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— Entsorgung, Nuklear-Betrieb,
Tracertechnik —
Entsorgung von SUR-100-(Siemens-Unterrichtsreaktor)-Kernbrennstoff
In den 1960er- und 1970er-Jahren wurden in der BRD Siemens-Unterrichtsreaktoren (SUR) installiert. Bei den SUR handelte es sich um so genannte Nullleistungsreaktoren (thermische Leistung: 100 mW), die mit <20 % angereichertem Uranoxid betrieben wurden. Der SUR-Kern war aus Brennstoffplatten aufgebaut. Es handelte sich dabei um Polyethylenplatten, in denen das Uranoxid dispergiert war. Nach jahrzehntelangem Betrieb wurde mit dem SUR-Rückbau begonnen. Für die Brennstoffplatten jedoch war kein Entsorgungsweg offen, das Material konnte dem Endlager Konrad nicht zugeführt werden.
Vor diesem Hintergrund begann 2003 am Lehrstuhl für Radiochemie der TU München (RCM) ein Forschungs- und Entwicklungs-(FuE-)Vorhaben, welches vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert wurde. Ziel des Vorhabens war, das Uranoxid aus den Brennstoffplatten zurückzugewinnen und auf eine Anreicherung von <4,9 % zu blenden. Das so erhaltene Blendprodukt sollte bei der Herstellung von LWR-Brennelementen für deutsche Kernreaktoren rezykliert werden. 2007 wurde das Vorhaben abgeschlossen, mit dem entwickelten Konditionierungsver- fahren wurden vier SUR-Kerne behan- delt und rezykliert.
In diesem Artikel wird der Werdegang des Konditionierungsverfahrens beschrieben: Erste Voruntersuchungen zeigten einen Entwicklungsweg an, der bis zur Definition der endgültigen apparativen Anordnung weiterverfolgt wurde. Rückschläge und Teilerfolge werden geschildert, verfahrenstechnische und analytische Lösungen erläutert. Aus den 4 SUR-Kernen wurde ein definiertes Qualitätsprodukt hergestellt, welches alle geforderten Spezifikationen erfüllte.
"Verbesserung der Anlagenradiologie bei KRB-II"; F. Klein und U. Krumpholz,
ehem. Kernkraftwerk Gundremmingen GmbH
Bei KRB-II handelt es sich um eine Doppelblock-Siedewasserreaktoranlage der Baulinie BL 72. Sie besteht aus den beiden Kraftwerksblöcken B und C. Jeder der beiden Blöcke hat eine thermische Leistung von 3,8 GW (P(elektrisch): 1,3 GW). Die Blöcke sind seit 1984 (Block B) beziehungsweise 1985 (Block C) in kommerziellem Betrieb. Block B wird nach der 13ten AtG-Novelle [1] nach dem 31.12.2017 seinen Leistungsbetrieb einstellen, Block C folgt ab dem 31.12.2021. Nach mehr als 33 Jahren Leistungsbetrieb hat sich im Wasser-Dampf-Kreislauf der beiden Blöcke ein beträchtliches Aktivitätsinventar aufgebaut. Diese Aktivitäts-Akkumulierung erfolgte während des Leistungsbetriebs, über den Eintrag von Erosionsprodukten in den Reaktordruckbehälter (RDB). Dort wurden die eingetragenen Erosionsprodukte im Neutronenfeld des Reaktorkerns aktiviert (CRUD-Aufbau). Die Aktivierungsprodukte wurden betriebsbedingt und zum größten Teil als CRUD in den Wasser-Dampf-Kreislauf ausgetragen.
In den letzten Jahren wurden umfangreiche Untersuchungen durchgeführt und Maßnahmen abgeleitet, um das vorhandene Aktivitätsinventar abzusenken und den Aktivitätsaufbau zu minimieren; abgesenkt wurden Erosionseintrag in den RDB, Aktivitätsmobilisierung im RDB und Aktivitätsaustrag aus dem RDB. Zu den ergriffenen Maßnahmen gehörten umfangreiche Filterumrüstungen in den Kondensatreinigungssystemen, die Zink-Zudosierung, die Absenkung der Frischdampf-Feuchte bei Leistungsbetrieb und die Verringerung der CRUD-Mobilisierung sowie die Verbesserung der CRUD-Rückhaltung beim Abfahren der Anlagen (Revisionen, BE-Wechsel).
Über diese Maßnahmen wurde in beiden Blöcken wieder ein radiologischer Betriebszustand hergestellt, der dem kurz nach Inbetriebnahme 1984 und 1985 entsprach.
[1] Dreizehntes Gesetz zur Änderung des Atomgesetzes vom 31. Juli 2011, §7: Leistungsbetriebsende, u. a. für KRB-II, Block B und C
Videoclip des 2018 bei der VGB-Tagung in Koblenz gehaltenen Vortrags ➽https://youtu.be/oJgQJ76ZOS4
Verwendung von Tc-99m zur Prozess- beschreibung und Qualitätskontrolle bei materialabtragenden Oberflächen- behandlungsverfahren und zur Bestimmung des Filtriervermögens von Aerosol-Rückhaltesystemen
Bei der Reinigung von kontaminierten Oberflächen werden Abrasiv-Verfahren eingesetzt. Als Maß für die Reinigungsqualität wird als Vergleich der Quotient Kontamination VORHER Kv zu Rest-Kontami- nation NACHHER Kn herangezogen, der Dekontfak- tor Kv/Kn. In der Kern-/Nukleartechnik werdendazu typische Nuklide benutzt, welche radioaktive Reststoffe und Abfälle verursachen (hohe Halb- wertzeiten, wie z. B. Co-60: 5,3 a, Cs-137: 30,2 a). Diese Nuklide werden für Kontrolle und Beschrei- bung der Aerosol-Rückhaltung (= Filterwirksam- keit) benutzt. Die betroffenen Komponenten und Systeme sind dadurch hinterher radioaktiv konta- miniert. Sie müssen aufwändig dekontaminiert werden – was radioaktive Abfälle verursacht – oder werden selbst als radioaktive Abfälle entsorgt.
Anstelle der o. a. Nuklide wird Tc-99m eingesetzt. Durch seine kurze Halbwertszeit (6,01 h) ist es einerseits möglich, die Reinigungseffektivität der Dekont- bzw. Reinigungsverfahren und die Aerosol-Rückhaltung der Filtersysteme sehr genau zu bestimmen. Andererseits klingt die Tc-99m-Aktivität schnell ab, das heißt: das Tc-99m verschwindet. Die benutzten Komponenten und benutzten Begleitmaterialien können i. A. problem- los freigemessen werden. Die messbare Restaktivität aller an dem Prozess und den Überprüfungen beteiligten Materialien, Komponenten liegt unterhalb der Freigrenzen der Strahlenschutzverordnung.
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