DE10354251A1

DE10354251A1 - Deactivation unit for radioactive materials, comprises capacitor with curved mantle surfaces, connected to controllable generator

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Publication number: DE10354251A1
Application number: DE2003154251
Authority: DE
Inventors: Viaceslav Gorodezki; Anatoli Kinderewitsch; Petr Kinderewitsch; Michail Berschadski; Oxana Berschadskaja
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-11-20
Filing date: 2003-11-20
Publication date: 2005-06-23

Abstract

An arrangement for the rapid deactivation of radioactive materials comprises a capacitor (1) connected to a controllable generator (6) for electromagnetic oscillations. The capacitor contains ferrite as the dielectric, and is cylindrical. The capacitor mantle surfaces are curved to form a horse shoe shape. The primary and secondary coating/mantle of the capacitor are connected to the generator.

Description

Die Erfindung gehört in den Bereich der angewandten Physik und dient der Entaktivierung von radioaktiven Stoffen. In erster Linie betrifft dies die beschleunigte Entaktivierung von hoch und niedrig radioaktiven Abfällen von Atomkraftwerken. Außerdem kann die beschriebene Vorrichtung zur beschleunigten Entaktivierung von Gebieten und Anlagen, die radioaktiv verseucht sind (zum Beispiel nach Havarien auf Atomkraftwerken), verwendet werden.The Invention belongs in the field of applied physics and serves to deactivate of radioactive substances. This primarily concerns the accelerated Deactivation of high and low level radioactive waste from Nuclear power plants. Furthermore may the described device for accelerated deactivation of areas and installations contaminated by radioactivity (for example after accidents at nuclear power plants).

Allgemein bekannt sind Vorrichtungen für die Entaktivierung von radioaktiven Materialien, die darauf beruhen, daß diese Materialien in verschiedenartigen Behältern bzw. Containern aufbewahrt werden. Die Behälter sind hierbei aus rostfreiem Stahl, Blei o.Ä.; in diese werden dann die vorher zerkleinerten oder verschmolzenen radioaktiven Materialien eingebracht mit dem Ziel ihrer weiteren Einlagerung. (siehe: Sprawotschnik po jadernoi energotechnologii – Wörterbuch der Technologie zur Kernenergie: Übersetzung aus dem Englischen/F. RAN, A. ADAMANTIADES, J. KENTON, C. BRAUN, Moskau: Energoatomisdat, 1989 [1]).Generally Devices are known for the deactivation of radioactive materials based on that these Materials stored in various containers or containers become. The containers are made of stainless steel, lead or similar; in this then the previously crushed or fused radioactive materials introduced with the aim of their further storage. (see: Sprawochnik po jadernoi energotechnologii - dictionary Technology for nuclear energy: Translation from English / F. RAN, A. ADAMANTIADES, J. KENTON, C. BRAUN, Moscow: Energoatomizdat, 1989 [1]).

Der Nachteil dieser bekannten Vorrichtungen besteht in der langen Dauer der Entaktivierung der radioaktiven Abfälle von Atomkraftwerken bis zu einem natürlichen Strahlungs-Niveau, die hunderte Jahre dauert. Ein weiterer Nachteil besteht in den hohen Kosten im Zusammenhang mit deren Herstellung und Unterhaltung am Lagerort sowie in der potentiellen ökologischen Gefährdung. In der Welt haben sich schon 270 Tausend Tonnen radioaktiver Abfälle von Atomkraftwerken sowie hunderte Millionen Tonnen radioaktiver Materialien aus kerntechnischen Prodtuktionsbereichen angesammelt. Dies führt dazu, daß das Problem der Anhäufung dieser Materialien so akut geworden ist, daß in einer Reihe von Ländern eine Situation eingetreten ist, die dazu zwingt, vollkommen von der Nutzung der Atomenergie Abstand zu nehmen. Außerdem birgt die langfristige Aufbewahrung und Einlagerung von Behältern mit radioaktiven Abfällen eine ständige Gefahr für die Ökologie des gesamten Planeten. Deshalb ist das Problem der Schaffung von Vorrichtungen für eine beschleunigte Entaktivierung von radioaktiven Materialien weltweit ein durchaus aktuelles Problem.Of the Disadvantage of these known devices is the long duration the deactivation of radioactive waste from nuclear power plants until to a natural one Radiation level lasting hundreds of years. Another disadvantage consists in the high costs associated with their production and entertainment at the storage site as well as in the potential ecological Endangering. There are already 270 thousand tons of radioactive waste in the world Nuclear power plants and hundreds of millions of tons of radioactive materials accumulated in nuclear production areas. This leads to, that this Problem of accumulation of this Materials has become so acute that in a number of countries Situation that compels it, completely from the use to refrain from nuclear energy. It also entails long-term storage and storage of containers with radioactive waste a permanent one danger for the ecology of entire planet. Therefore, the problem is the creation of devices for one accelerated deactivation of radioactive materials worldwide a very current problem.

Grundlegendes Wirkungsprinzip der beschriebenen Vorrichtung ist die Anregung von Raum-Zeit-Strömen und die Bestrahlung der zu entaktivierenden Objekte mit diesen Strömen. Der Begriff der Raum-Zeit-Ströme wird erläutert in den Arbeiten des Professors N. A. KOSYREW und des Akademie-Mitgliedes M. M. LAWRENTJEW (siehe N. A. KOSYREW: Astronomitscheskije nabljudenija posredstwom fisitscheskich swoistw wremeni Wspychiwajuschtschije swesdy. – Astronomische Beobachtungen mittels physikalischer Eigenschaften der Zeit. Auflodernde Sterne. Jerewan: Verlag der Akademie der Wissenschaften der Armenischen SSR, 1977; M. M. LAWRENTJEW, I. A. JEGANOWA, M. K. LUZET: Vorträge der Akademie der Wissenschaften der Armenischen SSR, Nr. 2, 1990, Band 314, Seiten 352-354 [2]).Understanding The principle of operation of the device described is the excitation of Space-time-streaming and the irradiation of the objects to be deactivated with these currents. Of the Concept of space-time flows will be explained in the works of Professor N. A. KOSYREW and Academy Member M. M. AVRENTEV (see N. A. KOSYREV: Astronomical nabayudeniya posredstvom fizichesky swoistv wremeni Vspychivajushchije zvozdy. - Astronomical Observations by means of physical properties of time. Uncontrollable Stars. Yerevan: publishing house of the Academy of Sciences of the Armenians SSR, 1977; M.M. LAWRENTYEV, I.A. YEGANOVA, M.K. LUZET: Lectures of the Academy of the Sciences of the Armenian SSR, No. 2, 1990, Vol. 314, p 352-354 [2]).

Grundlage für die physikalische Begründung der Erscheinung einer künstlichen Anregung von Raum-Zeit-Strömen auf Frequenzen der Strukturierung und der Destrukturierung ist die magnetische Protonen-Kernresonanz in den Dispersions-Phasen (siehe J. EMSLI; J. FINAY, L. SATKLIFF: Spektroskopija JMR vysokogo rasreschenija – Spektroskopie der magnetischen Kernresonanz mit hoher Auflösung, Band 1-3, Moskau: Nauka, 1968 [3]; A. W. KINDEREWITSCH, W. A. ARSCHINOW: Osnowy polewoi fisiki – Grundlagen der Feld-Physik, Kiew: Naukowa dumka, 2000 [4]).basis for the physical reasoning the appearance of an artificial Excitation of space-time currents on frequencies of structuring and destructuring is the magnetic proton nuclear resonance in the dispersion phases (see J. EMSLI; J. FINAY, L. SATKLIFF: Spectroscopy JMR vysokogo rasreschenija - Spectroscopy high-resolution nuclear magnetic resonance, Volumes 1-3, Moscow: Nauka, 1968 [3]; A. W. KINDEREVICH, V. A. ARSCHINOV: Osnowy polewoi fiziki - Fundamentals of Field Physics, Kiev: Naukowa dumka, 2000 [4]).

Der Mechanismus der Einwirkung von Raum-Zeit-Strömen ist in der Praxis mittels zweier wissenschaftlicher Untersuchungen überprüft wurden. Diese Arbeiten wurden im April – Juni 2001 ausgeführt. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen finden sich in der Arbeit von: A. W. KINDEREWITSCH und L. I. KITSCHA: Polewaja suschtschnost jadernoi fisiki – Feld-Charakter der Kernphysik, Kiew: EKMO, 2003, Seiten 263-300 [5].Of the Mechanism of the action of space-time currents is in practice means two scientific studies were reviewed. These works were in April - June 2001 executed. The results of these investigations can be found in the work of: A. W. KINDEREVITSCH and L. I. KITZH: Polevy Snezhnosti Yadernoy fisiki - field character of nuclear physics, Kiev: EKMO, 2003, pages 263-300 [5].

Im Verlauf dieser Untersuchungen wurde auf Musterstücke der Isotope Cs-137 und Sr-90 sowie auf ein Musterstück von 2%-ig angereichertem lavaartigen brennstoffhaltigen Materials, welches dem Objekt „Schutzhülle" – Atomkraftwerk Tschernobyl – entnommen wurde, mit Strukturierungs- und Destrukturierungs-Strömen eingewirkt. Die theoretischen Annahmen wurden in vollem Umfange bestätigt. Die Aktivität der Isotope verringerte sich im Verlaufe von 40 Stunden um den Faktor drei.in the The course of these investigations was based on samples of isotopes Cs-137 and Sr-90 and a sample 2% enriched lava-type fuel containing material, which was taken from the object "protective cover" - Chernobyl nuclear power plant was affected with structuring and destructuring currents. The theoretical assumptions were fully confirmed. The activity the isotope decreased by a factor of 40 hours three.

Das Grundlegende Wirkungsprinzip der beschleunigten Entaktivierung besteht in folgendem: Es ist bekannt, daß die normale Intensität von physikalischen Prozessen durch die Hubble-Zahl determiniert ist: N = 2,8·10^–18l/s. Wenn eine Verdichtung der Raum-Zeit-Ströme auftritt, so erreicht man in einem bestimmten lokalen Bereich einen Wert von H₁ > H, liegt eine Entspannung der Ströme vor, so gilt H₁ < H. Es wurde aufgezeigt, daß das Verhältnis

den lokalen Bereich charakterisiert; ist

so wirken Destrukturierungs-Ströme, ist

so wirken Strukturierungs-Ströme. Weiter wurde festgestellt, daß ein Stoff, auf den man mit elektromagnetischen Schwingungen einwirkt, bei bestimmten Frequenzen f₁ die Energie der elektromagnetischen Schwingungen absorbiert und Strukturierungs-Ströme ausstrahlt. Bei bestimmten Frequenzen f₂ strahlt er Destrukturierungs-Ströme aus. Strukturierungs-Ströme sind Raum-Zeit-Ströme, welche den Ablauf physikalischer Prozesse verlangsamen, indem sie deren Intensität verringern. Destrukturierungs-Ströme sind Raum-Zeit-Ströme, welche den Ablauf physikalischer Prozesse beschleunigen, indem sie deren Intensität vergrößern.The basic principle of accelerated deactivation is as follows: It is known that the normal intensity of physical processes is determined by the Hubble number: N = 2.8 × 10 ^-18 L / s. When a compression of the space-time-currents occurs, one reaches in a certain loka If the range is H ₁ > H, if there is a relaxation of the currents, then H ₁ <H. It has been shown that the ratio

characterizes the local area; is

This is how destructuring flows appear

This is how structuring flows work. It has also been found that a substance which is acted upon by electromagnetic oscillations absorbs the energy of the electromagnetic oscillations at certain frequencies f ₁ and radiates structuring currents. At certain frequencies f _{2 it} emits destructuring currents. Structuring streams are space-time streams that slow down the flow of physical processes by reducing their intensity. Destructural streams are space-time streams that accelerate the flow of physical processes by increasing their intensity.

Jedwedes Material besitzt aus der Sicht der magnetischen Kernresonanz bestimmte Frequenzen der elektromagnetischen Schwingung f₁ und f₂, bei welchen dieses Material, indem es die Energie der elektromagnetischen Schwingungen absorbiert, entsprechend Strukturierungs- und Destrukturierungs-Ströme in Form von Raum-Zeit-Strömen ausstrahlt. Die Qualität dieser Ströme läßt sich durch den Kosyrew-Detektor bestimmen, dessen Schema in [2] angeführt ist. Als Anzeigegerät wird hierbei ein Mikroampere-Meter verwendet, dessen Skalen-Null-Punkt mittig angeordnet ist. Strukturierungs-Ströme lassen den Zeiger des Gerätes immer nach links ausschlagen, Destrukturierungs-Ströme – nach rechts. Somit führt die Änderung der Hubble-Zahl in einem lokalen Bereich auf den Wert H₁ dazu, daß sich die Intensität der physikalischen Prozesse ändert.Each material, from the point of view of nuclear magnetic resonance, has certain frequencies of electromagnetic vibration f ₁ and f ₂ at which this material, by absorbing the energy of the electromagnetic vibrations, radiates patterning and destructuring currents in the form of space-time currents , The quality of these currents can be determined by the Kosyrew detector, whose scheme is given in [2]. The display device used here is a microampere meter whose scale zero point is arranged centrally. Structuring streams always make the device's pointer turn to the left, destructuring currents - to the right. Thus, changing the Hubble number in a local area to the value H ₁ causes the intensity of the physical processes to change.

In [5], Seiten 263 – 269 wird gezeigt, daß als solche Abfälle als radioaktiv gelten, die mit radioaktiven Stoffen in einer Menge, die die festgelegten Normen und Regeln übersteigt, verschmutzt sind. Feste Abfälle gelten dann als radioaktiv, wenn deren spezifische medizinisch-betriebliche Dosis in einem Abstand von 1 cm von den Abfällen 0,84 mR/(h·kg) beträgt oder aber die spezifische Aktivität übersteigt 2·10^-6 und 1·10^-8 Ci/kg (7·10⁴ und 3,7·10² Bq/kg ) jeweils entsprechend für β und α-aktive und transurane Stoffe. Alle radioaktiven Isotope und radioaktiven Abfälle kann man unterteilen in hoch radioaktive, wenn deren spezifische Aktivität 10¹⁸-10¹⁷ Bq/t beträgt, in mittel radioaktive, wenn deren spezifische Aktivität 10¹⁶-10¹² Bq/t beträgt und in niedrig radioaktive mit einer Aktivität von 10¹¹ Bq/t und darunter.In [5], pages 263 - 269 it is shown that as such radioactive waste is considered to be contaminated with radioactive material in an amount exceeding the established standards and regulations. Solid waste is considered to be radioactive if its specific medical-occupational dose at a distance of 1 cm from the waste is 0.84 mR / (h · kg) or exceeds the specific activity 2 · 10 ^-6 and 1 · 10 ^{- 8} Ci / kg (7 · 10 ⁴ and 3.7 · 10 ² Bq / kg) respectively for β and α-active and transuranium substances. All radioactive isotopes and radioactive waste can be subdivided into highly radioactive, if their specific activity is 10 ¹⁸ -10 ¹⁷ Bq / t, and medium radioactive if their specific activity is 10 ¹⁶ -10 ¹² Bq / t and in low radioactive one Activity of 10 ¹¹ Bq / t and below.

Betrachten wir nunmehr die Möglichkeit der Verringerung der Aktivität von hochaktiven Kernen. Es ist bekannt [5], daß sich die Kern-Bindungs-Energie folgendermaßen ausdrücken läßt:

Ist in einem bestimmten lokalen Bereich

so ist dies ein Bereich der Erhöhung der Intensität. Ist, zum Beispiel,

so vermindert sich die Bindungs-Energie proportional zur angegebenen Verlagerung

Die Atomkerne werden in diesem lokalen Bereich aufgelockert. Die spontane Kernteilung erhöht sich proportional dem Faktor 10ⁿ.Now consider the possibility of reducing the activity of highly active nuclei. It is known [5] that the core-bonding energy can be expressed as follows:

Is in a specific local area

so this is an area of increase in intensity. Is for example,

so the binding energy decreases proportionally to the specified displacement

The atomic nuclei are loosened in this local area. The spontaneous nuclear division increases propor tional the factor 10 ⁿ .

Ist in einem lokalen Bereich

Is in a local area

Die Atomkerne in einem solchen lokalen Bereich der Verringerung der Intensität verdichten sich, die spontane Kernteilung verringert sich proportional dem Faktor 10ⁿ. Nehmen wir ein hoch radioaktives Isotop. N sei die Anzahl der Atome, die sich im Probestück zum Zeitpunkt t befinden.

sei die Anzahl der zerfallenden Atome im Zeitintervall von t bis t+dt. Die Zerfalls-Wahrscheinlichkeit beträgt

(das Minus-Zeichen setzen wir deshalb, weil dN<0). Die Zerfalls-Wahrscheinlichkeit pro Zeiteinheit beträgt

hierbei ist

die Einwirkung auf die Teilung in einem lokalen Bereich, hervorgerufen dadurch, daß die Bindungs-Energie sich proportional zu

verringert.The atomic nuclei in such a local area of the reduction of the intensity are condensed, the spontaneous nuclear division decreases proportionally to the factor 10 ⁿ . Take a highly radioactive isotope. Let N be the number of atoms in the sample at time t.

Let be the number of decaying atoms in the time interval from t to t + dt. The decay probability is

(We set the minus sign because dN <0). The decay probability per unit time is

this is

the effect on the division in a local area, caused by the fact that the binding energy is proportional to

reduced.

Die Konstante λ ist die Zerfalls-Konstante. Als Aktivität des Zerfalls bezeichnen wir die

The constant λ is the decay constant. We call this the activity of decay

So ist auf mathematischem Wege die beschleunigte Kernteilung beschrieben. Da jedoch noch eine spontane Kernteilung existiert, nimmt die Formel folgende Gestalt an:

Thus, the accelerated core division is described mathematically. However, since there is still a spontaneous nuclear division, the formula takes the form:

Betrachten wir den Fall, wenn die erregten Kerne sich in einem lokalen Bereich befinden, in welchem

Consider the case when the excited nuclei are in a local area in which

Nehmen wir an,

Let's assume,

Führen wir konkrete Berechnungen aus für das Isotop Cs-137 mit einer spezifischen Aktivität des gerade erst entnommenen Brennstoffes A₀ = 10¹⁸Bq/t = 10¹² Bq/g.Carry out specific calculations for the isotope Cs-137 with a specific activity of the just taken fuel A ₀ = 10 ¹⁸ Bq / t = 10 ¹² Bq / g.

Die Halbwertzeit von Cs-137 beträgt:

The half-life of Cs-137 is:

Für den Zeitraum t = 10Tage = 24·3600·10 = 8,6·10⁵ s beträgt

Dies stellt eine sehr bedeutende Verringerung der Aktivität in der Anfangs-Phase dar, weil mit der Zeit

For the period t = 10 days = 24 × 3600 × 10 = 8.6 × 10 ⁵ s

This represents a very significant reduction in activity in the initial phase because over time

Nimmt man an, daß hoch radioaktive Isotope in einen lokalen Bereich mit erhöhter Intensität der physikalischen Prozesse eingebracht wurden, so wird sich kein merklicher Einfluß auf die Aktivität der Isotope einstellen; sie verbleibt in etwa auf gleichem Niveau und die Kurve der Änderung der Aktivität in Abhängigkeit von der Zeit stellt eine gerade Linie dar. Betrachten wir den Fall, daß die Kerne nicht erregt sind, also Kerne mit einer spezifischen Aktivität von ca. 10⁵ Bq/g und weniger. Aus der Feld-Physik ist bekannt, daß man die Aktivität eines solchen Isotops dadurch stark verringern kann, indem man die Intensität der Spaltungs-Reaktion verstärkt. Dies bedeutet, daß man das Probestück in einen lokalen Bereich einbringen muß, in welchem

Es sei

dann hat die Formel folgendes Aussehen:

hierbei ist

die Erhöhung der Aktivität im lokalen Bereich wegen der spontanen Kernspaltung.Assuming that highly radioactive isotopes move into a local area with increased intensity of phy introduced into the process, no appreciable influence on the activity of the isotopes will occur; it remains approximately at the same level and the curve of change of activity as a function of time represents a straight line. Let us consider the case that the nuclei are not excited, that is nuclei with a specific activity of about 10 ⁵ Bq / g and less. It is known from field physics that the activity of such an isotope can be greatly reduced by increasing the intensity of the cleavage reaction. This means that you have to bring the specimen in a local area in which

It was

then the formula looks like this:

this is

the increase in activity in the local area due to spontaneous nuclear fission.

Es folgen konkrete Berechnungen der Verringerung der Aktivität von nicht angeregten Kernen am Beispiel von Cs-137:

The following are concrete calculations for the reduction of the activity of unexcited nuclei using the example of Cs-137:

Der Wert der spezifischen Aktivität kann auf einen normalen Hintergrunds-Wert absinken, da beispielsweise schon bei (e)⁵² = 8,3·10³³ der Nenner wesentlich größer als der Zähler wird. Bringt man dieses Probestück in einen lokalen Bereich der Verringerung der Intensität physikalischer Prozesse ein, so hat ein solcher Bereich keinerlei spürbaren Einfluß auf die Aktivität des Probestücks.The value of the specific activity may drop to a normal background value, since, for example, even at (e) ⁵² = 8.3 × 10 ^33, the denominator becomes significantly larger than the numerator. If one introduces this specimen in a local area of the reduction of the intensity of physical processes, then such an area has no noticeable influence on the activity of the specimen.

Das Verhalten von Isotopen mittlerer Aktivität in solchen lokalen Bereichen wird hier nicht weiter betrachtet, da sich solche Isotope bei Einbringung in einen lokalen Bereich der Verringerung der Intensität von physikalischen Prozessen in niedrig aktive Isotope verwandeln.The Behavior of isotopes of medium activity in such local areas is not considered here, as such isotopes upon introduction into a local area of reducing the intensity of physical Transform processes into low-active isotopes.

So lauten – allgemein dargestellt – die theoretischen Grundlagen für den Bau einer Vorrichtung für eine beschleunigte Entaktivierung von radioaktiven Stoffen.So are - general shown - the theoretical foundations for the construction of a device for an accelerated deactivation of radioactive substances.

Die Erfindung stellt sich als Grundaufgabe, eine Vorrichtung zur beschleunigten Entaktivierung von hoch radioaktiven und niedrig radioaktiven Stoffen zu schaffen, die in der Lage ist, Raum-Zeit-Ströme auszustrahlen und die in einem lokalen Bereich, in welchen die genannten Stoffe eingebracht werden, das Verhältnis

erreicht. Das Vorliegen eines solchen Verhältnisses ermöglicht es, die Entaktivierung der genannten Stoffe bedeutend zu beschleunigen.The basic object of the invention is to provide a device for the accelerated deactivation of highly radioactive and low-radioactive substances which is able to emit space-time flows and which in a local area in which the substances mentioned are introduced relationship

reached. The presence of such a ratio makes it possible to significantly accelerate the deactivation of said substances.

Aus technischer Sicht am ehesten entspricht einer solchen Vorrichtung zur beschleunigten Entaktivierung von radioaktiven Stoffen die Vorrichtung, welche in der Monographie von G. I. SCHIPOW: Teorija fisitscheskogo vakuuma – Theorie des physikalischen Vakuums, Moskau: Nauka, 1996, S. 248 – 250 angegeben ist. Diese besteht aus einem Kondensator, in welchem anstelle eines Dielektrikums Ferrit verwendet wird. Der Kondensator wird an einen regelbaren Generator für elektromagnetische Schwingungen angeschlossen. From a technical point of view, such a device for the accelerated deactivation of radioactive substances most closely corresponds to the device given in the monograph by GI SCHIPOW: Teorija fisicheskogo vakuuma - Theory of Physical Vacuum, Moscow: Nauka, 1996, pp. 248-250 is. This consists of a capacitor in which ferrite is used instead of a dielectric. The capacitor is connected to a controllable generator for electromagnetic oscillations.

Er befindet sich in einem Metallgehäuse, auf dessen oberer Fläche über dem Kondensator eine geometrische Konstruktion in Form eines Konus angebracht ist. Diese Konstruktion besteht aus Metall; sie formt das Richtungs-Diagramm der Ausstrahlung der Raum-Zeit-Ströme. Gemeinsames Merkmal dieses Prototyps und der hier beschriebenen Vorrichtung zur beschleunigten Entaktivierung von radioaktiven Stoffen ist der Kondensator, in welchem anstelle eines Dielektrikums Ferrit verwendet wird und an welchen ein regelbarer Generator für elektromagnetische Schwingungen angeschlossen wird.He is in a metal case, on its upper surface above the Condenser attached a geometric construction in the form of a cone is. This construction is made of metal; she shapes the direction diagram the radiation of the space-time-currents. Common feature of this Prototype and the accelerated device described here Deactivation of radioactive substances is the capacitor, in which is used instead of a dielectric ferrite and on which is a controllable generator for electromagnetic oscillations is connected.

Die Anwendung einer solchen Vorrichtung erlaubt es, die für eine Entaktivierung von radioaktiven Abfällen von Atomkraftwerken erforderliche Zeit wesentlich zu verkürzen. Außerdem ermöglicht diese Vorrichtung die Entaktivierung von radioaktiv verseuchten Bereichen der Erdoberfläche sowie von schwer zugänglichen Bereichen. Im Ergebnis verringern sich sehr stark die Kosten im Vergleich zu den gegenwärtig angewandten Vorrichtungen, Konstruktionen und Einrichtungen zur Entaktivierung.The Application of such a device allows for a deactivation of radioactive waste significantly reduce the time required by nuclear power plants. In addition, this allows Device the deactivation of radioactively contaminated areas the earth's surface as well as hard-to-reach areas. As a result, the costs are greatly reduced compared to the present applied devices, constructions and facilities for Disabling.

Diese Aufgabenstellung wird folgendermaßen gelöst: Der zylindrische Kondensator in der Vorrichtung zur beschleunigten Entaktivierung von radioaktiven Stoffen beinhaltet eine äußere und innere Metall-Oberfläche, die dessen ersten und zweiten Belag/Mantel darstellen. Zwischen diese Beläge wird Ferrit oder ein anderes Material mit stark ausgeprägter magnetischer Protonen-Kernresonanz eingebracht. Hierbei wird die äußere und innere zylindrische Oberfläche zusammen mit dem dazwischenliegenden ferromagnetischen Material oder einem anderen Material mit stark ausgeprägter magnetischer Protonen-Kernresonanz kreisförmig so gebogen, daß sich ein hufeisenförmiges Gebilde ergibt. Die quer verlaufende Achse dieses „Hufeisens" hat hierbei jeweils den gleichen Abstand zu den beiden ebenen runden Stirnflächen des zylindrischen Kondensators, dessen erster und zweiter Belag/Mantel an den regelbaren Generator für elektromagnetische Schwingungen angeschlossen ist.These Task is solved as follows: The cylindrical capacitor in the device for accelerated deactivation of radioactive Fabrics includes an outer and inner metal surface, representing the first and second covering / jacket. Between these pads Will ferrite or other material with strong magnetic Proton nuclear resonance introduced. Here, the outer and inner cylindrical surface together with the intermediate ferromagnetic material or another material with a pronounced magnetic proton nuclear magnetic resonance circular so bent that a horseshoe-shaped Structure results. The transverse axis of this "horseshoe" has here in each case the same distance to the two flat round end faces of the cylindrical capacitor whose first and second coating / jacket to the adjustable generator for electromagnetic oscillations is connected.

Die Vorrichtung zur beschleunigten Entaktivierung von radioaktiven Stoffen sowie deren Querschnitt A-A sind schematisch auf 1 dargestellt. Die Vorrichtung besteht aus einem zylindrischen Kondensator (1), der eine äußere (2) und innere (3) zylindrische Metall-Oberfläche beinhaltet, die dessen ersten und zweiten Belag/Mantel darstellen. Zwischen diese Beläge wird Ferrit oder ein anderes Material mit stark ausgeprägter magnetischer Protonen-Kernresonanz (4) eingebracht. Hierbei wird die äußere (2) und innere (3) zylindrische Oberfläche zusammen mit dem dazwischenliegenden ferromagnetischen Material oder einem anderen Material mit stark ausgeprägter magnetischer Protonen-Kernresonanz (4) kreisförmig so gebogen, daß sich ein hufeisenförmiges Gebilde ergibt. Die quer verlaufende Achse dieses „Hufeisens" hat hierbei jeweils den gleichen Abstand zu den beiden ebenen runden Stirnflächen (5) des zylindrischen Kondensators (1), dessen erster und zweiter Belag/Mantel an den regelbaren Generator für elektromagnetische Schwingungen (6) angeschlossen sind. Die beiden Stirnflächen (5) sind auf die zu entaktivierenden radioaktiven Stoffe gerichtet. Schematisch dargestellt ist der Bereich und die Richtung der Ausstrahlung der Raum-Zeit-Ströme (7). Sie gehen vom inneren Hohlraum des zylindrischen Kondensators (1) aus. Die Vorrichtung ist in ein geerdetes Metallgehäuse/Schirm (8) eingebaut; als Abstandshalter zwischen Vorrichtung und Gehäuse dienen Distanzstücke aus elektrisch nicht leitendem Material (9), (siehe 1). Die Container mit den zu entaktivierenden radioaktiven Stoffen (10) sind mit Meßfühlern für α, β und γ-Strahlung ausgerüstet, die ihrerseits an entsprechende Meßgeräte (11) angeschlossen sind.The device for the accelerated deactivation of radioactive substances and their cross section AA are shown schematically 1 shown. The device consists of a cylindrical capacitor ( 1 ), which has an outer ( 2 ) and inner ( 3 ) includes cylindrical metal surface which is the first and second coating / jacket. Between these coatings ferrite or other material with pronounced magnetic proton nuclear magnetic resonance ( 4 ) brought in. Here, the outer ( 2 ) and inner ( 3 ) Cylindrical surface together with the intervening ferromagnetic material or other material with a pronounced magnetic proton nuclear magnetic resonance ( 4 ) circularly bent so that a horseshoe-shaped structure results. The transverse axis of this "horseshoe" has in each case the same distance to the two flat round end faces ( 5 ) of the cylindrical capacitor ( 1 ), whose first and second covering / jacket are connected to the controllable generator for electromagnetic oscillations ( 6 ) are connected. The two end faces ( 5 ) are directed to the radioactive substances to be deactivated. Schematically represented is the range and the direction of the radiation of the space-time-currents ( 7 ). They go from the inner cavity of the cylindrical capacitor ( 1 ) out. The device is housed in a grounded metal housing / screen ( 8th ) built-in; spacers made of electrically non-conductive material serve as spacers between the device and housing ( 9 ), (please refer 1 ). Containers containing the radioactive substances to be deactivated ( 10 ) are equipped with sensors for α, β and γ radiation, which are in turn connected to corresponding measuring instruments ( 11 ) are connected.

Es folgt die Beschreibung einer möglichen technischen Umsetzung dieser Vorrichtung. It follows the description of a possible technical implementation of this device.

Die äußere (2) und innere (3) zylindrische Oberfläche wird jeweils demontierbar gestaltet und besteht aus Hohlzylinder-Abschnitten. Als Material kann zum Beispiel Kupfer oder Aluminium dienen. Die kreisförmig gebogene äußere zylindrische Hülle wird ihrerseits wiederum demontierbar gestaltet, zum Beispiel dadurch, daß man sie längs in zwei gleiche Hälften aufteilt. Danach wird der gerade Hohlzylinder sowie der kreisförmig gebogene Hohlzylinder der inneren zylindrischen Oberfläche (3) elektrisch leitend untereinander verbunden, zum Beispiel durch Schweißen. Hiernach werden auf die nunmehr zusammengesetzte innere zylindrische Oberfläche (3) über ihren gesamten Bereich speziell geformte Kreisringe (Toroide) (4) aus Ferrit oder einem anderen Material mit stark ausgeprägter magnetischer Protonen-Kernresonanz dicht an dicht „aufgefädelt". Die einzelnen Kreisringe haben im geraden zylindrischen Bereich parallel zueinander liegende Stirnflächen; im kreisförmig gebogenen Bereich sind die Stirnflächen der Kreisringe nicht parallel zueinander. Hierbei ist der innere und äußere Durchmesser dieser Kreisringe unter Berücksichtigung eines gewissen Passungs-Bereiches entsprechend so zu wählen wie der äußere Durchmesser der inneren zylindrischen Oberfläche (3) und der innere Durchmesser der äußeren zylindrischen Oberfläche (2). Hiernach werden dann die beiden Hälften des kreisförmig gebogenen zylindrischen Abschnittes der äußeren Oberfläche und die geraden zylindrischen Abschnitte der äußeren Oberfläche miteinander elektrisch leitend verbunden, zum Beispiel durch Schweißen.The outer ( 2 ) and inner ( 3 ) cylindrical surface is designed in each case removable and consists of hollow cylinder sections. As a material may serve, for example, copper or aluminum. The circularly curved outer cylindrical shell is in turn designed to be disassembled, for example, by dividing them longitudinally into two equal halves. Thereafter, the straight hollow cylinder and the circularly curved hollow cylinder of the inner cylindrical surface ( 3 ) electrically conductively connected to each other, for example by welding. Hereafter, the now assembled inner cylindrical surface ( 3 ) specially shaped annular rings (toroids) over their entire area ( 4 ) made of ferrite or another material with a pronounced magnetic proton nuclear resonance "tightly threaded." The individual circular rings have parallel end faces in a straight cylindrical area; circularly curved area, the end faces of the circular rings are not parallel to each other. Here, the inner and outer diameter of these circular rings, taking into account a certain Passungs-range according to choose as the outer diameter of the inner cylindrical surface ( 3 ) and the inner diameter of the outer cylindrical surface ( 2 ). Thereafter, the two halves of the circularly curved cylindrical portion of the outer surface and the straight cylindrical portions of the outer surface are then electrically connected to each other, for example by welding.

Die äußere (2) und innere (3) zylindrische Oberfläche, welche ihrerseits die beiden Beläge/Mäntel des zylindrischen Kondensators (1) darstellen, werden über ein Koaxial-Kabel mit dem regelbaren Generator für elektromagnetische Schwingungen verbunden.The outer ( 2 ) and inner ( 3 ) cylindrical surface, which in turn the two linings / shells of the cylindrical capacitor ( 1 ) are connected via a coaxial cable with the controllable generator for electromagnetic oscillations.

Die Abmessungen der Vorrichtung sowie die Leistung des Generators (6) wählt man ausgehend von der Aufgabenstellung zur Entaktivierung sowie unter Berücksichtigung des Abstandes zum Objekt, welches entaktiviert werden soll. Die Frequenz der elektromagnetischen Schwingungen des Generators (6), bei welcher der Effekt der magnetischen Protonen-Kernresonanz auftritt, liegt im Bereich von 10 bis 60 mHz. Sie wird für das betreffende Material, welches über die Eigenschaft der magnetischen Protonen-Kernresonanz verfügt, auf experimentellem Wege bestimmt. Als Zeichen ihrer richtigen Einstellung kann man werten, wenn der Kosyrew-Detektor reagiert und ein stabiler Prozeß der Verringerung der Aktivität des in den Containern (10) befindlichen radioaktiven Materials einsetzt. Die Container (10) werden aus Blei hergestellt und im Bereich (7) angeordnet.The dimensions of the device and the power of the generator ( 6 ) is chosen on the basis of the task for deactivation and taking into account the distance to the object which is to be deactivated. The frequency of the electromagnetic oscillations of the generator ( 6 ) at which the effect of proton nuclear magnetic resonance occurs is in the range of 10 to 60 mHz. It is determined experimentally for the material in question which has the property of magnetic proton nuclear magnetic resonance. As a sign of their correct attitude, one can judge when the Kosyrew detector responds and a stable process of reducing the activity of the container ( 10 ) radioactive material used. The container ( 10 ) are made of lead and in the range ( 7 ) arranged.

Der beschriebene Prozeß wird durch Messung der Intensität der α, β und γ-Strahlung kontrolliert; die Messung erfolgt mit Hilfe von serienmäßig hergestellten Meßgeräten (11). Die Vorrichtung auf 1 arbeitet folgendermaßen: Am Anfang ist der Generator für elektromagnetische Schwingungen (6) abgeschaltet. Nachdem die Container mit den zu entaktivierenden radioaktiven Stoffen (10) in den Bereich der besten effektiven Einwirkung der Raum-Zeit-Ströme (7) eingebracht wurden (dieser Bereich befindet sich um die Achse der zylindrischen Oberfläche (3) herum und hat deren inneren Durchmesser), wird der an die beiden Beläge/Mäntel (2) und (3) des Kondensators (1) angeschlossene regelbare Generator für elektromagnetische Schwingungen (6) eingeschaltet. Nach stetigem stufenweisen Regeln der Frequenz dieser Schwingungen findet man – in Abhängigkeit von der Aktivität der radioaktiven Stoffe – die Frequenzen f₁ oder f₂ und erreicht eine stetige/stabile Verringerung dieser Radioaktivität. Der beschriebene Prozeß wird ständig durch Messung der Intensität der α, β und γ-Strahlung mit Meßgeräten (11) kontrolliert. The process described is controlled by measuring the intensity of the α, β and γ radiation; the measurement is carried out by means of mass-produced measuring instruments ( 11 ). The device on 1 works as follows: In the beginning is the generator for electromagnetic oscillations ( 6 ) shut off. After the containers containing the radioactive substances ( 10 ) in the area of the best effective impact of space-time flows ( 7 ) (this area is around the axis of the cylindrical surface ( 3 ) and has its inner diameter), the at the two coverings / coats ( 2 ) and ( 3 ) of the capacitor ( 1 ) connected controllable generator for electromagnetic oscillations ( 6 ) switched on. After continuous gradual regulation of the frequency of these oscillations one finds - depending on the activity of the radioactive substances - the frequencies f ₁ or f ₂ and achieves a steady / stable reduction of this radioactivity. The process described is constantly monitored by measuring the intensity of α, β and γ radiation with measuring equipment ( 11 ) controlled.

Hat die Radioaktivität den normalen Hintergrundwert der Ümgebung erreicht, wird der Generator (6) abgeschaltet und die in den Containern (10) befindlichen entaktivierten radioaktiven Stoffe werden aus dem Bereich (7) entnommen, um sie der Weiterverarbeitung zuzuführen.If the radioactivity has reached the normal background level of the ambient, the generator ( 6 ) and in the containers ( 10 ) deactivated radioactive substances are from the area ( 7 ) are removed for further processing.

Um eine mit radioaktiven Stoffen verseuchte Oberfläche zu behandeln ist es zweckmäßig, mehrere solche – zu einem System verbunden – Vorrichtungen zur beschleunigten Entaktivierung von radioaktiven Stoffen zu verwenden.Around To treat a contaminated with radioactive materials surface, it is appropriate to several such - one System connected - devices to accelerate the deactivation of radioactive substances.

Ein solches System ist schematisch auf 2 dargestellt.Such a system is schematic on 2 shown.

Es besteht aus einem Satz gleichartig aufgestellten zylindrischen Kondensatoren, deren äußere (2) und innere (3) metallische zylindrische Oberflächen jeweils elektrisch leitend miteinander verbunden sind (z.B. durch Schweißen). Jeder dieser Kondensatoren stellt eine Vorrichtung zur beschleunigten Entaktivierung von radioaktiven Stoffen dar. Der Satz Kondensatoren befindet sich im Inneren eines geerdeten Gehäuses/Schirmes.It consists of a set of similar cylindrical capacitors whose outer ( 2 ) and inner ( 3 ) metallic cylindrical surfaces are each electrically conductively connected to each other (eg by welding). Each of these capacitors provides a device for accelerated deactivation of radioactive material. The set of capacitors is located inside a grounded housing / screen.

Das System kann auf einer beweglichen Plattform (12) aufgebaut werden; die Art der Bewegung kann reversiv, geradlinig usw. sein. Auf dieser Plattform wird auch der regelbare Generator für elektromagnetische Schwingungen (6) angebracht, der aus der Ferne von einer Stromquelle (13) versorgt wird. Weiter finden sich auf der Plattform die Meßgerätschaften zum Nachweis der α, β und γ-Strahlung (11), die an eine Fern-Anzeige-Einheit (14) angeschlossen sind. Das System bewegt sich auf der Oberfläche, auf (unter) welcher sich die radioaktive Verseuchung befindet.The system can be installed on a mobile platform ( 12 ) being constructed; the type of movement can be reversible, straight-lined, etc. On this platform, the controllable generator for electromagnetic oscillations ( 6 ) remotely from a power source ( 13 ) is supplied. Furthermore, the measuring equipment for the detection of α, β and γ radiation can be found on the platform ( 11 ) connected to a remote display unit ( 14 ) are connected. The system moves on the surface (below) where the radioactive contamination is located.

Das System arbeitet folgendermaßen:
Am Anfang ist der Generator für elektromagnetische Schwingungen (6) abgeschaltet. Die Plattform (12) wird in Bewegung gesetzt und auf die Oberfläche, auf (unter) welcher sich die radioaktive Verseuchung (15) befindet, verbracht. Das Vorhandensein der Verseuchung wird mittels der Meßgerätschaften für die α, β und γ-Strahlung (11) nachgewiesen. Hiernach wird der Generator (6) eingeschaltet. Nach stetigem stufenweisen Regeln der Schwingfrequenz findet man die Frequenzen der magnetischen Protonen-Resonanz f₁ oder f₂. Hiernach beginnt die Plattform, eine reversive Bewegung auszuführen. Der an die äußeren (2) und inneren (3) zylindrischen Mäntel/Beläge der zylindrischen Kondensatoren (1) angeschlossene Generator (6) führt zur Ausstrahlung von Raum-Zeit-Strömen in den Bereichen (7); diese Wirken auf die radioaktive Verseuchung (15) ein. Es beginnt die Entaktivierung des radioaktiv verseuchten Bereiches; der beschriebene Prozeß wird ständig durch Messung der Intensität der α, β und γ-Strahlung mit Meßgeräten (11), die an eine Fern-Anzeige-Einheit (14) angeschlossen sind, kontrolliert. Ist das geforderte Niveau der Entaktivierung erreicht, wird der Generator (6) abgeschaltet.The system works as follows:
In the beginning is the generator for electromagnetic oscillations ( 6 ) shut off. The platform ( 12 ) is set in motion and on the surface on (below) which the radioactive contamination ( 15 is spent. The presence of the contamination is determined by the measuring equipment for the α, β and γ radiation ( 11 ). After that the generator ( 6 ) switched on. After continuous gradual regulation of the oscillation frequency, one finds the frequencies of the proton magnetic resonance f ₁ or f ₂ . Thereafter, the platform begins to perform a reversive motion. The to the outer ( 2 ) and inner ( 3 ) cylindrical coats / linings of the cylindrical capacitors ( 1 ) connected generator ( 6 ) leads to the emission of space-time-currents in the areas ( 7 ); these acts on radioactive pollution ( 15 ) one. It begins the deactivation of the radioactively contaminated area; the process described is constantly monitored by measuring the intensity of α, β and γ radiation with measuring instruments ( 11 ) connected to a remote display unit ( 14 ) are controlled. When the required level of deactivation is reached, the generator ( 6 ) shut off.

Zur Vereinfachung der Darstellung sind die Hilfsmittel, welche die Plattform (12) in Bewegung setzen, nicht dargestellt. Hierfür kann zum Beispiel ein gewöhnlicher ferngesteuerter Elektroantrieb verwendet werden. Der reversive Bewegungsablauf der Plattform ist deshalb erforderlich, um den gesamten radioaktiv verseuchten Bereich der Einwirkung der „Strahlungszone" auszusetzen, die sich zwischen den Stirnflächen (5) der hufeisenförmigen zylindrischen Kondensatoren (1) befindet.To simplify the presentation, the tools that make up the platform ( 12 ) set in motion, not shown. For this purpose, for example, a conventional remote-controlled electric drive can be used. The reversible movement of the platform is therefore necessary to expose the entire radioactively contaminated area to the action of the "radiation zone" located between the faces ( 5 ) of the horseshoe-shaped cylindrical capacitors ( 1 ) is located.

Natürlich kann das beschriebene Arbeitsprinzip auch anders sein. Die Anzahl der zylindrischen Kondensatoren (1) im System richtet sich nach den Anforderungen.Of course, the described working principle can also be different. The number of cylindrical capacitors ( 1 ) in the system depends on the requirements.

Aus dem oben Gesagten folgt, daß sowohl eine Vorrichtung für sich genommen als auch ein ganzes System es ermöglichen, die Entaktivierung von zum Beispiel in Containern gelagerten radioaktiven Abfällen aus Atomkraftwerken stark zu beschleunigen. Gleiches gilt für die Entaktivierung von radioaktiv verseuchten großflächigen oder aber schwer zugänglichen bzw. verdeckten Bereichen. Dies hat zur Folge, daß sich die Kosten für die Entaktivierung stark vermindern und die ökologische Sicherheit besser gewährleistet werden kann. Die beschriebene Vorrichtung läßt sich durchaus auf der Grundlage existierender technischer Mittel und Materialien herstellen.Out it follows from the above that both a device for taken as well as a whole system make it possible to deactivate of radioactive waste stored in containers, for example Strongly accelerate nuclear power plants. The same applies to the deactivation of radioactively contaminated large scale or but hard to reach or hidden areas. This has the consequence that the costs for the Greatly reduce deactivation and improve environmental safety guaranteed can be. The device described can be quite on the basis existing technical means and materials.

KURZBESCHRIEBUNG (FORMEL DER ERFINDUNG)SHORT DESCRIPTION (FORMULA THE INVENTION)

Vorrichtung zur beschleunigten Entaktivierung von radioaktiven Stoffen, bestehend aus einem an einen regelbaren Generator für elektromagnetische Schwingungen angeschlossenen Kondensator, in welchem als Dielektrikum Ferrit verwendet wird; die Vorrichtung kennzeichnet sich durch folgende besondere Merkmale:

• sie besteht aus einem zylindrischen Kondensator, der eine äußere und innere Metall-Oberfläche beinhaltet, die dessen ersten und zweiten Belag/Mantel darstellen; zwischen diese Beläge wird Ferrit oder ein anderes Material mit stark ausgeprägter magnetischer Protonen-Kernresonanz eingebracht;
• hierbei werden die beiden Mantel-Flächen zusammen mit dem dazwischen liegenden Ferrit oder einem anderen Material mit stark ausgeprägter magnetischer Protonen-Kernresonanz kreisförmig so gebogen, daß sich ein hufeisenförmiges Gebilde ergibt; die quer verlaufende Achse dieses „Hufeisens" hat hierbei jeweils den gleichen Abstand zu den beiden ebenen runden auf die zu entaktivierenden radioaktiven Stoffe gerichteten Stirnflächen des Kondensators;
• der erste und zweite Belag/Mantel des Kondensators sind an den regelbaren Generator für elektromagnetische Schwingungen angeschlossen sind.

Apparatus for the accelerated deactivation of radioactive substances, consisting of a capacitor connected to a controllable generator for electromagnetic oscillations, in which ferrite is used as the dielectric; the device is characterized by the following special features:

It consists of a cylindrical condenser containing an outer and inner metal surface representing its first and second covering / shell; ferrite or other material with pronounced magnetic proton nuclear magnetic resonance is introduced between these deposits;
• In this case, the two cladding surfaces are circularly bent together with the intermediate ferrite or other material with a pronounced magnetic proton nuclear resonance, so that a horseshoe-shaped structure results; the transverse axis of this "horseshoe" has in each case the same distance to the two flat round facing on the radioactive substances to be deactivated end faces of the capacitor;
• the first and second lining / jacket of the capacitor are connected to the variable generator for electromagnetic oscillations.

Claims

Device for accelerated deactivation of radioactive substances, consisting of an adjustable to a Generator for electromagnetic oscillations connected capacitor, in which is used as a dielectric ferrite, with - one cylindrical condenser, which includes an outer and inner metal surface, representing the first and second covering / mantle, wherein between these coverings Ferrite or other material with pronounced magnetic Proton nuclear resonance is introduced, - where the two mantle surfaces together with the intermediate ferrite or other material with pronounced magnetic proton nuclear magnetic resonance are bent so that a horseshoe-shaped Results in structure - in which the transverse axis of this "horseshoe" here in each case the same distance to the two levels round to the radioactive to be deactivated Fabrics directed faces of the capacitor has, and - in which the first and second lining / jacket of the capacitor are on the controllable Generator for electromagnetic oscillations are connected.