Description
Das Abfallkisten-Probensystem WCAS ist ein passiver Neutronenkoinzidenzzähler für die Analyse von schwachradioaktiven Abfällen zur Bestimmung der transuranischen (TRU)-Aktivität kontaminierter fester Abfälle in Kisten von bis zu 1,43 x 1,43 x 1,20 m. Das WCAS-System bietet gleichzeitige passive Neutronenkoinzidenz und hochauflösende Gamma-Isotopenanalyse zur schnellen Charakterisierung von Plutoniumabfällen.
Das WCAS-System basiert auf dem Design des Abfalltrommel-Probensystems (WDAS) von Mirion mit integriertem hochauflösenden Gammastrahlungs-System. Die Ergebnisse einzelner Neutronen- und Gammastrahlungsanalysen werden von der NDA 2000-Software automatisch kombiniert. Da die Analysen im selben System in einer einzigen Probensequenz durchgeführt werden, gibt es keine Verwirrung über die Artikel-ID oder Änderung des Probeninhalts zwischen den Analysen.
Das System ist für den Betrieb als automatisiertes Zählsystem ausgelegt, das Trommelchargen verarbeiten oder in eine Anlagenprozesslinie integriert werden kann. In den folgenden Abschnitten werden die verschiedenen Proben-Subsysteme sowie Hardware und Software beschrieben und die typischen Leistungsmerkmale angegeben.
Zu den Komponenten des Systems gehören der Neutronenzähler mit 3-He-Detektor, Amptek-basierte schnelle Vorverstärker-/Diskriminator-Platinen (Modell JAB-01), Koinzidenz-Elektronik, Computer-Hardware, hochauflösende Gamma-Detektoren, digitale Signalverarbeitung für die Gammastrahlungsanalyse und Anwendungssoftware.
Die WCAS-Abschirmung umfasst einen 4p-Moderator/Schirm mit 20 cm Dicke aus hochdichtem Polyethylen (HDPE) als Messkammer für die Trommeln und Kisten. Der Neutronenschirm stellt eine Probenkammer bereit, die die Auswirkungen externer Neutronenstrahlung minimiert. Bei der Konfiguration ist die Neutronenabschirmung auch wirksam zur Reduzierung der Gammastrahlungs-Hintergrundwerte (entsprechend einem Stahlschild mit einer Dicke von 2,5 cm) und verbessert die Leistung der MGA-Isotopenanalyse bei niedrigen Pu-Massenbelastungen.
Die Software konvertiert die richtige Neutronenkoinzidenzrate in 240Pu effektiv. Die Plutonium-Isotopen-Häufigkeiten werden dann berechnet und zur Umrechnung der gemessenen 240-Pu effektiven Masse in eine Plutoniumgesamtmasse verwendet.
