Schnelles Freimeßverfahren für alpha-aktive Nuklide in Bauschutt durch Direktmessung von großflächigen dünnen Meßpräparaten - Automatisierung des Verfahrens -

Beim Abriß von Nuklearanlagen fallen große Mengen Bauschutt an, die mit Radionukliden kontaminiert sein können. Da diese Kontaminationen häufig nahe der Freigabewerte liegen, ist für die Entscheidung, ob das Material als radioaktiver Abfall behandelt werden muß oder freigegeben werden kann, eine schnelle und exakte Meßmethode notwendig. Eine direkte Messung der a-aktiven Nuklide im stehenden Gebäude ist auf Grund der geringen Reichweite der a-Strahlung und ihrer Absorption im Beton nicht möglich. Die übliche chemische Analyse der a-aktiven Nuklide ist sehr arbeits- und zeitaufwendig und somit ungeeignet.
Im Rahmen dieses Projektes wurde die Methode der direkten a-Spektrometrie nach nur mechanischer Präparation des Betons bis zur technischen Anwendungsreife weiterentwickelt. In einem aus zwei Schritten bestehenden Zerkleinerungsprozeß wurden Suspensionen mit mittleren Partikeldurchmessern von 0,5 µm hergestellt. Die Meßproben mit einem Durchmesser von 20 cm und Schichtdicken zwischen 1 und 2,5 µm wurden durch Sprühen auf die Probenträger und anschließendes Trocknen hergestellt. Für die Stabilität der Suspensionen wurden Peptisatoren und Tenside getestet, die agglomeratfreie Suspensionen und damit gleichmäßige Schichten garantieren. Die Spektren dieser Proben wurden in einer Gitterionisationskammer (GIK) aufgenommen. Es wurden Untersuchungen zur Verringerung des Nulleffektes der GIK durchgeführt, um die Nachweisgrenze der Methode zu verringern. Die Spektrenauswertung erfolgte durch Peakfitting mit einer der Peakform angepaßten kombinierten Gaußschen und exponentiellen Funktion. Eine zweite Methode zur Spektrenanalyse ist das verbesserte Programm WINKRUM, basierend auf Strahlungstransportberechnungen. Dieses Modell berücksichtigt Partikelgrößenverteilung und Packungsdichte, spezifische Dichte, Schichtdicke, Parameter der GIK und die Energie der Actiniden.
Mit dieser Direktmessung dünner Meßproben können a-aktive Nuklide bis zu einer Nachweisgrenze von 0,005 bis 0,02 Bq/g (abhängig von der a-Energie) in Multielementspektren innerhalb von 28 h bestimmt werden.

Fördernde Institution
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
53170 Bonn

BMBF 02S 7768 6