIFIES PAR INCORPORATION DANS UN MATERIAU FAISANT PRISE PAR ADDITION D'EAU. B.ON UTILISE COMME MATERIAU POUR LA MATRICE UNE MATIERE CONSTITUEE D'UN SILICATE DE SODIUM ET D'ALUMINIUM POLYMERE, LE VOLUME D'EAU NECESSAIRE POUR LA PRISE INCORPORE DANS CETTE MATRICE ETANT DE 10 A 20 EN VOLUME. C.CE GENRE DE MATRICE AUGMENTE LA RESISTANCE DES BLOCS CONTRE LA CORROSION, ET CONTRE LES ACIDES CONCENTRES ET SOLUTIONS SALINES CONCENTREES.A. THE PROCESS IS INTENDED TO IMPROVE THE PROPERTIES, NECESSARY FOR LONG-TERM STORAGE, OF RADIOACTIVE WASTE SOLIDIFIED BY INCORPORATION IN A MATERIAL TAKING UP BY ADDITION OF WATER. B. A MATERIAL CONSTITUTED OF A SODIUM AND POLYMERIC ALUMINUM SILICATE IS USED AS THE MATERIAL FOR THE MATRIX, THE VOLUME OF WATER NECESSARY FOR THE TAKING INCORPORATED IN THIS MATRIX BEING 10 TO 20 BY VOLUME. C. THIS KIND OF MATRIX INCREASES THE RESISTANCE OF THE BLOCKS AGAINST CORROSION, AND AGAINST CONCENTRATED ACIDS AND CONCENTRATED SALINE SOLUTIONS.

Description

Procédé pour améliorer les propriétés de déchets soli-Process for improving the properties of solid waste

des radioactifs incorporés dans une matrice et solidi-  radioactive material incorporated in a matrix and

fiés ".".

l'invention concerne un procédé d'amélioration des propriétés, nécessaires à un stockage de longue durée des déchets radioactifs solidifiés, qui sont incorporés dans  the invention relates to a process for improving the properties necessary for the long-term storage of solidified radioactive waste, which are incorporated in

un matériau de matrice durcissant par addition d'eau.  a matrix material hardening by the addition of water.

Par déchets radioactifs, il faut entendre: les déchets solides, en morceaux comme par exemple les  Radioactive waste means: solid waste, in pieces such as for example

gaines d'éléments combustibles ou des composants nu-  sheaths of fuel elements or

cléaires, etc, les boues de déchets solides en fines particules, comme par exemple les boues de curage du retraitement des  key, etc., solid waste sludge in fine particles, such as cleaning sludge from reprocessing

matières combustibles nucléaires et/ou de matières fer-  nuclear fuel and / or iron

tiles irradiées,irradiated tiles,

des cendres contenant des sources de rayons c, et au-  ash containing c-ray sources, and

tres résidus de la combustion, etc. Pour solidifier ces déchets solides, en morceaux ou aussi granulés, on a souvent utilisé jusqu'ici des suspensions ciment-eau L'inconvénient des produits en bloc de ciment et déchets ainsi obtenus consiste en ce qu'en raison de la teneur relativement élevée en eau, il se forme sous effet des radiations radioactives émises par les déchets,-par la décomposition radiochimique de l'eau, des quantités élevées d'hydrogène et d'oxygène Il peut  very residues of combustion, etc. To solidify this solid waste, in pieces or also granules, it has often been used until now cement-water suspensions The disadvantage of bulk products of cement and waste thus obtained is that because of the relatively high content of water, it is formed under the effect of radioactive radiation emitted by waste, -by the radiochemical decomposition of water, high amounts of hydrogen and oxygen It can

en résulter des inconvénients ?our la sécurité de fone-  resulting in disadvantages to the safety of

tionnement du stockage intermédiaire et définitif de ces produits S'il règne des températures élevées dans le stockage définitif, il se 'ibère de l'eau à partir du produit, ce qui provoque l'établissement d'une pression considérable au sein;neme du prudult et dans le fût Il peut en résulter éventuellement, si le fût se corrode, une libération de radioectivitë dans l'environnement On a constaté en outre que les prcduits solidifiés au ciment,  If high temperatures prevail in the final storage, water is released from the product, causing considerable pressure to be created within the plant. In the case of barrel corrosion, it may be possible, if the drum corrodes, to release radioactivity in the environment. It has further been found that the products solidified with cement,

16 obtenus jusqu'à présent, perdent, apres un stockage pro-  16 obtained until now, lose, after

longé dans des solutions salées, leurs propriétés, suffi-  lined with salt solutions, their properties are sufficient

samment bonnes auparavant, com me par exemple la résistance  previously well, such as resistance

à la pression.with pressure.

L'invention a pour objet de perfectionner les pro-  The object of the invention is to improve the

priétés nécessaires à un stockage de orngue durée des blocs de solidification qui contiennent des déchets radioactifs solides comme par exemple des morceaux de  properties necessary for long-term storage of solidification blocks containing solid radioactive waste such as pieces of

gaine d'éléments combustibles, d'autres déchets métalli-  sheath of combustible elements, other metallic wastes

ques radioactifs, des cendres contenant des sources de rayons ", et d'autres résidus de combustion ainsi que  radioactive sources, ashes containing radiation sources ", and other

les boues de curage provenant du retraitement des ma-  cleaning sludge from the reprocessing of

tières irradiées fertiles et/ou combustibles nucléaires, incorporés dans une matrice faisant prise avec de l'eau, et de proposer un procédé permettant d'atteindre cet objectif En particulier, les blocs solidifiés devront  irradiated materials and / or nuclear fuels, incorporated in a matrix made with water, and to propose a method for achieving this objective. In particular, solidified blocks should be

présenter, par rapport à ceux préparés selon l'état anté-  present in comparison with those prepared according to the previous

rieur de la technique, une résistance élevée aux radia-  of the technique, high resistance to radia-

tions et une formation réduite de gaz de radiolyse, une élévation de la résistance à la corrosion, même vis-à-vis des acides concentrés et de solutions salines concentrées,  and reduced formation of radiolysis gas, an increase in corrosion resistance, even towards concentrated acids and concentrated salt solutions,

par exemple vis-à-vis de solutions quinaires (c'est-à-  for example with regard to quinary solutions (ie

dire d'une solution aqueuse avec une composition en % en poids de: 24,7 % de Mg C 12; 2,3 % de Mg 504; 1,9 % de  say an aqueous solution with a composition in% by weight of: 24.7% Mg C 12; 2.3% Mg 504; 1.9% of

Na Cl; 3,3 % de KC 1; 67,9 % de H 20), et une bonne résis-  NaCl; 3.3% KC 1; 67.9% of H 20), and good resistance

tance aux chocs thermiques.thermal shock.

-27376-27,376

A cet effet, l'invention propose un procédé caracté-  For this purpose, the invention proposes a process characterized

risé en ce que, comme matériau pour la matrice, on utili-  in that, as a material for the matrix, it is

se un matériau ne présentant pratiquement pas de retrait, résistant à la chaleur et aux acides, amorphe vis-à-vis des rayons ca, exempt de phase hydrate, constitué d'un silicate de sodium et d'aluminium polymère, et que les  a substantially heat-shrinkable, acid-proof, amorphous, non-hydrate-phase, amorphous material consisting of sodium silicate and polymeric aluminum, and

déchets solides sont soit mis en contact avec une suspen-  solid waste is either put in contact with a suspension

sion du matériau devant former la matrice, contenant en-  of the material to form the matrix, containing

tre 10 et 20 % en volume d'eau, soit incorporés sous agi-  10 and 20% by volume of water, either incorporated under stirring

tation dans une suspension de ce type préparée à l'avance,  in a suspension of this type prepared in advance,

et qu'on laisse ensuite durcir le mélange déchets/matrice.  and then allowing the waste / matrix mixture to cure.

Les matériaux utilisables pour la matrice selon  The materials usable for the matrix according to

l'invention sont connus dans le domaine des forages pro-  the invention are known in the field of

fonds pour le gaz naturel et le pétrole, sous-la désigna-  fund for natural gas and oil, under which

tion de "Ciments hydrothermiques" lW A Mallow, J K Dean Transactions of the ASME Journal of Pressure Vessel Technology, Paper N O 77/Pet-27, pages 1 à 5 ( 1977)3 Ces  "Hydrothermal Cements". A Mallow, J K Dean Transactions of the ASME Journal of Pressure Vessel Technology, Paper No. 77 / Pet-27, pp. 1-5 (1977).

matériaux sont commercialisés par différents fabricants.  Materials are marketed by different manufacturers.

Malgré l'appellation de ciments hydrothermiques, ces matériaux n'ont rien à voir avec les ciments utilisés dans la construction, et ceci d'une part en raison de leur  Despite the name of hydrothermal cements, these materials have nothing to do with cements used in construction, and this partly because of their

fabrication, d'autre part en raison de leur composition.  on the other hand because of their composition.

Ils sont essentiellement constitués de sable Si O 2, de  They consist mainly of sand Si O 2,

poudre Si O 2, de silicates de sodium et de AI(OH)3 L'ab-  SiO 2 powder, sodium silicate and AI (OH) 3.

sorption d'eau pendant le durcissement se monte au maxi-  sorption of water during hardening amounts to the maximum

mum à 20 % en volume.to 20% by volume.

Un mode de réalisation avantageux de l'invention se caractérise en ce que le mélange déchets/matrice est  An advantageous embodiment of the invention is characterized in that the waste / matrix mixture is

soumis après durcissement, pour éliminer l'eau non combi-  after curing, to remove non-water

née, à un traitement thermique à une température comprise  heat treatment at a temperature

entre la température ambiante et 100 %C.  between room temperature and 100% C.

Bien que le procédé selon l'invention permette de produire des blocs solidifiés de déchets présentant les  Although the process according to the invention makes it possible to produce solidified blocks of waste presenting the

propriétés requises, la préparation de ces blocs s'effec-  required properties, the preparation of these blocks is

tue d'une manière simple avec un minimum de dépense pour  kills in a simple way with a minimum of expense for

un procédé de ce genre.a process of this kind.

L'invention sera mieux comprise d'après les exem-  The invention will be better understood from the examples

ples ci-après:ples below:

Exemple 1:Example 1

Essais de résistance à la compression de produits inactifs en ciment hydrothermique de la Société Swindell Rust, USA (The Rust Engineering Company):  Compressive Strength Testing of Inactive Hydrothermal Cement Products from Swindell Rust Company, USA (The Rust Engineering Company):

Une composition caractéristique de ciment hydro-  A characteristic composition of hydrogen cement

thermique de ce type est par exemple: (données en % en poids) Sable quartzeux 37,5 Poudre de quartz 18,8 Silicate de Na, anhydre 7,5 Silicate de Na, aqueux 7,5  This type of thermal energy is, for example: (data in% by weight) Quartz sand 37.5 Quartz powder 18.8 Na silicate, anhydrous 7.5 Na silicate, aqueous 7.5

A 1 (OH)3 15A 1 (OH) 3

H 20 13,7H 20 13.7

a) produit préparé avec de l'eau du réseau de distribu-  a) product prepared with water from the distribution network

tion,tion,

(agiter ou mélanger énergiquement le ciment hydrother-  (shake or mix vigorously the cement hydrother-

mique avec H 20 dans la proportion voulue à température ambiante, et laisser durcir 24 heures): Proportion Porosité Résistance à la eau/solide (%) compression (N/mm 2)  with H 20 in the appropriate proportion at room temperature, and cure for 24 hours): Proportion Porosity Water / Solid Resistance (%) Compression (N / mm 2)

0,15 19,3 25,00.15 19.3 25.0

0,13 15,1 32,30.13 15.1 32.3

0,10 14,7 35,00.10 14.7 35.0

b) produit contenant du MAW simulé (= solution de sel inactive, dont la composition correspond pour l'essentiel à celle d'une eau de rejet à radioactivité moyenne):  (b) product containing simulated MAW (= inactive salt solution, the composition of which is essentially that of a medium-release wastewater):

0, 15 14, 2 15,050, 15 14, 2 15.05

0,15 14,2 15,00.15 14.2 15.0

0,13 14,2 15,00.13 14.2 15.0

0,1 16,1 22,50.1 16.1 22.5

0,1 X) 7,1 32,30.1 X) 7.1 32.3

x) compacté, en versant sous agitation le mélange non  x) compacted, pouring with stirring the mixture not

encore durci, dans un fût.still hardened, in a drum.

La résistance à la pression de ces produits est de  The pressure resistance of these products is

l'ordre de grandeur de celle des blocs solidifiés prépa-  the order of magnitude of that of the solidified prepa-

rés selon l'état de la technique.according to the state of the art.

Exemple 2:Example 2

Comparaison des résistances à la corrosion d'un produit inactif selon l'invention et de produits inactifs  Comparison of the corrosion resistance of an inactive product according to the invention and of inactive products

préparés selon l'état de la technique.  prepared according to the state of the art.

a) produits en ciment hydrothermique (décrits dans l'exemple 1) préparés avec un rapport eau/solide de l'ordre de 0,10 à 0,15 (résistance à la pression N/mm 2) ont été stockés dans diverses conditions en  a) hydrothermal cement products (described in Example 1) prepared with a water / solid ratio of the order of 0.10 to 0.15 (pressure resistance N / mm 2) were stored under various conditions under

milieu corrosif, afin de tester la résistance à la corro-  corrosive medium, in order to test the corrosion resistance

sion.if we.

Le stockage s'est effectué: en solution diluée de HC 1 ( 1: 10) à température ambiante; en solution saline quinaire à 90 C, sous 1 bar; en solution saline quinaire à  The storage was carried out: in dilute solution of HC 1 (1: 10) at room temperature; in quinary saline solution at 90 ° C, under 1 bar; in saline solution

C, sous 100 bars. C, under 100 bars.

Pour déterminer la résistance à la corrosion, on a déterminé la perte de poids et le module d'élasticité  To determine the corrosion resistance, weight loss and modulus of elasticity were determined

dynamique des éprouvettes.dynamic test pieces.

Résultats: En stockage en solution de HC 1, il n'y a pas eu de modification même après 12 mois; En stockage en solution saline quinaire à 90 C et sous 1 bar, il n'y a pas eu de modification même après 12 mois En stockage en solution quinaire à ? 000 C sous 100 bars,  Results: In HC 1 solution storage, there was no change even after 12 months; In storage in quinary salt solution at 90 C and under 1 bar, there was no modification even after 12 months In quinary solution storage at? 000 C under 100 bar,

il n'y a pas eu de modification après 4 mois.  there was no change after 4 months.

Les éprouvettes ont conservé leur stabilité dimen-  The specimens retained their dimensional stability

sionnelle, il n'est pas apparu d'éclatement, ni fissure, les éprouvettes n'étaient pas gonflées, leur poids est  no bursting or cracking, the test specimens were not swollen, their weight was

resté constant.remained constant.

Exemple:Example:

Poids de départ 64,3 g Module d'élasticité dynamique 19,9 après 228 jours 64,l g (N/mm 2) 19,9 après 331 jours 64,3 g 20,3 Le module d'élasticité (module E> dynamique, qui peut constituer un indicateur die la résistance mécanique  Starting weight 64.3 g Dynamic modulus of elasticity 19.9 after 228 days 64, lg (N / mm 2) 19.9 after 331 days 64.3 g 20.3 The modulus of elasticity (modulus E> dynamic , which can be an indicator of mechanical strength

des éprouvettes, ne s'est pas modifié non plus.  specimens, did not change either.

b) A titre de comparaison, les éprouvettes en ciment Port-  (b) By way of comparison, the test-pieces of cement Port-

land (PZ 35) (eau/ciment = 0,45) correspondant à  land (PZ 35) (water / cement = 0.45) corresponding to

l'état de la technique, ont conduit aux résultats sui-  state of the art, led to the following results:

vants: (dans les mêmes conditions de stockage que sous 'a"):  (under the same storage conditions as under 'a'):

En stockage en HC 1 (solution 1: 10) à température am-  In storage in HC 1 (1 in 10 solution) at room temperature

biante, les éprouvettes étaient entièrement décompo-  the test tubes were completely decompo-

sées en 1 à 2 jours; En stockage en solution quinaire à 90 %C sous 1 bar, les éprouvettes ont présenté au bout de 2 mois, des signes évidents de corrosion (fissures, gonflement, prise de poids, diminution du module E dynamique) et au bout de 3 mois, elles étaient détruites; En stockage en solution quinaire à 2000 C sous 100 bars, les éP rouvettes étaient totalement décomposées après  in 1 to 2 days; In quenched solution storage at 90% C at 1 bar, the test pieces showed, after 2 months, obvious signs of corrosion (cracks, swelling, weight gain, decrease in the dynamic E-module) and after 3 months, they were destroyed; In storage in quinary solution at 2000 C at 100 bar, the scrapers were completely decomposed after

7 jours.7 days.

Ces résultats montrent que le procédé selon l'inven-  These results show that the process according to the invention

tion permet d'obtenir des produits ayant une résistance  tion provides products with resistance

à la corrosion nettement améliorée.  significantly improved corrosion.

Exemple 3:Example 3

Recherche du dégagement de gaz de radiolyse.  Search for the release of radiolysis gas.

Un produit en ciment hydrothermique (comme décrit dans l'exemple 1) préparé avec un rapport eau/matière solide de l'ordre de 0,1 à 0,15, a été soumis après dur- cissement ( 1 semaine) à un séchage à 55 C ( 2 jours) et  A hydrothermal cement product (as described in Example 1) prepared with a water / solid ratio of the order of 0.1 to 0.15 was subjected after curing (1 week) to 55 C (2 days) and

C ( 1 jour). C (1 day).

La teneur en H 20 a été réduite ici à 1 % en poids, la résistance à la pression est demeurée inchangée  The H 2 content was reduced here to 1% by weight, the pressure resistance remained unchanged

35 N/mm 2.35 N / mm 2.

Le produit a été ensuite irradié avec des électrons de 10 Me V à une dose P /I de 108 rad, et la quantité produite de gaz de radiolyse (essentiellement H 2) a été mesurée. - On a obtenu une valeur de 1,5 10 4 ml de H 2/g Mrad, ce qui est inférieur d'un facteur de 10 à celle  The product was then irradiated with 10 Me V electrons at a P / I dose of 108 rad, and the amount produced of radiolysis gas (essentially H 2) was measured. - A value of 1.5 to 4 ml of H 2 / g Mrad was obtained, which is a factor of 10 less than that

d'une éprouvette irradiée non traitée.  an untreated irradiated test piece.

Exemple 4:Example 4

Essais comparés de la résistance au choc thermique.  Comparative tests of thermal shock resistance.

Un produit en ciment hydrothermique (comme décrit dans l'exemple 1), préparé avec un rapport eau/matière  A hydrothermal cement product (as described in Example 1), prepared with a water / material ratio

solide de l'ordre de 0,1 à 0,15, a été porté, après dur-  solid, of the order of 0.1 to 0.15, was

cissement ( 1 semaine) à une température de 500 C, puis  curing (1 week) at a temperature of 500 C, then

refroidi brusquement à l'eau.suddenly cooled in water.

A la suite de ce traitement, les éprouvettes sont restées intactes, il n'est pas apparu de macro-fissure,  As a result of this treatment, the test pieces remained intact, no macro-cracking appeared,

et la résistance mécanique n'était pas amoindrie.  and the mechanical strength was not diminished.

Quand on soumet des éprouvettes en ciment de Port-  When submitting concrete specimens from Port-

land à un traitement de ce genre, les éprouvettes présen-  In a treatment of this kind, the test specimens

tent des macro-fissures et se décomposent.  macro-cracks and decompose.

Exemple 5:Example 5

Solidification de gaines d'éléments combustibles inactifs  Solidification of sheaths of inactive fuel elements

avec du ciment hydrothermique.with hydrothermal cement.

Dans un mélange préparé selon l'exemple 1 à partir de "Swindress Bond 100 ", un cimen L hydrothermique de la Société Swindell Rust, USA, et de l'eau, avec un rapport  In a mixture prepared according to Example 1 from "Swindress Bond 100", a Hydrothermic L hydrolithic from the Swindell Rust Company, USA, and water, with a ratio of

eau/matière solide de l'ordre de 0,1 à-0,15, on a intro-  water / solids in the range of 0.1 to 0.15, it was

duit en remuant légèrement, des morceaux de gaines d'élé-  stirring slightly, pieces of sheaths of

ments combustibles (diamètre 1 cm, longueur 5 cm).  combustible materials (diameter 1 cm, length 5 cm).

On a obtenu après durcissement, un produit qui rem- plissait entièrement les espaces creux et les interstices entre les morceaux de gaine La proportion en poids des morceaux de gaine dans le produit final était de 25 % en poids. Après le durcissement à température ambiante ( 1 semaine), on a pu abaisser la teneur en H 20 du produit à  After curing, a product was obtained which completely filled the voids and interstices between the sheath pieces. The weight proportion of the sheath pieces in the final product was 25% by weight. After curing at room temperature (1 week), it was possible to lower the H 2 content of the product to

1 % en poids, par séchage à 50-900 C ( 1 à 2 jours).  1% by weight, by drying at 50-900 C (1 to 2 days).

La réduction de la teneur en H 20 réduit forcément la possibilité d'émission des gaz de radiolyse des déchets radioactifs solidifiés en comparaison avec la quantité  The reduction in the content of H 20 necessarily reduces the possibility of emission of the radiolysis gases of solidified radioactive waste in comparison with the quantity

formée avec les produits selon l'état de la technique.  formed with the products according to the state of the art.

L'eau nécessaire pour la solidification avec du ciment  Water needed for solidification with cement

hydrothermique n'est utilisée que pour mobiliser les com-  Hydrothermal is only used to mobilize

posants réactionnels, ou pour la réaction, c'est-à-dire  reactants, or for the reaction, that is to say

pour la formation de silicates Na-Al polymères, qui peu-  for the formation of polymeric Na-Al silicates, which can

vent également contenir des cations à valences multiples,  may also contain multiple valence cations,

et ne prend pas part au développement de la structure.  and does not take part in the development of the structure.

Au contraire, lorsqu'on solidifie avec les ciments habi-  On the contrary, when solidified with the usual cements

tuels (comme le ciment Portland etc), il est en outre utilisé de l'eau pour l'hydratation des composés formés au cours du durcissement La teneur résiduelle en H 20 après séchage poussé ( 2 à 3 jours à une température de  In addition, water (for example, Portland cement, etc.) is used for the hydration of the compounds formed during curing. The residual H 2 content after thorough drying (2 to 3 days at a

à 2500 C) se monte, avec des blocs en ciment hydrother-  at 2500 C) is assembled, with cement blocks hydrother-

mique (eau/ciment = 0,13) à 0,2 % en poids, et avec des blocs en ciment Portland (PZ 35) (eau/ciment = 0,4) à  (water / cement = 0.13) at 0.2% by weight, and with Portland cement blocks (PZ 35) (water / cement = 0.4) at

-8,7 % en poids, c'est-à-dire à plus de 40 fois plus.  -8.7% by weight, that is to say more than 40 times more.

Un avantage important de l'invention consiste en ce que la-solidification des déchets radioactifs avec du ciment hydrothermique entraine une meilleure adhérence de la masse durcie sur les surfaces métalliques et de béton, que si l'on utilisait du ciment de construction, qui prend de plus du retrait, fréquemment au cours de la prise Les produits renfermant des déchets, obtenus selon l'invention, sont donc aussi moins soumis, dans leur récipient (par exemple des fûts) en cas de fuite (par exemple en cas de corrosion locale) à un milieu lixiviant que les produits habituels renfermant des déchets, dans  An important advantage of the invention is that the solidification of the radioactive waste with hydrothermal cement leads to a better adhesion of the cured mass to the metal and concrete surfaces, than if using construction cement, which takes Moreover, the products containing waste, obtained according to the invention, are also less subject, in their container (for example drums) in the event of leakage (for example in case of local corrosion). ) to a leaching medium than the usual products containing waste, in

leurs propres récipients.their own containers.

Les mélanges eau/matière solide selon l'invention peuvent voir leur composition modifiée de façon que des températures élevées (provenant par exemple de la chaleur de décomposition des déchets de radionucléides) n'aient  The water / solid mixtures according to the invention can have their composition modified so that high temperatures (from, for example, the heat of decomposition of the radionuclide waste)

pas une influence négative sur l'opération de durcisse-  not a negative influence on the hardening

ment.is lying.

Exemple 6Example 6

Fixation de résidus de dissolution (boues de curage) du  Fixing of dissolution residues (cleaning sludge)

retraitement de combustibles nucléaires irradiés.  reprocessing of irradiated nuclear fuels.

Dans un mélange produit selon l'exemple 1, à partir  In a mixture produced according to Example 1, from

de " Swindress Bond 100 " et d'eau, avec un rapport eau-  of "Swindress Bond 100" and water, with a water-to-water

matière solide dé 0,1 à 0,15, on incorpore un résidu de dissolution simulé (composition: voir tableau 1) en  solid material of 0.1 to 0.15, a simulated dissolution residue (composition: see Table 1) is incorporated in

proportion telle que la proportion de résidu de dissolu-  proportion such as the proportion of residue of dissolu-

tion dans le produit final se monte à 1 à 5 % en poids.  The final product is 1 to 5% by weight.

Après durcissement à la température ambiante ( 1 semaine)  After curing at room temperature (1 week)

on a pu déterminer une résistance à la compression d'en-  it was possible to determine a compressive strength of

viron 20 N/mm Par séchage à 901 C ( 1 jour), la teneur en eau dans le produit final a été abaissée à 1 % en poids, et la  Viron 20 N / mm By drying at 901 C (1 day), the water content in the final product was lowered to 1% by weight, and the

résistance à la pression est restée inchangée.  pressure resistance remained unchanged.

Tableau 1 À Composition du résidu de dissolution simulé: Composé Ruthénium dioxyde de Ruthénium Pd (Pd + Rh) Mo O 3  Table 1 To Composition of Dissolved Dissolving Residue: Ruthenium Compound Ruthenium Dioxide Pd (Pd + Rh) Mo O 3

M 4 OO 3M 4 OO 3

11 n O 2 Sb 203 Ce 203 Copeaux de Zr Copeaux d'acier 1 4541 Cpeaux d'acier 1 4568 Copeaux d'Inconel 718 g/1000 g  11 n O 2 Sb 203 Ce 203 Chips of Zr Steel chips 1 4541 Steel chips 1 4568 Inconel chips 718 g / 1000 g

Claims (1)

R E V E N D I C A T I O N SR E V E N D I C A T IO N S ) Procédé d'amélioration des propriétés, néces-  ) A method of improving the properties, necessary saires à un stockage de longue durée, des déchets radio-  for long-term storage, radioactive waste actifs solidifiés, qui sont incorporés dans un matériau de matrice durcissant par addition d'eau, procédé carac-  solidified actives which are incorporated in a water-hardening matrix material, which process is térisé en ce que, comme matériau pour la matrice, on uti-  in that, as a material for the matrix, it is lise un matériau ne présentant pratiquement pas de re-  reads a material with little or no trait, résistant à la chaleur et aux acides, amorphe vis-  heat and acid resistant, amorphous vis- à-vis des rayons çk, exempt de phase hydrate, constitué d'un silicate de sodium et d'aluminium polymère, et que les déchets solides sont soit mis en contact avec une  of the hydrate-free phase, consisting of sodium silicate and polymeric aluminum, and that solid waste is either brought into contact with suspension du matériau devant former la matrice, conte-  suspension of the material to form the matrix, containing nant entre 10 et 20 % en volume d'eau, soit incorporés sous agitation dans une suspension de ce type préparée à l'avance, et qu'on laisse ensuite durcir le mélange déchets/matrice. 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mélange déchets/matrice est soumis après durcissement, pour éliminer l'eau non combinée, à un traitement thermique à une température comprise entre la température ambiante et 1000 C.  10 to 20% by volume of water, either incorporated with stirring in a suspension of this type prepared in advance, and then allowed to cure the waste / matrix mixture. 2) Process according to claim 1, characterized in that the waste / matrix mixture is subjected after curing, to remove uncombined water, to a heat treatment at a temperature between room temperature and 1000 C.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996002918A3 (en) * 1994-07-15 1996-03-14 Terra Environmental Cold processes for preparing glass through the use of a crystalline silicate matrix
WO2010066811A1 (en) * 2008-12-11 2010-06-17 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Hydrogen-trapping material, method of preparation and uses

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8902106A (en) * 1989-08-21 1991-03-18 Pelt & Hooykaas METHOD AND INSTALLATION FOR PROCESSING ENVIRONMENTALLY HARMFUL WASTE IN THE FORM OF BLOCKS TO BE STORED IN A DEPOSIT AREA.

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2228938A1 (en) * 1972-06-14 1974-01-03 Nukem Gmbh Radio-active slurry disposal - by solidification and drum containment
FR2349194A1 (en) * 1975-01-17 1977-11-18 United Nuclear Ind Inc RADIOACTIVE RESIDUE TREATMENT PROCESS
GB2000359A (en) * 1977-06-10 1979-01-04 Kernforschungsz Karlsruhe Method for solidifying radioactive wastes for non aqueous contaminating storage
EP0037324A1 (en) * 1980-03-27 1981-10-07 Entreprise Gagneraud Pere Et Fils Process for immobilizing radioactive alcaline or earth alcaline elements

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL271326A (en) * 1958-12-31
US3451940A (en) * 1967-03-22 1969-06-24 Nat Lead Co Process for the fixation of high level radioactive wastes
DE2514394A1 (en) * 1974-04-02 1975-10-09 Us Energy PROCESS FOR THE CONVERSION OF CAUSTIC LIQUID RADIOACTIVE WASTE CONTAINING SODIUM NITRATE INTO SOLID INSOLUBLE PRODUCTS
US4028265A (en) * 1974-04-02 1977-06-07 The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration Process for converting sodium nitrate-containing, caustic liquid radioactive wastes to solid insoluble products
DE2531056C3 (en) * 1975-07-11 1980-06-12 Kernforschungsanlage Juelich Gmbh, 5170 Juelich Process for solidifying an aqueous solution containing radioactive or toxic waste materials
GB2048555A (en) * 1979-05-02 1980-12-10 British Nuclear Fuels Ltd Plutonium waste fixation
US4377507A (en) * 1980-06-25 1983-03-22 Westinghouse Electric Corp. Containing nuclear waste via chemical polymerization
US4456400A (en) * 1980-10-21 1984-06-26 Heide Guenter Process of safely disposing of waste materials
DE3048001A1 (en) * 1980-12-19 1982-07-01 Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh, 7500 Karlsruhe METHOD FOR THE PRODUCTION OF REAL-END BEARING TIRES, RADIOACTIVE MATERIALS WITH WASTE FASTENING PRODUCTS WITH INCREASED RADIATION RESISTANCE OR. REDUCED RADIOLYSE GAS FORMATION FROM THE CATEGORY OF RADIOACTIVE WASTE SHAPED BODIES STRENGTHENED WITH HYDRAULICALLY SETTING, HARDENING, INORGANIC MATERIALS

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2228938A1 (en) * 1972-06-14 1974-01-03 Nukem Gmbh Radio-active slurry disposal - by solidification and drum containment
FR2349194A1 (en) * 1975-01-17 1977-11-18 United Nuclear Ind Inc RADIOACTIVE RESIDUE TREATMENT PROCESS
GB2000359A (en) * 1977-06-10 1979-01-04 Kernforschungsz Karlsruhe Method for solidifying radioactive wastes for non aqueous contaminating storage
EP0037324A1 (en) * 1980-03-27 1981-10-07 Entreprise Gagneraud Pere Et Fils Process for immobilizing radioactive alcaline or earth alcaline elements

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996002918A3 (en) * 1994-07-15 1996-03-14 Terra Environmental Cold processes for preparing glass through the use of a crystalline silicate matrix
WO2010066811A1 (en) * 2008-12-11 2010-06-17 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Hydrogen-trapping material, method of preparation and uses
US8968463B2 (en) 2008-12-11 2015-03-03 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Hydrogen-trapping material, method of preparation and uses

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