A reverse method for the determination of the radiological inventory of irradiated graphite at reactor scale Translated title: Umkehrverfahren zur Bestimmung des radiologischen Inventars von bestrahltem Graphit im Reaktormaßstab

Abstract

Irradiated graphite waste will be produced from the decommissioning of the six gas-cooled nuclear reactors operated by Electricité De France (EDF). Determining the radionuclide content of this waste is an important legal commitment for both safety reasons and in order to determine the best suited management strategy. As evidenced by numerous studies nuclear graphite is a very pure material, however, it cannot be considered from an analytical viewpoint as a usual homogeneous material. Because of graphite high purity, radionuclide measurements in irradiated graphite exhibit very high discrepancies especially when corresponding to precursors at trace level. Therefore the assessment of a radionuclide inventory only based on few number of radiochemical measurements leads in most of cases to a gross over or under-estimation that can be detrimental to graphite waste management. A reverse method using an identification calculation–measurement process is proposed in order to assess the radionuclide inventory as precisely as possible.

Kurzfassung

Bei der Stilllegung der sechs von EDF betriebenen gasgekühlten Kernkraftwerke wird bestrahlter Graphit anfallen. Dabei ist die Bestimmung des Radionuklidgehalts dieser Abfälle eine wichtige auch rechtlich geforderte Pflicht sowohl aus Sicherheitsgründen als auch zur Festlegung der optimalen Strategie zum Umgang damit. Wie durch zahlreiche Studien belegt, ist Graphit, das in Kernkraftwerken verwendet wird, ein sehr reines Material, allerdings kann es aus analytischer Sicht nicht als ein gewöhnlich homogenes Material betrachtet werden. Aufgrund der hohen Reinheit des Graphits zeigen Radionuklidmessungen an bestrahltem Graphit insbesondere dann sehr hohe Diskrepanzen, wenn diese den Precursors im Spurenbereich entsprechen. Daher führt die Beurteilung des Radionuklidinventars allein auf wenigen radiochemischen Messungen zu großen Fehlern, die für das Abfallmanagement des Graphits schädlich sein kann. In diesem Beitrag wird ein Umkehrverfahren vorgeschlagen, das ein kombiniertes Verfahren aus Berechnungen und Messungen zur möglichst genauen Identifikation des Radionuklidinventars verwendet.