DE3919404A1 - Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen bestimmung gasgetragener alphaaktivitaet - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen bestimmung gasgetragener alphaaktivitaetInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur kontinuierlichen Bestimmung der aus
dem Zerfall von Thorium, Uran, Plutonium und deren
Folgeprodukten herrührenden gasgetragenen
Alphaaktivität als Differenz der gesamten
gasgetragenen Alphaaktivität und der gasgetragenen
Alphaaktivität der Radon-220-und/oder
Radon-222-Zerfallsreihen.
Für die Ableitung von Alphaaktivität mit der Fortluft
von Anlagen des nuklearen Brennstoffkreislaufs gelten
zwei um einige Größenordnungen unterschiedliche
Grenzwerte: ein höherer Grenzwert für den Anteil der
Rn220- und/oder Rn222-Zerfallsreihen und ein
niedrigerer Grenzwert für den Anteil der restlichen
von Uran, Thorium, Plutonium und deren Folgeprodukten
herrührenden Alphastrahler.
Wegen der unterschiedlichen Grenzwerte ist es
erforderlich, die beiden Anteile der gesamten
Alphaaktivität getrennt zu überwachen. Dazu wird die
Aktivität der Rn220- bzw. Rn222-Zerfallsreihen
gesondert gemessen und von der gesamten Alphaaktivität
abgezogen.
Je nach den in den Anlagen verarbeiteten Materialien
reicht es aus, die Alphaaktivität nur einer der beiden
Radon-Zerfallsreihen zu messen. Bei Verarbeitung von
Thorium und wiederaufgearbeitetem Uran überwiegen die
Nuklide der Radon-220-Zerfallsreihe bei weitem die
Nuklide der Radon-222-Verfallsreihe. Bei Verarbeitung
von natürlichem Uran ist es umgekehrt. Zum Teil muß
auch die Alphaaktivität beider Zerfallsreihen bestimmt
werden. Die Radon-220-Zerfallsreihe umfaßt die
Alphastrahler Radon-220, Polonium-216, Wismut-212 und
Polonium-212, die Radon-222-Zerfallsreihe im
wesentlichen die Alphastrahler Polonium-218,
Polonium-214 und Polonium-210.
Zur Messung der gasgetragenen Alphaaktivität der
Nuklide der Radon-220- und/oder
Radon-222-Zerfallsreihen verwendet man normalerweise
Alphaspektrometer oder ein
Alpha-Beta-Pseudokoinzidenz-Differenz-Meßverfahren
(ABPD-Meßgerät).
Die bekannten alphaspektrometischen Messverfahren
haben den Nachteil, daß infolge der Energieschwächung
der Alpha-Teilchen auf ihrem Weg zum Detektor die
Alphastrahlung eines Nuklides zum Teil in einem
niedrigeren Energiekanal gemessen wird, als sie der
tatsächlichen Alphaenergie des Nuklids entspricht. Das
erschwert die Kalibrierung des Alphaspektrometers und
schränkt die Meßgenauigkeit ein bzw. führt zu längerer
Meßdauer. Ein Vielkanal-Alphaspektrometer verursacht
hohe Kosten, insbesondere, wenn Meßfilter mit großem
Durchmesser, z.B. von 20 cm, verwendet werden sollen,
wodurch mehrere Halbleiterdetektoren erforderlich sein
können.
Das ABPD-Meßgerät mißt Alphazerfälle, die kurzfristig
auf einen Betazerfall erfolgen. Aufgrund der kurzen
Halbwertszeiten von Polonium-212 und Polonium-214
können diese prinzipiell gut zur Messung der
Radon-220- und Radon-222-Folgeproduktaktivität
herangezogen werden.
Das ABPD-Verfahren hat aber den Nachteil, daß die
Meßgenauigkeit beeinträchtigt wird durch die
Alphazerfälle auch anderer Nuklide, die während des
Pseudokoinzidenzzeit-Intervalls zerfallen und
mitgezählt werden, was die Nachweisgrenze
verschlechtert und zu längeren Meßdauern führt.
Weiterhin verursacht ein ABPD-Meßgerät infolge der
relativ komplizierten Elektronik hohe Kosten.
Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein
Verfahren zur kontinuierlichen Bestimmung der aus dem
Zerfalll von Thorium, Uran, Plutonium und deren
Folgeprodukten herrührenden gasgetragenen
Alphaaktivität als Differenz der gesamten
gasgetragenen Alphaaktivität und der gasgetragenen
Alphaaktivität der Radon-220-und/oder
Radon-222-Zerfallsreihen zu finden, das eine hohe
Meßgenauigkeit bei kurzen Meßdauern ermöglicht und
kostengünstig ist. Außerdem sollte eine entsprechende
Vorrichtung entwickelt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
zur Bestimmung der gasgetragenen Alphaaktivität der
Radon-220- und/oder Radon-222-Zerfallsreihen die
Nuklide Polonium-212 und/oder Polonium-214 hinter
einem die Alphastrahlen aller übrigen Nuklide der
Radonzerfallsreihen zurückhaltenden Absorber gemessen
werden und daraus die gasgetragene Alphaaktivität der
Radon-220- und/oder Radon-222-Zerfallsreihe berechnet
wird, wobei zur Berechnung der gasgetragenen
Alphaaktivität der Radon-220-Zerfallsreihe noch die
Alphaaktivität von Radon-220 und Polonium-216 auf
übliche Weise bestimmt werden muß.
Auf diese Weise läßt sich mit hoher Meßgenauigkeit und
kurzer Meßdauer zuverlässig die gasgetragene
Alphaaktivität der Radon-220- und/oder
Radon-222-Zerfallsreihennuklide und die gasgetragene
Gesamtalphaaktivität messen und damit auch die aus dem
Zerfall von Thorium, Uran, Plutonium und deren
Folgeprodukten herrührende gasgetragene Alphaaktivität
bestimmen.
Bewährt hat sich eine Vorrichtung, die im wesentlichen
aus einem Alphazähler und einem Meßfilter besteht und
bei der zwischen dem Alphazähler und dem Meßfilter ein
Absorber angebracht ist, dessen Dicke so bemessen ist,
daß ihn nur die energiereichen Alphastrahlen von
Polonium-212 und/oder Polonium-214 durchdringen
können.
Vorteilhafterweise wird der Absorber beweglich
ausgeführt, so daß durch Ein- und Ausfahren des
Absorbers im Zwischenraum zwischen Alphazähler und
Meßfilter sowohl die gasgetragene Gesamtalphaaktivität
als auch die gasgetragenen Alphaaktivitäten der
Radon-220- bzw. Radon-222-Zerfallsreihennuklide
gemessen werden können.
Abb. I zeigt schematisch ein Blockschaltbild
einer Vorrichtung, mit der die gasgetragene
Gesamtalphaaktivität und die gasgetragenen
Alphaaktivitäten der beiden Radonzerfallsreihen
getrennt gemessen werden können.
In Abb. II ist die an sich bekannte
Durchlässigkeitskurve für Po 214-Alphastrahlung und in
Abb. III die Reichweiten der Alphastrahlung von Po-212
und Po-214 in Luft als Funktion der Energie
wiedergegeben.
Die Vorrichtung gemäß Abb. I besteht aus drei
Meßeinheiten, wobei die Einheit A, bestehend aus
Alphazähler (4) und Meßfilter (5), die gesamte
gasgetragene Alphaaktivität mißt, während die
Meßeinheiten B und C die gasgetragenen
Alphaaktivitäten der beiden Radonzerfallsreihen
(Rn-220 und Rn-222), entweder einzeln oder zusammen,
messen und jeweils aus einem Alphazähler (1, 6) und
einem Meßfilter (2, 7) bestehen, zwischen denen ein
Absorber (3, 8) angebracht ist, wobei der Absorber (3)
und der Absorber (8) sich in ihrer Dicke unterscheiden
und entsprechend nur die Alphastrahlen von
Polonium-212 oder von Polonium-212 und Polonium-214
durchtreten lassen.
Die Nuklide Po-212 und Po-214 werden als Leitnuklide
zur Bestimmung von Rn-220 - bzw. von Rn-222 -
Folgeprodukten gemessen. Der Erfindung liegt die
Tatsache zugrunde, daß Po-212 die höchste und Po-214
die zweithöchste Energie (8,78 MeV bzw. 7,68 MeV) der
auftretenden Alphastrahlung hat. Absorber (3, 8),
welche sämtliche auftretende Alphastrahlung, außer
derjenigen von Po-212, bzw. derjenigen von Po-212 und
Po-214, absorbieren, sind zwischen den Meßfiltern (2,
7) und den Alpha-Detektoren (1, 6) angeordnet.
Das Meß-Verfahren nutzt die Tatsache aus, daß die Zahl
der Alphateilchen auf dem Weg durch einen Absorber
zunächst konstant bleibt und erst am Ende der Bahn
(bei entsprechend dickem Absorber) sehr schnell auf
Null abfällt, wie am Beispiel des Po-214, Abb. II,
demonstriert ist.
Gemäß Abb. II gelangen noch 100% der
Po-214-Alphateilchen durch eine Luftschicht von 5,6
cm. Die Reichweite R der Po-214-Alphastrahlung beträgt
6,9 cm.
Gemäß Abb. II ist der Reichweite 5,6 cm eine
Energie von 6,7 MeV zuzuordnen. Der Absorber (8) kann
also zum Beispiel aus einer 5,6 cm dicken Luftschicht
bestehen. Po-214 ist dann zusammen mit Po-212 von
allen anderen auftretenden Alphastrahlen (Bi-212 hat
von diesen die höchste Alphaenergie. Sie beträgt 6,34
MeV) diskriminierbar.
Die Reichweite der Polonium-212-Alphastrahlung beträgt
8,5 cm. 100% der Po-212-Alphateilchen gelangen durch
eine Luftschicht von 7,0 cm (für Po-212 gelten im
Prinzip die gleichen Verhältnisse wie sie in Abb.
II für Po-214 dargestellt sind). Der Absorber (3) kann
also zum Beispiel aus einer 7,0 cm dicken Luftschicht
bestehen. Po-212 ist dann von allen anderen
auftretenden Alphastrahlern (einschließlich Po-214)
diskriminierbar.
Bei der Radon-220-Zerfallsreihe müssen zur Berechnung
der gasgetragenen Alphaaktivität neben der Messung der
Aktivität von Polonium-212 noch die Aktivitäten von
Radon-220 und Polonium-216 auf konventionelle Art
gemessen werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat eine hohe
Nachweisgrenze und ermöglicht daher kurze Meßzeiten.
Außerdem ist es preisgünstig durchzuführen und
erfordert nur einen relativ geringen Wartungsaufwand
der Meßgeräte.
Claims (3)
1. Verfahren zur kontinuierlichen Bestimmung der aus
dem Zerfall von Thorium, Uran, Plutonium und deren
Folgeprodukten herrührenden gasgetragenen
Alphaaktivität als Differenz der gesamten
gasgetragenen Alphaaktivität und der gasgetragenen
Alphaaktivität der Radon-220- und/oder
Radon-222-Zerfallsreihen,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Bestimmung der gasgetragenen Alphaaktivität
der Radon-220- und/oder Radon-222-Zerfallsreihen
die Nuklide Polonium-212 und/oder Polonium-214
hinter einem die Alphastrahlen aller übrigen
Nuklide zurückhaltenden Absorber gemessen werden
und daraus die gasgetragene Alphaaktivität der
Radon-220- und/oder Radon-222-Zerfallsreihen
berechnet wird, wobei zur Berechnung der
gasgetragenen Alphaaktivität der
Radon-220-Zerfallsreihe auf übliche Weise noch die
Alphaaktivität von Radon-220 und Polonium-216
bestimmt werden muß.
2. Vorrichtung zur Bestimmung der aus dem Zerfall von
Thorium, Uran, Plutonium und deren Folgeprodukten
herrührenden gasgetragenen Alphaaktivität nach
Anspruch 1, bestehend aus einem Alphazähler und
einem Meßfilter,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Messung der gasgetragenen Alphaaktivität
der Radon-220- und/oder Radon-222-Zerfallsreihen
zwischen dem Alphazähler (1) und dem Meßfilter (2)
ein Absorber (3) angebracht ist, dessen Dicke so
bemessen ist, daß ihn nur die Alphastrahlen von
Polonium-212 und/oder Polonium-214 durchdringen
können.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Absorber (3) im zeitlichen Rhythmus zwischen
dem Alphazähler (1) und dem Meßfilter (2) ein- und
ausfahrbar ist.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19893919404 DE3919404A1 (de) | 1988-07-25 | 1989-06-14 | Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen bestimmung gasgetragener alphaaktivitaet |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3825205 | 1988-07-25 | ||
| DE19893919404 DE3919404A1 (de) | 1988-07-25 | 1989-06-14 | Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen bestimmung gasgetragener alphaaktivitaet |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3919404A1 true DE3919404A1 (de) | 1990-02-01 |
Family
ID=25870455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19893919404 Withdrawn DE3919404A1 (de) | 1988-07-25 | 1989-06-14 | Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen bestimmung gasgetragener alphaaktivitaet |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3919404A1 (de) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1764686C2 (de) * | 1967-07-19 | 1981-11-26 | Terradex Corp., Walnut Creek, Calif. | Vorrichtung zum Nachweis der Alphastrahlung von α-emittierenden Gasen |
| DE2926491C2 (de) * | 1979-06-30 | 1983-02-24 | Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh, 7500 Karlsruhe | Dosimeter zum Nachweis von Radon und/oder Thoron und deren Folgeprodukten |
| EP0231602A2 (de) * | 1985-11-25 | 1987-08-12 | Central Electricity Generating Board | Verfahren und Gerät zur Überwachung der Radioaktivitätskonzentration von in der Luft schwebenden Actinidenteilchen |
-
1989
- 1989-06-14 DE DE19893919404 patent/DE3919404A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1764686C2 (de) * | 1967-07-19 | 1981-11-26 | Terradex Corp., Walnut Creek, Calif. | Vorrichtung zum Nachweis der Alphastrahlung von α-emittierenden Gasen |
| DE2926491C2 (de) * | 1979-06-30 | 1983-02-24 | Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh, 7500 Karlsruhe | Dosimeter zum Nachweis von Radon und/oder Thoron und deren Folgeprodukten |
| EP0231602A2 (de) * | 1985-11-25 | 1987-08-12 | Central Electricity Generating Board | Verfahren und Gerät zur Überwachung der Radioaktivitätskonzentration von in der Luft schwebenden Actinidenteilchen |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Zeitschrift für Naturforschung, Bd. 21a, H. 7, 1966, S. 1128-1132 * |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8130 | Withdrawal |