DE60212362T2 - Bestimmung des wassergehaltes der plutoniumoxidbehälter - Google Patents

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Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Messung des Wassergehaltes von Plutoniumoxid-Behältern.
  • Stand der Technik
  • Vor der Zwischenlagerung ist es erforderlich, den Wassergehalt der Plutoniumoxid-Behälter zu kennen.
  • Das klassische Verfahren zur Messung des Feuchtigkeitsgehaltes von Plutoniumoxid, das in einem Behälter konditioniert worden ist, ist intrusiv und destruktiv. Es erlaubt somit nur die Messung von Proben, die Messung kann jedoch nicht für die Gesamtheit des Produkts durchgeführt werden. Außerdem ist der Zeitraum, bis zu dem die Ergebnisse erhalten werden, ziemlich lang (er liegt in der Größenordnung von mehreren Tagen). Ein weiterer Nachteil ist der, dass die Messungen in einem spezialisierten Labor durchgeführt werden müssen.
  • Ein Verfahren zur Messung des Wassergehaltes einer pulverförmigen PuO2-Menge ist in dem Dokument von D. HOLSLIN et al. "A Moisture Probe Using Neutron Moderation for PuO2 Canister Inspection", 1998, "IEEE Nuclear Science Symposium Conference Record."; 1998, "IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference (Cat. Nr. 98CH36255)", 1998, "IEEE Nuclear Science Symposium Conference Record, Toronto, Ont., Canada, 8.-14. November 1998", Seiten 1014-1017, Band 2, XP002188377, USA ISBN: 0-7803-5021-9, beschrieben. Dieses Verfahren besteht darin, die von einer Radioisotopenquelle emittierten thermischen Neutronen, die durch die genannte PuO2-Menge verlangsamt worden sind, nachzuweisen (zu bestimmen) und daraus den Wassergehalt abzuleiten unter Anwendung einer Vergleichs- bzw. Standatdbeziehung, die erhalten wird aus dem bekannten Wassergehalt einer pulverförmigen PuO2-Menge.
  • Beschreibung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung wurde entwickelt zur Bereitstellung eines nicht-intrusiven, nicht-destruktiven Messverfahrens, das an der Stelle der Verwendung der Plutoniumoxid-Behälter anwendbar ist.
  • Das für die Messung vorgeschlagene Prinzip beruht auf einer passiven Neutronenbestimmung der Neutronen, die von dem in einem Behälter konditionierten Plutoniumoxid-Pulver spontan emittiert werden. Die Neutronen werden durch Wasserstoffatome und insbesondere durch die Wasserstoffatome von Wasser verlangsamt. Die quantitative Bestimmung des Feuchtigkeitsgehaltes des Plutoniumoxid-Pulvers kann somit durchgeführt werden durch Bestimmung der Verlangsamung der emittierten Neutronen durch die Wasserstoffkerne der Wassermoleküle, die in dem Plutoniumoxid-Pulver enthalten sind. Der Prozentsatz der Neutronen mit niedriger Energie, die in dem Neutronenemissionsspektrum des Pulvers vorliegen, ergibt den Feuchtigkeitsgehalt, der vorhanden ist, wenn man annimmt, dass alle Wasserstoffatome aus dem Wasser stammen.
  • Dieses Prinzip der Messung erlaubt die Entwicklung einer Messvorrichtung, die den Nachweis des Feuchtigkeitsgehaltes von Plutoniumoxid erlaubt, der 0,3 Massenprozent übersteigt für eine Messdauer in der Größenordnung von 15 min. Die Verifizierung der Überschreitung des Schwellenwerts von 0,3 % kann erfolgen durch Vergleich der Aufzeichnungen mit einem Referenz-Spektrum, das von einer Probe mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 0 % aufgenommen worden ist (Trockenspektrum).
  • Die Berücksichtigung des Neutronen-Hintergrundrauschens in der Atmosphäre und seine Verarbeitung bzw. Behandlung können durchgeführt werden mittels einer Software zur Verarbeitung der Daten, mit der eine spektrale Subtraktion durchgeführt wird, ausgehend von einer Zählung der Gesamtanzahl der äußeren Neutronen, die mit einer zweiten Messkette durchgeführt worden ist.
  • Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Messung des Wassergehaltes einer pulverförmigen PuO2-Menge, das darin besteht, dass die Anzahl der thermischen Neutronen, die von der pulverförmigen PuO2-Menge emittiert werden, bestimmt wird und daraus ihr Wassergehalt abgeleitet wird unter Anwendung einer Beziehung, die aufgestellt worden ist zwischen der Anzahl der thermischen Neutro nen, die von einer pulverförmigen PuO2-Menge emittiert worden ist, und dem bekannten Wassergehalt dieser pulverförmigen PuO2-Menge.
  • Zweckmäßig umfasst das Verfahren die folgenden Stufen:
    • – das Einführen der pulverförmigen PuO2-Menge, deren Wassergehalt bestimmt werden soll, in eine Zelle (1), die mit einer Abschirmungseinrichtung gegen die thermischen Neutronen außerhalb der Zelle ausgestattet ist, wobei die Zelle (1) außerdem Einrichtungen (3, 4) zum Zählen von Neutronen im Innern der Zelle aufweist,
    • – die Messung des Energiespektrums der durch die Einrichtungen (3, 4) zum Zählen von Neutronen im Innern der Zelle (1) gezählten Neutronen während einer festgelegten Zeitdauer,
    • – die Bestimmung der Neutronen in der Atmosphäre, die mit Neutronenzähleinrichtungen (8), die außerhalb der Zellen angeordnet sind, gezählt werden, gleichzeitig mit der Zählung, die mit den Neutronenzähleinrichtungen (3, 4) im Innern der Zelle (1) durchgeführt wird,
    • – die Bestimmung des Wassergehaltes der pulverförmigen PuO2-Menge durch Vergleich der Anzahl der von der pulverförmigen PuO2-Menge emittierten thermischen Neutronen, die resultiert aus der Differenz zwischen der Messung des Energiespektrums der von den Neutronenzähleinrichtungen (3, 4) im Innern der Zelle (1) gezählten Neutronen und der Messung der Neutronen in der Atmosphäre, mit der Beziehung, die zwischen der Anzahl der von einer pulverförmigen PuO2-Menge emittierten thermischen Neutronen und dem bekannten Wassergehalt dieser pulverförmigen PuO2-Menge aufgestellt wurde.
  • Diese Beziehung zwischen der Anzahl der thermischen Neutronen, die von einer pulverförmigen PuO2-Menge emittiert werden, und dem bekannten Wassergehalt dieser pulverförmigen PuO2-Menge kann aufgestellt werden, ausgehend von der Bewertung der Zunahme der Anzahl der Neutronen, die auftritt als Folge der Anwesenheit eines bekannten Feuchtigkeitsgehaltes und ausgehend von der Bewertung des Feuchtigkeitsgehaltes, der bestimmt worden ist durch Messungen, die bei einer pulverförmigen Referenz-PuO2-Menge mit bekanntem Feuchtigkeitsgehalt durchgeführt worden sind.
  • Die Bewertung der Zunahme der Anzahl der Neutronen, die verursacht worden ist durch die Anwesenheit von Feuchtigkeit, kann dadurch bewirkt werden, dass man Kunststofffilme zwischen einer Referenz-PuO2-Menge und Einrichtungen zum Zählen der Neutronen anordnet.
  • Gegenstand der Erfindung ist außerdem eine Vorrichtung zur Bestimmung des Wassergehaltes einer pulverförmigen PuO2-Menge, die umfasst:
    • – eine Zelle (1), die mit Einrichtungen zur Abschirmung gegen die thermischen Neutronen außerhalb der Zelle, Einrichtungen zur Aufnahme der pulverförmigen PuO2-Menge und Neutronen-Zähleinrichtungen (3, 4) im Innern der Zelle ausgestattet ist,
    • – Einrichtungen (8) zum Zählen der Neutronen in der Atmosphäre, die außerhalb der Zelle angeordnet sind,
    • – Einrichtungen zur Messung des Energiespektrums der von den Neutronenzähleinrichtungen (3, 4) im Innern der Zelle während einer vorgegebenen Zeitdauer gezählten Neutronen,
    • – Einrichtungen (10) zur Verarbeitung von Informationen, welche die Bestimmung des Wassergehaltes der pulverförmigen PuO2-Menge durch Vergleich der Anzahl der von der pulverförmigen PuO2-Menge emittierten thermischen Neutronen, die resultiert aus der Differenz zwischen der Messung des Energiespektrums der von den Neutronenzähleinrichtungen (3, 4) im Innern der Zelle (1) gezählten Neutronen und der Messung der Neutronen in der Atmosphäre, mit einer Beziehung, die aufgestellt worden ist zwischen den von einer pulverförmigen PuO2-Menge emittierten thermischen Neutronen und dem bekannten Wassergehalt dieser pulverförmigen PuO2-Menge.
  • Vorzugsweise handelt es sich bei den Einrichtungen zur Aufnahme der pulverförmigen PuO2-Menge um Einrichtungen, die das Einführen eines PuO2-Behälters erlauben.
  • Vorzugsweise umfasst die Zelle außerdem Einrichtungen zum Kühlen der Einrichtungen zum Zählen der Neutronen, die im Innern der Zelle angeordnet sind. Die Kühleinrichtungen können zwei konzentrische Hüllen (Hülsen) umfassen, die aus einer inneren Hülle (Hülse) und einer äußeren Hülle (Hülse) bestehen, wobei die innere Hülle (Hülse) Einrichtungen zu Aufnahme des PuO2-Behälters umfasst, die Zelle Einrichtungen zur Einleitung und Einrichtungen zum Abziehen eines Kühlgases aufweist, die vorgesehen sind, um die Zirkulation des Kühlgases zwischen den bei den Hüllen (Hülsen) und zwischen der inneren Hülle (Hülse) und dem PuO2-Behälter zu ermöglichen.
  • Die Einrichtungen zum Zählen der Neutronen im Innern der Zelle können aus mindestens einem 3He-Zähler bestehen. Das gilt selbstverständlich auch für die Einrichtungen zum Zählen der Neutronen außerhalb der Zelle.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die Erfindung ist besser verständlich und es geben sich weitere Vorteile und Einzelheiten aus der Lektüre der nachfolgenden Beschreibung, welche die Erfindung lediglich erläutert, ohne sie darauf zu beschränken, unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen, wobei zeigen:
  • 1 den prinzipiellen Aufbau, im Längsschnitt, einer Messzelle, die zur Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
  • 2 eine synoptische Darstellung der Vorrichtung zur Messung des Wassergehaltes einer pulverförmigen PuO2-Menge gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 3 ein Diagramm, das die Entwicklung der Zunahme der Anzahl der Neutronen als Funktion des Feuchtigkeitsgehaltes einer pulverförmigen PuO2-Menge zeigt; und
  • 4 ein Diagramm, das die Energiespektren der von zwei pulverförmigen PuO2-Mengen emittierten Neutronen mit unterschiedlichem Feuchtigkeitsgehalt darstellt.
  • Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung
  • Die 1 zeigt in schematischer Darstellung und im Längsschnitt eine Messzelle 1, die für die Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Die Zelle 1 ist dimensioniert für die Aufnahme eines zylindrischen Behälters 2 für pulverförmiges PuO2 sowie für die Aufnahme von Neutronen-Zähleinrichtungen 3 und 4. Die Zelle 1 hat beispielsweise eine parallelepipedische Form. Sie umfasst eine Wand 11, die mit einer Öffnung 12 versehen ist, welche die Einführung und die Herausnahme des Behälters 2 ermöglicht. Die Öffnung 12 ist durch einen Stopfen 13 verschlossen.
  • Die Zelle 1 erlaubt die Isolierung der Neutronen-Zähleinrichtungen 3 und 4 gegenüber dem Einfluss von thermischen Neutronen außerhalb der Zelle. Ziel ist es, das Neutronen-Hintergrundrauschen maximal zu begrenzen und eine Verfälschung des Verlaufs des realen Spektrums, das mit dem pulverförmigen PuO2 erhalten wird, maximal zu verhindern. Die Zelle 1 weist Dimensionen auf, die mit dem PuO2-Behälter und mit den Neutronen-Zähleinrichtungen 3 und 4 kompatibel sind. Üblicherweise kann die Zelle ein Parallelepiped einer Größe von 35 cm × 20 cm × 20 cm sein.
  • Die Zelle 1 kann zweckmäßig aus zwei Schichten von Neutronen absorbierenden Materialien aufgebaut sein: einer inerten Cadmium-Schicht, um die äußeren thermischen Neutronen zu stoppen, und einer B4C-Abdeckung, um die Epicadmium-Neutronen zu eliminieren. Zur Erzielung einer besseren Wirksamkeit muss das verwendete Borcarbid aus Bor, das zu 96 % an B10 angereichert ist, hergestellt sein. Die empfohlenen Dicken betragen 2 mm für das Cadmium und 9 mm für das Borcarbid. Das verwendete B4C darf nicht mehr als 5 % Bindemittel oder Einschlüsse enthalten. Insbesondere sollen keine Schäume (die mehr als 50 % B4C) enthalten, verwendet werden, da sie eine große Menge Wasserstoff enthalten, was zur Folge hat, dass das Neutronen-Hintergrundrauschen beträchtlich verstärkt wird.
  • Um den Anstieg der Temperatur der Neutronen-Zähleinrichtungen 3 und 4 in Gegenwart eines PuO2-Behälters 2 und entlang eines Messzyklus zu begrenzen, kann es erforderlich sein, ein Kühlsystem im Innern der Zelle 1 vorzusehen. Die thermischen Bedingungen, welche das gute Funktionieren der Messkette garantieren, sind nämlich die folgenden:
    • – eine Temperaturschwankung der Zähleinrichtungen von weniger 2 oder 3 °C während einer Messung oder innerhalb von etwa 15 min;
    • – ein Temperaturgradient entlang der Zähleinrichtungen von kleiner 2 oder 3 °C;
    • – eine Temperaturschwankung in einem Messzyklus mit mehreren aufeinander folgenden Behältern von weniger als 10 °C.
  • Die 1 zeigt ein Kühlsystem, das aus zwei zylindrischen Hüllen (Hülsen) aufgebaut ist: einer inneren Hülle (Hülse) 5 und einer äußeren Hülle (Hülse) 6, die konzentrisch sind an der Stelle des Behälters 2. Die äußere Hülle (Hülse) 6 bildet eine Einheit mit dem oberen Abschnitt der Zelle, während die innere Hülle (Hülse) 5 eine Einheit mit dem unteren Abschnitt der Zelle bildet. Der untere Abschnitt der äußeren Hülle (Hülse) 6 steht mit Leitungen 61 und 62 in Verbindung zur Einführung von Kühlungsluft. Die Kühlungsluft zirkuliert zwischen der äußeren Hülle (Hülse) 6 und der inneren Hülle (Hülse) 5, und strömt anschließend zwischen der inneren Hülle (Hülse) 5 und dem Behälter 2 entlang, um durch die Leitung 51 zum Abzug der Kühlungsluft evakuiert zu werden.
  • Die Neutronen-Zähleinrichtungen 3 und 4 stellen zweckmäßig 3He-Zähler dar, die in einem Abstand von 2 cm von dem PuO2-Behälter und in einem Abstand von 5 cm von der Wand 11 der Zelle 1 angeordnet sind. Sie übertragen durch Verbindungsleitungen 31 und 41 elektrische Signale nach außen, die repräsentativ sind für die nachgewiesenen Neutronen.
  • Die innere Hülle (Hülse) 5 weist nicht dargestellte Elemente auf, die als Träger und zur Zentrierung des PuO2-Behälters 2 dienen.
  • Die 2 zeigt eine synoptische Darstellung der Messung des Wassergehaltes einer pulverförmigen PuO2-Menge gemäß der vorliegenden Erfindung. In dieser Figur sind die Zelle 1, der Behälter 2 für das pulverförmige PuO2, die Neutronen-Zähleinrichtungen 3 und 4 und ihre Verbindungsleitungen 31 und 41 summarisch dargestellt.
  • Die Messeinrichtung umfasst eine Kette zur Erfassung der Neutronen, eine Kette zur Erfassung des Neutronen-Hintergrundrauschens und eine Einheit zur Steuerung und Verarbeitung der Daten.
  • Die Kette zur Erfassung des Neutronen umfasst die beiden Neutronen-Zähleinrichtungen 3 und 4 und, umgruppiert in dem Modul 7, die elektronischen Schaltungen (Stromkreise) und Verarbeitungs-Schaltungen (-Stromkreise), in denen miteinander kombiniert sind: ein Vorverstärker, Einrichtungen zum Anlegen einer niedrigen Spannung und einer hohen Spannung, ein Impulssummator, eine Biparameter-Analysenkarte (die für jeden eintreffenden Impuls das Paar Amplitude/zeitliche Zunahme liefert) und Codier-Einrichtungen.
  • Die Vorrichtung umfasst außerdem eine Kette zur Erfassung des Neutronen-Hintergrundrauschens. Für den Fall, dass die Messung an einer Stelle durchgeführt wird, die Neutronen ausgesetzt ist, ist das Neutronen-Hintergrundrauschen ein wichtiger Parameter, der absolut kontrolliert und behandelt bzw. verarbeitet werden muss, wenn nicht die Qualität und die Zuverlässigkeit der Ergebnisse stark beeinträchtigt werden soll. Üblicherweise ist die beste Art, den Einfluss des Neutronen- Hintergrundrauschens auszuschalten die, ihn vor Durchführung der Messung aufzuzeichnen (um das Neutronen-Hintergrundrauschen ohne Nutzsignal zu erhalten), dann die Messung durchzuführen (um das Neutronen-Hintergrundrauschen und das Nutzsignal zu erhalten), dann diese beiden Messungen voneinander zu subtrahieren. Diese Methode ist jedoch ausgeschlossen an den Stellen, an denen die PuO2-Behälter ständig in Bewegung sind. In diesem Fall kann das Neutronen-Hintergrundrauschen vor und nach der Einführung des zu messenden Behälters völlig verschieden sein. Das Neutronen-Hintergrundrauschen muss dann permanent aufgezeichnet werden, selbst während der Messung des Behälters in der Zelle.
  • Um dies durchzuführen, kann man eine Kette zur Erfassung des Neutronen-Hintergrundrauschens verwenden, wobei man von einer Neutronen-Zähleinrichtung 8 ausgeht, die identisch ist mit denjenigen, die in der Zelle 1 verwendet werden und in der Nähe der Zelle angeordnet ist. Die Zähleinrichtung 8 liefert ein Signal, das repräsentativ für die erfassten bzw. nachgewiesenen Neutronen ist und das transportiert wird durch die Verbindungsleitung 81 zu elektronischen Stromkreisen (Schaltungen) oder elektronischen Verarbeitungsstromkreisen (-Schaltungen), die in dem Modul 9 umgruppiert miteinander kombiniert sind und umfassen einen Vorverstärker, einen Verstärker zur Formgebung, eine Karte zur Erfassung/Messung der Anzahl der Neutronen und Einrichtungen zum Anlegen der erforderlichen niedrigen und hohen Spannungen.
  • Die Module 7 und 9 liefern schließlich Informationen, die an eine Einheit zur Steuerung und Verarbeitung der Daten 10 weitergegeben werden. Die Einheit 10 umfasst ein Programm, das für einen Computer vom PC-Typ entwickelt wurde und die Durchführung der folgenden Operationen ermöglicht:
    • – die Reinitialisierung oder Regelung aller Parameter,
    • – die Erfassung des Spektrums und die Eichung der Messung,
    • – die Erfassung des Spektrums, die Verarbeitung des Neutronen-Hintergrundrauschens und die Berechnung des Feuchtigkeitsgehaltes,
    • – die Kontrolle der guten Funktionsweise der Vorrichtung (zyklisch zwischen jeder Messung).
  • Vor Beginn der Verwendung dieser erfindungsgemäßen Messvorrichtung ist es erforderlich, die Messung zu eichen oder zu kalibrieren. Dieser Arbeitsgang verläuft in zwei Phasen. Eine erste Phase besteht darin, die Zunahme der gezählten Neutronen, hervorgerufen durch die Anwesenheit von Feuchtigkeit, zu bewerten. Eine zweite Phase besteht darin, den Feuchtigkeitsgehalt zu bewerten (abzuschätzen), ausgehend von den durchgeführten Messungen und von einem Referenz-PuO2-Behälter mit bekanntem Feuchtigkeitsgehalt.
  • Die zweite Phase kann mit Hilfe von Kunststofffilmen (aus PVC oder Polyurethan) und einem PuO2-Behälter mit niedrigem Feuchtigkeitsgehalt (von weniger als 0,3 %) durchgeführt werden, indem man eine Kurve des Typs aufzeichnet, wie sie in der 3 dargestellt ist. Die Kurve 20 des Diagramms der 3 stellt die Zunahme der gezählten Elektronen A in % als Funktion des Massengehaltes von H in % der Feuchtigkeit dar.
  • Die zweite Phase kann auf zwei mögliche Arten durchgeführt werden. Bei einer ersten Art verfügt man über zwei Behälter mit einem vollständig bekannten Feuchtigkeitsgehalt, der den gesamten vorgesehenen Messbereich umfasst (im Idealfalle 0 bis 0,3 %). Dann führt man die Messung dieser beiden Behälter durch um zwei Referenzpunkte und die Entsprechung zwischen dem Feuchtigkeitsgehalt und der Zunahme der gezählten Elektronen zu erhalten.
  • Bei der zweiten Art verwendet man einen PuO2-Behälter mit kaum bekanntem Feuchtigkeitsgehalt, der jedoch nahezu trocken ist, und einen Satz von PVC- oder Polyurethan-Filmen mit einer variablen Dicke, um auf diese Weise den Behälter zu umhüllen, um variable Feuchtigkeitsgehalte zu simulieren. Auf diese Weise stellt man die Korrespondenz zwischen der Zunahme des Feuchtigkeitsgehaltes und der Zunahme der gezählten Elektronen auf. Es genügt dann, einen einzigen Referenzpunkt (beispielsweise den mittleren Feuchtigkeitsgehalt einer Charge) zur Verfügung zu haben, um die Messungen zu bewerten.
  • Das Diagramm der 4 stellt die Energiespektren der von zwei pulverförmigen PuO2-Mengen emittierten Neutronen dar. Auf der Ordinaten-Achse ist in willkürlichen Einheiten die Anzahl der gezählten Neutronen angegeben. Auf der Abszissenachse ist die Energie E angegeben, die durch die in den Zähleinrichtungen gezählten Neutronen zugeführt wurde. Die Abszisse Erth repräsentiert die mittlere Energie, die mit höchster Wahrscheinlichkeit durch die thermischen Neutronen zugeführt worden ist: 764 keV.
  • In dem Diagramm der 4 sind zwei Spektren dargestellt. Die eingekreiste Zone umfasst zwei Peaks. Die Kurve, die den kleinsten Peak umfasst, entspricht einem PuO2-Pulver ohne eine Spur Feuchtigkeit. Die Kurve mit dem höchsten Peak entspricht einem PuO2-Pulver, das 0,6 % Feuchtigkeit enthält. Den Feuchtigkeitsgehalt erhält man, indem man die Fläche des Peaks für den den thermischen Neutronen entsprechenden Energiekanal normiert.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt die Bestimmung der Überschreitung des Schwellenwerts von 0,3 Massenprozent Feuchtigkeit innerhalb einer Messung mit einer Dauer von 15 min.
  • Es können Verbesserungen vorgesehen sein, um genauere Messungen zu erhalten. Beispielsweise kann die Anzahl der Zähleinrichtungen im Innern der Zelle erhöht werden, um die den Grad (Umfang) der Auszählung der Neutronen zu erhöhen.

Claims (11)

  1. Verfahren zur Bestimmung des Wassergehaltes einer pulverförmigen PuO2-Menge, das darin besteht, dass man die Anzahl der thermischen Neutronen bestimmt, die von der pulverförmigen PuO2-Menge emittiert werden, und dass man daraus ihren Wassergehalt ableitet anhand einer Beziehung, die aufgestellt worden ist zwischen der Anzahl der von einer pulverförmigen PuO2-Menge emittierten thermischen Neutronen und dem bekannten Wassergehalt dieser pulverförmigen PuO2-Menge.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Stufen umfasst: – das Einführen der pulverförmigen PuO2-Menge, deren Wassergehalt bestimmt werden soll, in eine Zelle (1), die mit einer Abschirmungseinrichtung gegen die thermischen Neutronen außerhalb der Zelle ausgestattet ist, wobei die Zelle (1) außerdem Einrichtungen (3, 4) zum Zählen von Neutronen im Innern der Zelle aufweist, – die Messung des Energiespektrums der durch die Einrichtungen (3, 4) zum Zählen von Neutronen im Innern der Zelle (1) gezählten Neutronen während einer festgelegten Zeitdauer, – die Bestimmung der Neutronen in der Atmosphäre, die mit Neutronenzähleinrichtungen (8), die außerhalb der Zellen angeordnet sind, gezählt worden sind, gleichzeitig mit der Zählung, die mit den Neutronenzähleinrichtungen (3, 4) im Innern der Zelle (1) durchgeführt worden ist, – die Bestimmung des Wassergehaltes der pulverförmigen PuO2-Menge durch Vergleich der Anzahl der von der pulverförmigen PuO2-Menge emittierten thermischen Neutronen, die resultiert aus der Differenz zwischen der Mes sung des Energiespektrums der von den Neutronenzähleinrichtungen (3, 4) im Innern der Zelle (1) gezählten Neutronen und der Messung der Neutronen in der Atmosphäre, mit der Beziehung, die zwischen der Anzahl der von einer pulverförmigen PuO2-Menge emittierten thermischen Neutronen und dem bekannten Wassergehalt dieser pulverförmigen PuO2-Menge aufgestellt wurde.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Beziehung zwischen der Anzahl der von einer pulverförmigen PuO2-Menge emittierten thermischen Neutronen und dem bekannten Wassergehalt dieser pulverförmigen PuO2-Menge aufgestellt wird, ausgehend von der Bewertung der Zunahme der Anzahl der Neutronen, die auftritt als Folge der Anwesenheit eines bekannten Feuchtigkeitsgehaltes, und ausgehend von der Bewertung des Feuchtigkeitsgehaltes, der bestimmt worden ist durch Messungen, die bei einer pulverförmigen Referenz-PuO2-Menge mit bekanntem Feuchtigkeitsgehalt durchgeführt worden sind.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewertung der Zunahme der Anzahl der Neutronen, die durch die Anwesenheit von Feuchtigkeit herbeigeführt wird, vorgenommen wird, indem man Kunststofffilme zwischen einer Referenz-PuO2-Menge und Neutronzähleinrichtungen anordnet.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die PuO2-Menge, deren Wassergehalt bestimmt werden soll, in einem Behälter (2) angeordnet wird.
  6. Vorrichtung zur Bestimmung des Wassergehaltes einer pulverförmigen PuO2-Menge, die umfasst: – eine Zelle (1), die mit Einrichtungen zur Abschirmung gegen die thermischen Neutronen außerhalb der Zelle, mit Einrichtungen zur Aufnahme der pulverförmigen PuO2-Menge und Neutronen-Zähleinrichtungen (3, 4) im Innern der Zelle ausgestattet ist, – Einrichtungen (8) zum Zählen der Neutronen in der Atmosphäre, die außerhalb der Zelle angeordnet sind, – Einrichtungen zur Messung des Energiespektrums der von den Neutronenzähleinrichtungen (3, 4) im Innern der Zelle während einer vorgegebenen Zeitdauer gezählten Neutronen, – Einrichtungen (10) zur Verarbeitung von Informationen, welche die Bestimmung des Wassergehaltes der pulverförmigen PuO2-Menge durch Vergleich der Anzahl der von der pulverförmigen PuO2-Menge emittierten thermischen Neutronen, die resultiert aus der Differenz zwischen der Messung des Energiespektrums der von den Neutronenzähleinrichtungen (3, 4) im Innern der Zelle (1) gezählten Neutronen und der Messung der Neutronen in der Atmosphäre mit einer Beziehung, die aufgestellt worden ist zwischen den von einer pulverförmigen PuO2-Menge emittierten thermischen Neutronen und dem bekannten Wassergehalt dieser pulverförmigen PuO2-Menge.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zur Aufnahme der pulverförmige PuO2-Menge solche Einrichtungen sind, die das Einführen eines PuO2-Behälters (2) erlauben.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zelle (1) Einrichtungen zum Kühlen der Neutronenzähleinrichtungen (3, 4), die im Innern der Zelle angeordnet sind, umfasst.
  9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 und 8 zusammengenommen, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtungen umfassen zwei konzentrische Hüllen, die bestehen aus einer inneren Hülle (5) und einer äußeren Hülle (6), wobei die innere Hülle (5) Einrichtungen zur Aufnahme des PuO2-Behälters (2) aufweist, die Zelle Einrichtungen (61, 62) zur Einleitung und Einrichtungen (51) zum Abziehen eines Kühlgases aufweist, die vorgesehen sind, um die Zirkulation des Kühlgases zwischen den beiden Hüllen (5, 6) und zwischen der inneren Hülle (5) und dem PuO2-Behälter (2) zu ermöglichen.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Neutronen-Zähleinrichtungen (3, 4) im Innern der Zelle (1) aus mindestens einem 3He-Zähler bestehen.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Neutronen-Zähleinrichtungen (8) außerhalb der Zelle aus mindestens einem 3He-Zähler bestehen.
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