Förslag till nuklidbibliotek för friklassning

5.1 Målsättningen med delprojekt 4

Inom delprojekt 4 ska följande frågeställningar diskuteras: ”Ytterligare två avfallsströmmar ska utredas, nämligen det avfall som ska markförvaras (Förf. anm. Förslaget är diskuterat under föregående delprojekt.) vid de kärntekniska anläggningarna och det material som ska friklassas. För dessa båda avfallsströmmar gäller samma anvisningar som för SFR-avfall, dvs. nuklidinne- hållet ska vara känt. Materialets snabbare omsättning och generellt lägre aktivitetsinnehåll kan dock föranleda att SSI:s anvisningar avseende nuklidbibliotek bör vara annorlunda än för mate- rial som ska deponeras i SFR.”

5.2 Nuklidbibliotek för friklassning

Vid friklassning av material får förutsättas att aktuellt material direkt kommer att användas eller genom återanvändning bli någon form av konsumtionsprodukt. En viktig parameter är tiden från det att det aktuella materialet varit i kontakt med nyproducerad aktivitet tills det släpps som friklassat. Om vi antar att denna tid är minst ca sex månader behöver endast nuklider med halve- ringstider längre än ca en månad beaktas.

Reaktor- och bassängvatten analyseras rutinmässigt gammaspektrometriskt med högupplösande Ge-detektorer. I tabell 1 visas de gammastrålande nuklider med halveringstider över ca en må- nad som kan påvisas i reaktor- och bassängvatten. I tabellen visas också dominerande gamma- energier och deras grenkvot. Dessa nuklider tillsammans med de i tabell 15 kan bli aktuella att ingå i ett nuklidbibliotek vid friklassning av material.

Av nukliderna listade i tabell 2 förslås följande att inte ingå i ett nuklidbibliotek:

1. Sc-46: Denna nuklid har enbart detekterats i ett fåtal prover och ingår inte bland de signifi-

kanta aktiveringsprodukterna enligt tabellen över aktiveringsprodukter i rostfritt material i bilaga A.

2. Cr-51, Co-57 och Fe-59: Har liten radiologisk betydelse enligt tabellen över aktiverings-

produkter i rostfritt material i bilaga A.

3. Ru-103, Sb-124 och Ce-141: Marginell radiologisk betydelse, se tabellen över fissionspro-

dukter i bilaga A.

4. Hf-181 och Ce-144: Marginell radiologisk betydelse, se tabellerna över fissionsprodukter

och aktiveringsprodukter i rostfritt material i bilaga A.

Förutom de från tabell 2 utvalda nukliderna bör ett selekterat antal från tabell 15 ingå. Följande nuklider i tabell 15 föreslås inte ingå i ett nuklidbibliotek för friklassning:

1. H-3: Motiveras ovan. Tritium har liten radiologisk betydelse.

2. Ni-59: Denna nuklid har i det korta tidsperspektivet, i 100-årsskalan, liten radiologisk bety-

3. C-14: Denna förekommer inte i material som ska friklassas.

I tabell 16 ges förslag till en nuklidtabell för användning vid kvantifiering av nuklider i material som ska friklassas. I tabellen ges också friklassningsgränser enligt [9]. Friklassningsgränserna visar den maximalt tillåtna halten av varje nuklid under förutsättning att materialet enbart inne- håller denna nuklid samt också maximal specifik aktivitet. Innehåller materialet flera nuklider bör dessa vägas samman via ett index, som är specifikt för aktuell nuklidfördelning. Något så- dant index finns inte idag.

Tabell16

Förslag till nuklidbibliotek vid mätning på avfall avsett för friklassning.

Friklassningsgräns1

Nr Nuklid Halveringstid Anmärkning

(Bq/kg) (Bq)

1 Fe-55 2,7 y Uppskattas 1E7 1E6

2 Co-58 70,78 d Mäts gammaspektrometriskt 10E3 1E6

3 Co-60 5,27 y Mäts gammaspektrometriskt 10E3 1E5

4 Ni-63 100 y Uppskattas2 _{1E8 1E8}

5 Zn-65 244,3 d Mäts gammaspektrometriskt 1E4 1E6

6 Sr-90 29,1 y Uppskattas3 _{1E5 1E4}

7 Zr-95 64,0 d Mäts gammaspektrometriskt 1E4 1E6

8 Nb-95 35,15 d Mäts gammaspektrometriskt 1E4 1E6

9 Ru-106 1,01 y Mäts gammaspektrometriskt 1E5 1E5

10 Ag-110m 249,9 d Mäts gammaspektrometriskt 1E4 1E6

11 Sn-113 115,1 d Mäts gammaspektrometriskt 1E6 1E7

12 Sb-125 2,73 y Mäts gammaspektrometriskt 1E5 1E6

13 Cs-134 2,06 y Mäts gammaspektrometriskt 1E4 1E5

14 Cs-137 30,0 y Mäts gammaspektrometriskt 1E4 1E4

15 Eu-152 13,3 y Mäts gammaspektrometriskt 1E4 1E6

16 Pu-238 87,7 y Uppskattas3 _{1E3 1E4}

17 Pu-239/ 240 24,11 ky/6,56 ky Uppskattas3 _{1E3/1E3 1E4/1E3}

18 Pu-241 14,4 y Uppskattas3 _{1E5 1E5}

19 Am-241 432 y Uppskattas3 _{1E3 1E4}

20 Cm-244 18,1 y Uppskattas3 _{10 1E4}

1) Från tabell I-1 i [9].

2) Uppskattas med förhållanden enligt tabell 5. Alternativt beräknas med lämplig datorkod.

3) Uppskattas på samma sätt som innehållet i skrot- och sopkollin. Alternativt kan alfastrålare och Sr-90 på ytor kvantifieras med strykprover.

För avfall från Studsvik är det inte möjligt att ge ett generellt nuklidbibliotek för friklassning då detta avfall kan ha andra källor och annan sammansättning än vad kraftproducerande reaktorer och CLAB har. Ursprunget till aktiviteten måste kartläggas och ett avpassat bibliotek fastställas från fall till fall.

Diskussion

Anledningen att relativt många kortlivade gammastrålare medtagits i nuklidtabellen för friklass- ning är att möjliggöra snabb friklassning av material som nyligen varit i kontakt med reaktorvat- ten under drift eller av annan anledning kontaminerats med nyproducerad aktivitet.

Då det gäller alfastrålare behöver inte dessa beaktas i material från stationer som inte drabbats av bränsleskador med uranupplösning. Detta gäller för Barsebäck 1 och 2 fram till och med 1999. Med bättre kunskap om minneseffekten på systemytor kan möjligen kravet på kvantifie- ring av alfastrålare i andra stationer utgå efter någon bestämd tidpunkt efter det stationen drab- bats av signifikant uranupplösning. En alternativ möjlighet att kvantifiera alfastrålare är att ta strykprover från det material som ska friklassas och utifrån resultaten från analyserna uppskatta mängden alfastrålare och Sr-90 på ytorna.

Vid friklassning av material från Studsvik kan samma bibliotek användas för material som kommit från kraftverken eller från CLAB. För annat avfall bör specifika bibliotek fastställas för varje kampanj. Dessa bibliotek kan fastställas med utgångspunkt från vilken källa aktiviteten kommer från.

I femte och sjätte kolumnen i tabell 16 ges gränsvärden föreslagna i [9, tabell I-1 i bilaga 1]. Dessa värden visar att variationen mellan gränsvärden för enskilda nuklider är stora. Därför är det olämpligt att ange friklassningsgränser baserade på en totalmängd och/eller en specifik akti- vitetsnivå för material avsett för friklassning. Friklassningsgränserna bör utformas som det är gjort i [9] så att enskilda nuklider beaktas. Orsaken är den stora skillnaden i riskfaktorer mellan olika nuklider. Begränsningar bör göras så att samtliga nuklider som ska beaktas har individuel- la gränsvärden.

6 Karaktärisering och dokumentation