Magyar Tudományos Akadémia 3: MTA Energiatudományi Kutatóközpont

Átírás

1 Magyar Tudományos Akadémia Energiatudományi Kutatóközpont Kibocsátás-ellenőrző rendszer tervezése és építése a KFKI telephelyen Sarkadi András 1, Gimesi Ottó 2, Gados Ferenc 3, Elter Dénes 3, Matisz Attila 3, Zagyvai Péter 3 1: Gamma Műszaki Zrt. 2: Somos Környezetvédelmi Kft. 3: MTA Energiatudományi Kutatóközpont ELFT SVSzCs XXXVIII. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam Hadúszoboszló, április

2 Kiemelt létesítmények a KFKI telephelyen Kiemelt létesítmények a 16/2000 EüM. rendelet szerint a KFKI telephelyen: Izotóp Intézet Kutató, Termelő és Szolgáltató kft. A és B szintű radioizotóp-laboratóriumok több épületben (1993 óta önálló ogi személy) II Budapesti Kutatóreaktor (1959-ben épült, engedélyes: MTA Energiatudományi Kutatóközpont, korábbi neve MTA KFKI Atomenergia Kutatóintézet) BKR Dózismegszorítás: mindkét létesítményre µsv/év Kibocsátási határértékek légnemű- és folyékony kibocsátásra : határértékek felülvizsgálata a 2011-ben történt ódkibocsátás kivizsgálását követően 2

3 A KFKI telephely 3

4 A Budapesti Kutatóreaktor Tartály típusú reaktor, moderátor és hűtőközeg: könnyű víz Indítás: 1959 Fűtőköteg: EK-10 (dúsítás: 10 %) Hőtelesítmény: 2 MW 1. átalakítás: 1967 Zóna köré berillium reflektor Fűtőköteg csere: EK-10 VVR-M (dúsítás: 36 %) Hőtelesítmény : 2 MW 5 MW 2. átalakítás: Az épület és a reaktortömb kivételével mindent kicseréltek. Fűtőköteg: VVR-M, VVR-M2 (dúsítás: 36 %) Hőtelesítmény : 5 MW 10 MW Fizikai indítás:1992.december; Üzemeltetési engedély: november 25. A BKR ettől az időponttól kezdve 3500 órát üzemel évente. 3. Fűtőanyag cserée %-os dúsítású HEU kötegek helyett 19,75 %-os LEU (VVR-M2) 4

5 Izotóp Intézet Kft. részlet a Környezethasználati engedélyből: 5

6 Forrókamrás műveletek az Izotóp Intézet Kft. A -szintű izotóplaboratóriumaiban 6

7 BKR sugárvédelmi ellenőrző rendszer 7

8 BKR sugárvédelmi ellenőrző rendszer 31 gamma dózistelesítmény-mérő mérő detektor 7 gáz detektor + 1 különálló γ-spektrometriás rendszer 2 aeroszol mintavevő + detektor 3 ód mintavevő + detektor 4 vízellenőrző mérőrendszer (primerkör, szekunder kör, szennyvíz) 2 baleseti detektor A fentiek kiegészítendők egy hitelesített kibocsátás-ellenőrző rendszerrel 2013-ban 8

9 A elenlegi G7 és G8 nemesgáz detektorok elhelyezkedése az ú mérőrendszer mintavételi ponta a kémény közös szakaszában G7 G8 - Béta szcintillációs detektor - Kémény közös szakaszában - Méréstartomány: 300 kbq/m MBq/m 3 - NaI/Tl szcintillációs detektor - Kémény közös szakaszában - Méréstartomány: 7 kbq/m 3 10 MBq/m 3 - Gamma spektrumból 135 Xe, 87 Kr, 41 Ar mérése 9

10 Nemesgázok régi rendszer G8 display Izotóp Gamma energia [kev] 41 Ar m Kr Kr Kr Xe Xe

11 OnREM on-line radioaktív emisszió mérőrendszer Státusz: beüzemelés alatt Felesztő és gyártó: Gamma Műszaki zrt. (partnerek: Somos Környezetvédelmi Kft. és Reny Bt.) A mérőrendszer folyamatosan mintát vesz a kémény közös szakaszából, és négy NDI típusú szcintillációs detektort tartalmaz Aeroszol: szűrő és szendvics detektor [ZnS(Ag) + plasztik + NaI(Tl)] α-, β- és γ-spektrum LD: α: 1 Bq/m 3 ; β: 10 Bq/m 3 ; γ: 10 Bq/m 3 (aktivitásnövekmény egy mérési ciklusban) Elemi ód: szűrő és NaI(Tl) ) szcintillációs detektor LD: 10 Bq/m 3 (aktivitásnövekmény egy mérési ciklusban) Szerves ód: szűrő és NaI(Tl) szcintillációs detektor LD: 10 Bq/m 3 (aktivitásnövekmény egy mérési ciklusban) Nemesgáz: átfolyó mérőcella és NaI(Tl) szcintillációs detektor LD: 20 Bq/m 3 11

12 Az OnREM blokkvázlata OnREM Komplex CBRN Online radioaktív emisszió mérő rendszer mérő egység NDI szcintillációs detektor NDI szcintillációs detektor NDI szcintillációs detektor NDI szcintillációs detektor Redundáns olamentes vákuumszivattyú Hiteles Gázóra távadó kimenettel Szabályozott előfűtés Elzáró szelep T,H Hőmérséklet és páratartalom mérő Aeroszol szűrő Szervetlen ódhoz Szénszálas szűrőlap Elemi ódhoz Aktív szenes szűrő Szerves ódhoz ΔP ΔP ΔP nyomás különbség mérő nyomás különbség mérő nyomás különbség mérő Üreges mérőhely Nemes gázhoz Hővezetéses levegő térfogatáram mérő E-27 Technológiai elszívó ventillátor Levegő mintavételi pont Kémény 12

13 Az OnREM detektorai és vezérlőegysége Elemi ód detektor Előfűtés Switch Szerves ód detektor Aeroszol detektor Nemesgáz detektor Szerver 1 Szerver 2 UPS 1 UPS 2 Légforgalom-mérő 13

14 Mérendő radionuklidok, éves kibocsátási határértékek Aeroszól-szűrőn: 125 I [II 5 TBq], 131 I [II 1,6 TBq] továbbá: 137 Cs Elemiód-szűrőn: 125 I, 131 I Szervesód-szűrőn: 125 I, 131 I Nemesgáz mérőhelyen: 41 Ar [BKR 7,1 PBq] 85m Kr [BKR 55 PBq] 87 Kr [BKR 11 PBq] 88 Kr [BKR 5 PBq] 133 Xe [BKR 270 PBq] 135 Xe [BKR 35 PBq] 14

15 OnREM programok, műszaki paraméterek Vezérlőprogram: RayMon By-pass légszivattyúk térfogatárama 1-3 m 3 /h; Szűrők állapota: rendben/szakadt/eltömődött; Fálcsere a kiértékelő programmal; Adatküldések a központi kielzőnek; archiválás; Kéménybeli térfogatáram- és levegőállapot-mérők adatainak átvétele Redundanciák kezelése (szerverek, légszivattyúk) Spektrumkiértékelés: MULTIACT (α-, β- és γ- spektrometria) 15

16 Spektrumkiértékelés 1. 1) Gyűtő típusú mérőhelyek: aeroszól, elemi ód, szerves ód megkötése szűrőkön A, B, C, D esetek 2) Átáramlásos mérőhely: nemesgázok A, D esetek A: szignifikáns a vizsgált radionuklid aktivitásnövekménye a szűrőn a kurrens mérés alatt kurrens aktivitáskoncentráció (Bq/m 3 ) számítása kurrens kibocsátás (Bq/mérési ciklus) összes kibocsátás (Bq/10 óra, Bq/nap, Bq/szűrési ciklus) B: A=nem, de szignifikáns az aktivitás a szűrőn átlagos aktivitáskoncentráció az A+B állapot ideére kibocsátás az A+B állapot ideére összes kibocsátás (Bq/10 óra, Bq/nap, Bq/szűrési ciklus) 16

17 Spektrumkiértékelés 2. C: A=nem és B=nem, de szignifikáns az aktivitás a szűrőn, ha időben visszafelé haladva összegezzük a spektrumokat átlagos aktivitáskoncentráció a C állapot ideére; kibocsátás a C állapot ideére; összes kibocsátás (Bq/10 óra, Bq/nap, Bq/szűrési ciklus) D: A=nem és B=nem és C=nem: csak detektálási határ (LD) számítható aktivitás-ld a szűrőre/mérőhelyre aktivitáskoncentráció-ld a szűrési ciklusra kibocsátás-ld a szűrési ciklusra 17

18 Spektrumkiértékelés kurrens aktivitáskoncentráció és aktivitások a szűrőn c A,k I,, m,r 1 c,k V f m f V 1 e t A m t m 1 e t 1 e t t A m,r m t m e t m m t m I : γ-csúcs intenzitása [cps] V m : egy mérési ciklus alatt átszívott levegő térfogata [m 3 ] A : a -edik radionuklid aktivitása a szűrőn [Bq] A,r : a -edik radionuklid aktivitása a szűrőn az előző ciklusok után [Bq] c,k : a -edik radionuklid aktivitáskoncentrációa a mintázott levegőben a k-adik mérési ciklusban, melynek idee t m 18

19 A mérőrendszer hitelesítése az MKEH-ban A szűrőkkel azonos alakú hiteles anyagmintákkal mértek; A nemesgáz mérőhelyet fantommal és lezárva, gázzal feltöltve is vizsgálták; Radionuklidok: I, 131 I, 133 Ba, 137 Cs, Cs, 60 Co, 85 Kr 19

20 Köszönöm a figyelmet! EERRI Group Fellowship Training Course, Budapest, March 3-8, BKR