Caractérisation radiologique de caissons de terres fort débit de dose par spectrométrie gamma ISOCS

PORTÉE

• Le réservoir W-1A du laboratoire national Oak Ridge (ORNL) a collecté les déchets de trois installations analytiques à haut niveau de radiation entre 1951 et 1986. Un panache de contamination des eaux souterraines contenant du césium 137, des transuraniens, de l'uranium et d'autres isotopes émane du sol contaminé entourant le réservoir. URSıCH2M Hill Oak Ridge (UCOR) était l'entreprise de gestion environnementale du DOE chargée de l'enlèvement de la citerne et des sols contaminés environnants en vertu de la loi CERCLA.
• Environ 1 000 mètres cubes de sols contaminés et de déchets associés ont été placés dans des caisses B-25 blindées au plomb pour être évacués comme déchets de faible activité vers le site de sécurité nationale du Nevada (NNSS). Chaque boîte devait être caractérisée radiologiquement pour répondre aux critères d'acceptation des déchets NNSS.

Principaux pilotes :

• Les radionucléides transuraniens doivent être certifiés <100 nCi/g pour répondre aux critères d'acceptation des déchets NNSS.
• Déclarer tous les nucléides dont les concentrations d'activité sont supérieures à 1 % des seuils d'intervention du tableau E-1.
• Signaler tous les nucléides qui contribuent à 99 % de l'activité totale.
• Mesures du débit de dose requises pour la quantification du Cs-137.
• Quantifier Am-241 et maintenir le MDC <16 nCi/g en présence de Cs-137 élevé.
• L'échantillonnage n'est pas pratique en raison des débits de dose élevés et des restrictions de temps/budget.
• Analyse en temps réel requise pour guider l'excavation du réservoir.

Solution CANBERRA™ :

• La spectrométrie gamma In Situ ISOCS a été choisi pour quantifier directement la radioactivité dans chaque boîte de B-25, accélérer l'achèvement du projet, minimiser les risques de sécurité liés au contact direct du personnel avec le sol contaminé et réduire les coûts du projet en éliminant la préparation des échantillons et les frais d'expédition hors site.
• Deux détecteurs de germanium de faible énergie (LEGe) ont été montés dans une géométrie fixe pour des mesures de spectrométrie à haute résolution au-dessus de chaque boîte. Les spectres gamma ont été collectés des LEGes à l'aide d'analyseurs multicanaux numériques Lynx à haut rendement.
• Quatre sondes de débit de dose gamma CANBERRA STTC ont été montées à 1 m de la face de chaque boîte. Les sorties des six détecteurs ont été diffusées sans fil vers un PC portable à distance pour minimiser les expositions aux radiations du personnel du projet.
• Un couvercle de boîte Low-Z a été conçu, construit et installé temporairement sur les boîtes pour permettre la mesure directe des rayons gamma de l'Am-241.

Réalisations

• 316 boîtes B25 ont été mesurées sur six mois. Le rendement de mesure était jusqu'à huit boîtes par jour.
• 309 boîtes B25 ont été expédiées au NNSS pour élimination. Sur la base des mesures NDA, un total de 8 Ci de ²⁴¹Am et 286 Ci de ¹³⁷Cs ont été retirés du site.
• Les temps de traitement de l'analyse non destructive étaient généralement d'une heure.
• Le réservoir de 4 000 gallons a été excavé, coupé, emballé dans des boîtes et mesuré avec du NDA. D'autres déchets générés par le projet, notamment des déchets secs actifs, du béton et des métaux, ont également été caractérisés.
• Des mesures ont été effectuées sur une plage étendue de conditions environnementales, y compris la chaleur élevée, la pluie et la neige.
• Les débits de dose cumulatifs au personnel du projet ont été maintenus très faibles.

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