Schnelles Freimeßverfahren auf alpha-aktive Nuklide

Bei der Freimessung von Bauschutt aus dem Abriß von Nuklearanlagen ist eine direkte Messung der alpha-aktiven Nuklide im stehenden Gebäude auf Grund ihrer geringen Reichweite und ihrer Absorption im Beton nicht möglich. Die im Rahmen von BMBF-Projekten entwickelte Methode der direkten Alpha-Spektrometrie von großflächigen dünnen Meßpräparaten nach nur mechanischer Präparation des Betons ermöglicht eine Bestimmung der Actinide bis zu 0,02Bq/g in Multielementspektren [1,2]. Durch die große Fläche wird eine hohe Impulsrate und durch die dünne Schicht eine geringe Selbstabsorption der Alpha-Strahlung und damit eine gute Auflösung der Spektren erreicht. In einem aus zwei Schritten bestehendem Zerkleinerungsprozeß wurden mittlere Partikeldurchmesser von 0,5µm erreicht. Die Grobzerkleinerung erfolgt mit einem Backenbrecher (reiner Beton) oder mit einer Tischfragmentierungsanlage (Trennung von Beton und Armierungseisen), die Feinzerkleinerung durch Naßmahlen mit Spezialmahlkugeln. Die Meßproben mit einem Durchmesser von 20cm und Schichtdicken zwischen 0,6 und 5µm entstanden durch Sprühen mit einer Zweistoffdüse aus der Betonsuspension auf Probenträger und anschließendes Trocknen. Die Suspensionsstabilität konnte durch verschiedene Peptisatoren erhöht werden. Die Alpha-Spektren der Meßproben wurden in einer Gitterionisationskammer aufgenommen. Durch die Verwendung von Standardbeton mit zugefügten Actiniden konnten die Selbstabsorption der Alpha-Strahlung und die Peakform in Abhängigkeit der Probendicke ermittelt werden. Somit konnten die Spektren unbekannter Betonproben gleicher Geometrie entfaltet werden. Das für diese Arbeit entwickelte Programm WINKRUM basiert auf einem geometrischen Modell für Partikelgröße, Partikelverteilung und Packungsdichte. Mit Strahlungstransportberechnungen [3] können Spektren simuliert werden, die ebenfalls eine Peakentfaltung von Mul-tielementspektren ermöglichen.

Das diesem Bericht zugrundeliegende Vorhaben wurde mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung unter dem Förderkennzeichen 02 S 7768 gefördert. Die Verantwortung für den Inhalt liegt bei den Autoren.

Literatur
[1] Nebelung, C.; Nitsche, H., Henniger, J.
"Stillegung und Rückbau: Direktmessung alpha-aktiver Nuklide in Bauschutt zur Freigabe-entscheidung Schlußbericht" BMBF 02S 7655 /02S7655A, 1999
[2] Nebelung, C.; Henniger, J.
Schlußbericht zum Fördervorhaben BMBF 02 S 7768 in Vorbereitung
[3] Henniger, J.
"AMOS - ein multivalent nutzbares Programmsystem zur Berechnung von Strahlungstrans-portproblemen", Strahlenschutz : Physik und Messtechnik, Band 1, 26. Jahrestagung des Fachverbandes für Strahlenschutz e.V., Karlsruhe, 24.-26. Mai 1994; Verlag TÜV Rhein-land.