Stillegung und Rückbau: Direktmessung alpha-aktiver Nuklide in Bauschutt zur Freigabeentscheidung, Schlußbericht zum Fördervorhaben 02 S 7655 und 02S7655A, Laufzeit: 01.05.1996 bis 31.10.1998

Beim Abriß von Nuklearanlagen fallen große Mengen Bauschutt an, die mit Radionukliden kontaminiert sein können. Da diese Kontaminationen häufig nahe der Freigrenze liegen, ist für die Entscheidung, ob das Material als radioaktiver Abfall behandelt werden muß oder freigegeben werden kann, eine schnelle und exakte Methode notwendig. Die Bestimmung der ( - und $ - Aktivivtät ist mit in-situ Messungen möglich. Eine direkte Messung der " - aktiven Nuklide im stehenden Gebäude ist auf Grund der geringen Reichweite der " -Strahlung und ihrer Absorption im Beton nicht möglich. Die übliche chemische Analyse der " - aktiven Nuklide ist sehr zeitaufwendig.
Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Methode der direkten " - Spektrometrie nach nur mechanischer Präparation des Betons entwickelt. In einem aus zwei Schritten bestehendem Zerkleinerungsprozeß wurden Suspensionen mit mittleren Partikeldurchmessern von 0,5 µm erhalten. Die Meßproben mit einem Durchmesser von 20 cm und Schichtdicken zwischen 0,6 und 5 µm wurden durch Gießen oder Sprühen auf die Probenträger und anschließendes Trocknen hergestellt. Die Spektren dieser Proben wurden in einer Gitterionisationskammer aufgenommen. Durch die Verwendung von Standardbeton mit dotierten Actiniden konnten die Selbstabsorption der " - Strahlung und die Peakform in Abhängigkeit der Schichtdicke ermittelt werden. Unbekannte Betonproben gleicher Geometrie konnten mit Hilfe dieser ermittelten Peakform entfaltet werden.
Das für diese Arbeit entwickelte Programm WINKRUM basiert auf einem geometrischen Modell für Partikelgröße, Partikelverteilung und Packungsdichte. Mit Strahlungstransportberechnungen können Spektren simuliert werden, die ebenfalls eine Peakentfaltung von Multielementspektren ermöglichen.
Mit dieser Direktmessung dünner Meßproben können " - aktive Nuklide bis zu 0,02 Bq/g in Multielementspektren innerhalb von 30 h bestimmt werden.