Das Forschungszentrum Jülich - d-nb, Archivserver DEPOSIT.D-NB ...

und b) thermodynamische Eigenschaften der Elemente/Verbindungen während des Reaktorbetriebs
und der Abfallbehandlung.
Die Bewertung der zerstörungsfreien und zerstörenden Methoden zur Charakterisierung radioaktiver
Abfälle (Meilenstein 2008) ist zu mehr als 50% abgeschlossen. Folgende Empfehlungen lassen sich
bisher festhalten: Die Qualitätssicherung allein durch die eingeführten zerstörungsfreien
Messverfahren ist nicht zufriedenstellend. Im Vergleich zum bekannten Segmentierten Gamma-
Scanning bietet das Transmissionkorrigierte Segmentierte Gamma-Scanning mit Swivel- bzw. Winkel-
Scanning eine deutliche Verbesserung. Daher sind die Weiterentwicklung, Optimierung und
Anwendung dieser Verfahren in Verbindung mit der passiven (und aktiven) Neutronen-Messung für
die routinemäßige Charakterisierung von radioaktiven Abfällen zu empfehlen. Zusätzlich sollen
Simulationsrechnungen zu einer Verbesserung der Analyse der Rohdaten und der Berechnung der
Aktivität führen. Insbesondere fehlt es bisher noch an der Hard- und Softwareumsetzung der neuen
Verfahren für den qualifizierten Routineneinsatz.
Bei den zerstörenden Verfahren wurden durch verschiedene Institutionen eine ganze Reihe von
Aufschluss-, Trenn- und Messverfahren für die Bestimmung von reinen Beta- und Alpha-Strahlern
entwickelt und erprobt. Die Trenn- und Messverfahren für die Bestimmung einiger langlebiger Beta-
Strahler müssen aber noch optimiert bzw. weiterentwickelt werden. Zur Validierung der zerstörenden
Verfahren fehlt es insbesondere an primären Referenzproben aus z. B. Beton, Stahl, Kunststoff und
Zellulose. Eine Standardisierung der Verfahren zumindest auf nationaler Ebene wäre wünschenswert.
Zur Auswertung gamma-spektrometrischer In-situ-Freimessungen an Gebäudestrukturen wurde
eine Software entwickelt. Kernstück des Auswertetools ist ein numerisches Simulationsprogramm, mit
dem die Photo-Peak-Efficiency eines kollimierten oder unkollimierten Germanium-Detektors für
typische Freimessgeometrien ermittelt wird. Damit wird der Nachweis geführt, dass die Kontamination
der Raumwände bzw. die eingedrungene Aktivität unterhalb der in der Strahlenschutzverordnung
festgelegten Grenzwerte liegt. Das Auswertetool soll bei anstehenden Rückbauprojekten des FZJ
eingesetzt werden.
Die Entsorgung von radioaktiv kontaminiertem Graphit aus dem Rückbau kerntechnischer Anlagen ist
kostenintensiv. Eine Verbrennung ist wegen der Emission von radioaktivem Kohlenstoff-14
problematisch. Ein vom ISR entwickeltes neues thermisches Verfahren unter Luftausschluss
ermöglicht jetzt die Abtrennung des Radiokohlenstoffs von der Masse des Kohlenstoffs. Bisher
wurden Trennfaktoren von 40:1 erzielt, allerdings nur bei kleinen Mengen, während die Trennfaktoren
bei Abtrennung größerer Radiokohlenstoffmengen auf 2:1 sinken. An der Prozessoptimierung wird
gearbeitet. Das Verfahren wurde zum Patent angemeldet.
Für die langfristige Zwischenlagerung radioaktiver Abfälle müssen die Behälter zuverlässig gegen
Korrosion geschützt werden. Die heute üblichen Schutzlacke sind spröde und neigen bei
Stoßbelastung zu Rissbildung. Als Alternative werden im ISR jetzt hochelastische Polysiloxane aus
der Gruppe der polymeren Siliconverbindungen untersucht. Im Rahmen von Screeningtests konnten
einige Polysiloxane identifiziert werden, die die an sich gegenläufigen Anforderungen nach Haftung
einerseits und Spritzbarkeit andererseits erfüllen. Im weiteren Verlauf müssen jetzt noch Additive
gefunden werden, mit denen der erforderliche Korrosionsschutz trotz der hohen
Wasserdampfdurchlässigkeit der Polysiloxane erreicht wird.
Im Rahmen des Experimental-Programms für den Einschluss von Radioaktivität mittels
Plasmaverfahren wurden mit einer Lichtbogen-Plasma-Anlage der RWTH Aachen unter Zugabe von
Glasbildnern Plasmaprodukte erzeugt und analysiert. Sie sind in ihrer Zusammensetzung vergleichbar
mit natürlichen vorkommenden Obsidianen. Abhängig von der Abfallzusammensetzung konnten 10fache
Volumenreduktionen erreicht werden.
Als unerwartet problematisch erwies sich dabei die Behandlung von Mischabfällen mit hohem
organischen Anteil, die insbesondere in Gegenwart von Bauschutt zur Carbidbildung führte.
Entsprechende Produkte zerfielen innerhalb kurzer Zeit durch Reaktion mit Luftfeuchtigkeit zu
Pulvern. Der Einsatz der Plasmatechnologie in der nuklearen Abfallbehandlung setzt daher entweder
eine gründliche Vorsortierung oder eine vorherige Verbrennung der Rohabfälle zu Aschen voraus. Für
weitere Untersuchungen zur thermischen Komprimierung von Aschen benötigt man eine
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