DE10032886A1

DE10032886A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Reduzieren von Radioaktivität

Info

Publication number: DE10032886A1
Application number: DE2000132886
Authority: DE
Inventors: Kent O Doering
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-07-06
Filing date: 2000-07-06
Publication date: 2002-01-17

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren un eine Vorrichtung zum Reduzieren von Radioaktivität in einer radioaktiven Probe (1) durch Bestrahlen der Probe mit Elektronenstrahlung (e·-·) aus einer Elektronenquelle (2) und Bestrahlen der Probe mit Laserlicht (hnu(Laser)) aus einem Laser (3).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reduzieren von Radioaktivität in einer radioaktiven Probe.

Es ist bekannt, dass bei radioaktiven Prozessen radioakti ver Abfall entstehen kann. Dieser kann eine sehr große Lebens dauer haben und sehr starke Strahlung freisetzen, die gesund heitsgefährdend ist und die Handhabung des Abfalls sehr er schwert. Die radioaktive Strahlung ist dabei α-, β- und γ- Strahlung, aber auch Neutronen und Protonen können von radio aktivem Abfall freigesetzt werden.

Der radioaktive Abfall entsteht vorwiegend in Kernkraftwer ken und nimmt aufgrund der Nutzung der Kernkraft in den letz ten 40 Jahren immer mehr zu. Eine endgültige Entsorgung des Abfalls ist aber bisher nicht möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vor richtung anzugeben, womit die Radioaktivität einer Probe deut lich reduziert werden kann und gegebenenfalls auf Null ge bracht werden kann.

Diese Aufgabe wird mit dem Verfahren nach Anspruch 1 und der Vorrichtung nach Anspruch 5 gelöst. Bevorzugte Ausfüh rungsformen der Erfindung sind Gegenstand der jeweiligen Un teransprüche.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch elektromagnetische Strahlung ein d-Quark in ein u-Quark umge wandelt werden kann und damit aus einem nicht-nuklear gebunde nen Neutron-Hadron ein Proton-Hadron entsteht, welches sich in ein Proton bzw. H-Atom umwandelt.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Reduzieren der Radioak tivität einer radioaktiven Probe weist die Schritte auf: Be strahlen der Probe mit Elektronenstrahlung aus einer Elektro nenquelle, Bestrahlen der Probe mit Laserlicht aus einem La ser. Insbesondere erfolgt das Bestrahlen mit Elektronenstrah lung und/oder das Bestrahlen mit Laserlicht gepulst. Das Be strahlen mit Elektronenstrahlung und mit Laserlicht erfolgt bevorzugt zeitgleich.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Reduzieren der Radio aktivität einer radioaktiven Probe umfasst: eine Elektronen quelle zum Bestrahlen der Probe mit Elektronenstrahlung und einen Laser zum Bestrahlen der Probe mit Laserlicht. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden Elektronen quelle und/oder Laser gepulst betrieben. Insbesondere emittie ren die Elektronenquelle und der Laser Strahlung zeitgleich.

Weitere Merkmale und Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausfüh rungsbeispielen, bei der Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen wird.

Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform der erfindungsgemä ßen Vorrichtung.

Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungsge mäßen Vorrichtung.

Die Vorrichtung zum Reduzieren der Radioaktivität einer ra dioaktiven Probe 1 in Fig. 1 umfasst eine Elektronenquelle 2 (Kathode) zum Bestrahlen der Probe 1 mit Elektronenstrahlung. Die Elektronenstrahlung ist in Fig. 1 mit e^- bezeichnet. Durch die Bestrahlung der Probe 1 mit e^- wird die Umwandlung der Quarks im Neutron-Hadron induziert und so das radioaktive Ma terial in nicht-strahlendes Material umgewandelt. Um diese Um wandlung mit noch höherer Effizienz durchführen zu können, wird die Probe 1 zusätzlich von einem Laser 3 mit Laserlicht bestrahlt. Die Laserstrahlung ist in Fig. 1 mit hν(Laser) be zeichnet.

Um die Belastung und den Stromverbrauch durch die Elektro nenquelle 2 zu begrenzen, kann in einer bevorzugten Ausfüh rungsform der Erfindung die Elektronenquelle 2 gepulst betrie ben werden. Dieses ist aus den gleichen Gründen auch bei dem Laser 3 möglich, der unabhängig oder synchron zur Elektronen quelle 2 gepulst betrieben werden kann.

Die Reihenfolge der Bestrahlung der Probe 1 mit Elektronen strahlung e^- und Laserlicht hν(Laser) ist bei der der Erfindung zugrundeliegenden Erfindung wie folgt: zuerst wird die Probe 1 mit e^- bestrahlt und anschließend wird die Probe 1 mit Laser licht bestrahlt. Der Erfinder hat die besten Versuchsendergeb nisse erzielt, wenn die Elektronenquelle 2 und der Laser 3 zeitgleich Strahlung emittieren, d. h. bei gleichzeitiger Be strahlung der Probe 1 mit Elektronenstrahlung e^- und Laserlicht hν(Laser). Wegen der übergroßen Reaktionsstärke bei der d- Quark- → u-Quark-Umwandlung muss aus Sicherheitsgründen die Probe 1 zunächst mit e bestrahlt werden, und erst danach darf die Bestrahlung mit Laserlicht erfolgen, um die Radioaktivität der Probe 1 erheblich zu reduzieren.

In Fig. 2 ist ein alternativer Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt, bei dem statt Bestrahlung der Probe 1 mit Elektronenstrahlung e^- ein Strom durch die Probe 1 geschickt wird, was für die d → u-Quark-Umwandlung und damit der Neutron- Hadronen in Proton-Hadronen äquivalent ist. Der Strom wird da bei aus einer Stromquelle 4 über elektrische Leiter 5 durch die Probe 1 geleitet.

Das Verfahren zum Reduzieren der Radioaktivität einer ra dioaktiven Probe 1 mittels der oben beschriebenen Vorrichtun gen umfasst entsprechend die Schritte Bestrahlen der Probe mit Elektronenstrahlung aus einer Elektronenquelle 2 und Bestrah len der Probe mit Laserlicht aus einem Laser 3, wobei das Be strahlen mit Elektronenstrahlung e^- ebenso wie das Bestrahlen mit Laserlicht hν(Laser) vorzugsweise gepulst erfolgt.

Wie bereits erwähnt erfolgen die endgültige Vernichtung der restlichen nicht-nuklear gebundenen Neutronen das Bestrahlen mit Elektronenstrahlung e^- und mit Laserlicht hν(Laser) vor zugsweise zeitgleich.

Bezugszeichenliste

1

Probe

2

Elektronenquelle

3

Laser

4

Stromquelle

5

elektrischer Leiter

Claims

1. Verfahren zum Reduzieren der Radioaktivität einer radio aktiven Probe (1) mit den Schritten:
Bestrahlen der Probe mit Elektronenstrahlung (e^-) aus einer Elektronenquelle (2),
Bestrahlen der Probe mit Laserlicht (hν(Laser)) aus einem Laser (3).

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Bestrahlen mit Elektronenstrahlung (e^-) gepulst erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Bestrahlen mit Laserlicht (hν(Laser)) gepulst erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Bestrahlen mit Elektronenstrahlung (e^-) und mit Laserlicht (hν(Laser)) zeitgleich erfolgt.

5. Vorrichtung zum Reduzieren der Radioaktivität einer radioaktiven Probe (1), die umfasst:
eine Elektronenquelle (2) zum Bestrahlen der Probe (1) mit Elektronenstrahlung (e^-),
einen Laser (3) zum Bestrahlen der Probe (1) mit Laserlicht (hν(Laser)).

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei dem die Elektronenquel le (2) gepulst betrieben werden kann.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, bei dem der Laser (3) gepulst betrieben werden kann.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei dem die Elektronenquelle (2) und der Laser (3) zeitgleich Strah lung emittieren.