Magyar Tudományos Akadémia 3: MTA Energiatudományi Kutatóközpont

Magyar Tudományos Akadémia Energiatudományi Kutatóközpont

Kibocsátás-ellenőrző rendszer tervezése Kibocsátásés építése a KFKI telephelyen Sarkadi András1, Gimesi Ottó2, Gajdos Ferenc3, Elter Dénes3, Matisz Attila3, Zagyvai Péter3 1: Gamma Műszaki Zrt Zrt.. 2: Somos Környezetvédelmi Kft Kft.. 3: MTA Energiatudományi Kutatóközpont ELFT SVSzCs XXXVIII. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam Hajdúszoboszló, 2013. április 2323-25.


Kiemelt létesítmények a KFKI telephelyen „Kiemelt létesítmények” létesítmények” a 16/2000 EüM. rendelet szerint a KFKI telephelyen: • Izotóp Intézet Kutató, Termelő és Szolgáltató kft. „A” és „B” szintű radioizotópradioizotóp-laboratóriumok több épületben (1993 óta önálló jogi személy) személy) – II • Budapesti Kutatóreaktor (1959 (1959--ben épült épült,, engedélyes engedélyes:: MTA Energiatudományi Kutatóközpont, korábbi neve MTA KFKI Atomenergia Kutatóintézet) – BKR • Dózismegszorítás Dózismegszorítás:: mindkét létesítményre 50 – 50 µSv µSv/év /év • Kibocsátási határértékek légnemű légnemű-- és folyékony kibocsátásra • 2012 - 2013: határértékek felülvizsgálata a 20112011-ben történt jódkibocsátás kivizsgálását követően

2


A KFKI telephely

3


A Budapesti Kutatóreaktor Tartály típusú reaktor, moderátor és hűtőközeg: könnyű víz

•

Indítás: 1959 1959 – Fűtőköteg: EK-10 (dúsítás: 10 %) – Hőteljesítmény: 2 MW

•

1. átalakítás: 1967 – Zóna köré berillium reflektor – Fűtőköteg csere: EK-10  VVR-M (dúsítás: 36 %) – Hőteljesítmény : 2 MW 5 MW

•

2. átalakítás: 1986 -1990 – – – – –

•

Az épület és a reaktortömb kivételével mindent kicseréltek. Fűtőköteg: VVR-M, VVR-M2 (dúsítás: 36 %) Hőteljesítmény : 5 MW 10 MW Fizikai indítás:1992 .december; Üzemeltetési engedély: 1993. november 25. A BKR ettől az időponttól kezdve 3500 órát üzemel évente.

3. Fűtőanyag cseréje 2009 – 2013 – 36 %-os dúsítású HEU kötegek helyett 19,75 %-os LEU (VVR-M2)

4


Izotóp Intézet Kft. – részlet a Környezethasználati engedélyből:

5


Forrókamrás műveletek az Izotóp Intézet Kft. „A”--szintű izotóplaboratóriumaiban „A”

6


BKR sugárvédelmi ellenőrző rendszer

7


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


A jelenlegi G7 és G8 nemesgáz detektorok elhelyezkedése – az új mérőrendszer mintavételi pontja a kémény „közös” szakaszában G7 - Béta szcintillációs detektor - Kémény „közös” szakaszában - Méréstartomány: 300 kBq/m3 – 300 MBq/m3 G8 - NaI/Tl szcintillációs detektor - Kémény „közös” szakaszában - Méréstartomány: 7 kBq/m3 – 10 MBq/m3 - Gamma spektrumból 87Kr, 41Ar mérése

135Xe,

9


Nemesgázok – régi rendszer – „G8” display Izotóp

Gamma energia [keV [keV]]

41Ar

1294

85mKr

150

87Kr

403

88Kr

191

133Xe

80

135Xe

250

10


OnREM on on--line radioaktív emisszió mérőrendszer • Státusz: beüzemelés alatt • Fejlesztő és gyártó: Gamma Műszaki zRt 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 [ZnS((Ag Ag)) + plasztik + NaI((Tl NaI Tl)] )] α-, β- és γ-spektrum LD: α: 1 Bq/m3; β: 10 Bq/m3; γ: 10 Bq/m3 (aktivitásnövekmény egy mérési ciklusban) • Elemi jód: szűrő és NaI NaI((Tl Tl)) szcintillációs detektor LD: 10 Bq/m3 (aktivitásnövekmény egy mérési ciklusban) • Szerves jód: szűrő és NaI NaI((Tl Tl)) szcintillációs detektor LD: 10 Bq/m3 (aktivitásnövekmény egy mérési ciklusban) • Nemesgáz: átfolyó mérőcella és NaI NaI((Tl Tl)) szcintillációs detektor LD: 20 Bq/m3 11


Az OnREM blokkvázlata OnREM Komplex CBRN Online radioaktív emisszió mérő rendszer mérő egység NDI szcintillációs detektor

NDI szcintillációs detektor


Redundáns olajmentes vákuumszivattyú

Hiteles Gázóra távadó kimenettel


Szabályozott előfűtés

Elzáró szelep

T,H Hőmérséklet és páratartalom mérő

Aeroszol szűrő Szervetlen jódhoz

Szénszálas szűrőlap Elemi jódhoz

Aktív szenes szűrő Szerves jódhoz

ΔP

ΔP

ΔP

nyomás különbség mérő



Üreges mérőhely Nemes gázhoz Hővezetéses levegő térfogatáram mérő

E-27

Levegő mintavételi pont Kémény Technológiai elszívó ventillátor

12


Az OnREM detektorai és vezérlőegysége Elemi jód detektor

Előfűtés

Switch Szerves jód detektor

Aeroszol detektor

Nemesgáz detektor

Szerver 1 Szerver 2 UPS 1 UPS 2

Légforgalom-mérő 13


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


OnREM – programok, műszaki paraméterek • Vezérlőprogram: RayMon  By-pass légszivattyúk térfogatárama 1 - 3 m3/h;  Szűrők állapota: rendben/szakadt/eltömődött;  Fájlcsere a kiértékelő programmal;  Adatküldések a központi kijelzőnek; archiválás;  Kéménybeli térfogatáram- és levegőállapot-mérők adatainak átvétele  Redundanciák kezelése (szerverek, légszivattyúk) • Spektrumkiértékelés: MULTIACT (α (α-, β- és γspektrometria)) spektrometria

15


Spektrumkiértékelés 1. 1) „Gyűjtő” típusú mérőhelyek: aeroszól, elemi jód, szerves jód 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/m3) 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 idejére → kibocsátás az A+B állapot idejére → összes kibocsátás (Bq/10 óra, Bq/nap, Bq/szűrési ciklus)

16


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 idejére; → kibocsátás a C állapot idejére; → 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


Spektrumkiértékelés – kurrens aktivitáskoncentráció és aktivitások a szűrőn   jt m

c j, k 

1 e I j   jf  , jA j, r  jt m

 jt m

 jf  , jVm

1 e 1  jt m

  jt m

1 e A j  c j,k Vm  jt m

Ij: γ-csúcs intenzitása [cps] Vm: egy mérési ciklus alatt átszívott levegő térfogata [m3] Aj: a j-edik radionuklid aktivitása a szűrőn [Bq]

 jt m

Aj,r: a j-edik radionuklid aktivitása a szűrőn az előző ciklusok után [Bq]

 A j,r e

cj,k: a j-edik radionuklid aktivitáskoncentrációja a mintázott levegőben a k-adik mérési ciklusban, melynek ideje tm

 jt m

18


A mérőrendszer hitelesítése az MKEH MKEH--ban • A szűrőkkel azonos alakú hiteles anyagmintákkal mértek; • A nemesgáz mérőhelyet „fantommal” és lezárva, gázzal feltöltve is vizsgálták; • Radionuklidok: 125I, 131I, 133Ba, 137Cs, 60Co, 85Kr

19


Köszönöm a figyelmet!

EERRI Group Fellowship Training Course, Budapest, March 33-8, 2011 BKR2013

20 20

Magyar Tudományos Akadémia 3: MTA Energiatudományi Kutatóközpont

Recommend Documents