DD274295A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von strahlenquellen - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Strahlenquellen fuer Gammabestrahlungsanlagen ohne aufwendige, gezielte Neutronenbestrahlung von Kobaltmaterial. Die Aufgabe wird dadurch geloest, dass die sonst als radioaktiver Abfall zu beseitigenden aktivierten Stahlteile aus einem Kernreaktor in einer Heissen Einrichtung zerkleinert und nach der Gammadosisleistung sortiert werden, dabei der Anteil mit Gammadosisleistungen unter einem festgelegten Grenzwert in ueblicher Weise der Abfallbehandlung zugefuehrt wird, der Anteil der Stahlteile mit Gammadosisleistungen ueber diesem Grenzwert gesammelt und dann einem Schmelzprozess unterzogen wird, die Schmelze zu Gussstuecken oder zu Metallgranulat verarbeitet und in Kapselungen eingebracht wird und die gefuellten Kapseln entsprechend ihrer Gammadosisleistung als Strahlenquellen eingestuft werden.
Description
Hierzu 2 Seiten Zeichnungen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Herstellung von Strahlenquellen für Gammabestrahlungsanlagen.
"Der Einsatz von Verfahren unter Anwendung und Nutzung ionisierender Strahlung in Wissenschaft, Technik, Industrie, Medizin sowie Land- und Nahrungsgüterwirtschaft erfolgt seit etwa zwei Jahrzenten in stark anwachsendem Maße. Neben der Anwendung von Röntgeneinrichtungen, Teilchenbeschleunigern sowie dar Alpha-, Beta- und Neutronenstrahlung besitzt voi allem der Einsatz von radioaktiven Nukliden in Form von Gammastrahlungsquellen eine große Bedeutung.
Haupteinsatzgebiete von Gammabestrahlungseinrichungen sind die Medizin !Krebstherapie), die Wasserwirtschaft (Verhinderung der biologischen Verockerung von Trinkwasserbrunnen), die Strahlenbehandlung von Lebensmitteln und Futtermitteln (Desinsektion, Keimzahlreduzierung, Dekontamination von Gewürzen, Strahlensterilisation von Futter, Reifungshemmung oder Keimu1 'ishemmung bei Obst und Gemüse), die Bereiche der chemischen Veredelung von Kunststoffen (Strahlenvernetzung, Strahlenzersetzung bzw. Stoffumwandlung) und die wissenschaftliche Forschung. Als Radionuklide für Gammastrahlenquellen haben sich international Co-60 und Cs-137 durchgesetzt. Diese Nuklide weisen gegenüber anderen gewisse Vorteile hinsichtlich Verfügbarkeit der Materialien, Aktivierung und Handhabung, der Strahlungsqualität (Energie, Durchdringungsfähigkeit, geringe Selbstabsorption), der eireichbaren Aktivitäten und des Abklingverhaltens auf, wobei dem Aspekt der Verfügbarkeit für den industriellen Einsatz im großen Maßstab eine große Bedeutung zukommt.
Die dominierende Rolle spielt dabei das Co-60, da sich Co-60-Quellen mit vergleichsweise kleineren Abmessungen und damit höheren spezifischen Aktivitäten als Cs-137-Quellen in Kernreaktoren aus natürlichem Kobalt (Co-59) über die ny-Reaktion auf einfachem Wege herstellen lassen. Auf Grund der einfacheren industriellen Verarbeitbarkeit fällt der Nachteil der kürzeren Halbwertzeit gegenüber Cs-137 nicht ins Gewicht. Co-60-Quellen erfüllen besser die Forderung der Quasi-Punktförmigkeit, erwärmen sich weniger durch Selbstabsoption und haben bei Zerstörungen der Ummantelung eine geringere Kontaminationsgefahr als Cs-137-Strahlenquellen zur Folge. Der Bedarf an Co-60-Strahlenquellen ist international stark steif end und in einigen Staaten nur durch aufwendige Importe abzudecken.
Die Fertigung von Gammastrahlenquellen erfolgt nach unterste ledlichen Verfahren. Strahlenquellen vom sogenannten „Sandwich"-Typ werden z.B. durch Aufbringen von radioaktive/) Schichten auf eine feste Unterlage sowie einer darüberliegenden nichtradioaktiven Deckschicht zur Verhinderung von Kontaminationen gefertigt (Beispiel: Elektroplattierungsverfahren: DE-OS 2844123, DE-OS 1764763). Die mit derartigen Quellen erziolbaren Gammadosisleistungen sind aber auf Grund der flächenhaften Verteilung des Strahlers in einer Matrix relativ gering und damit für viele Anwendungen ungeeignet. Eine weitere Verfahrensweise zur Queilenherstellung besteht darin, bestimmte Ausgangsmaterialien (Targets) durch die Neutronenstrahlung eines Kernreaktors zu aktivieren. Dies erfolgt mit sogenannten In-Core-Bestrahlungsvorrichtungen,wiez.B. in der DE-OS 3214628 beschrieben. In speziellen Bestrahlungskanälen wird das gekapselte Ausgangsmaterial, speziell natürliches Kobalt über definierte Zeiträume aktiviert. Hierzu werden z. B. Kobaltdrahtschnitzel in spezielle Bestrahlungskassetten konfektioniert, welche in Bestrahlungsbehältern in die Bestrahl"ngskanäle direkt in der aktiven Zone des Reaktors oder am Rande dieser Zone eingebracht werden. Die eigentliche Quellenfertigung erfolgt in einer Heißen Einrichtung. Nach dem Transport der Bestrahlungsbehälter mit dem aktivierten Kobaltmaterial vom Reaktor zur Strahlenquellenfertigung in einem speziellen Transportcontainer werden die Bestrahlungsbehälter in einen Komplex Heißer Zellen eingeschleust. Die Behälter werdne mittels Manipulatoren geöffnet, die Bestrahlungskassetten entnommen und mechanisch aufgetrennt (geschnitten), um die aktivierten Kobaltschnitzel zu gewinnen. Die Herstellung der Kobaltquellen erfolgt danach durch Kapselung definierter Kobaltmengen in unterschiedlichen geometrischen Konfigurationen, z. B. in zylindrischer Form zu sogenannten Stabquellen, die in unterschiedlicher Anordnung in den Bestrahlungsanlagen eingesetzt werden. Die Kombination mehrerer Stabquellen in bestimmter geometrischer Anordnung zwecks Erhöhung bzw. Variationen der Strahlungsaktivität ist bekannt (z. B. DE-OS 2353612). Auch Strahlungsquellen, die schon von der Fertigung her als Flächenquelle ausgelegt sind, werden beschrieben (DE-OS 2844041).
Die technologischen Nachteile der beschriebenen Strahlenquellenfertigung liegen bei der Bestrahlung im Kernreaktor (erhöhte Reaktorstillstandszeiten durch Be- und Entladeoperationen der Bestrahlungskar.äle), im hohen Preis dss Kobaltmaterials sowie in den Aufwendungen für Bestrahlungskassetten, Bestrahlungsbehälter usw., die zudem nach nur einmaliger Verwendung als hochradioaktiver Abfall anfallen. Auch sind die verfügbaren Kapazitäten für Bestrahlungen in Kernreaktoren begrenzt. Somit ist es nicht möglich, den vorhandenen Bedarf an Gammastrahlungsquellen durch Neutronenbestrahlung von Kobaltmaterial auf effektive Weise abzudecken.
Ziel der Erfindung
Ziel der Erfindung ist es, den Aufwand für die Hersteilung von Strahlenquellen für Gammabestrahlungsanlagen zu senken bei gleichzeitiger Reduzierung des Aufkommens hochradioaktiver Abfälle aus Kernkraftwerken und bedarfsgerechter Bereitstellung von Strahlenquellenformen.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung zu entwickeln, w "»mit Strahlenquellen für Gammabestrahlungsanlagen ohne gezielte Neutronenbestrahlung von Kobaltmaterial hergestellt werden können. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß aktivierte Stahlteile aus einem Kernreaktor in einer Heißen Einrichtung zerkle'nert werden, die zerkleinerten Stahlteile nach ihrer Gammadosisleistung sortiert werden und dabei der Anteil der Stahlteile mit Gammadosisleistungen über einem festgelegten Grenzwert gesammelt und der Anteil mit Gammadosisleistungen unter diesem Grenzwert in üblicher Weise der Abfallbeseitigung zugeführt wird, der gesammelte Anteil der Stahlteile einem Schmelzprozeß unterzogen wird, wobei eventuell vorhandene nichtmetallische Bestandteile aus der Schmelze entfernt werden, die verbleibende Schmelze wahlweise zu Gußstücken unterschiedlicher, zweckmäßige.Form und Größe oderzu Metallgranulat in Kapselungen eingebracht und entspi sehend ihrer Gammadosisleistung als Strahlenquellen eingestuft werden. . Erfindungsgemäß erfolgt das Gießen dei Schmelze direkt in die Quellenkapsel.
Erfindungsgemäß wird die Schmelze zur G anulierung tropfenweise in ein Wasserbad gegeben und das so hergestellte Metallgranulat aktivitätsbezogen in Kapselu. gen beliebiger geometrischer Form eingebracht.
erfindungsgemäß werden vorzugsweise verbrauchte Absorberstäbe mit Stahlmantel und Incoremeßlanzen als Stahlteile zur Zerkleinerung verwendet.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung von Strahlenquellen ist dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb einer Heißen Einrichtung eine Eingangsschleuse vorgesehen ist, an die sich eine Zerkleinerungseinrichtung sowie ein Eingangsbehälter anschließen, wobei der Eingangsbehälter nach unten von einem Bodensieb abgeschlossen ist, von dem aus eine Schwerkraftfördereinrichtung in einen Abfallbehälter geführt ist, daß seitlich an den Eingangsbehälter über dem Bodensieb eine Vibrationsfördereinrichtung angesetzt ist, die zu einer Sortiereinrichtung geführt ist, welche eine Gammadosisleistungsmeßstrecke und eine Materialflußweiche enthält, an die Materialflußweiche eine weitere Vibrationsfördereinrichtung sowie eine Schwerkraftfördereinrichtung in einen weiteren Abfallbehälter und die Vibrationsfördereinrichtung in einen Dosierbehälter geführt ist, an den Dosierbehälter ein Induktionsschmelzofen angeschlossen ist, unter welchem wahlweise eine verfahrbaro Gußform oder ein Wasserbad, neben der Gußform bzw. dem Wasserbad eine Kapselungseinrichung und über der Ausgangsschleuse der Heißen Einrichtung eine Gammadosisleistungsprüfeinrichtung angeordnet sind, wobei die Gußform bis zu der Kapselungseinrichtung verfahrbar ist und die Gußstücke in die Kapselungseinrichtung mit einem Manipulator umsetzbar sind. Die Gußform weist mehrere Aussparungen für Quellenkapsuln sowie eine Stahlkokille auf. Das Wasserbad ist über ein Sieb an eine spezielle kanalisation sowie über eine Vibrationsfördereinrichtung und eine Dosiereinrichtung an die Kapselt1 igscinrichtung angeschlossen. Die Abfallbehälter sind wahlweise innerhalb oder außerhalb der Heißen Einrichtung angeordnet.
Ausführungsbeispiel
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. Die zugehörigen Zeichnungen (Fig. 1 und Fig. 2) zeigen die schematische Darstellung der Anordnung zur Herstellung von Strahlenquellen in zwei Ausführungsvarianten.
Erfindungsgemäß werden als Ausgangsmaterial für die Herstellung von Strahlenquellen verbrauchte Kernreaktoreinbauteile aus Stahl genutzt, speziell Incoremeßlanzen für die Neutronenflußmessung und Absorberstäbe vom Clustertyp (sogenannte „Finger", die von einer „Spinne" zusammengehalten werden) aus Leichtwasserreaktoren. Diese Teile sind nach mehrjähriger Betriebszeit des Kernreaktors auszuwechseln (nacl, -10 Jahren je nach Reaktorbauait, Betriebsregime und Materialzusammensetzung der Einbauteile) und fallen auf Grund der hohen Aktivierung als technisch und ökonomisch aufwendig zu beseitigender radioaktiver Abfall an. Die Aktivirungen der Reaktoreinbauteile erreichen speziell in dem Längenbereich, der während des Spaltprozesses unmittelbar dem Neutronenfluß der aktiven Zone des Reaktors ausgesetzt ist, hohe Werte (bis zur Sättigungsaktivierung), wobei die Aktivierung abhängt vom Neutronenfluß, der Aktivierungszeit (Einsatzzeit der Teile) und Materialzusammensetzung der Teile (Verunreinigungsgrad mit Spurenelementen), in Reaktoreinbauteilen aus austenitischen Stählen tritt neben kurzlebigeren Nukliden (wie z. B.Cr-51, Fe-59, Mn-54 und Co-58) das Co-60 (5,27 a Halbw'jrtzeil), welches durch Neutroneneinfang aus dem natürlichen, als Verunreinigung im Stahl vorhandenen Kobalt (Co-59) entsteht, als Hauptkomponente der längerlebigen Aictivität auf. Es werden z.B. spezifische Co-60-Aktivitäten von 6,4 χ 1010Bq χ r.n~3für austenitische Incoremeßlanzen nach zweijähriger Einsatzzeit in einem Druckwasserreaktor angegeben. Für austonitisches Absorberhüllrohrmaterial (das Absorbermaterial im Inneren, z.B. Borcarbid weist nur geringe spezitische Aktivitäten auf) werden für eine fünfjährige Betriebszeit ähnliche Werte genannt (4,2 χ 1010Bq χ cm"3).
Aus diesen Angaben ist erkennbar, daß das Material der Reaktoreinbauteilo zwar nicht die spezifischen Aktivitäten gezielter Kobaltaktvierungon (1011... 10M Bq χ cm"3) erreicht, sich aber trotzdem in bestimmter Verarbeitung, die durch das erfindungsgemäße Verfahren erfolgt, für die Nutzung als Strahlenquellenmaterial eignet, z. B. für die Brunnenbeütrahiung, für Lebensmittelbestrahlungen usw., was wesentliche Einsparungseffekte zur Folge hätte. Ausgangspunkt des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in Kernkraftwerken mit Leichtwasserreaktoren übliche Technologien zur Entnahme und Vorbehandlung von Einbauteilen au. Kernreaktoren. Dabei steht für einen Cluster 1 ein glockenförmiger Umladebehälter 2 für den innerbetrieblichen Transport zur Verfügung, für Incoremeßlanzen entweder ein analoger Behälter 2, in vielen Fällen aber auch eine Vorzerkleinerungseinrichtung (in der Zeichnung nicht dargestellt) und ein Sammelcontainer 4 für vorzerkleinerte Meßlanzen 3, woven im Ausführungsbeispiel ausgegangen wird. Jeweils ein kompletter Cluster 1 bzw. eine Charge vorzerkleinerter Meßlanzenabschnitte 3 werden mit dem Umladebehälter 2 bzw. dem Sammelcontainer 4 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens einer Heißen Einrichtung 5 zugeführt^
Die Heiße Einrichtung 5 umfaßt eine Eingangsschleuse 6, eine Zerkleinerungseinrichtung 7 für Absorberstäbe 1 a, einen Eingangsbehälter 8 mit Bodensieb 8a, mahrere Vibrationsfördereinrichtungen 9 und Schwerkraftfördereinrichtungen 10, eine Sortiereinrichtung 11 mit Gammadosisleistungsmeßstrecke 11a und Materialflußweiche 11 b, einen Dosierbehälter 12, einen Induktionsschmelzofen 13 mit spezieller Abgasreinigung 14, eine Gußform 15, ein Wasserbad 16, eine Dosiervorrichtung './, einen Manipulator 18, eine Kapselungseinrichtung 19, eine Gammadosisleistungsprüfeinrichtung 20, eine Ausgangsschleuse 21, mindestens drei Anflanschsysteme 22 für Abfallbehälter 23, ferner alle für Heiße Einrichtungen üblichen Vorrichtungen wie Meßtechnik, Doe<T:oiriv>, Beleuchtungs- und Fernbeobachtungseinrichtungen, Spezielle Lüftung, Spezielle Kanalisation, Dekontaminationseinrichtung. 1 :-esore, Schleusensysteme usw. (in Fig.1 und 2 nicht dargestellt). Als Heiße Einrichtung 5 kann eine schon für andere ZwocVe verfügbare Heiße-Zellen-Anlage in modifizierter Form genutzt werden, usw. auch als Anbau an eine schon vorhandene AnIc/ e unter Mitnutzung von Teilsystemen. Bei Verwendung von Clustern 1 als Ausgangsma trial ergibt sich folgender Verfahrensablauf: Der Umladebehälter 2 wird auf die Eingangsschi iuse 6 der Heißen Einrichtung 5 aufgesetzt. Nach dem Öffnen eines Drehschiebers 2 a des Umladebehälters 2 und eines Schiebers 6 a der Eingangsschleuse 6 wird der Cluster 1 mit einem Hebezeug 2 b des U nladebehälters schrittweise in die Heiße Einrici :ung 5 eingefahren. Dabei werden die einzelnen Absorberstäbe 1 a durch die Zerkleinerungseinrichtung 7, vorzugsweice eine Schervorrichtung, abgetrennt und in Abschnitten 1 c definierter Länge, vorzugsweise unter 150 mm, im Eingangsbehälter 8 gesammelt. Während des Zerkleinerungsvorganges anfallendes Absorbermaterial 1 d (z. B. pulverförmiges Borcarbid) aus dem Inneren der Absorberabschnitte 1 c wird über das Bodensieb 8a bzw. im weiteren Verfahrensablauf über zusätzliche, in den Verfahrensfluß eingeschaltete Siebe (in Fig. 1 und 2 nicht dargestellt) und eine Schwerkraftfördereinric tung 10a einem Abfallbehälter 23a zugeführt, der vorzugsweise mittels eines Anflanschsystems 22 a unter der Heißen Einrichtung 5 positioniert ist, aber auch direkt in der Heißen Einrichtung 5 positioniert sein kann und im letzteren Falle über über die Ausgangsschleuse 21 aus der Heißen
Einrichtung 5 entfernt wird. Die Spinne 1 b der. Clusters 1 mit den Reststummeln der Absorberstäbe 1 a wird nach Abtrennung aller Absorberstäbe 1 a mit dem Umladebehälver 2 wieder abtransportiert und auf übliche Art dem schwachradioaktiven Abfall zugeführt.
Aus dem Einyangsbehälter 8 werden die Absorberabschnitte 1 c mit Hilfe einer Vibrationsfördereinrichtung 9a entnommen, mit der die Abschnitte 1 c zu einer Sortiereinrichtung 11 transportiert und dabei gleichzeitig in Reihe angeordnet werden. In der Sortiereinrichtung 11 durchlaufen die Absorbenbschnitte 1 c eine GammadosisleisU "osmeßstrecke 11 a mit einer gekoppelten Materialflußweiche 11 b derart, daß nur Abschnitte 1 c mit Gammadosisleistungen oberhalb eines fest einzustellenden Grenzwertes, vorzugsweise im Bereich 0,5-1,0 Ciy χ h~\ für den weiteren Verfahrensablaut genutzt werden und dazu mittels einer Vibrationsfördereinrichtung 9b einem Dosierbehälter 12 zugeführt werden. Der Anteil an Absorberabschnitton 1 c unterhalb dieses Grenzwertes wird über eine Set werkraftfördereinrichtung 10b einem Abfallbehälter 23 b zugeführt, der in gleicher Art wie der Abfallbehälter 23 a unter bzw. in der Heißen Einrichtung 5 positioniert ist und nach dem Verschluß zusammen mit dem Abfallbehälter 23a auf üblicho Art einem Zwischen- oder Endlager 24 für radioaktive Abfällezugeführt wird. Nach Ansammeln einer definierten Menge von At sorberabschnitten leim Dosierbehälter 12 werden die Abschnitte 1 c nach Öffnen eines Schiebers 12a mit einer Vibrationsfö.dereinrichtung 9cdem Induktionsschmelzofen 13 zugeführt. Der Induktionsschmeizofen 13 bekannter Bauart ist auf Grund der relativ kleinen Chargenmengen (Absorberstäbe 1 a: etwa 14kg pro Cluster 1; Incoremeßlanzen: e'wa 4 kg für 10 Stück, entspricht etwa einer Füllung des Sammelcontainers 4) und der hohen Aktivität des Materials fü,· Einsatzmengen bis maxinal 15kg pro Ofenfüllung bei periodischem Betrieb auszulegen. Für eine Durchsatzerhöbung des Verfahrens bei hohen Abfallmengen des Ausgangsmaterials ist es sinnvoll, anstatt einer Vergrößerung des Ofens 13 einen zweiten Induktionsschmelzofen tür Parallel- bzw. Wechselbetrieb vorzuseher:. Im Imiuktionsschmelzofen 13 werden die Absorberabschnitte 1 c bis über den Schmelzpunkt des Hüllrohrmaterials 1 e (Schmelzpunk des Eisens: 15370C) erhitzt, wobei das Absorbermaterial 1 d auf Grund seiner wesentlich geringeren Dichte (Borcarbid: etwa 2,5g χ cm"3) aufschwimmt und wegen des hohen Schmelzpunktes des Absorbermaterials 1 d (Borcarbid: 23500C) auch eine scharfe Trennung vom austenitischen Hüllrohrmaterial 1 e im Schmelzofen 13 angesammelte aufgeschmolzene Hüllrohrmaterial 1 e wird in die Aussparungen 15a einer verfahrbaren Gußform 15, die in ihrem Durchmesser an die zu fertigen Strahlenquellen 25 angepaßt sind, abgestochen, ggf. auch direkt in die Quellenkapsel 25c, welche hierzu in die Aussparungen 15a der Gußform 15 eingebracht werden (Fig. 1). Nach Abstich des Hüllrohrmaterials 1 e wird das verbliebene feste pellet- bzw. pulverförmige Absorbermaterial 1 d in eine, ebenfalls in der Gußform 15 stehende Stahlkokille 15b abgelassen, die nach Abkühlung des Absorbermaterials 1 d über ein Anflanschsystem 22c fernbedient in einen Abfallbehälter 23c entleert bzw. komplett eingebracht wird, der nach dem Verschluß auf übliche Art einem Zwischen- bzw. Endlager 24 für radioaktive Abfälle zugeführt wird. Zum Abkühlen der Gußstücke 25 a wird die Gußform 15 vom Induktionsschmelzofen 13 seitlich verfahren. Nach Abkühlung wird die Gußform 15 fernbedient geöffnet und die Gußstücke 25a bzw. die gefüllten Kapseln 25c werden mittels eines Manipulators 18 entnommen und einer Kapselungseinrichtung 19 zugeführt. In der Kapselungseinrichtung 19 erfolgt eine einfache bzw. mehrfache Kapselung je nach Anweno'ungszweck der Strahlenquelle 25. Dabei werden vorzugsweise jeweils mehrere Gußstücke 25a in eine Quellenkapsel eingebracht, um z.B. größere Stabquellenlängen oder flächenartige Strahlenquellenanordnungen zu erzielen.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird das aufgeschmolzene Hüllrohrmaterial 1 e zwecks Granulierung tropfenweise in ein Wasserbad 16 gegeben (Fig. 1). Nach dem Abstich des Flüssigmetalls 1 e wird das Wasser 16a über ein Sieb 16b in eine spezielle Kanalisation 26 abgelassen. Die Restfeuchte des Metallgranulates 25b dampft infolge der Zerfallswärme des aktivierten Me'.allgranulates 25b aus und wird über die Kondensations- und Filtersysteme der speziellen Lüftung (in Fig.2 nicht dargestellt) der Heißen Einrichtung 5 abgeschieden. Das Metallgranulat 25b wird anschließend durch eine Vibrationsfördereinrichtung 9d über eine Dosiervorrichtung 17 aktivitätsbezogen der Kapselungseinrichtung 19 zugeführt, wo eine Kapselung in beliebiger geometrischer Form, je nach Anwendungszweck der Strahlenquelle 25, erfolgV. Diese Verfahrensweise weist Vorteile hinsichtlich Variation der Quellenfoi m <ind der Quellenaktivität auf. Die gekapselten Gußstücke 25a bzw. Metallgranulate 25b werden in '!blichen Prüfeinrichtungen, speziell in einer Gammadosisleistungsprüfeinrichtung 20 einer Ausgangskontrolle unterzogen, wonach eine Einstufung als Strahlenquellen 25 nach der Gammadosisleistung in bestimmte Gruppen erfolgt. Pie Strahlenquellen 25 werden über eine Ausgangsschleuse 21 der Heißen Einrichtung 5 entnommen und mit abgeschirmten Container.") ?7 bekannter Art zum Anwender transportiert. Bei Verwendung von Incoremeßlanzen als Ausgangsmaterial ergibt sich ein analoger, aber vereinfachter Verfahrensablauf, da es sich um reines Stahlmaterial ohne nichtmetallische Anteile handelt
Dadurch ergeben sich folgende Vereinfachungen:
DIb Systeme: Bodensieb 8a-Schwerkraftfördereinrichtung 10a-Anflanschsystem 22a-Abfallbehälter 23asowie Stahlkokille 15b-Anflanschsystem 22 c-Abfallbehälter 23c werden nicht benötigt. Gleiches trifft auch für die Zerkleinerungseinrichtung 7 zu, wenn die Incoremeßlanzen 3 im Sammelcontainer 4 bereits vorzerkleinert vorliegen. Auch der Abstich des aufgeschmolzenen Meßlanzenmaterials 3 a aus dem Induktionsschmelzofen 13 in die Gußform 15 ist vereinfacht, da keine Phasentrennschicht 1 f zwischen zwei Komponenten wie beim Schmelzen von Absorberabschnitten 1 czu berücksichtigen ist. ·
Mit Hilfe des Verfahrens (entsprechend Fig. I) werder bei den o. g. spezifischen Aktivitätswerten für eine übliche Stabquelle (0 16 χ 470mm/Maß des Gußstückes ohne Kapselung: 013,5 χ 445mm)Co-60-Aktivitätenvon4,1 x 1012Bq (bei Verwendung von Incoremeßlanzen) bzw. von 2,7 x 1012Bq (Absorberhüllrohre) erreicht, die für verschiedene Anwendungen, z.B. für Brunnenbestrahlungen ausreichen. Dabei liegen die verfügbaren Aktivitäten der Strahlenquellen auf Grund kurzlebigerer Komponenten im Stahlmaterial (Cr-51, Mn-54, Fe-59, Co-58) in den ersten 2 bis 3 Jahren des Quelleneinsatzes noch erheblich höher (für den o.g. Fall bei 9,1 x 1012Bq bzw. 4,8 χ 1012Bq).
Claims (8)
1. Verfahren zur Herstellung von Strahlenquellen für Gammabestrahlungsanlagen, gekennzeichnet dadurch, daß aktivierte Stahlteile aus einem Kernreaktor in einer Heißen Einrichtung zerkleinert werden, die zerkleinerten Stahlteile nach ihrer Gammadosisleistung sortiert werden und dabei der Anteil der Stahlteile mit Gammadosisleistunüen über einem festgelegten Grenzwert gesammelt und der Anteil mit Gammadosisleistungen unter diesem Grenzwert in üblicher Weise der Abfallbeseitigung zugeführt wird, der gesammelte Anteil der Stahlteile einem Schmelzprozeß unterzogen wird, wobei eventuell vorhandene nichtmetallische Bestandteile aus der Schmelze entfernt werden, die verbleibende Schmelze wahlweise zu Gußstücken unterschiedlicher, zweckmäßiger Form und Größe oder zu Metallgranulat verarbeitet wird, die Gußstücke bzw. das Metallgranulat in Kapselungen eingebracht und entsprechend ihrer Gammadosisluistung als Strahlenquellen eingestuft werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Gießen der Schmelze direkt in die Quellenkapsel erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Schmelze zur Granulierung tropfenweise in ein WasserL ' qegeben wird und das so hergestellte Metallgranulat aktivitätsbezogen in Kapselungen beliebiger geometrischer Form eingebracht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß verbrauchte Absorberstäbe mit Stahlmantel und Incoremeßlanzen als Stahlteile zur Zerkleinerung verwendet werden.
5. Vorrichtung zur Herstellung von Strahlenquellen für Gammabestrahlungsanlagen, gekennzeichnet dadurch, daß innerhalb einer Heißen Einrichtung (5) eine Eingangsschleue (6) vorgesehen ist, an die sich eine Zerkleinerungseinrichtung (7) sowie ein Eingangsbehälter (8) anschließen, wobei der Eingangsbehälter (8) nach unten von einem Bodensieb (8a) abgeschlossen ist, von dem aus eine Schwerkraftfördereinrichtung (10a) in einen Abfallbehälter (23a) geführt ist, seitlich an den Eingangsbehälter (8) über dem Bodensieb (8a) eine Vibrationsfördereinrichtung (9a) angesetzt ist, die zu einer Sortiereinrichtung (11) geführt ist, welche eine Gammadosisleistungsmeßstrecke (11a) und eine Materialflußweiche (11 b) enthält, an die Materialflußweiche (11 b) eine weitere Vibrationsfördereinrichtung (9 b) sowie eine Schwerkraftfördereinrichtung (10b) angeschlossen sind, die Schwerkraftfördereinrichtung (10b) in einen weiteren Abfallbehälter (23b) und die Vibrationsfördereinrichtung (9 b) in einen Dosierbehälter (12) geführt ist, an den Dosierbehälter (12) ein Induktionsschmelzofen (13) angeschlossen ist, unter weichem wahlweise eine verfahrbare Gußform (15) oder ein Wasserbad (16), neben der Gußform (15) bzw. dem Wasserbad (16) eine Kapselungseinrichtung (19) und über der Ausgangsschleuse (21) der Heißen Einrichtung (5) eine Gammadosisleistungsprüfeinrichtung (20) angeordnet sind, wobei die Gußform (15) bis zu der Kapselungseinrichtung (19) verfahrbar ist und die Gußstücke (25a) in die Kapselungseinrichtung (19) mit einem Manipulator (18) umsetzbar sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Gußform (15a) mehrere Aussparungen (15a) für Quellenkapseln (25c) sowie eine Stahlkokille (15b) aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet dadurch, daß das Wasserbadd (16) über ein
Sieb (16b) an eine spezielle Kanalisation (26) sowie über eine Vibrationsfördereinrichtung (9d)und eine Dosiervorrichtung (17) an die Kapselungseinrichtung (19) angeschlossen ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß die Abfallbehälter (23a bis 23c) wahlweise innerhalb oder außerhalb der Heißen Einrichtung (5) angeordnet sind.
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| DD31829788A DD274295A1 (de) | 1988-07-26 | 1988-07-26 | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von strahlenquellen |
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| DD31829788A DD274295A1 (de) | 1988-07-26 | 1988-07-26 | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von strahlenquellen |
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| DD274295A1 true DD274295A1 (de) | 1989-12-13 |
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Family Applications (1)
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| DD31829788A DD274295A1 (de) | 1988-07-26 | 1988-07-26 | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von strahlenquellen |
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| DD (1) | DD274295A1 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| NL1023613C2 (nl) * | 2003-06-06 | 2004-12-07 | Nrg | Werkwijze voor het vervaardigen van een gammastralingsbron. |
| CN106139418B (zh) * | 2016-07-29 | 2017-05-24 | 武汉世纪金桥数据系统有限公司 | 一种用于医用放射源的拆卸源辅助装置 |
-
1988
- 1988-07-26 DD DD31829788A patent/DD274295A1/de not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
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| NL1023613C2 (nl) * | 2003-06-06 | 2004-12-07 | Nrg | Werkwijze voor het vervaardigen van een gammastralingsbron. |
| WO2004109716A3 (en) * | 2003-06-06 | 2005-02-24 | Nrg | Method for producing a gamma radiation source |
| CN106139418B (zh) * | 2016-07-29 | 2017-05-24 | 武汉世纪金桥数据系统有限公司 | 一种用于医用放射源的拆卸源辅助装置 |
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