atw - International Journal for Nuclear Power | 1.2024

Decommissioning and Waste Management
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Gesamtaktivität gemäß
DAkkS [Bq]
Volumen
[ml]
Salzsäurekonzentration
[mol∙l -1 ]
Äquivalentdosis * [22] [µSv∙h -1 ]
je Probenkörper je Flasche
Cobalt-60 29.000 30 0,1 4,2 100,9
Strontium-85 41.500 30 0,5 1,3 31,5
Cäsium-137 37.500 30 0,1 1,4 34,8
Americium-241 103.500 30 1 0,3 6,3
Tab. 3.
Übersicht der ausgewählten und verwendeten Radionuklide und relevanten Eckdaten
* berücksichtigte Faktoren: 1 cm Abstand zur Strahlungsquelle mit 1 cm Luft
Aktivkohlefilter AK 292. Der bauseitige HEPA-Filter
wurde in diesem Modellvorhaben durch einen
speziell für Partikelgrößen < 100 nm geprüften
HEPA-Filter ersetzt. Hier kam der H13-Filter
Absolute 1D der Fa. CAMFIL zum Einsatz. Die
maximale Saugleistung der Deconta beträgt
1.650 m³‧h -1 . Bei Verwendung der Aktivkohlezelle
wurde die Saugleistung auf maximal 1.000 m³‧h -1
reduziert. Sowohl innerhalb der Einhausung als
auch im freien Bereich im Raum R.153a fanden
kontinuierlich Raumluftmessungen statt. Hierfür
wurden jeweils Aerosolsammler aufgestellt,
welche alle 24 h ausgewertet wurden.
5.2 Material und Präparation
Für die Durchführung des Modellvorhabens
kamen metallische Probenkörper (PK) aus austenitischen
und ferritischen Stählen mit unterschiedlichen
Oberflächenbeschichtungen (blank,
verzinkt, oxidiert, lackiert) aus unterschiedlichen
Bereichen der KTE zum Einsatz:
⁃ R200-Deckel (Ferrit mit Dekontlack)
⁃ DC01/ (alt St 1203) (1.0330): Gehopon-Lacke
der Firma Geholit & Wiemer mit folgendem
Aufbau: 1x Grundierung grün E1-613: 50 µm,
1x Haftgrund weiß E1-940: 50 µm, 1x Decklack
RAL 1004 E1-1248: 50 µm
⁃ Einwegbox (verzinktes Blech)
⁃ DC01/ (alt St 1203) (1.0330) verzinkt nach (DIN
EN 10131)
⁃ zugeschnittene Edelstahlbleche
⁃ X2CrNi19-11 (1.4306)
⁃ T170-Deckel (blanker und oxidierter Baustahl)
⁃ DC01/ (alt St 1203) (1.0330)
Die Oberfläche der Probenkörper betrug 100 cm²
(5 cm x 20 cm); die mit radioaktiver Flüssigkeit
benetzte Oberfläche wurde auf 54 cm² (3 cm x
18 cm) abgegrenzt. Die Anzahl der Probenkörper
betrug 80 Stück und setzte sich wie folgt zusammen:
fünf verschiedene Grundsubstrate, kontaminiert
mit vier verschiedenen Radionukliden für
vier Laserabtragversuche. Für die Laserabtragversuche
wurden mit Co-60, Cs-137, Sr-85 und
Am-241 repräsentative Radionuklide ausgewählt.
Mit den genannten Radionukliden ist das Spektrum
von γ-, β- und α-Strahlern abgedeckt. Die Oberfläche
der Probenkörper wurde tropfenweise
mit radioaktiver Flüssigkeit benetzt, welche anschließend
eintrocknete (drop cast method). Bei
einigen ausgewählten radioaktiv-kontaminierten
Probenkörpern sollte ein zusätzliches Überstreichen
mit einem Dekontlack in Form einer
Mischung aus einem 2K-Lack mit der jeweiligen
Radionuklidlösung eine eingeschlossene Kontamination
simulieren.
Als Grundlage für die Bestimmung der Ausgangsaktivität
diente die Nachweisgrenze der Strahlenschutz-Messgeräte
bei annehmbaren Messzeiten.
Mittels Hochrechnung über angenommene Dekontaminationsgrade
und Sicherheitsfaktoren
wurden die Ausgangsaktivitäten ermittelt, die in
Tabelle 3 genannt sind. Das notwendige Volumen
von 30 ml ergab sich aus der experimentell
bestimmten Anzahl und Größe der mittels Pipette
aufzubringenden Tropfen. Die resultierenden Gesamtaktivitäten,
die Salzsäurekonzentration sowie
die resultierende Äquivalentdosis der Radionuklide
sind ebenfalls in Tabelle 3 zusammengefasst.
5.3 Versuchsablauf
Die Versuche erfolgten innerhalb des Zeitraums
vom 20.10. bis zum 11.11.2022. Der Großteil der
radiologischen Messungen für die Auswertung der
Laserabtragversuche erfolgte im Anschluss der
Versuche. Für den Laserabtrag lagen die PK einzeln
fixiert auf dem Arbeitstisch. Während eines Laserabtragprozesses
wurde der Laserarbeitskopf am
unteren Ende des PK mit den Rollen aufgesetzt und
in einer Art Pendelbewegung unidirektional über
den PK gefahren. Die Verfahrgeschwindigkeit
ist unbekannt und wurde vom Bearbeiter vom
sichtbaren Abtragergebnis abhängig variiert.
Die Laser parameter sind in Kapitel 3 aufgeführt.
Abbildung 5 zeigt radioaktiv kontaminierte
Deckelproben eines 200 l – Reststofffasses sowohl
vor als auch nach einer erfolgten Laserdekontamination.
Nach der einmaligen Überfahrt des Laserarbeitskopfes
wurde die bearbeitete Oberfläche
der PK mittels eines CONTAMAT Kontaminationsmonitors
auf noch verbliebene Radioaktivität
untersucht. Details der Messanordnung sowie der
Messgerätespezifikation sind im Folgenden aufgelistet
und beschrieben. Je nach Betrag der erhaltenen
Messergebnisse erfolgte entweder ein
Vol. 69 (2024)