Tiefenprofiling des HIFAR-Reaktors in ANSTO, Lucas Heights, Australien

Umfang:

HIFAR war Australiens erster Mehrzweck-Forschungsreaktor, ein von 1958 bis 2007 betriebener Druckwasser-Kernreaktor.
Es wurde ein Tiefenprofil des Reaktormantels erstellt, um den künftigen Abbau und die Entsorgung der aktivierten Komponenten zu erleichtern.
ANSTO hat sich für die patentierte TruPro^®-Technologie entschieden, um Kreuzkontaminationen zu vermeiden, da das Bohren weniger invasiv und kontaminierend ist als die Standard-Kernbohrmethode.
ANSTO verfolgte mit diesem Projekt das Ziel, die Charakterisierung der Anlage anhand der patentierten TruPro^®-Technologie von New Millennium Nuclear Technologies International, Inc. (NMNTI) gemeinsam mit den CANBERRA™ Alpha-/Beta-/Gamma-Analysefunktionen durchzuführen, um den Grad der Materialaktivierung zu bewerten und gleichzeitig die Integrität der Anlage zu erhalten.

Zur Wahrung der ALARA-Grundsätze musste die Reaktorhülle charakterisiert werden, um den Grad der Aktivierung in verschiedenen Materialien zu verstehen und vor dem Abbau Aktivitäts-Tiefenprofile zu erstellen.
An drei Stellen wurden Proben aus verschiedenen Zonen der Reaktorhülle entnommen
Die Arbeitsdauer betrug vier Wochen, wobei 100 Proben genommen und analysiert wurden
Es waren Proben aus mehreren verschiedenen Materialien, darunter Stahl, Blei, Graphit, Beton, Bleibeton, Aluminium und Boral, erforderlich
Die Analyseergebnisse mussten am selben Tag vorliegen
Zu den bedenklichen Radionukliden gehörten Ba-133, Co-60, Cs-137, Eu-152, Eu-154, Eu-155 und Zn-65
Gamma-Nachweisgrenzen von < 0,1 Bq/g sollten für alle betroffenen Radionuklide beibehalten werden
Der Arbeitsraum für das Bohren war im HIFAR-Gebäude sehr eingeschränkt

In einem angrenzenden Gebäude wurde ein temporäres Vor-Ort-Analyselabor für die Probenanalyse eingerichtet. Die erforderlichen Messungen umfassten Gammaspektrometrie-, Brutto-Alpha- und Brutto-Beta-Zählungen
Die patentierte TruPro^®-Technologie von NMNTI nahm pulverförmige Proben in 250-ml-Probengläsern auf.
Die TruPro^®-Technologie kann zahlreiche Materialien entnehmen, darunter Beton, Blei, Graphit und Stahl
Für jede Probe wurde die Probennahmetiefe aufgezeichnet
Das CANBERRA-ISOCS-System war die geeignete Wahl für Gamma-Messungen
Für jede Probe wurde ein eigenes ISOCS-Effizienzmodell erstellt, das den Probenstofftyp und die Probendichte, die Probengeometrie und die intrinsische Detektoreffizienz berücksichtigte
Das komplette Gammasystem bestand aus zwei ISOCS-HPGe-Detektoren, einer 25-mm-Bleiabschirmung, InSpector 2000 MCAs und der ISOCS- und Genie 2000-Analysesoftware.
Typische Gamma-Zählzeiten waren 20 Minuten pro Probe
Es wurden Gammaanalysen am selben Tag durchgeführt
Mit dem CANBERRA iSolo-Instrument wurden Brutto-Alpha/Beta-Zählungen an Teilproben durchgeführt

Alle Schichten des HIFAR-Reaktorschildes wurden erfolgreich beprobt
Es wurde an drei verschiedenen Stellen gebohrt. Für alle drei Stellen wurden Tiefenprofile der nachgewiesenen Aktivierungsprodukte erstellt. Alle relevanten Radionuklide wurden nachgewiesen und quantifiziert
Es wurden unterschiedliche Materialschichten beprobt, ohne dass es zu Kreuzkontaminationen kam.
In 20 Arbeitstagen wurden 100 Proben gemessen
Durchsatzrate lag bei bis zu 20 Proben pro Tag
Für sämtliche bedenklichen Radionuklide und für alle Proben wurden die Gammanachweisgrenzen unter 0,1 Bq/g beibehalten.
Alle Gammaanalysen wurden abgeschlossen und dem Kunden am selben Tag der Probenmessung gemeldet
Für alle Proben wurden Brutto-Alpha/Beta-Zählungen durchgeführt
Die patentierte TruPro^®-Technologie war schneller, kostengünstiger und sicherer als herkömmliche Kernbohrungen
Die erfolgreiche gemeinsame Arbeit hat gezeigt, dass die CANBERRA-Lösungen für die Analyse von mit TruPro^® gewonnenen Proben gut geeignet sind.
Die Personaldosis blieb ALARA. Die Kontrolle über radioaktives Material wurde während des gesamten Projekts beibehalten