MTA Székház, Budapest, 2009 50 éves az IKI Nukleáris biztosítéki rendszert támogató kutatások és fejlesztések Almási, I. Bagi J., Bíró T., Huszti J., Katona.

Az előadások a következő témára: "MTA Székház, Budapest, 2009 50 éves az IKI Nukleáris biztosítéki rendszert támogató kutatások és fejlesztések Almási, I. Bagi J., Bíró T., Huszti J., Katona."— Előadás másolata:

1 MTA Székház, Budapest, 2009 50 éves az IKI Nukleáris biztosítéki rendszert támogató kutatások és fejlesztések Almási, I. Bagi J., Bíró T., Huszti J., Katona R., Kelemen A., Kovács A., Lakosi L., Nagy P., Nguyen C. T., Stefánka Zs., Széles É., Varga Zs., Veres Á., Zsigrai J. www.iki.kfki.hu zsigrai@mail.kfki.hu

2 50 éves az IKI MTA Székház, Budapest, 2009 2 Az előadás áttekintése Bevezetés Mi a nukleáris biztosítéki rendszer? Hogyan járul hozzá az IKI a nukleáris biztosítéki rendszerhez? Válogatott kutatási témák Összefoglalás

3 50 éves az IKI MTA Székház, Budapest, 2009 3 A nukleáris biztosítéki rendszer Olyan intézkedések együttese, amelyek segítségével megbizonyosodhatunk arról, hogy a nukleáris anyagokat csak békés célokra használják

4 50 éves az IKI MTA Székház, Budapest, 2009 4 A nukleáris biztosítéki rendszer A nukleáris anyagok felhasználói ill. birtokosai által hozható intézkedések Nemzetközi egyezmények, nemzeti jogszabályok Az egyezmények és jogszabályok betartásának ellenőrzése

5 50 éves az IKI MTA Székház, Budapest, 2009 5 A nukleáris biztosítéki rendszer Nukleáris anyagok nyilvántartása felügyelete és fizikai védelme A nukleáris anyagok felhasználói ill. birtokosai által hozható intézkedések Paksi atomerőmű

6 50 éves az IKI MTA Székház, Budapest, 2009 6 A nukleáris biztosítéki rendszer Nemzetközi egyezmények, nemzeti jogszabályok A nukleáris fegyverek elterjedésének megakadályozásáról szóló atomsorompó-szerződés EURATOM egyezmény Hazai jogszabályok, pl. 1996. évi CXVI. törvény az atomenergiáról …

7 50 éves az IKI MTA Székház, Budapest, 2009 7 A nukleáris biztosítéki rendszer Nemzetközi Atomenergia Ügynökség (NAÜ) Atomsorompó-szerződés Európai Unió Bizottsága EURATOM-szerződés Országos Atomenergia Hivatal Magyar jogszabályok Az egyezmények és jogszabályok betartásának ellenőrzése

8 50 éves az IKI MTA Székház, Budapest, 2009 8 A nukleáris biztosítéki rendszer Nukleáris létesítmények felügyelete Nyilvántartás ellenőrzése Nukleáris anyagok leltárának ellenőrzése mérésekkel Titkos nukleáris tevékenységekre utaló jelek azonosítása és műszeres megfigyelése Az egyezmények és jogszabályok betartásának ellenőrzése Nukleáris-anyag leltárellenőrzés petróleumlámpa mellett

9 50 éves az IKI MTA Székház, Budapest, 2009 9 A nukleáris biztosítéki rendszer Angolul: Nuclear safeguards Röviden: Safeguards Egy NAÜ kiadvány címlapja

10 50 éves az IKI MTA Székház, Budapest, 2009 10 Hogyan járulhatnak hozzá a kutatók a biztosítéki rendszerhez? Nukleáris anyagok vizsgálatára szolgáló módszerek fejlesztése Nukleáris tevékenységek felderítésére szolgáló eszközök fejlesztése Nukleáris anyagok: urán, plutónium, tórium

11 50 éves az IKI MTA Székház, Budapest, 2009 11 Hogyan járulnak hozzá az IKI kutatói a biztosítéki rendszerhez? Nukleáris anyagok vizsgálatára szolgáló módszerek fejlesztése atomerőművi üzemanyag ellenőrzése neutronforrások azonosítása és jellemzése ismeretlen eredetű nukleáris anyagok jellemzése nukleáris anyagok felderítése Nukleáris tevékenységek felderítésére szolgáló eszközök fejlesztése környezetből vett minták elemzése retrospektív dozimetria

12 50 éves az IKI MTA Székház, Budapest, 2009 12 Atomerőművi üzemanyag ellenőrzése Frissen beérkező üzemanyag 235 U dúsítás mérése, újra- feldolgozott urán kimutatása Kiégett üzemanyag Kiégettség mérése Sérült kiégett üzemanyag Nukleáris-anyag leltár készítése a 2003-as paksi üzemzavar után VVER-440 üzemanyag- kazetta modellje Víz alatti mérések Pakson

13 50 éves az IKI MTA Székház, Budapest, 2009 13 Nukleáris-anyag leltár készítése a 2003-as paksi üzemzavar után 30 db sérült üzemanyag-kazetta Átcsomagolva 70 db. tokba Csak mérésekkel lehet eldönteni, hogy egy-egy tokban mennyi nukleáris anyag van Hogyan? Víz alatti gamma-spektrometriával és neutron-számlálással A mérések alapján készült leltárt elfogadta az OAH, EB és NAÜ A sérült üzemanyag a helyreállítás előtt

14 50 éves az IKI MTA Székház, Budapest, 2009 14 Neutronforrások azonosítása és jellemzése Neutronforrásokat gyakran alkalmaznak sok iparágban (pl. olajkutatás, vízkutatás) A neutronforrások néha feleslegessé válnak (akár el is kallódhatnak !) Biztonságos módon kell őket hulladéktárolóba helyezni A biztonságos elhelyezés első lépései: felderítés és azonosítás

15 50 éves az IKI MTA Székház, Budapest, 2009 15 IKI által kifejlesztett eszköz neutronforrások azonosítására és jellemzésére Főbb neutronforrás-típusok: Cf, Cm, Pu-Be, Am-Be, Am-Li Azonosítás neutron- koincidencia számlálással Egy alkalmazás: az országban levő plutónium-tartalmú sugárforrások jellemzése – segítség a hulladékkezelésben Eddig 70 db forrás lett jellemezve az IKI által – és elhelyezve biztonságos hulladéktárolóban Az IKI mérései nélkül nem lehetett volna őket elhelyezni

16 50 éves az IKI MTA Székház, Budapest, 2009 16 Ismeretlen eredetű nukleáris anyagok jellemzése Nukleáris anyagok illegális forgalma Urán, plutónium csempészete, fekete-kereskedelme Magyarországon: 90-es évek kezdete óta ~10 felderített eset A NAÜ adatbázisában regisztrált esetek 1993 - 2004

17 50 éves az IKI MTA Székház, Budapest, 2009 17 Ismeretlen eredetű nukleáris anyagok jellemzése Nukleáris anyagok illegális forgalma Pl. 1994-ben: kb. 1,5 kg dúsított urán-pasztilla egy budapesti pincében Hogyan került oda? Honnan jött? Mi a rendeltetése? Urán-oxid pasztillák Budapesti kép

18 50 éves az IKI MTA Székház, Budapest, 2009 18 Ismeretlen eredetű nukleáris anyagok jellemzése Válasz a kérdésekre: nukleáris törvényszéki analitika „Nukleáris nyomozók”: Az eredet és a rendeltetés azonosítása a nukleáris anyag jellemzői alapján „Hagyományos nyomozók”: Gyanúsított egyének azonosítása a hátrahagyott bizonyítékok alapján

19 50 éves az IKI MTA Székház, Budapest, 2009 19 Nukleáris törvényszéki analitika A legfontosabb vizsgált jellemzők Makroszkopikus megjelenés Izotópösszetétel Elemösszetétel A gyártás időpontja Nyomelemek Mikro-szerkezet Az IKI-ben alkalmazott főbb eszközök Tömeg-spektrometria Hordozható gamma- spektrometria Alacsony-hátterű gamma- spektrometria Tiszta labor Elektronmikroszkóp Tömeg-spektrométer Alacsonyhátterű gamma-spektrometria MegjelenésMikro-szerkezet

20 50 éves az IKI MTA Székház, Budapest, 2009 20 Nukleáris törvényszéki analitika Példa: Szegényített uránból készült pasztillák Azonosítás méretek, izotópösszetétel, kor alapján Rendeltetés: Pu- termelő reaktorok Ázsiában

21 50 éves az IKI MTA Székház, Budapest, 2009 21 Nukleáris tevékenységek felderítésére szolgáló eszközök Környezetből és „gyanús helyekről” vett minták elemzése Olyan elemek, izotópok vizsgálata, amelyek mennyiségét befolyásolja a közelben folyó nukleáris tevékenység, pl.: Nyomokban előforduló aktinidák (Th, U, Pu, Am) kimutatása a környezetünkben Urán és plutónium kimutatása dörzsmintákban és mikro- szemcsékben Eszközök az IKI-ben: tömeg-spektrometria (ICP-MS)

22 50 éves az IKI MTA Székház, Budapest, 2009 22 Nukleáris tevékenységek felderítésére szolgáló eszközök Retrospektív dozimetria A sugárzás energiájának egy részét elnyelik és eltárolják a környező anyagok (kristály- szerkezeti hibák), pl. tégla A tárolt energia fény formájában felszabadítható (lumineszcencia) A mért fény intenzitása arányos az elnyelt dózissal Sugárzó anyag korábbi jelenléte kimutatható Rejtett nukleáris anyagÁtrendezett helyszín MintavételLabor

23 50 éves az IKI MTA Székház, Budapest, 2009 23 Összefoglalás Nukleáris anyagok vizsgálatára szolgáló módszerek atomerőművi üzemanyag ellenőrzése neutronforrások azonosítása és jellemzése ismeretlen eredetű nukleáris anyagok jellemzése nukleáris anyagok felderítése Nukleáris tevékenységek felderítésére szolgáló eszközök fejlesztése környezetből vett minták elemzése retrospektív dozimetria

24 50 éves az IKI MTA Székház, Budapest, 2009 24 Köszönöm a figyelmet! zsigrai@mail.kfki.hu www.iki.kfki.hu