Retrospektive Dosimetrie

Das von drei europäischen Atomforschungszentren gemeinsam durchgeführte RETROSPECT-Projekt zielte auf die Entwicklung einer Methode für die retrospektive Dosimetrie, die sich auf die Niobiumaktivität richtet.

Ionisierende Strahlung beeinflusst das gesamte Leben auf der Erde. Strahlung ist für uns alle immer gegenwärtig. Hierbei kann es sich um natürliche Strahlung wie zum Beispiel kosmische Strahlen aus dem Weltraum oder aber um künstliche Strahlung wie zum Beispiel Strahlung von Atomkraftwerken handeln. Um die Strahlungseinflüsse auf Menschen sowie die Strahlungsdosen gering zu halten, wurden zulässige Bestrahlungspegel festgelegt. Desweiteren ist es besonders wichtig, die Auswirkungen von Strahlung in Kernreaktoren überwachen zu können.

Der Einfluss von Strahlung auf Reaktormaterialien wurde mit der retrospektiven Dosimetrie gemessen. Die Dosimetrie wird unter Verwendung der Fluenz bestimmt. Fluenz ist eine Einheit für die Strahlenbelastung, die als Anzahl der Partikel oder der Energiemenge pro Oberflächeneinheit definiert wird. Die Untersuchungen erfolgten an Reaktormaterial, das hauptsächlich aus dem Druckbehälter stammt.

Der Prozess schloss die Extraktion und die Zählung von Niobium, Nb, ein, das sich im Reaktormaterial befindet. Niobium wird im Reaktor bestrahlt und in einen angeregten Zustand umgewandelt. Daraufhin gibt Niobium Röntgenstrahlen ab, die gemessen werden können. Diese Aufgabe ist aber sehr schwierig, weil eine beachtliche Menge an Kobalt die Messung erschwert.

Das Problem wurde gelöst, indem dem Reaktormaterial kleinere Mengen entnommen wurden und das Niobium chemisch getrennt wurde, um seine Aktivität messen zu können. Verschiedene chemische Separationsprozesse wurden erforscht und nach der Abspaltung wurden die induktiv gekoppelte Plasmamassenspektroskopie sowie die Neutronenaktivierungsanalyse als geeignete Verfahren zur Messung der Niobiumaktivität in Betracht gezogen. Die Quantifizierung sehr schwacher Emissionen, die Zählung wasserhaltiger Niobiumproben sowie die Nutzung von flüssiger Szintillationszählung wurden ebenso untersucht.

Das Verfahren zur Extraktion und Messung kann in den meisten radiochemischen Labors angewendet werden und ist nicht von der verwendeten Stahlart abhängig. Weiterer Forschungs- und Entwicklungssupport ist erforderlich.