+7 (495) 279-25-16

Системы измерения радиоактивных отходов

Развитие ядерной энергетики, а также мировой процесс конверсии и снятия с эксплуатации ядерных объектов военного назначения привели к образованию значительных количеств радиоактивных отходов и загрязнённых территорий.  В связи с этим перед разработчиками и производителями изделий ядерного приборостроения встала задача создания как средств классификации и измерения отходов, так и систем для дезактивации выводимых из эксплуатации объектов и рекультивации земель. Для этих целей Canberra предлагает: гамма-спектрометрические  системы высокого и низкого разрешения для отбраковки и количественного измерения гамма-излучающих отходов,нейтронные системы для измерения отходов, содержащих делящиеся материалы, и комплексные системы для обеспечения измерений при снятии с эксплуатации, дезактивации и рекультивации. Для измерения сложных отходов могут использоваться комбинированные системы, сочетающие нейтронные и гамма-спектрометрические методы анализа.

Кроме систем, приведённых в этом разделе, для измерения и характеризации отходов могут быть использованы и другие системы, в частности гамма-спектрометрическая система для измерения объектов сложной формы в полевых условиях ISOCS.

Модульный гамма счетчик для ящиков и контейнеров WM-2500

Модульный счётчик предназначен для определения активности гамма-излучателей в контейнерах с отходами большого размера. Гибкость системы обуславливается подвижными стойками, на которые устанавливаются до четырехполупроводниковых детекторов с коллиматорами.

Детекторные стойки, программно- управляемая спектрометрическая электроника и рабочее место оператора с управляющим компьютером может размещены в фургоне или контейнере и оперативно доставлены на место измерения.  Расстояние между стойками и количество задействованных детекторов определяются решаемой задачей.

Например, для измерения отходов в морских транспортных контейнерах используется одна стойка с четырьмя детекторами, которая располагается по борту фургона. Детекторы устанавливаются в стойке таким образом, чтобы они были равномерно распределены по высоте измеряемого контейнера, который подвозится на грузовике. При измерениях стойка с детекторами автоматически передвигается в горизонтальном направлении – так снимается распределение активности по длине контейнера.  Типичное время измерения полноразмерного  контейнера ISO составляет 2-3 часа.

Для контейнеров меньшего размера (типичный случай – ящик размерами 1 х 1х 3 м) система конфигурируется по-другому. В этом случае используются две стойки с двумя детекторами на каждой, устанавливаемые по бокам измеряемого ящика. Ящик устанавливается на измерительную площадку с помощью погрузчика или конвейера. Измерительная площадка может быть снабжена весами. Стойки с детекторами автоматически сканируют ящик по его длине. Типичное время измерения ящика размерами 1 х 1 х 3 м составляет 30 минут, при этом может быть достигнуто значение минимально детектируемой активности 0.01 Бк/кг.

Системы измерения  отходов с низкой активностью Q2 серии WM2100

Система Q2 предназначена для качественного и количественного анализа гамма-излучающих отходов в 200-литровых бочках или других подобных емкостях.

Для анализа сложных смесей радионуклидов система может поставляться в варианте с 3 германиевыми  детекторами. Если сложных смесей не предвидится, то система может поставляться с 3 детекторами NaI (модель WM2100N). В штатном варианте система имеет стальную защиту толщиной 10 см, при необходимости более низкофоновых приложений она может быть увеличена до 15 см. Типичные пределы обнаружения таких гамма-излучателей, как  Cs-137, составляют порядка 110 – 450 Бк на 200-литровую бочку при плотности матрицы 1,7 г/см3 и времени измерения 10 минут.

Сегментная система измерения отходов модели WM2200

Система измерения отходов модели WM2200 обеспечивает количественный анализ как гамма- излучающих продуктов деления и активации, так и трансурановых элементов в отходах низкой плотности. Различные варианты системы могут работать с контейнерами объёмом от 20 до 320 литров и массой до 900 кг. Для повышения точности анализа применяется метод вертикального сканирования  коллимированным германиевым детектором. Также может использоваться денситометрия каждого сегмента с помощью дополнительного внешнего источника. Система обеспечивает следующие пределы обнаружения в бочке объёмом 200 л при времени 30 минут и плотности отходов 0.3 г/см3

  •   Cs-137 – 3700 Бк
  •   Co-60   – 3700 Бк
  •   U-235   – 0.1 г
  •   U-238   – 59 г
  •   Pu-239 – 0.2 г.

Томографический гамма-сканнер WM2900

Томографический гамма-сканнер WM2900 обеспечивает обеспечивает количественный анализ как гамма- излучающих продуктов деления и активации, так и трансурановых элементов в отходах низкой плотности. Различные варианты системы могут работать с контейнерами объёмом от 20 до 340 литров и массой до 1000 кг.

Для повышения точности анализа применяется метод вертикального сканирования  коллимированным германиевым детектором. В качестве детектора могут применяться коаксиальные детекторы большой эффективности или широкополосные детекторы серии BeGe.   Поправка на матрицу отходов проводится методом разбиения всего объёма на элементарные объемы и расчёта поправки для каждого из объёмов. Также может использоваться денситометрия с помощью дополнительного внешнего источника. Для восстановления  распределения  активности по объёму и его визуализации используется специальное программное обеспечение. Система работает под управлением специализированного пакета программ, разработанного в среде Genie-2000

Типичная система обеспечивает следующий диапазон регистрации активности в отходах:

  • Гамма-излучатели (Co-60, Cs-137) от 1.85х104 до 3.7х109 Бк
  • Трансурановые элементы (U-235, Pu-239) от 0.4 до 1000 г.

Рабочий диапазон системы может быть изменён путём применения других детекторов и коллиматоров.

 

© 2021 Kliogroup

Augšā!