Sugárbiztonsági tevékenység a nukleáris törvényszéki analitikában és a nukleáris biztosítéki rendszerben

Hasonló dokumentumok
A TERMÉSZETBEN SZÉTSZÓRÓDOTT NUKLEÁRIS ANYAGOK VIZSGÁLATA

Uránminták kormeghatározása gamma-spektrometriai módszerrel (2. év)

Radionuklidok meghatározása környezeti mintákban induktív csatolású plazma tömegspektrometria segítségével lehetőségek és korlátok

A magyar nukleáris biztosítéki támogató program bemutatása. Stefánka Zsolt, Horváth Kristóf, Szőllősiné Földesi Erzsébet, Vincze Árpád

Módszer fejlesztése forró részecskék azonosítására és lokalizálására biztosítéki részecske-analízis céljára

Izotópkutató Intézet, MTA

Gamma-röntgen spektrométer és eljárás kifejlesztése anyagok elemi összetétele és izotópszelektív radioaktivitása egyidejű elemzésére

Nukleáris anyagok vizsgálata a hazai nukleáris biztonság erősítésére

Nagy érzékenyégű módszerek hosszú felezési idejű nehéz radioizotópok analitikájában. Vajda N., Molnár Zs., Bokori E., Groska J., Mácsik Zs., Széles É.

ATOMERŐMŰVEK PROLIFERÁCIÓ- ÁLLÓSÁGI ELEMZÉSÉNEK SUGÁRVÉDELMI ASPEKTUSAI

AKTINIDÁK ELEMZÉSE BIZTOSÍTÉKI CÉLBÓL VETT

Szervetlen tömegspektrometria alkalmazása nukleáris törvényszéki, valamint nukleáris biztosítéki minták vizsgálatára

IVÓVIZEK RADIOANALITIKAI VIZSGÁLATA

Gamma-röntgen spektrométer és eljárás kifejlesztése anyagok elemi összetétele és izotópszelektív radioaktivitása egyidejű elemzésére

Nemzeti Akkreditáló Testület. MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAT /2015 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

PROMPT- ÉS KÉSŐ-GAMMA NEUTRONAKTIVÁCIÓS ANALÍZIS A GEOKÉMIÁBAN I. rész

Nemzeti Nukleáris Kutatási Program

RADIOLÓGIAI FELMÉRÉS A PAKSI ATOMERŐMŰ LESZERELÉSI TERVÉNEK AKTUALIZÁLÁSÁHOZ

50 év a sugárvédelem szolgálatában

RADIOLÓGIAI FELMÉRÉS A PAKSI ATOMERŐMŰ LESZERELÉSI TERVÉNEK AKTUALIZÁLÁSÁHOZ

Safeguards Nukleáris biztosítékok rendszere

Sugárvédelem nukleáris létesítményekben. Átfogó [fenntartó] SVK Osváth Szabolcs (OKK-OSSKI-LKSO)

Elemanalitika hidegneutronokkal

Röntgen-gamma spektrometria

A Kémiai Laboratórium feladata

Atomerőmű. Radioaktívhulladék-kezelés

Radiológiai vizsgálatok egy elhagyott katonai bázis területén

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (3) a NAH /2015 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Radiokémiai neutronaktivációs analízis (RNAA)

ICP-MS ALKALMAZÁSA KÜLÖNBÖZŐ TÍPUSÚ MINTÁK EREDETMEGHATÁROZÁSÁHOZ. KATONA RÓBERT Doktori (PhD) tézisei

Debreceni Egyetem Műszaki Kar Környezet- és Vegyészmérnöki Tanszék

HASADÓ ANYAGOK SZÁLLÍTÁSA A BUDAPESTI KUTATÓREAKTORNÁL SUGÁRVÉDELEM ÉS SAFEGUARDS

Prompt-gamma aktivációs analitika. Révay Zsolt

A NATO ÉVI NEMZETKÖZI RADIOLÓGIAI ÖSSZEMÉRÉSÉNEK (SIRA-2008) TAPASZTALATAI. Vágföldi Zoltán, Ferencz Bernadette

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (3) a NAH / nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

RADIOAKTÍV HULLADÉKOK MINŐSÍTÉSE A PAKSI ATOMERŐMŰBEN

Kiégett fűtőelemek visszaszállításának non-proliferációs engedélyezési tapasztalatai

Németh Anikó 1,2, Kosáry Judit 1, Fodor Péter 1, Dernovics Mihály 1

VIZSGÁLAT NEHÉZFÉMEKRE NÖVÉNYI DROGOKBAN ÉS NÖVÉNYI DROGKÉSZÍTMÉNYEKBEN

A NUKLEÁRIS ÉS MÁS RADIOAKTÍV ANYAGOK ALKALMAZÁSA, TÁROLÁSA ÉS SZÁLLÍTÁSA FIZIKAI VÉDELMI ENGEDÉLYEZÉSÉNEK TAPASZTALATAI

NUKLEÁRIS LÉTESÍTMÉNYEK LÉGNEMŰ 14C KIBOCSÁTÁSÁNAK MÉRÉSE EGYSZERŰSÍTETT LSC MÓDSZERREL

Radioaktív elemek környezetünkben: természetes és mesterséges háttérsugárzás. Kovács Krisztina, Alkímia ma

Pató Zsanett Környezettudomány V. évfolyam

NEUTRON-KOINCIDENCIA MÉRÉS KOMBINÁLÁSA NEUTRON RADIOGRÁFIÁVAL KIS MENNYISÉGŰ HASADÓANYAG KIMUTATÁSÁRA (OAH-ABA-10/14-M)

Nagy érzékenységű AMS módszerek hosszú felezési idejű könnyű radioizotópok elemzésében

Az új Thermo Scientific icap TQ ICP-MS bemutatása és alkalmazási lehetőségei. Nyerges László Unicam Magyarország Kft április 27.

RADIOLÓGIAI MÉRÉSEK A KÖRNYEZETMÉRNÖKI BSC KÉPZÉSBEN

A PAKSI ATOMERŐMŰ KÖRNYEZETELLENŐRZŐ LABORATÓRIUMA MINTAVÉTELI ADATBÁZISÁNAK KORSZERŰSÍTÉSE

Deme Sándor MTA EK. 40. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam Hajdúszoboszló, április

Izotóp geológia: Elemek izotópjainak használata geológiai folyamatok értelmezéséhez.

KÖRNYEZETI MINTÁK 90. Sr AKTIVITÁSKONCENTRÁCIÓ MEGHATÁROZÁSA. XXXIX. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam. Kristóf Krisztina Horváth Márk Varga Beáta

TÖMEGSPEKTROMÉTEREK SZEREPE A FÖLDTUDOMÁNYBAN. Palcsu László MTA Atommagkutató Intézet (Atomki) Környezet- és Földtudományi Laboratórium, Debrecen

Az új atomerőművi blokkok telephelye vizsgálatának és értékelésének engedélyezése Az engedélyezési eljárás összefoglaló ismertetése

Anyagvizsgálati módszerek Elemanalitika. Anyagvizsgálati módszerek

A GINOP PROJEKT BEMUTATÁSA SZENNYVÍZTELEPEK ÁSVÁNYOLAJ FELMÉRÉSÉNEK TAPASZTALATAI

MEMBRÁNKONTAKTOR SEGÍTSÉGÉVEL TÖRTÉNŐ MINTAVÉTEL A MVM PAKSI ATOMERŐMŰ ZRT PRIMERKÖRI RENDSZERÉNEK VIZEIBEN OLDOTT GÁZOK VIZSGÁLATÁRA

Új atomerőművi blokkok nukleáris biztonsági engedélyezése

A TERMÉSZETES RADIOAKTIVITÁS VIZSGÁLATA A RUDAS-FÜRDŐ TÖRÖK- FORRÁSÁBAN

Cs atomerőművi hűtővízben és radioaktív hulladékban

Vaskor Dóra Környezettan alapszakos hallgató. Témavezető: Kiss Ádám egyetemi tanár

Nemzeti Akkreditáló Testület. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAT /2014 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Nemzeti Akkreditáló Testület. SZŰKÍTETT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAT /2013 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Sugárvédelmi felhasználású neutron detektorok metrológiai minőségbiztosítási rendszerének kidolgozása és bevezetése a Paksi Atomerőműben.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar Szervetlen és Analitikai Kémia Tanszék

KÖRNYEZETI VIZEK SZERVES SZENNYEZŐINEK ELEMZÉSE GC- MS/MS MÓDSZERREL

A Bátaapáti kis és közepes aktivitású radioaktív hulladéktároló üzemeltetés előtti környezeti felmérése

a NAT /2008 számú akkreditálási ügyirathoz

Élelmiszerek. mikroszennyezőinek. inek DR. EKE ZSUZSANNA. Elválasztástechnikai Kutató és Oktató Laboratórium. ALKÍMIA MA november 5.

Aktiválódás-számítások a Paksi Atomerőmű leszerelési tervéhez

Telephely vizsgálati és értékelési program Közmeghallgatás - tájékoztató

A radioaktív hulladékok kezelésének kérdései

1000 = 2000 (?), azaz a NexION 1000 ICP-MS is lehet tökéletes választás

Radioaktív nyomjelzés

Jakab Dorottya, Endrődi Gáborné, Pázmándi Tamás, Zagyvai Péter Magyar Tudományos Akadémia Energiatudományi Kutatóközpont

Gyógyszermaradványok meghatározása vízmintákból LC-MS/MS módszerrel

Nagyteljesítményű elemanalitikai, nyomelemanalitikai módszerek

A PAKSI ATOMERŐMŰ 3 H, 60 Co, 90 Sr ÉS 137 Cs KIBOCSÁTÁSÁNAK VIZSGÁLATA A MELEGVÍZ CSATORNA KIFOLYÓ KÖRNYEZETÉBEN

Radon a felszín alatti vizekben

A talaj természetes radioaktivitás vizsgálata és annak hatása lakóépületen belül. Kullai-Papp Andrea

Folyékony mikrominták analízise kapacitívan csatolt mikroplazma felhasználásával

9. A felhagyás környezeti következményei (Az atomerőmű leszerelése)

Radioanalitika természetes radioaktív izotópok segítségével

Atomenergetikai alapismeretek

Magyarországi nukleáris reaktorok

ATOMEMISSZIÓS SPEKTROSZKÓPIA

NEUTRON SUGÁRZÁS ELLENI BIOLÓGIAI VÉDELEM VIZSGÁLATA MONTE CARLO MODELLEZÉSSEL

Környezeti és személyi dózismérők típusvizsgálati és hitelesítési feltételeinek megteremtése az MVM PA ZRt sugárfizikai laboratóriumában

KISMENNYISÉGŰ U-235 MEGHATÁROZÁSA CSŐPOSTÁVAL KOMBINÁLT KÉSŐNEUTRON SZÁMLÁLÁSSAL (OAH-ABA-22/16-M)

a NAT /2007 számú akkreditált státuszhoz

14C és C a nukleáris létesítmények 14N(n,p)14C

ÜZEMLÁTOGATÁS AZ MTA CSILLEBÉRCI TELEPHELYÉN

Radiojód kibocsátása a KFKI telephelyen

Eötvös Loránd Fizikai Társulat Sugárvédelmi Szakcsoport XLI. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam

Nemzeti Akkreditáló Testület. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAT /2015 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Környezetanalitika, mintacsoportok, meghatározandó elemek I.

Élelmiszer-hamisítás kimutatásának lehetősége NIR spektroszkópia segítségével

Magas gamma dózisteljesítmény mellett történő felületi szennyezettség mérése intelligens

Radioaktív nyomjelzés

Radioaktívhulladék-kezelés és újrafelhasználás: Francia lehetőségek, tapasztalatok, jövőbeni tervek

Horváth Miklós Törzskari Igazgató MVM Paks II. Zrt.

Átírás:

Sugárbiztonsági tevékenység a nukleáris törvényszéki analitikában és a nukleáris biztosítéki rendszerben Széles Éva IKI KTT intézeti látogatás

Feladatok Lefoglalt anyagok vizsgálata nukleáris törvényszéki analitika talált vagy lefoglalt, ismeretlen eredetű nukleáris anyagok karakterizálása és azonosítása (eredetmeghatározás) roncsolásos (DA) és roncsolásmentes (NDA) analízis U és Pu elemzés pl. precíz izotóparány elemzés kormeghatározás Nukleáris biztosítéki (safeguards) célú minták elemzése Környezeti és dörzsminták analízise Egyedi részecskék analízise lézerablációs ICP-MS technikával Nukleáris biztosítéki célú környezeti monitoring nukleáris létesítmények leszerelését megelőzően és a leszerelés ideje alatt Sérült fűtőelemek vizsgálata (HRGS) 2

Feladatok Fűtőelemek kiégettségének és reprocesszáltságának vizsgálata (HRGS) Környezeti minták elemzése - más szempontokból: Nyomnyi mennyiségű aktinidák elemzése környezeti mintákban (talaj, üledék, víz, növény, stb.) Egyéb, nukleáris biztosítéki szempontból fontos elemek vizsgálata (Am, Np, Cm) Szilárd minták közvetlen elemzése LA-ICP-MS technikával (pl. geológiai minták, uránércek, fém minták, stb.) 3

Alkalmazott műszerek Nagyfelbontású induktív csatolású plazma mágneses szektor tömegspektrométer (HR-ICP-SFMS) Nagyfelbontású gamma-spektrométer (HRGS) Neutron koincidencia számláló rendszer (NCC) 4

Minőségbiztosítás ISO 9001:2000 Az ICP-MS laboratórium ISO/IEC:17025 szerinti akkreditált státusszal rendelkezik (NAT-1-1630/2010) Nemzetközi körelemzésekben való részvétel: ITWG HEU (2001, 2010) REIMEP, NUSIMEP, IAEA-PT CEA-CETAMA Nemzetközi összemérések az ITU-val (Karlsruhe) 5

Nagyfelbontású induktív csatolású plazma mágneses szektor tömegspektrométer (ICP-SFMS) Típus: ELEMENT2 (single collector) 100 000 osztályú tisztatérben installálva Különböző mintabeviteli rendszerek: Stabil mintabevivő rendszer Lézerablációs rendszer Deszolvatáló egység Mintaelőkészítő laboratórium (10 000 osztály): 100 osztályú lamináris fülkével Ultra-nyomnyi elemanalízis 6

Lézerablációs (LA) egység Kvázi roncsolásmentes (NDA) technika Nem igényel kémiai mintaelőkészítést Gyors elemzések (tipikusan <1 óra/minta) Lézerablációs rendszer: rendszer: UP213 UP213 (New (New Wave) Wave) 7

Nagyfelbontású gamma- spektrométer (HRGS) Roncsolásmentes technika (NDA) Nem szükséges mintaelőkészítés Alacsony hátterű gamma-spektrométer 20 cm falvastagságú vaskamra 150 cm 3 koaxiális HPGe detektor 34% relatív hatásfok Mintatartó nitrogénnel öblítve Tervezett fejlesztés: Jobb hatásfokú detektor Földalatti elhelyezés Kis energiájú planáris HPGe detektorok U és Pu izotóp-elemzéshez 8

Nukleáris anyagok csempészete Nukleáris anyagok illegális forgalma világszerte Urán, plutónium csempészete, fekete-kereskedelme Magyarországon: 90-es évek kezdete óta ~10 felderített eset 9

Nukleáris törvényszéki analitika Magyarországon Nukleáris anyagok csempészete Magyarországon: a 90-es évek eleje óta Kezdetekben: csak planáris HPGe technikát használtak Ma: Alacsony hátterű HPGe SEM ICP-MS NCC IKI-ben eddig előfordult: Porok (U-tartalmúak) Pelletek (U-oxid) Fém urán Fűtőelem rudak (U-oxid) Egyéb fűtőelem részek Árnyékolt források (pl. Pu) 10

Nukleáris törvényszéki módszerek 11

Nukleáris anyagok gyártási idejének meghatározása I. Kormeghatározás roncsolásos technikával (ICP-MS) Urán-oxid minták feltárása (savas roncsolás) 234 U-izotóp mennyiségének meghatározása izotóphígításos ICP-MS technikával 230 Th-izotóp mennyiségének meghatározása izotóphígításos ICP-MS technikával extrakciós kromatográfiás elválasztást követően 229 Th nyomjelző előállítása: 233 U-oldatból ( milking ) Kormeghatározás kvázi roncsolásmentes módszerrel (LA-ICP-MS) 12

Nukleáris anyagok gyártási idejének meghatározása II. Kormeghatározás roncsolásmentes technikával (HRGS) Kétféle mérés: 234 U/ 238 U planáris HPGe detektorral 214 Bi/ 238 U koaxiális HPGe detektorral alacsony hátterű vaskamrában Aktivitás-arányok meghatározása relatív ( intrinsic ) hatásfokú kalibrációval Független a mérési geometriától 234 U 230 Th 226 Ra 222 Rn 218 Po 214 Pb 214 Bi 13

Reprocesszált urán kimutatása 232 U analízis HRGS technikával 232 U tartalom utal a reprocesszált urán jelenlétére 232 U / total U, % 232 232 U tartalom meghatározása HRGS-el, a 235 235 U dúsítás függvényében ábrázolva 10-7 Reprocessed 10-8 10-9 10-10 10-11 0.1 1 10 100 236 U és Pu izotópok elemzése ICP-MS technikával 14 235 U-enrichment, % Not reprocessed

Ritkaföldfémek meghatározása urán-tartalmú anyagokban ICP-MS technikával -Eredetmeghatározás Példa: Három, különböző eredetű urán koncentrátum ritkaföldfém profiljának összehasonlítása. Mintaelőkészítés: savas feltárás + urán-tartalom elválasztása extrakciós kromatográfiával 15

Nyomelemek meghatározása urán-tartalmú vegyületekben ICP-MS technikával Eredetmeghatározás II. Nyomelem analízis 3 lefoglalt urán-oxid pelletben Nemzetközi összemérés a Transzurán Elemek Intézetével (ITU, Karlsruhe) Minták: 590: Természetes, NU (HU-NAT) 642: LEU (HU-LEU) 643: DU (HU-DEP) 16 Minta: 590

Nukleáris biztosítéki célú (Safeguards) elemzések 17

Roncsolásmentes elemzések: PSFAT Kiégett fűtőelemek vizsgálata (Paks) 18

Sérült fűtőelemek vizsgálatához épített berendezés (Paks) 19

Erőművek proliferáció-állóságának vizsgálata Proliferáció-állóság: az atomenergia-rendszerek azon jellemzője, amellyel gátolható a nukleáris anyagok be nem jelentett (eltitkolt) előállítása és eltérítése (diverziója), továbbá a technológia nukleáris fegyverek vagy nukleáris robbanóeszközök előállítására irányuló felhasználása. Como II, IAEA STR-332, December 2002 Paks új blokkok létesítését megelőző tanulmány 20

Dörzsminták elemzése bulk (össz-)elemzés Urán és plutónium izotópok ultranyomnyi analízise, valamint precíz izotóparány-meghatározás környezeti dörzsmintákban Dörzsminták bulk elemzéséhez módszert fejlesztettünk: Gamma-spektrometriás ellenőrzés Mikrohullámú roncsolás Extrakciós kromatográfiás elválasztás TRU gyanta alkalmazásával ICP-MS elemzés Elért kimutatási határok: Urán: 0,01 5 ng (IAEA SAL köv.: 0,1-5 ng) Plutónium: 1 7 fg (IAEA SAL köv.: 10 fg) Speciális követelmény: háttérszennyezés minimalizálása Tisztalabor Optimált mintaelőkészítési eljárás Desztillált sav A módszer továbbfejlesztés alatt áll 21

Egyedi részecskék elemzése LA-ICP-MS technikával Egyedi részecskék izotópösszetételének vizsgálata módszerfejlesztés Jelenlegi eredmények: egyedi, urántartalmú részecskék izotóp-összetételének meghatározása lézerablációs ICP-MS technikával Különböző dúsítású urán-oxid részecskékkel tesztelve: elérhető legkisebb méret: 10 mikrométer Kis gyakoriságú izotópokra is alkalmas ( 234 U, 236 U) Elért tipikus precizitás: 0,2-5% RSD 235 U/ 238 U izotóparányra Részecske lokalizáció: nyomdetektorral és SEM/EDS technikával Részecske relokalizáció: 3-, és 6-pontos algoritmussal További cél: a módszer adaptálása dörzsmintákra 22

Felkészülés nukleáris létesítmények leszerelésére - környezeti monitoring Cél: Hazai nukleáris létesítmények közelében környezeti szennyezettség alapszintű felmérése, mint referencia adatbázis Átfogó, nukleáris biztosítéki célú környezeti monitoring a nukleáris létesítmények leszerelését megelőzően és a leszerelés ideje alatt Tesztelemzések a három nagyobb, hazai nukleáris létesítmény környezetében: Paksi Atomerőmű AEKI Kutatóreaktor BME Oktatóreaktor 23

Összefoglalás Az Intézetünkben rendelkezésünkre álló technikák alkalmazásával képesek vagyunk: A legtöbb nukleáris anyag teljes nukleáris törvényszéki analízisére; azonosítására és karakterizálására (DA és NDA technikák egyaránt rendelkezésre állnak; HRGS, ICP-MS, NCC, SEM, PGAA) Környezeti elemzésekben; ultra-nyomnyi mennyiségű anyagok érzékeny kimutatására Precíz izotóparány elemzésekre (elsősorban U, Pu) Fűtőelemek átfogó vizsgálatára Jövőbeni terveink: A NAÜ és az OAH igényeit kiszolgáló további kutatási feladatok és fejlesztések indítása és kivitelezése Műszerpark fejlesztése és bővítése Nemzetközi laborhálózatokhoz való csatlakozás 24

Köszönöm a figyelmet! A munkában jelenleg résztvevő kollegák: ICP-MS: Dr. Bíró Tamás Dr. Széles Éva Katona Róbert Mácsik Zsuzsanna Lukácsné Bartha Hajnal Ideiglenesen távol lévő kollegák: ICP-MS: Dr. Stefánka Zsolt (OAH) Dr. Varga Zsolt (JRC ITU) HRGS: Dr. Lakosi László Dr. Nguyen Cong Tam Almási István Hlavathy Zoltán Nagy Péter 25 HRGS: Dr. Zsigrai József (JRC ITU) Bagi János (JRC Ispra)