Bestimmung von Nuklidvektoren und Verteilung von Masse und Aktivität als Funktion der Aerosolpartikeldurchmesser in der Fortluft bei im Rückbau befindlichen kerntechnischen Anlagen

Zur Bestimmung der Aktivitätsableitungen von kerntechnischen Anlagen werden der Kaminfortluft mit Hilfe von Probenentnahmeeinrichtungen repräsentative Teilluftströme entnommen und Sammel- bzw. Überwachungseinrichtungen zugeführt. In den Entnahmesonden und den Transportleitungen werden jedoch Aerosolpartikel, abhängig von ihrer Größe, teilweise abgeschieden. Damit gelangt derjenige Teil der Radionuklide, der an diese Aerosolpartikel gebunden ist, nicht zu den Sammel- und Messeinrichtungen. Um eine Unterschätzung der Ableitungswerte zu vermeiden, müssen deshalb entsprechende Korrektionsfaktoren ermittelt und bei der Bilanzierung berücksichtigt werden. Zur Berechnung dieser Faktoren sind Kenntnisse über die Größenverteilung der Aerosolpartikel, die Verteilung der Aktivität als Funktion des Aerosolpartikeldurchmessers für einzelne Radionuklide und über Abscheidungsverluste in Abhängigkeit von der Partikelgröße erforderlich.

Für den Normalbetrieb von kerntechnischen Anlagen ist dieser Sachverhalt hinlänglich bekannt und untersucht. Dahingegen sind bei Rückbaumaßnahmen deutliche Abweichungen sowohl bei Nuklidvektoren als auch bei der Verteilung der Aerosolpartikeldurchmesser zu erwarten.

Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurden folgende Ergebnisse erzielt:

• Eine Literaturrecherche gab Aufschluss über die Arbeitsmethoden und die Methoden der Vorfilterung von Aerosolpartikeln während Rückbauarbeiten kerntechnischer Anlagen, in Bezug auf die auftretenden Aerosolgrößenverteilungen und Nuklidvektoren wurden keine detaillierten Informationen gefunden.
• Messungen in der ungefilterten Abluft während Zerlegearbeiten an gering oberflächenkontaminierten Bauteilen ergaben eine Aktivitätsverteilung, die eine ähnliche Signatur wie die Massenverteilung aufwies.
• Raumluftmessungen während konventioneller Rückbautätigkeiten zeigten Massenkonzentrationen im Bereich erhöhter Außenluftkonzentrationen. Die Partikelgrößenverteilung spiegelte die Partikel produzierenden konventionellen Arbeiten wider.
• Gammaspektrometrische Messungen während Zerlegearbeiten in der Abluft nach einem Filtermobil ergaben Werte unterhalb der Nachweisgrenze; ein elemntspezifischer Nachweis mittels ICP-MS war aufgrund der guten Filterwirkung des Filtermobils ebenfalls nicht möglich. Mittels kontinuierlicher Partikelmessungen konnten einzelne Zerlegschritte anhand zwar sehr geringer, aber erhöhter Partikelkonzentratuonen identifiziert werden.
• Zusammenfassend wurden bei der während Rückbaumaßnahmen durchgeführten Filterung der Abluft und der Einhausung des entsprechenden Raumbereichs keine erhöhten Aktivitäten in der Abluft festgestellt. Es ergaben sich keine Hinweise auf eine erhöhte Emission von an Schwebstoffen gebundenen radioaktiven Stoffen im Vergleich zum Betrieb der Anlage.
• Ferner wurde das zur Emissionsüberwachung eingesetzte Probenentnahmesystem in der betrachteten kerntechnischen Anlage mittels der rechnerischen Bestimmung der Abscheideverluste durch Sedimentation, Impaktion, Koagulation, Diffusion und Turbulenz als geeignet gewertet.