Nukleáris anyagok azonosítása és jellemzéseIKI - Izotóp Kft közös ülés ápr. 26 Nukleáris anyagok azonosítása és jellemzése Az MTA Izotópkutató Intézetében rendelkezésre álló módszerek, eszközök bemutatása Bemutatja: Zsigrai József, Sugárbiztonsági Osztály

IKI - Izotóp Kft közös ülés ápr. 26Nukleáris anyagok azonosítása és jellemzése 2 Témák Radioaktív anyagok azonosítása Mi van a „fekete dobozban”? Lehet-e belőle atombombát csinálni? Honnan származik? Urán (DU, NAT, LEU, HEU), Plutónium Egyéb sugárforrás Nukleáris anyagok (U, Pu) jellemzése Radioaktív anyagok azonosítása Mi van a „fekete dobozban”? Lehet-e belőle atombombát csinálni? Honnan származik? Urán (DU, NAT, LEU, HEU), Plutónium Egyéb sugárforrás Nukleáris anyagok (U, Pu) jellemzése

IKI - Izotóp Kft közös ülés ápr. 26Nukleáris anyagok azonosítása és jellemzése 3 Témák Nukleáris anyagok (U, Pu) jellemzése izotópösszetétel tömeg koncentráció kor gyártási folyamat neutronforrások (pl. Pu-Be) fajlagos neutronhozama felületi morfológia (Lásd: SEM) szemcseméret eloszlás (Lásd: SEM) (gyártás helye) (lehetséges felhasználási szándék) … Nukleáris anyagok (U, Pu) jellemzése izotópösszetétel tömeg koncentráció kor gyártási folyamat neutronforrások (pl. Pu-Be) fajlagos neutronhozama felületi morfológia (Lásd: SEM) szemcseméret eloszlás (Lásd: SEM) (gyártás helye) (lehetséges felhasználási szándék) …

IKI - Izotóp Kft közös ülés ápr. 26Nukleáris anyagok azonosítása és jellemzése 4 Gamma spektrometria „Normál” és alacsonyhátterű Nagyfelbontású (HPGe), közepes (Cd(Zn)Te) és kisfelbontású (NaI) Neutron (koincidencia) számlálás Tömegspektrometria Elektron mikroszkóp Prompt Gamma Aktivációs Analízis Gamma spektrometria „Normál” és alacsonyhátterű Nagyfelbontású (HPGe), közepes (Cd(Zn)Te) és kisfelbontású (NaI) Neutron (koincidencia) számlálás Tömegspektrometria Elektron mikroszkóp Prompt Gamma Aktivációs Analízis Módszerek, eszközök

IKI - Izotóp Kft közös ülés ápr. 26Nukleáris anyagok azonosítása és jellemzése 5 Módszerek, eszközök Roncsolásmentes !!! Nagy pontosságú Izotópösszetétel gyors meghatározása Relatív egyszerű mérőberendezés Nem szükséges a mérendő minták előkészítése Relatív olcsó Roncsolásmentes !!! Nagy pontosságú Izotópösszetétel gyors meghatározása Relatív egyszerű mérőberendezés Nem szükséges a mérendő minták előkészítése Relatív olcsó Gamma spektrometria 20 cm 2 planár HPGe detektor Mintatartó Mintatartó tartó Detektor

IKI - Izotóp Kft közös ülés ápr. 26Nukleáris anyagok azonosítása és jellemzése 6 Módszerek, eszközök Alacsonyhátterű gamma spektrometria Alacsonyhátterű vaskamra Falvastagság: 20 cm vas +rézlemez 36% relatív hatásfokú HPGe detektor Kis aktivitások mérése, pl.: urán kor meghatározás 232 U kimutatás Alacsonyhátterű vaskamra Falvastagság: 20 cm vas +rézlemez 36% relatív hatásfokú HPGe detektor Kis aktivitások mérése, pl.: urán kor meghatározás 232 U kimutatás

IKI - Izotóp Kft közös ülés ápr. 26Nukleáris anyagok azonosítása és jellemzése 7 Módszerek, eszközök Gammával mérhető: Izotópösszetétel 232 U, 234 U, 235 U, 236 U, 238 U tartalom Össz U, Pu tömeg U, Pu koncentráció Kor ( 214 Bi aktivitás) 241 Am aktivitás gyártási folyamat: 232 U jelenléte Gammával mérhető: Izotópösszetétel 232 U, 234 U, 235 U, 236 U, 238 U tartalom Össz U, Pu tömeg U, Pu koncentráció Kor ( 214 Bi aktivitás) 241 Am aktivitás gyártási folyamat: 232 U jelenléte Eszközök 4 db. különböző méretű planár HPGe 2 db. koaxiális HPGe 3 db. Cd(Zn)Te alacsonyhátterű vaskamra Eszközök 4 db. különböző méretű planár HPGe 2 db. koaxiális HPGe 3 db. Cd(Zn)Te alacsonyhátterű vaskamra

IKI - Izotóp Kft közös ülés ápr. 26Nukleáris anyagok azonosítása és jellemzése 8 Neutronforrások (Pu-Be, Am-Be Am-Li, Cf… ) Azonosítása Transzurán-tartalmának meghatározása Fajlagos neutronhozam meghatározása Neutronforrások (Pu-Be, Am-Be Am-Li, Cf… ) Azonosítása Transzurán-tartalmának meghatározása Fajlagos neutronhozam meghatározása Neutron detektorok ( 3 He csövek) Neutronforrás helye Moderátor Neutron-koincidencia számlálás Módszerek, eszközök

IKI - Izotóp Kft közös ülés ápr. 26Nukleáris anyagok azonosítása és jellemzése 9 Fűtőelem-pálca darabok Kipotyogott tabletták Szerkezeti elemek (pl. kazetta fej- és lábrészek) A fentiek összetöredezett, szétporladt darabkái Jól összekeverve Fűtőelem-pálca darabok Kipotyogott tabletták Szerkezeti elemek (pl. kazetta fej- és lábrészek) A fentiek összetöredezett, szétporladt darabkái Jól összekeverve A tisztítótartály tartalma a helyreállítás előtt Különböző kiégettségű és besugárzási történetű darabok Nukleáris hulladék hasadóanyag- tartalmának meghatározása Pakson

IKI - Izotóp Kft közös ülés ápr. 26Nukleáris anyagok azonosítása és jellemzése 10 Tokok és tartályok Tokok Tartályok „28-as”„29-es” Viszonylag ép kazetta-darabok A tisztítótartály alján összegyűlt törmelék Nukleáris-anyag mentes darabok (pl. kazetta fej- és lábrészek)

IKI - Izotóp Kft közös ülés ápr. 26Nukleáris anyagok azonosítása és jellemzése 11 Mérőeszközök Nagy felbontású gamma-spektrométer A szerelőakna falába épített kollimátor mögött

IKI - Izotóp Kft közös ülés ápr. 26Nukleáris anyagok azonosítása és jellemzése 12 Mérőeszközök Víz alatti Vas Villa 2 db hasadási kamra neutronszámlálás CdTe félvezető detektor + kollimátor: közepes felbontású gamma spektrometria Si diódák össz-gamma mérés

IKI - Izotóp Kft közös ülés ápr. 26Nukleáris anyagok azonosítása és jellemzése 13 Mérőeszközök A Víz alatti Vas Villa tartószerkezete az aknában Pozicionáló állvány Tartószerkezet Detektor doboz (VVV)

IKI - Izotóp Kft közös ülés ápr. 26Nukleáris anyagok azonosítása és jellemzése 14 Összefoglalás ismeretlen radioaktív anyagot tartalmazó minták jellemzése urán, plutónium izotópösszetétele, mennyisége, kora … stb., stb. (alacsonyhátterű) gamma spektrometria, neutron-koincidencia számlálás … nukleáris hulladék jellemzése víz alatti mérések (gamma, neutron)