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Ultimate Storage of High-Level Waste Solids and Liquids in Salt Formations; Stockage Definitif de Dechets Solides et Liquides de Haute Activite dans des Formations Salines; 041e 041a 041e 041d 0427 0410 0422 0415 041b 042c 041d 041e 0415 0425 0420 0410 041d 0415 041d 0418 0415 0422 0412 0415 0420 0414 042b 0425 0418 0416 0418 0414 041a 0418 0425 0412 042b 0421 041e 041a 041e 0410 041a 0422 0418 0412 041d 042b 0425 041e 0422 0425 041e 0414 041e 0412 0412 0421 041e 041b 042f 041d 042b 0425 041e 0411 0420 0410 0417 041e 0412 0410 041d 0418 042f 0425 ; Almacenamiento Definitivo de Desechos Solidos y Liquidos de Elevada Radiactividad En Formaciones de Rocas Salinas

Abstract

Salt formations offer an attractive site for the ultimate storage of high-level liquid and solid wastes. Salt formations are impermeable, have good structural strength and good thermal conductivity. Laboratory experiments and field tests in a Kansas mine have shown that: (1) the thermal conductivity and diffusivity of impure rock salt in situ (0.011 cal/cm/sec/ Degree-Sign C and 0.026 cm{sup 2}/sec at a peak salt temperature of 60 Degree-Sign C) are within 10% to 20% of the laboratory values for single crystals; (2) elevating the temperature of 3000 gal (US) of waste in a 7 Vulgar-Fraction-One-Half -ft square cavity of 65 Degree-Sign C did not upset the structural stability of the mine room, even though the floor-to-ceiling dimensions decreased by 1/2 in at a distance of 5 ft from the cavity; (3) evaporation of solution with subsequent condensation on the walls produces some alteration of the cavity; (4) adsorption of the waste solution on to crushed salt appears to retard both cavity alteration and the production of radiolytic decomposition gases; (5) radiation doses to be expected in an actual disposal operation will not be great enough to significantly affect the structural stability of the rooms. The major remaining uncertainty is the  More>>
Authors:
Bradshaw, R. L.; Boegly, Jr., W. J.; Empson, F. M.; Kubota, H.; Parker, F. L.; Perona, J. J.; Struxness, E. G. [1] 
  1. Oak Ridge National Laboratory, TN (United States)
Publication Date:
Feb 15, 1963
Product Type:
Conference
Resource Relation:
Conference: Symposium on Treatment and Storage of High-Level Radioactive Wastes Radioactive Wastes, Vienna (Austria), 8-12 Oct 1962; Other Information: 14 refs., 5 tabs., 6 figs.; Related Information: In: Treatment and Storage of High-Level Radioactive Wastes. Proceedings of the Symposium on Treatment and Storage of High-Level Radioactive Wastes| 686 p.
Subject:
12 MANAGEMENT OF RADIOACTIVE WASTES, AND NON-RADIOACTIVE WASTES FROM NUCLEAR FACILITIES; ADSORPTION; CEILINGS; EVAPORATION; FIELD TESTS; HIGH-LEVEL RADIOACTIVE WASTES; LIQUID WASTES; MINES; MONOCRYSTALS; RADIATION DOSES; RADIOACTIVE WASTE DISPOSAL; RADIOLYSIS; SALT DEPOSITS; SALTS; SOLID WASTES; THERMAL CONDUCTIVITY; UNDERGROUND DISPOSAL
OSTI ID:
22182114
Research Organizations:
International Atomic Energy Agency, Vienna (Austria)
Country of Origin:
IAEA
Language:
English
Other Identifying Numbers:
Other: ISSN 0074-1884; TRN: XA13M3575006613
Submitting Site:
INIS
Size:
page(s) 153-173
Announcement Date:
Jan 23, 2014

Citation Formats

Bradshaw, R. L., Boegly, Jr., W. J., Empson, F. M., Kubota, H., Parker, F. L., Perona, J. J., and Struxness, E. G. Ultimate Storage of High-Level Waste Solids and Liquids in Salt Formations; Stockage Definitif de Dechets Solides et Liquides de Haute Activite dans des Formations Salines; 041e 041a 041e 041d 0427 0410 0422 0415 041b 042c 041d 041e 0415 0425 0420 0410 041d 0415 041d 0418 0415 0422 0412 0415 0420 0414 042b 0425 0418 0416 0418 0414 041a 0418 0425 0412 042b 0421 041e 041a 041e 0410 041a 0422 0418 0412 041d 042b 0425 041e 0422 0425 041e 0414 041e 0412 0412 0421 041e 041b 042f 041d 042b 0425 041e 0411 0420 0410 0417 041e 0412 0410 041d 0418 042f 0425 ; Almacenamiento Definitivo de Desechos Solidos y Liquidos de Elevada Radiactividad En Formaciones de Rocas Salinas. IAEA: N. p., 1963. Web.
Bradshaw, R. L., Boegly, Jr., W. J., Empson, F. M., Kubota, H., Parker, F. L., Perona, J. J., & Struxness, E. G. Ultimate Storage of High-Level Waste Solids and Liquids in Salt Formations; Stockage Definitif de Dechets Solides et Liquides de Haute Activite dans des Formations Salines; 041e 041a 041e 041d 0427 0410 0422 0415 041b 042c 041d 041e 0415 0425 0420 0410 041d 0415 041d 0418 0415 0422 0412 0415 0420 0414 042b 0425 0418 0416 0418 0414 041a 0418 0425 0412 042b 0421 041e 041a 041e 0410 041a 0422 0418 0412 041d 042b 0425 041e 0422 0425 041e 0414 041e 0412 0412 0421 041e 041b 042f 041d 042b 0425 041e 0411 0420 0410 0417 041e 0412 0410 041d 0418 042f 0425 ; Almacenamiento Definitivo de Desechos Solidos y Liquidos de Elevada Radiactividad En Formaciones de Rocas Salinas. IAEA.
Bradshaw, R. L., Boegly, Jr., W. J., Empson, F. M., Kubota, H., Parker, F. L., Perona, J. J., and Struxness, E. G. 1963. "Ultimate Storage of High-Level Waste Solids and Liquids in Salt Formations; Stockage Definitif de Dechets Solides et Liquides de Haute Activite dans des Formations Salines; 041e 041a 041e 041d 0427 0410 0422 0415 041b 042c 041d 041e 0415 0425 0420 0410 041d 0415 041d 0418 0415 0422 0412 0415 0420 0414 042b 0425 0418 0416 0418 0414 041a 0418 0425 0412 042b 0421 041e 041a 041e 0410 041a 0422 0418 0412 041d 042b 0425 041e 0422 0425 041e 0414 041e 0412 0412 0421 041e 041b 042f 041d 042b 0425 041e 0411 0420 0410 0417 041e 0412 0410 041d 0418 042f 0425 ; Almacenamiento Definitivo de Desechos Solidos y Liquidos de Elevada Radiactividad En Formaciones de Rocas Salinas." IAEA.
@misc{etde_22182114,
title = {Ultimate Storage of High-Level Waste Solids and Liquids in Salt Formations; Stockage Definitif de Dechets Solides et Liquides de Haute Activite dans des Formations Salines; 041e 041a 041e 041d 0427 0410 0422 0415 041b 042c 041d 041e 0415 0425 0420 0410 041d 0415 041d 0418 0415 0422 0412 0415 0420 0414 042b 0425 0418 0416 0418 0414 041a 0418 0425 0412 042b 0421 041e 041a 041e 0410 041a 0422 0418 0412 041d 042b 0425 041e 0422 0425 041e 0414 041e 0412 0412 0421 041e 041b 042f 041d 042b 0425 041e 0411 0420 0410 0417 041e 0412 0410 041d 0418 042f 0425 ; Almacenamiento Definitivo de Desechos Solidos y Liquidos de Elevada Radiactividad En Formaciones de Rocas Salinas}
author = {Bradshaw, R. L., Boegly, Jr., W. J., Empson, F. M., Kubota, H., Parker, F. L., Perona, J. J., and Struxness, E. G.}
abstractNote = {Salt formations offer an attractive site for the ultimate storage of high-level liquid and solid wastes. Salt formations are impermeable, have good structural strength and good thermal conductivity. Laboratory experiments and field tests in a Kansas mine have shown that: (1) the thermal conductivity and diffusivity of impure rock salt in situ (0.011 cal/cm/sec/ Degree-Sign C and 0.026 cm{sup 2}/sec at a peak salt temperature of 60 Degree-Sign C) are within 10% to 20% of the laboratory values for single crystals; (2) elevating the temperature of 3000 gal (US) of waste in a 7 Vulgar-Fraction-One-Half -ft square cavity of 65 Degree-Sign C did not upset the structural stability of the mine room, even though the floor-to-ceiling dimensions decreased by 1/2 in at a distance of 5 ft from the cavity; (3) evaporation of solution with subsequent condensation on the walls produces some alteration of the cavity; (4) adsorption of the waste solution on to crushed salt appears to retard both cavity alteration and the production of radiolytic decomposition gases; (5) radiation doses to be expected in an actual disposal operation will not be great enough to significantly affect the structural stability of the rooms. The major remaining uncertainty is the effect on structural stability of elevating the temperature of large areas of a mine. A theoretical and experimental investigation of this problem is currently under way. Temperature-rise calculations have been performed for the storage of wastes from a 6-t/d fuel-processing plant. For liquids the waste was assumed to be adsorbed on to granular salt in rooms with recessed floors. The net mine area required to limit the waste-temperature rise to 70 Degree-Sign C varied from 34 acres per year for 120-day- old wastes to 5 acres per year for 30 -yr old wastes. If the wastes are stored in solid form above the mine floor, the acreage requirements are reduced by a factor of 2.3. For cylindrical vessels stored in holes in the mine floor, calculations, based on an infinite array of line sources, showed that, in general, for wastes cooled longer than three years the space requirements are the same as for solids above the floor. Current studies are primarily concerned with the disposal of packaged solids and will culminate with a demonstration in a salt mine, probably during 1965. (author) [French] Les formations salines presentent beaucoup d'interet pour le stockage definitif de dechets liquides et solides de haute activite. Elles sont impermeables, elles sont resistantes et elles offrent une bonne conductibilite thermique. Des experiences en laboratoire et des essais dans une mine du Kansas ont montre que: a) les valeurs de la conductibilite thermique et du coefficient de diffusion de la roche saline impure in situ (0.011 cal/cm. s. Degree-Sign C et 0,026 cm{sup 2}/s pour une temperature de pointe du sel de 60 Degree-Sign C) ne representent que de 10 a 20% des valeurs mesurees en laboratoire pour des monocristaux; b) le fait de porter a 65 Degree-Sign C la temperature d'un volume d'enviroo 12 000 l de dechets places dans une cavite carree de 2,25 m de cote n'a pas compromis la stabilite de la chambre de mine, bien que la distance entre le sol et le plafond ait diminue de 1,25 cm a 1,50 m de la cavite; c) l'evaporation de la solution suivie d'une condensation sur les parois provoque certaines alterations de la cavite; d) l'adsorption d'une solution de dechets par du sel ecrase retarde a la fois l'alteration de la cavite et la production de gaz provenant de la decomposition radiolytique; e) les doses de rayonnement auxquelles ilfaut s'attendre dans une operation reelle d'elimination de dechets ne sera pas suffisamment grande pour affecter sensiblement la stabilite des chambres de mine. Le point principal sur lequel il subsiste encore des doutes est l'influence sur la stabilite de la mine d'une elevation de la temperature de grandes surfaces. Des recherches.theoriques et experimentales sur ce point sont en cours. Des calculs d'elevation de temperature ont ete faits pour le stockage de dechets provenant d'une usine de traitement de combustible irradie traitant 6 t par jour. Pour ce qui est des liquides, on suppose qu'ils seront adsorbes par le sel granulaire formant le fond surbaisse des cavites. Pour limiter l'elevation de temperature des dechets a 70 Degree-Sign C, la surface nette de la mine doit varier de 13 hectares par an pour des dechets vieux de 120 jours a 2 hectares par an pour des dechets vieux de 30 ans. Si les dechets sont emmagasines sous forme solide sur le sol de la mine, on pourra diviser les surfaces ci-dessus par 2,3. Si on stocke des recipients cylindriques dans des trous creuses dans le sol de la mine, des calculs fondes sur une disposition lineaire infinie des sources montrent que pour des dechets desactives depuis plus de trois ans la surface necessaire sera en general la meme que pour des solides disposes sur le sol. Les etudes en cours portent essentiellement sur l'elimination de dechets solides emballes et se termineront par une demonstration dans une mine de sel, probablement au cours de 1965. (author) [Spanish] Las formaciones de rocas salinas se prestan para el almacenamiento definitivo de desechos liquidos y solidos de elevada radiactividad. Son impermeables, poseen una resistencia mecanica satisfactoria y son buenos conductores del calor. Los experimentos de laboratorio y los ensayos en el terreno realizados en una mina del Estado de Kansas han demostrado que: a) la conductividad termica y el coeficiente de difusion de la sal gema impura in situ (0,011 cal/cm.s. Degree-Sign C y 0,026 cm{sup 2}/s, respectivamente, para una temperatura maxima de la sal de 60 Degree-Sign C) se diferencian en menos de 10 a 20% de los valores de laboratorio correspondientes a monocristales b) al elevar hasta 65 Degree-Sign C la temperatura de 3000 gal (EE.UU) de desechos evacuados en una cavidad de 7 Vulgar-Fraction-One-Half pies cuadrados de planta, no se altero la estabilidad estructural de la camara de la mina, si bien la altura libre entre el piso y el techo disminuyo en 1/2 pulg, a una distancia de 5 pies de la cavidad; c) la evaporacion de la solucion, con la consiguiente condensacion sobre las paredes, produce cierta alteracion de la cavidad; d) la adsorcion de la solucion de desechos en la sal triturada retarda al parecer tanto la alteracion de la cavidad como la formacion de gases por descomposicion radiolitica; e) las dosis de radiacion que cabe esperar durante una operacion de evacuacion efectiva no seran bastante elevadas como para afectar en forma apreciable la estabilidad estructural de las camaras. El principal factor de incertidumbre es el efecto de una elevacion de temperatura en grandes superficies de una mina sobre su estabilidad estructural. Este problema se esta estudiando actualmente teorica y experimentalmente. Por otra parte, se ha calculado el ascenso de temperatura que produciria el almacenamiento de los desechos procedentes de una planta de tratamiento de combustible de 6 t de capacidad diaria. En el caso de los liquidos, se supuso que los desechos seran absorbides por rocas salinas de estructura granular, en camaras con depresiones en los pisos. La superficie neta de mina necesaria para limitar a 70 Degree-Sign C el ascenso de temperatura de los desechos varia entre 34 acres/ano para los desechos de 120 dias, y 5 acres/ano para los desechos de 30 dias. Si los desechos se depositan en forma de solidos sobre el piso de la mina, la superficie necesaria se reduce 2,3 veces. En el caso de recipientes cilindricos almacenados en cavidades practicadas en el piso de la mina, los calculos basados en una disposicion de las fuentes en hileras infinitas demuestra que, en general, el espacio necesario para desechos ''enfriados'' durante mas de tres anos es igual que para los solides colocados sobre el piso. Los estudios actualmente en curso versan principalmente sobre la evacuacion de solidos envasados y, como culminacion de los mismos, se proyecta realizar en 1965 una demostracion en una mina de sal. (author) [Russian] Soljanye obrazovanija predstavljajut soboju vygodnoe mesto dlja okonchatel'nogo hranenija zhidkih i tverdyh othodov vysokogo urovnja aktivnosti. Soljanye obrazovanija nepronicaemy obladajut horoshej strukturnoj prochnost'ju i horoshej teploprovodnost'ju. Laboratornye opyty i polevye ispytanija na odnoj kanzasskoj soljanoj razrabotke pokazali chto: 1) teploprovodnost' i kojefficient diffuzii neochishhenoj kamecnoj soli v zalezhah (0,011 kal/si sek-grad 0,026 cm{sup 2}/sek pri najvysshej temperature soli v 60 Degree-Sign C) sootvetstvujut laboratornym znachenijam dlja monokristallov s tochnost'ju 10 - 20%; 2) uvelichenie temperatury othodov v kolichestve 11 340 l, pomeshhennyh v uglublenii ploshhad'ju 0,7 m{sup 2}, do 65 Degree-Sign C ne narushilo strukturnoj ustojchivosti shahty, hotja na rasstojanii pjati futov ot nishhi vysota ot pola do potolka umen'shilas' na pod- dkjma; 3) isparenie rastvora s posledujushhej kondensaciej na stenkah vyzyvaet nekotoroe narushenie struktury nishi; 4) adsorbcija sbrosnogo rastvora razmel'chennoj sol'ju, po-vidimomu, prepjatstvuet kak izmeneniju struktury nishi, tak i pojavleniju gazov, obrazujushhihsja v rezul'tate radiolijea; 5) dozy radiacii, kotorye mozhno ozhidat' pri operacijah po udaleniju real'nyh othodov, ne budut nastol'ko bol'shimi, chtoby narushit' strukturnuju prochnost' shahty. Glavnaja neuverennost' ostaetsja v otnoshenii vozdejstvija povyshenija temperatury na strukturnuju prochnost' na bol'shoj ploshhadi razrabotki. V nastojashhee vremja proizvodjatsja kak teoreticheskie, tak i jeksperimental'nye issledovanija jetoj problemy. Povyshenie temperatury bylo rasschitano dlja hranenija othodov, poluchajushhihsja na ustanovke po pererabotke teplovydeljajushhih jelementov proizvoditel'nost'ju v 6 t/sutki. Predpolagalos' sorbirovat' zhidkie othody zernistoj sol'ju v shahtah s uglublennym polom. Chtoby ogranichit' temperaturu othodov 70 Degree-Sign C, jeffektivnaja ploshhad' shahty dolzhna sostavljat' ot 34 akrov v god dlja othodov, vyderzhannyh v techenie 120 dnej, do 5 akrov v god dlja othodov, vyderzhannyh v techenie 30 let. V sluchae hranenija othodov v tverdom vide nad polom shahty neobhodimaja ploshhad' sokrashhaetsja v 2,3 raza. Dlja cilindricheskih emkostej,v sluchae ih hranenija v otverstijah v polu razrabotki, neobhodimoe prostranstvo ostaetsja takim zhe, kak pri hranenii tverdyh othodov nad polom. Proizvodimye v nastojashhee vremja issledovanija v pervuju ochered' kasajutsja udalenija upakovannyh tverdyh othodov. Verojatno v techenie 1965 goda budet postavlen opyt v nastojashhej soljanoj razrabotke. (author)}
place = {IAEA}
year = {1963}
month = {Feb}
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