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Neutronenmessverfahren für den Nachweis von Transuranen im Kernbrennstoff-Kreislauf


By handling and storing burned-down fuel elements it is duty to measure the existing nuclear fuel content. For the criticality analysis of the interim storage, for instance, it is imperative to know the nuclear fuel inventory in order to give a detailed description on the safety of storage to the supervisory authority. Among other things, it is necessary to consider that the possibility of mixing up stored fuel elements in the fuel pool was not able to be excluded. Due to high penetration of matter and its origin from decay or spontaneous fission of transuranic elements neutron verification methods are suited best for the proof of fission material as long as it has been burned-down beforehand. If fission chambers are additionally used as detectors, measurements can be even carried out in environments with high gamma levels. A highly improved measuring quality can be achieved, by comparing measurement results with the results of computer-aided simulations such as e.g. burn-up programs or MCNP- calculations. Hereby the impact on the measurement result by special marginal conditions of the measuring environment (e.g. addition of boric acid into the water of the fuel pool) can be estimated and thus revised. It is shown, that the passive neutron measurement is much easier to manage as an active measurement. As restriction it is to be considered, that measurements refer essentially to transuranic elements. Uranium such as U-235, however, is difficult to detect. For fuel elements applies, that the creation of transuranic elements is directly linked to the burn-up of U-235. Hence direct conclusions to the burn-up of U-235 can be drawn, by measuring transuranic content.%Bei der Handhabung und Lagerung von abgebrannten Brennelementen ist es eine Aufgabe, den vorliegenden Kernbrennstoffgehalt zu messen. Für die Kritikalitätsauslegung des Zwischenlagers zum Beispiel ist es wichtig, das Inventar an Kernbrennstoff zu kennen, um die Sicherheit des Lagers den Aufsichtsbehörden darstellen zu können. Dabei ist u.a zu berücksichtigen, dass die Möglichkeit nicht ausgeschlossen werden konnte, dass im Brennelementlagerbecken gelagerte Brennelemente vertauscht werden. Neutronennachweisverfahren eignen sich aufgrund der hohen Durchdringung von Materie und ihres Ursprungs aus dem Zerfall oder spontanen Spaltung von Transuranen hervorragend für den Nachweis von Spaltmaterial, solange dieses vorher abgebrannt wurde. Wenn man als Detektoren noch dazu Spaltkammern benutzt, so kann man die Messungen auch in Umgebungen mit hohen Gamma-pegeln durchführen. Eine erhebliche Verbesserung der Messgüte erreicht man, wenn man Messergebnisse mit den Resultaten aus Simulationsrechnungen wie z.B. Abbrandprogramme oder MCNP-Rechnungen vergleicht. Hierdurch kann man die Beeinflussung des Messresultates durch spezielle Randbedingungen der Messumgebung (z.B. Zugabe von Borsäure zum Wasser im Brennelementlagerbecken) abschätzen und somit korrigieren. Es wird gezeigt, dass die passive Neutronenmessung sehr viel einfacher zu bewerkstelligen ist als eine aktive Messung. Als Einschränkung ist zu beachten, dass die Messverfahren sich im Wesentlichen auf Transurane beziehen, Urane wie U-235 dahingegen nur schwierig sich erfassen lassen. Für Brennelemente gilt allerdings, dass der Aufbau der Transurane durch Brüten direkt mit dem Ab-brand von U-235 verknüpft ist. Somit können durch Messung des Transurangehalts direkte Rückschlüsse auf den Abbrand von U-235 gezogen werden.......

【作者名称】: Marina Sokcic-Kostic, Roland Schultheis
【作者单位】: NUKEM Technologies GmbH Industriestraße 13 63755 Alzenau/Germany, NUKEM Technologies GmbH Industriestraße 13 63755 Alzenau/Germany
【关 键 词】: Neutronenmessverfahren für den Nachweis von Transuranen im Kernbrennstoff-Kreislauf
【期刊名称】: ATW
【期刊论文数据库】: [DBS_Articles_01]
【期刊论文编号】: 108,463,919
【摘要长度】: 3,482
【上篇论文】: 外文期刊 - Determining aromatic and aliphatic carboxylic acids in biomass-derived oil samples using 2,4-dinitrophenylhydrazine and liquid chromatography- electrospray injection-mass spectrometry mass spectrometry
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