Umfang

Der Tank W-1A im Oak Ridge National Laboratory (ORNL) sammelte zwischen 1951 und 1986 Abfälle aus drei Analyseeinrichtungen mit hohem Strahlungswert. Von dem kontaminierten Boden in der Umgebung des Tanks ging eine Grundwasserverseuchung mit Cs-137, Transuranen, Uran und anderen Isotopen aus. Die Gesellschaft URSıCH2M Hill Oak Ridge (UCOR) war der Auftragnehmer des DOE für das Umweltmanagement, der für die Beseitigung des Tanks und der umliegenden kontaminierten Böden gemäß CERCLA verantwortlich war.
Schätzungsweise 1000 Kubikmeter kontaminierte Böden und damit verbundene Abfälle wurden in bleigeschützten B-25-Boxen zur Entsorgung als schwachaktive Abfälle in die Nevada National Security Site (NNSS) gebracht. Sämtliche Boxen mussten radiologisch charakterisiert werden, um die NNSS-Abfallannahmekriterien zu erfüllen.

Schlüsselfaktoren:

Transuranische Radionuklide müssen zertifiziert sein < 100 nCi/g, um die NNSS-Abfallannahmekriterien zu erfüllen.
Meldung aller Nuklide mit Aktivitätskonzentrationen > 1 % der Tabelle E-1-Aktionswerte.
Meldung aller Nuklide, die zu 99 % der Gesamtaktivität beitragen.
Für die Quantifizierung von Cs-137 waren Messungen der Dosisleistung erforderlich.
Quantifizierung von Am-241 und Beibehaltung von MDC < 16 nCi/g in Gegenwart von hohem Cs-137.
Die Probenahme ist aufgrund hoher Dosisleistungen und Zeit-/Budgetbeschränkungen nicht praktikabel.
Eine Echtzeitanalyse ist zur Steuerung des Tankaushubs erforderlich.

Die Wahl fiel auf die In-situ-Gammaspektroskopie von ISOCS, um eine direkte Quantifizierung der Radioaktivität in jeder B-25-Box zu erhalten, den Projektabschluss zu beschleunigen, die Sicherheitsrisiken durch den direkten Kontakt des Personals mit dem kontaminierten Boden zu verringern und die Projektkosten zu senken, da die Kosten für die Probenvorbereitung und den Transport außerhalb des Standorts entfallen.
Zwei Niedrigenergie-Germanium-Detektoren (LEGe) wurden in einer festen Geometrie für hochauflösende Spektroskopie-Messungen über jeder Box montiert. Die Gammaspektren wurden von den LEGe-Anlagen mit digitalen Mehrkanal-Analysatoren von Lynx mit hohem Durchsatz erfasst.
Vier CANBERRA STTC-Gammadosisleistungssonden wurden in 1 m Entfernung von der Vorderseite jeder Box montiert. Die Ergebnisse aller sechs Detektoren wurden über Funk an einen ferngesteuerten Laptop-PC übertragen, um die Strahlenbelastung der Projektmitarbeiter zu minimieren.
Es wurde ein Low-Z-Boxendeckel entworfen, konstruiert und vorübergehend auf den Boxen installiert, mit dem eine direkte Gamma-Messung von Am-241 ermöglicht wurde.

In sechs Monaten wurden 316 B25-Boxen gemessen. Der Messdurchsatz betrug bis zu acht Boxen pro Tag.
309 B25-Boxen wurden zur Entsorgung an NNSS übergeben. Auf der Grundlage der NDA-Messungen wurden insgesamt 8 Ci von ²⁴¹Am und 286 Ci von ¹³⁷Cs vom Standort entfernt.
Die Durchlaufzeiten der zerstörungsfreien Analysen betrugen in der Regel 1 Stunde.
Der 4.000-Gallonen-Tank wurde ausgegraben, zerteilt, in Kisten verpackt und mit NDA gemessen. Auch andere im Rahmen des Projekts anfallende Abfälle, darunter trockene aktive Abfälle, Beton und Metalle, wurden charakterisiert.
Die Messungen wurden unter einer Vielzahl von Umweltbedingungen durchgeführt, darunter große Hitze, Regen und Schnee.
Die Gesamtdosisleistung für das Projektpersonal wurde sehr niedrig gehalten.