CH674267A5 - - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung der Radioaktivität von Aerosolen gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1.

Grundsätzlich geht es vorliegend immer darum, aufgrund einer Messung der in einer Luftprobe enthaltenen radioaktiven Partikeln auf die effektive Freisetzung der radioaktiven 35 Ansprüchen gekennzeichnet.

für zugleich verschieden grosse Partikeln zu hoch, um überhaupt mit der effektiven Radioaktivitätsfreisetzung übereinstimmende Messwerte zu erzielen. Zwar liesse sich durch teuere und komplizierte Verfahren die Wandverluste der s Partikeln in den Leitungen vor dem Messgerät und in dessen Strömungsführungen durch möglichst kurze, knickfreie, vertikal verlaufende Leitungen reduzieren, allein wäre damit die angestrebte Erfassung der effektiven Radioaktivitätsfreisetzung immer noch nicht gewährleistet, denn das Abprallen xo der grossen Partikeln von den Filterflächen sowie die immanent vorhandenen Schwierigkeiten bei der Kalibrierung der Messgeräte bleiben immer noch als messverfälschende Faktoren zurück. Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, 15 liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren zur Messung der Radioaktivität der eingangs genannten Art, die integrale messtechnische Erfassung aller in einer Luftprobe vorhandenen Aerosolen, unabhängig ihrer Partikelgrösse, zu gewährleisten.

20 Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass die nunmehr gemessene Radioaktivität aus der Luftprobe mit der effektiven totalen Freisetzung der radioaktiven Aerosole aus den Kernkraftwerken übereinstimmt. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu erblicken, dass die 25 Gesamtheit der ausgeschiedenen grossen Aerosolpartikeln aus der Luftprobe Aufschluss darüber gibt, woher diese Ausscheidung stammt, womit die Panne auch sofort lokalisiert und behoben werden kann. Ferner erweist sich die Erfindung insofern als vorteilhaft, als sie sich leicht und ohne den 30 Betrieb zu tangieren, in jedes Kernkraftwerk als Nachrü-stungsmassnahme einbringen lässt.

Vorteilhafte und zweckmässige Weiterbildungen der entsprechend der Kennzeichnung des Anspruchs 1, erfindungs-gemässen Aufgabenlösung sind in den abhängigen

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Aerosole schliessen zu können. Dies setzt freilich voraus,

dass die Luftprobe repräsentativen Charakter haben muss,

und dass die messtechnische Erfassung der dort vorhandenen Partikeln eine vollständige ist.

Stand der Technick

Zu den Standard-Methoden zur Messung von radioaktiven Aerosolen gehört das Vorgehen, die an festen Filtern oder an beweglichen (kontinuierlich oder diskontinuierlich) Bandfiltern aus einer repräsentativen Luftprobe ausgeschiedenen Partikeln zu messen. Selbstredend muss also eine aussagefähige Messung der Aerosolaktivität das ganze Spektrum der in der Luftprobe vorhandenen Partikeln umfassen. Dabei ist es wichtig, dass die zur Abscheidung kanalisierten Partikeln auch effektiv bis Messstelle gelangen, um dort überhaupt erfasst werden zu können.

In der Abluft von Kernkraftwerken treten erfahrungsge-mäss im allgemeinen Teilchen bis 1 [im auf. Von daher sind die herkömmlichen Luftprobemesssysteme daraus ausgelegt,

Partikelgrössen bis 1 Jim zu erfassen und deren Aktivität zu messen. Man konnte bis anhin mit Grund erwarten, dass einzelne sporadisch auftretende grössere Partikeln aus einer Betriebsströmung, beispielsweise bei einem Filterdurchbruch, vom Luftstrom bis zur Messstelle durchgeschleust sich vorerst noch ungetrennt in der Luftprobe befindet. Die worden wären, wobei festzustellen ist, dass die Partikelgrösse 60 Aufteilung der Partikeln im Trennapparat 2 könne auf man-von der aerodynamischen Förderleistung des Kamins nigfacher Art vonstatten gehen. Der Trennapparat 2 selbst abhängt. Treten nun aber grössere Mengen von grösseren kann nach allen physikalischen Phänomenen, d. h. nach dem Partikeln auf, so ist deren Verlustquote - d. h. die Menge der Trägheitsprinzip, nach dem Widerstandsprinzip oder nach von der Messstelle nicht erfassten grösseren Aerosolpartikeln dem Feldkräftenprinzip (Gravitation, Fliehkraftfeld, elektri-- auf Grund des Übertragungsverhalten der Probeluft-Trans- 65 sches Feld etc.) arbeiten. Die Funktionsweise nach den portleitung, der Strömungsführungen in den Messgeräten, erwähnten physikalischen Phänomenen ist allgemein des Abprallens von Partikeln von den Abscheidefilterflächen bekannt. Einzig bei der Benützung der zuletzt erwähnten und der Schwierigkeiten einer Kalibrierung der Messgeräte Möglichkeit lässt sich sagen, dass für die Zuhilfenahme oder

Im folgenden wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Alle für das unmittelbare Verständnis der Erfindung nicht erforderlichen Elemente sind fortgelassen.

Die einzige Figur zeigt anhand eines Flussdiagramms Klassifizierung und radioaktive Messung der Aerosolpartikeln.

Die einzige Figur zeigt anhand eines Flussdiagramms die Messung der Radioaktivität von Aerosolen aus dem Betrieb 45 von Kernkraftwerken. Aus der Abluft wird eine Luftprobe 1 entnommen, welche einem Trennapparat zugeführt wird. In diesem Tennapparat 2 werden die Partikeln nach ihrer Grösse sortiert. Verfahrenstechnisch gesprochen wird nach dem Durchmesser getrennt, d. h. es wird eine Klassierung so vorgenommen. Gegenüber der bis anhin angewendeten Technik, wonach die Luftprobe 1 direkt zu einem Ausscheidungsgerät geführt wurde, wird vorliegend vorerst die sich allenfalls in der Luftprobe 1, die selbstredend eine repräsentative Entnahme der Abluft im Kamin ist, enthaltenen Parti-55 kein nach einer im voraus definierten Klassierung aufgeteilt. Vor der eigentlichen Messung liegen sonach zwei unterschiedliche Partikelformen vor, nämlich ein Grobgut, das im Trennapparat ausgeschieden wurde, und ein Feingut, das

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Ausschaltung der elektrischen Kräfte die Partikeln beim Eintritt in den Trennapparat 1 entsprechend aufgeladen oder entladen werden. Um die Trenngradkurve T(dp) des Trennapparates 2 zu verstehen, ist vorerst von der Tatsache auszugehen, dass die Partikeln des Aerosols eine Partikelgrössen-verteilungsdichte qA(dp) haben. Diese Verteilung wird vom Trennapparat 2 in eine Feingutfraktion mit der Partikelgrös-senverteilungsdichte qF(dp) und in eine Grobgutfraktion mit der Partikelgrössenverteilungsdichte qG(dp) aufgeteilt. Der daraus enstehende Zusammenhang zwischen den einzelnen Grössenverteilungen lässt sich mathematisch wie folgt ausdrücken:

T(dp) = 1 - f g • qG(dp)

qF(dp) _

qA(dp) g • qG(dp) + f • qF(dp)

wobei f und g die relativen Massenanteile des Fein- und Grobgutes an der Gesamtmasse der Partikeln sind.

Ein Mass für die Unterteilung zwischen Fein- und Grobgut könnte die Partikelgrösse für Feingut < 10 (im sein, demnach für Grobgut < 10 (im. Für das Zusammenführen der grossen Partikeln 3 mit dem Detektor 4 gibt es grundsätzlich verschiedene Möglichkeiten, von welchen die nachstehenden kurz erläutert werden :

a) Die grossen Partikeln 3 können sich direkt als Folge des Klassierungsvorganges im Trennapparat 2 auf der Detektor-

5 fläche oder einer ihr vorgeschalteten Schutzplatte niederschlagen;

b) sie sedimentieren auf dem Detektor 4 aus oder c) sie werden nach der erfolgten Trennung im Trennapparat 2 im luftgetragenen Zustand zum Detektor gefördert.

io Bei letztgenannter Möglichkeit gemäss c) durchströmt das mit grossen Partikeln 3 geschwängerte Luftstrom noch eine Filterung, die in Wirknähe des Detektors 4 angebracht ist. Es ist ohne weiteres möglich, diese Ausscheidung, die nicht mehr Klassierungcharakter hat, unter Anwendung eines phy-15 sikalischen Vorganges (Gravitation, Fliehkraft, elektrisches Feld etc.) durchzuführen. Der hieraus verbliebene partikelfreie Luftstrom 5 wird der Abluft im Kamin zugeführt. Nach der Klassiërung im Trennapparat 2 verlassen die kleinen Partikeln diesen als Aerosol 6 und strömen in einen Filter 7, der 20 vorzugsweise ein Bilanzierungsfilter ist, in welchem eine Ausscheidung mit anschliessender Messung ebendieser Partikeln vorgenommen wird. Auch hier entweicht dann die verbliebene partikelfreie Luft 8 in den Kamin.

B

1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

674267 PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Messung der Radioaktivität von Aerosolen aus einer aus der Abluft von Kernkraftwerken entnommenen Luftprobe, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftprobe einen Trennapparat (2) durchströmt, in welchem eine Klassierung nach Grösse der in der Luftprobe (1) enthaltenen Partikeln abläuft, wobei die der Klassierung folgende Messung (4,7) für jedes Ausscheidungsgut (3,6) individuell vorgenommen wird.

2. Verahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klassierung im Trennapparat (2) in Feinpartikeln <10 um und in Grobpartikeln < 10 [im vorgenommen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivitätsmessungen der Grobpartikeln (3) in einem dem Trennapparat (2) nachgeschalteten Detektor (4) und der Feinpartikeln (6) nach deren Ausscheidung in einem ebenfalls dem Trennapparat (2) nachgeschalteten Filter (7) vorgenommen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klassierung im Trennapparat (2) nach dem Trägheitsprinzip abläuft.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klassierung im Trennapparat (2) nach dem Feldkräf-tenprinzip abläuft.