Machbarkeitsstudie: Gammaspektrometrie von hochaktiven Abfalltrommeln

Umfang:

Die zukünftige „CIGEO“-Anlage, die von der französischen Nuklearabfallbehörde verwaltet wird, ist für die Endlagerung von langlebigen mittel- und hochaktiven Abfällen konzipiert.
Nach dem Bau werden die nuklearen Abfälle aus der gesamten französischen Industrie in diese Anlage verbracht werden.
Einige Fässer werden einem vollständigen Charakterisierungsprozess unterzogen, bei dem verschiedene Qualitäts- und Sicherheitsprüfungen durchgeführt werden.
Es werden etwa 150 Trommeltypen mit etwa 200 verschiedenen Radionukliden erwartet.

Die für die Spektrometrie erforderliche Stellfläche muss genau bestimmt werden.
- Große Betonwände sind für den Strahlenschutz zwingend erforderlich, was die Kosten für zivile Arbeiten für die zukünftige Anlage erheblich erhöht.
- Die Raumoptimierung und Prognose ist in diesem Projekt von entscheidender Bedeutung.
Messbereich: von mittelgradigen Abfällen (ILW) bis hochgradigen Abfällen (HLW), bis zu 10¹⁵ Bq bei ¹³⁷Cs, ohne Detektorsättigung.
- Sicherstellen, dass das Aktivitätsniveau der Abfälle in dem von der Genehmigung des Lagers zugelassenen Bereich bleibt.
- Die Tätigkeit ist bei der Nationalen Agentur für radioaktive Abfälle anzumelden, um Kosten und Szenarien zu prognostizieren.
Der Abschlussbericht der Studie soll innerhalb von zwei Monaten vorgelegt werden.

Aus der Liste von etwa 150 Trommeltypen wurden 12 "begrenzende" Geometrien definiert, wobei die Vielfalt in Bezug auf die Art der Trommel berücksichtigt wurde:
- Zusammensetzung und Dichte.
- Abschirmung.
- Internes Volumen und Form.
Es wurden parametrische Studien mit MCNP-Berechnungscode durchgeführt.
- Für jede Begrenzungsgeometrie wird eine Berechnung pro emittierendem Radionuklid durchgeführt.
- Die Automatisierung der Berechnungen ermöglichte es etwa 600 Berechnungen in weniger, als einem Monat durchzuführen.
- Die Untersuchung von bis zu vier Messkonfigurationen in einem Modell ermöglichte eine effiziente Nutzung der zulässigen Berechnungszeit.
- Dieser Ansatz ermöglichte eine große Flexibilität bei der Analyse.
Für die Analyse der Ergebnisse wurde eine spezielle Excel-Tabelle erstellt, mit der der Kunde die Detektorreaktion des gewünschten Fasses "aufbauen" kann, wobei die Ergebnisse übersichtlich dargestellt werden.
Die Messkonfiguration wurde für das am meisten belastende Fass optimiert, die mit fortschrittlichen MCNP-Berechnungstechniken gemessen werden muss, um die Konvergenz mit hochkollimierten Detektoren zu ermöglichen.

Verringerung der Komplexität des Problems durch das für Planung und Kosten zuständige CANBERRA M&E Team.
Entwicklung eines adaptiven Messsystems mit Garantie der Messfähigkeit für jede erwartete Trommel.
Excel-Tabellenberichte können vom Kunden für die weitere Analyse in den nächsten Projektphasen ohne zusätzliche Kosten wiederverwendet werden.
Die Kostenschätzung für zivile Arbeiten kann auf der Grundlage zuverlässiger Daten durchgeführt werden.
Pünktliche Lieferung des Abschlussberichts trotz des engen Zeitplans dank der Reaktionsfähigkeit der CANBERRA M&E-Experten aus verschiedenen Ländern.