DE3019446A1

DE3019446A1 - Verfestigbares, fluessiges organisches szintillationsgemisch

Info

Publication number: DE3019446A1
Application number: DE19803019446
Authority: DE
Inventors: Jeanne K. Lexington Mass. Krieger; Robert E. Belmont Mass. O'Brien
Original assignee: New England Nuclear Corp
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1980-03-31
Filing date: 1980-05-21
Publication date: 1981-11-12
Also published as: US4358401A; FR2479478A1; CA1151412A; GB2075521B; JPS56141600A; GB2075521A

Description

Verfestigbares, flüssiges organisches Szintillationsgemisch

Die Erfindung betrifft flüssige organische Emulsionsszintillatoren und insbesondere solche flüssigen organischen Emulsionsszintillatoren, die zur einfachen Beseitigung zu Feststoffen polymerisiert werden können.

Ein beträchtlicher Teil radioaktiven Abfalls (Atommüll) mit geringer Strahlungsaktivität stammt nicht aus radioaktiven Brennstoffen, sondern aus medizinischen und akademischen Instituten. Dieser aus Instituten stammende Atommüll umfaßt organische flüssige Szintillationsflüssigkeiten (LSC Cocktails), die besondere Probleme mit sich bringen. Eine Möglichkeit zur Beseitigung eines solchen Atommülls besteht in der Lagerung in flachen Gräben an etablierten Entsorgungsstellen. Infolge der begrenzten Anzahl solcher Entsorgungsstellen wird Atommüll oft über

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lange Strecken vor dem Vergraben transportiert. Die mit dem Transport solcher radioaktiver Abfälle verbundenen Probleme sind bekannt, z.B. ein Freiwerden infolge eines Unfalls des Behälters, z.B. des Tankwagens und dergleichen, welcher den flüssigen Atommüll transportiert. Eine Einschätzung der Probleme bei der Beseitigung von aus Instituten stammendem Atommüll findet sich in R. Anderson et al., "A Preliminary Impact Assessment of Institutional Radioactive Waste Disposal", Seite 151-8 EPA 520/3-79-002 (1979).

Eine derzeit bevorzugte, technisch durchgeführte Methode zur Bewältigung der Probleme des Transports und der Beseitigung von LSC Cocktail-Atommüll besteht darin, ihn mit Adsorbentien zu mischen (in einem Verhältnis von bis zu 1:10 LSC Cocktail!Adsorbents) und dann die Kombination in Fässer zum Transport zu einer Entsorgungsstelle zu füllen. Diese Alternative besitzt jedoch mindestens zwei Nachtelle. Der erste besteht darin, daß kleine Institute sich schwer tun, die Abfälle entweder zu einer Zwischenverarbeitungsstelle zu transportieren oder so lange zu lagern, bis sich genügend Atommüll angesammelt hat, um in wirtschaftlicher Weise einen eigenen Transport zu einer EntsorgungssteJ.le zu rechtfertigen. Der zweite Nachteil besteht in dem großen Bedarf an nur begrenzt zur Verfügung stehendem Entsorgungsraum, der benötigt wird, wenn ein so großes Volumen von Adsorbens zur Beseitigung von LSC Cocktail-Atommüll verwendet werden muß.

Weitere Möglichkeiten zur Lösung des Problems von LSC Cocktail-Abfällen wurden vorgeschlagen. So beschreibt z.B. S.R. Achen et al in Health Physics, 36, 67 (1970) eine Methode zur Reinigung und Rückgewinnung von flüssigen Szintillaioren auf der Basis von 1,4-Dioxan. Ein weiterer Vorschlag zur Bewältigung des obigen Problems besteht in

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einer Volumenverringerung des Abfalls durch Destillation, wie dies in H.G. Claycamp et al, Health Physics, 34, 716 (1978) und S. Kojma et al, Radioisotopes, 28, 447-9 (1979) beschrieben ist. Die Möglichkeit der Veraschung von flüssigen Szintillationsrückständen wird von R.W. Granlund in M.W. Carter et al, eds., Management of Low-Level Radioactive Waste, Band 1, Seite 419, Pergamon Pross, New York (1979), behandelt. Jede der vorstehend aufgezoigten Möglichkelten besitzt ihre eigenen Nachteile, die eine weitere Entwicklung und Anwendung verhindert haben.

Da Feststoffe in bezug auf die leichte Handhabung während des Transports und der Beseitigung Vorteile besitzen, wurden diese zur Verringerung der vorstehend beschriebenen Probleme ins Auge gefaßt. Außer der Volumenverringerung durch Destillation wurden Möglichkeiten zur Herabsetzung des Müllvolumens durch überführung in Feststoff verfolgt. Ein Ergebnis dieser Bemühungen war der Zusatz von Monomeren, z.B. Polyurethanoder Epoxydharzen, zur Einkapselung konzentrierter Abf&lle entsprechend einer von T. Kancko et al, Radioisotopes, 28, 92-4 (1979) beschriebenen Methode. In diesem Artikel wird ein Verfahren beschrieben, bei welchem die organische Flüssigkeit und das Wasser weitgehend verdampft werden, bevor dem verbleibenden Konzentrat Harze zugesetzt werden, und diese Harze werden dann zur Einkapselung des Atommülles polymerisiert. Die Autoren des Artikels geben jedoch an, daß bei Anwendung ihrer Methode zahlreiche Probleme bleiben, einschließlich der Anpassung des Polymeren an den jeweiligen Cocktail, und die zur Beseitigung der extrahierten Lösungsmittel angewendete Veraschung oder andere Methode. Auch müssen die Kosten der monomeren Harzkomponenten berücksichtigt werden, Außerdem vermerken die Autoren, daß die monomeren Harze elno zusätzliche Komponente bilden und daß ihren Schätzungen noch

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das Gewicht und das'Volumen des LSC Cocktails bei der Vorbehandlung verdoppelt wird, wenn man den LSC-Müll behandelt, ohne zuvor die flüchtigen Komponenten des Cocktails zu entfernen.

Außerdem werden bei Anwendung einer solchen Einkapselungsmethode die flüchtigen Komponenten nicht verfestigt, sondern nur vorübergehend eingefangen, und sie können überraschend freigesetzt werden, was die Gefahr von Bränden und die Möglichkeit mit sich bringt, daß mit dem Müll umgehende Personen giftigen Dämpfen ausgesetzt werden.

Obwohl Kunststoffszintillatoren bekannt sind, existiert doch eine Reihe von Situationen, wo sie nicht brauchbar sind, z.B. wenn die Probe nur in wäßrigen Lösungen löslich ist. Ferner sind Kunststoffszintillatoren in typischer Weise nicht zum Zählen energiearmer Teilchen geeignet, wie sie oft in Tracerstudien verwendet werden, z.B. bei Verwendung von Tritium als Radiomarkierungsmittel.

Das Zählen biologischer Fluide in Form gelartiger Suspensionen wijd von Bollinger et al in Anal. Chem., 39, 1508 (1967) be: chrieben. Es existiert jedoch derzeit kein System, das in Foj m einer fließfähigen Emulsion aktive Teilchen aussendet und dann zur Entsorgung verfestigt werden kann. Ferner wird bei den bekannten Systemen (1) das Abfallvolumen für die Beseitigung während der Behandlung beträchtlich vergrößert oder (2) zusätzliche Stufen sind während der Beseitigung erforderlich, die häufig andere Abfallprodukte erzeugen, z.B. verdampf te Lösungsmittel, und (3) es erfolgt keine Verfestigung der flüchtigen Lösungsmittel, sondern diese Lösungsmittel werden entweder eingekapselt oder absorbiert.

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Die vorliegende Erfindung umfaßt einen,flüssigen organischen Szintillationscocktail, der Lösungen von radioaktiv markierten Verbindungen, die bin zu 10 Volum-% Wasser enthalten, mit hoher Genauigkeit zählt und leicht für eine einfache Beseitigung zu einem Feststoff polymerisierbar ist. Der Cocktail enthält ein polymerisierbares organisches Lösungsmittel, ein löslichmachendes Mittel, ein Zwischenlösungsmittel und einen organischen Szintillator. Die vorliegende Erfindung umfaßt auch eine Methode zur Beseitigung von flüssigen organischen Szintillationscocktailabfällen sowie eine zur Durchführung der Methode geeignete Ausrüstung (Kit).

Das erfindungsgemäße organische Lösungsmittel wird so gewählt, daß es beim Zusatz geeigneter Polymerisationsmittel leicht polymerisierbar ist. Beispiele für solche Lösungsmittel sind vinylgruppenhaltige Verbindungen. Besonders bevorzugte Verbindungen gemäß der Erfindung sind Styrol, Methylmethacrylat und Allylbenzol. Weitere bevorzugte Verbindungen gemäß der Erfindung sind p-Methylstyrol, 4-Allyl-1-methoxybenzol, p-Methylstyrol, 2,4-Dimethylstyrol, 2,5-Dimethylstyrol, 2,6-Dlmethylstyrol und Vinylnorbornen. Andere geeignete Lösungsmittel für die Erfindung sind Cinnamylalkohol, Phenylacrylat, Vinylbenzoat, Benzylacrylat, Methyleugenol, Cinnamylacetat, Allylphthalat, Inden, Dimethoxyally!benzol, Hydroxyäthylmethacrylat, Phenylmethacrylat, Benzylmethacrylat, Phenäthylmethacrylat, Phenäthylacrylat, Xylylacrylat, ct-Methylstyrol, Vinylanlsol,

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Allylbenzoat und /5-Phenäthylcinnamat. Das organische Lösungsmittel dient in dem System als Hauptlösungsmittel und bildet die Masse des Feststoffs nach beendeter Polymerisation. Typische Konzentrationen betragen etwa 45 bis 80 Volum-% der Gesamtzusammensetzung, vorzugsweise etwa 55 bis 70 Volum-% und am besten etwa 60 Volum-%.

Da die vorstehend beschriebenen organischen Lösungsmittel typischerweise keine besonders guten Lösungs-oder Emulgierungsmittel für die oft für markierte Proben erforderlichen wäßrigen Medien bilden, enthält der erfindungsgemäße LSC Cocktail auch noch ein löslichmachendes Mittel, das aus einem oberflächenaktiven Mittel besteht. Bevorzugte oberflächenaktive Mittel sind anionische und nichtionische. Nichtionische oberflächenaktive Mittel sind im Fall von Acryllösungsmitteln besonders geeignet.

Bevorzugte oberflächenaktive Mittel sind Monawet-MM80, Aerosol-OT100 und Triton X-100. Monawet-MM80 wird von der Mona Industries, Paterson, N.J. 07524, hergestellt und ist Natrium-dihexylsulfosuccinat. Monawet-MM80 ist sowohl in Form eines trockenen Pulvers als auch als 80%ige Lösung in Wasser-Isopropanol wirksam. Aerosol OT-100 wird von der American Cyanamid Co., Wayne, New Jersey 07470, hergestellt und ist Natrium-di(1-äthylhexyl)sulfosuccinat. Triton X-100 wird von Rohm und Haas, Philadelphia, Penna. 19105, hergestellt und ist ein Gemisch von äthoxylierten tert.-Octylphenolen.

Bevorzugt werden auch die organischen Lösungsmittel und das löslichmachende Mittel in bestimmten Kombinationen verwendet: Zürn Beispiel Styrol und verwandte aromatische Vinyl- und Ally!verbindungen mit den Natrium-Dialkylsulfo-

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succinaten; Methylmethacrylat und verwandte Acrylester mit äthoxylierten Alkylphenolen. Das ]öslichmachende Mittel wird in einer Konzentration verwendet, die ausreicht, um die gewünschte Probe für Zählzwecke zu emulgieren. Solche Konzentrationen liegen in typischer Weise im Bereich von etwa 7 Volum-% bis etwa 30 Volum-% der Gesamtzusammensetzung, vorzugsweise zwischen etwa 10 und 25 Volum-% und am besten bei etwa 20 Volum-%.

Ein Zwischenlösungsmittel wird dem LSC Cocktail zugesetzt, um die durch die radioaktiv markierte Probe erzeugte Energie wirkungsvoller auf das organische Lösungsmittel zu übertragen, welches den nachstehend beschriebenen gelösten organischen Szintillator enthält. Das Zwischenlösungsmittel kann ein beliebiges bekanntes sein; bevorzugt sind Naphthalin, 1-Methylnaphthalin, 2-Methylnaphthalin, Acenaphthalin und Gemische der isomeren Methy!naphthaline. Die Konzentration des Zwischenlösungsmittels beträgt in typischer Weise etwa 5 bis 30 Gew.% der Gesamtzusammensetzung und vorzugsweise etwa 10 bis 25 Gew.%.

Die für die vorliegende Erfindung geeigneten organischen Szintillatoren sind dem Fachmann bekannt und werden allein oder in Kombination verwendet. Wenn Kombinationen von primären Szintillatorlösungen verwendet werden, werden diese vorzugsweise in Verhältnissen zwischen 1:3 und 3:1 kombiniert. Diese primären gelösten Szintillatoren können allein oder zusammen mit gelösten sekundären Sziniillatoren verwendet werden.

Typische Verhältnisse von primären zu sekundären Szintillatorlösungen sind 4:1 zu 49:1 und vorzugsweise 49:1. Bevorzugte primäre und sekundäre gelöste Szintillatoren sind die folgenden:

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Primärer gelöster Szintillator

Sekundärer gelöster Szintillator

2,5-Diphenyloxazol

p-Terphenyl

2-(4-tert.-Butylphenyl)-5-(4-biphenylyl)-1,3,4-oxadiazol

2,5-Bis[5'tert.-butyl(benzoxazolyl(2')3thiophen.

p-Bis(o-methylstyryl) benzol

2-(4'-Biphenylyl)-6-phenylbenzoxazol

1 ,4-Bis-2-(5-phenyloxazolyl)benzol

Die Gesamtkonzentration an organischem Szintillator beträgt in typischer Weise etwa 0,2 bis 20 Gew.% der Gesamtzusammensetzung, vorzugsweise etwa 2 bis 10 Gew.% und am besten etwa 5 Gew.%.

Es sei bemerkt, daß die Erfindung sich für alle Proben und Markierungsmittel eignet, wie sie bisher für LSC Cocktails verwendet wurden, da sie durch die jeweils verwendete Markierungssubstanz nicht beeinflußt wird.

In der US-Patentschrift 3 068 178, auf die hier Bezug genommen wird, sind Szintillationslösungen mit Styrol als organischem Lösungsmittel, Naphthalin als Zwischenlösungsmittel und 2,5-Diphenyloxazol als organischer Szintillator beschrieben. Irgendein löslichmachendes Mittel wird nicht erwähnt. Obwohl die Verwendung solcher Mittel zur Herstellung von LSC Cocktails bekannt is ι , findet sich doch nirgends ein Hinweis auf die durch die c-rfindungsgemäße Zusammensetzung erzielten überraschenden Ergebnisse. Während ferner in der Patentschrift feste plaslische Szintillatoren aus Polystyrol beschrieben sind, werdc-n doch flüssige Szintillatoren und plastische

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Szintillatoren dort getrennt betrachtet und es findet sich kein Hinweis auf die erfindungsgemäße Zusammensetzung, die in flüssiger Form zum Zählen verwendet und dann anschließend durch Zugabe geeigneter Polymerisationsmittel polymerisiert wird. In der Patentschrift sind auch die Schwierigkeiten beschrieben, die bei dem Versuch der Messung der Aktivität wasserlöslicher Verbindungen auftreten, d.h., physiologischer Verbindungen, z.B. Steroide, die sich nicht in den üblicherweise für Szintillatoren verwendeten Lösungsmitteln befinden. Die vorliegende Erfindung schafft eine flüssige Zusammensetzung, die leicht wäßrige Proben zählt und auch leicht zu einem nachstehend beschriebenen Feststoff polymerisierbar ist.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

Zu einer Lösung von 75 ecm Styrol, die durch Hindurchlaufen durch Aluminiumoxid gereinigt worden war, und 25 ecm anionischem oberflächenaktivem Mittel, Monawet-MM80 (Mona Industries), gab man 10 g einer 98 Gew.% 2,5-Diphenyloxazol und 2 Gew.% p-Bis(o-methylstyrylbenzol) enthaltenden Zusammensetzung und 25 g Naphthalin.

Beispiel 2

Zu einer Lösung von 75 ecm Methylmethacrylat und 25 ecm Monawet-MM80 gab man 20 g Naphthalin und 10 g einer aus 98 Gew.% 2,5-Diphenyloxazol und 2 Gew.% p-Bis(o-methylstyrylbenzol) bestehenden Zusammensetzung.

Beispiel 3

Zu einer Lösung von 40 ecm Allylbenzol, die durch Hindurchlaufen durch Aluminiumoxid und 10g Aerosol OT-100 (American Cyanamide) gereinigt worden war, gab man 25o mg 2,5-Bis- £5'-tert.-butylbenzoxazolylj(2')thiophen und 10 ecm 1-Methylnaphthalin.

Bestimmung der Zählleistungen

Die Zählleistungen wurden so bestimmt, daß man Anteile von 100Λ, 200A, 300A und 500A von mit Tritium versetztem Wasser zu 5 ecm Proben des flüssigen Szintillators gab. Die Leistungen oder Wirkungsgrade des erhaltenen Emulsionssystems wurden mit denen verglichen, die man mit einem handelsüblichen Emul-

sionssystem, nämlich Aquasol von der New England Nuclear Corp., BosLon, Massachusetts, erhielt. Die Wirkungsgrade oder Leistungen in Prozent sind in Tabelle I angegeben. Die nach den Beispielen 1, 2 und 3 erhaltenen flüssigen Szintillatoren sind als flüssige Szintillatoren I, bzw. II bzw. III angegeben.

Tabelle I

Prozentuale Wirkungsgrade flüssiger Szintillatoren Anteile tritiumhaltiges Wasser ³H₂O 100A 200A 300A 500A

%. Wirkungsgrad in Aquasol % Wirkungsgrad Szintillator I % Wirkungsgrad Szintillator II % Wirkungsgrad Szintillator III

29	,1	26	,2	25	,8	24,0
22	,4	22	,9	22	,8	23,6
13	,9	14	,3'	13	,1	14,6
28	,3	26	,7	25	,7	24,9

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Nach Verwendung des LSC Cocktails zum Zählen wird dieser durch Zugabe einer der vielen möglichen Verbindungen, welche die Polymerisation des verwendeten LSC Cocktails in Gang setzen können, verfestigt; es sind dies z.B. freie Radikale liefernde Initiatoren, Promoter, Vernetzungsmittel, Verdickungsmittel, stabilisierende Monomere und Comonomere. Für die Definition der vorliegenden Erfindung ist die Unterscheidung wichtig, daß bei der vorliegenden Erfindung es das Lösungsmittel des Szintillators ist, welches polymerisiert wird, während bei den vorstehend beschriebenen bekannten Zusammensetzungen Monomere zugesetzt wurden, und diese zugesetzten Monomeren dann unter Einkapselung des verwendeten LSC Cocktails polymerisiert wurden. Während man bei dem bekannten Verfahren einen Feststoff mit den vorstehend besprochenen Nachteilen, einschließlich der Erzeugung von zusätzlichem Abfall als Teil des Polymerisationsprozesses bei der einen Ausführung, erhielt, liefert die Erfindung einen LSC Cocktail, dessen Volumen sich während der Verfestigung nicht merklich vergrößert. Die Erfindung schafft somit ein Verfahren zur Beseitigung von LSC Cocktail-Abfällen, wobei der Abfall in eine Form umgewandelt wird, die sicherer zu handhaben ist, als die bisher möglich war, und der LSC Cocktail ist ohne wesentliche Zunahme seiner Masse verfestigbar. Gegebenenfalls kann die Polymerisation in demselben Behälter durchgeführt werden, wie er zum Zählen benutzt wurde. Außerdem erzeugt die vorliegende Erfindung einen Atommüll, in welchem das flüssige organische Lösungsmittel selbst in einen Feststoff umgewandelt wurde, während bisher das flüssige organische Lösungsmittel selbst nach einer Einkapselung oder Absorption flüssig bleibt, was die Möglichkeit, daß es wieder freigesetzt wird und in die Umgebung entweicht, vergrößert.

Wenn die Polymerisation unter Verwendung von anderen Polymerisationsmitteln als Comonomeren erfolgt, müssen in der Regel die Lösungen wie nachstehend beschrieben erwärmt werden. Bei Verwendung von Comonomerem kann die Polymerisation jedoch bei Raumtemperatur erfolgen. Zum Beispiel wurde der LSC Cocktail von Beispiel 1, wie dies Tabelle III zeigt, bei Raumtemperatur unter Verwendung von Maleinsäureanhydrid als ein Comonomeres verfestigt. Obwohl das Volumen des erhaltenen Atommülls bei Anwendung dieser Ausführungsform merklich vergrößert wird, besitzt sie doch den Vorteil, daß sie leicht mit großen Volumina flüssigen Atommülls durchführbar ist, z.B. werden oft 55 Gallonen fassende Kanister für die Beseitigung verwendet, ohne daß die Flüssigkeit erwärmt zu werden braucht. Der Fachmann kann leicht entscheiden, welcher der vorstehenden Ausführungsformen er in einer jeweiligen Situation den Vorzug gibt. Bevorzugte Comonomere sind in Tabelle II angegeben; andere Comonomere mit Viny!gruppen, die mit stark elektronen-abziehenden Substituenten, z.B. Nitrilen, assoziiert sind, sind für die Durchführung der Erfindung potentiell geeignet.

Freie Radikale erzeugende Initiatoren, Promoter, stabilisierende monomere Verdickungsmittel, Vernetzungsmittel und Comonomere, wie sie für die Durchführung der Erfindung geeignet sind, sind dem Fachmann bekannt. Beispiele solcher Verbindungen sind in Tabelle II angegeben.

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Tabelle II Initiatoren

Benzoylperoxid

Cumolhydroperoxid

Ferrosulfat/Wasserstoffperoxid

Kaliumpersulfat

LauroyIperoxid Promoter

Kobaltnaphthenat Dodecylmercaptan N,N-Dimethylanilin

Stabilisierende Monomere

Hydroxyäthy!methacrylsäure

Methacrylsäure

Vinylacetat Verdickungsmittel Polyacrylsäure

Vernetzungsmittel

Divinylbenzol

Coitionomere

Maleinsäureanhydrid Acrylonitril

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Solche Polymerisationsmittel werden in einer Menge zugegeben, die zur Polymerisation des erfindungsgemäßen LSC Cocktails ausreicht. Die zur Polymerisation von Lösungen der gemäß der Erfindung verwendeten organischen Lösungmsittel erforderlichen Mengen dieser Mittel lassen sich vom Fachmann leicht bestimmen und werden, mit Ausnahme der Comonomeren, in typischer Weise in Konzentrationen bis zu etwa 10 Gew.% verwendet. Die zuzusetzende Polymerisationsmittelmenge wird weitgehend durch den gewünschten Verfestigungsgrad geregelt. Wenn der Atommüll vor seiner Beseitigung transportiert werden muß, soll der Feststoff vorzugsweise nicht fließen, wenn der für den Transport verwendete Behälter in irgendeiner Weise bricht oder reißt. Wenn ferner die Endbeseitigung in einer Erdgrube erfolgen soll, soll die Erstarrung soweit gehend, daß eine Auslaugung minimal wäre, wenn der den Müll enthaltende Behälter reißt, überschüssiges Polymerisationsmittel ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht störend, die zu verwendende Menge wird vielmehr in erster Linie durch wirtschaftliche Erwägungen bestimmt.

Zufriedenstellende Feststoffe werden aus den LSC Cocktails von Beispiel 1 und 3 bei Verwendung der in Tabelle III angegebenen Kombinationen von Reagenzien und Bedingungen erhalten.

Vorzugsweise wird der Müll nach Zugabe der Polymerisationsmittel zur Beschleunigung des Polymerisationsvorgangs erwärmt. Bevorzugte Temperaturen liegen zwischen etwa 60 und etwa 100⁰C während etwa 1 bis 16 Stunden. Die Zeit und die Temperatur können innerhalb eines weiten Bereichs variieren, die einzigen Kriterien sind dabei die Erzeugung eines beseitigbaren Feststoffs, was leicht auf die vorstehend beschriebene Weise erzielt wird.

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Die Erfindung umfaßt auch eine Ausrüstung (Kit), die mindestens einen Behälter für den erfindungsgemäßen LSC Cocktail und mindestens eine Ampulle mit einer geeigneten Polymerisationsmittelkombination umfaßt.

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	LSC- Cocktail	1	Bedingungen	Tabelle III	Verdik- kungs- mittel	Vernet zungs mittel	Comono- mere	T(⁰C)	Zeit, Stun den
	Beispiel (5 ecm)	1	Initiator		-	Divinyl- benzol 1 ecm	-	80°	<1
	Beispiel (5 ecm)	1	Lauroylper- oxid, 100mg		Poly acryl säure 250mg	Divinyl- benzol 50Λ		80°	<16
	Beispiel (5 ecm)	1	Benzoylper- ioxid 100mg	für die Verfestigung flüssiger Szintillatoren	Poly acryl säure 250mg	Divinyl- benzol 50Λ		80°	1
CD στ	Beispiel (5 ecm)	3	Azobisiso- butyronitril 75mg	Promoter Stabili sierendes Monomeres			Malein säure anhydrid 3,9 g	20-25°	4
*~	Beispiel (5 ecm)		Lauroylper- oxid, 100mg	Kobalt- naphthenat	-	-	3,8 g	80°	16
		Azobisiso- butyranitril 100mg	- Hydroxy- äthylrneth- acrylsäure 1 ecm
		- Methacryl säure 1 ecm

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Zur Polymerisation des LSC Cocktails nach dessen Verwendung wird dem gebrauchten LSC Cocktail eine Ampulle Polymerisationsmittel zugesetzt. Je nach der Zusammensetzung des Cocktails und dem Polymerisationsmittel kann zur Vervollständigung der Polymerisation bis zur Bildung eines Feststoffs eine Erwärmung erforderlich werden. Vorzugsweise ist der in einem Kit für^: den LSC Cocktail verwendete Behälter ebenfalls aus einem geeigneten Material, z.B. eine Polyäthylenampulle, so daß er gleichzeitig als Behälter für die Beseitigung dient. Bei einer solchen Ausführungsform würde der verwendete LSC Cocktail einfach in seinen ursprünglichen Behälter zurückgefüllt, die Polymerisationsmittelampulle wird zugegeben und der Behälter wird erforderlichen- oder gewünschtenfalls bis zur Verfestigung erwärmt, zu welchem Zeitpunkt der verfestigte LSC Cocktail dann nach den für die Beseitigung von solchen radioaktiven Abfällen üblichen Methoden beseitigt wird.

Während vorstehend die Beseitigung kleiner Atommül!mengen, wie sie in einer kleinen Forschungsanlage anfallen können, besprochen wird, kann die Polymerisation natürlich auch in größerer Menge durch Vereinigung einer Anzahl von Proben vor der Polymerisation durchgeführt werden. Wenn z.B. flüssige Abfälle in Glasampullen an eine zentrale Bearbeitungsstelle geschickt werden, kann ein Verkleinerer für die Ampullen verwendet und die Proben können vor der Behandlung vereinigt werden. Die Polymerisation wird dann wie vorstehend beschrieben durchgeführt.

Eine andere Alternative besteht darin, daß der verfestigte LSC Cocktail verascht werden kann, da seine Komponenten leicht brennbar sind. Die erfindungsgemäße Methode und die erfindungsgemäße Ausrüstung sind somit unabhängig von der

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anzuwendenden abschließenden Beseitigungsmethode anwendbar.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfestigbares, flüssiges organisches Szintillationsgemisch, bestehend aus einem polymorisierbaren organischen Lösungsmittel, einem löslichmachenden Mittel, einem Zwischenlösungsmittel und einem organischen Szintillator.

2. Szitillationsgemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Lösungsmittel polymerisierbare Vinylgruppen enthält.

3. Szintillationsgemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Lösunqsmittol Styrol, Methylmethacrylat oder Allylbenzol ist.

4. Szintillationsgemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das löslichmachende Mittel ein anionischem oder nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel" ist.

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5. Szintillationsgemisch nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das anionische oberflächenaktive Mittel ein Su]fosuccinat ist.

6. Szinti]lationsgemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenlösungsmittel Naphthalin oder 1-Methylnaphthalin ist.

7. Szintillationsgemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der organische Szintillator 2,2-Diphenyloxazol oder p-Bis-(o-methylstyrylbenzol) ist.

8. Verwendung der flüssigen organischen Szintillationsgemische nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zum Zählen einer radioaktiven Probe.

9. Verfahi en zur Beseitigung von verbrauchten flüssigen organischen Szintillationsgemischen, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gemisch polymerisiert.

10.. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerisation durch Zugabe eines Polymerisationsmittels zu dem Gemisch erfolgt.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymerisationsmittel ein Promotor, ein Initiator, ein stabilisierendes Monomeres, ein Verdickungsmittel oder ein Vernetzungsmittel ist.

12. Verfahi en nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Prcmotor Kobaltnaphthenat verwendet wird.

13. Verfahien nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Initiator Lauroylperoxid, Benzoylperoxid oder Azobisisobutyronitril verwendet wird.

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14. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als stabilisierendes Monomeres Hydroyäthy!methacrylsäure oder Methacrylsäure verwendet wird.

15. Verfahren nach Anspruch 11, dadurcu gekennzeichnet, daß als Verdickungsmittel Polyacrylsäure verwendet wird.

16. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Vernetzungsmittel DivinylbenzoL verwendet wird.

17. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gemisch weniger als etwa 10 Gew.% Polymerisationsmittel zugesetzt werden.

18. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Gemisch und das Polymerisationsmittel erwärmt werden.

19. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Polymerisationsmittel ein Comonomeres verwendet wird.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß als Comonomeres Maleinsäureanhydrid verwendet wird.

21. Ausrüstung (Kit) zur Verwendung bei der Flüssigkeitsszintillation, bestehend aus mindestens einer das Gemisch von Anspruch 1 enthaltenden Ampulle und mindestens einer ein Polymerisationsmittel enthaltenden Ampulle.

22. Ausrüstung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Ampullen aus einem leicht veraschbaren Material bestehen.

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23. Ausrüstung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichet, daß die Ampullen aus Polyäthylen bestehen.

24. Polymerisationsprodukt, bestehend aus verbrauchtem, flüssigem organischem Szintillationsgemisch und einem Polymerisationsmittel.

25. Polymerisationsprodukt nach Anspruch 24, dadurch gekenn*- zeichnet, daß das Volumen des Polymerisationsmittels das Volumen des Polymerisats nicht wesentlich erhöht.

26. Polymerisationsprodukt nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des Polymerisationsmittels weniger als etwa 10 Gew.% beträgt.

27. Polymerisationsprodukt nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß nahezu das gesamte flüssige Gemisch polymerisiert ist.

28. Polymerisationsprodukt nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß es stark genug ist, um seine Form bei Umgebungstemperaturen in Abwesenheit eines Außendrucks zu bewahren.

29. Polymejisationsprodukt nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß es noch eine vor Auslaugung durch Wasser geschützte, radioaktiv markierte Probe enthält.

30. Verfahi en zur Beseitigung von verbrauchten flüssigen organischen Szintillationsgemischen, dadurch gekennzeichnet daß man das flüssige Gemisch polymerisiert und anschließend verascht.

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