Recycling of Environmental Nuclear Energy Waste

RENEW

Das RENEW Projekt zielt darauf ab, Recycling von Beton und Bodenmaterial aus kerntechnischen Anlagen sowie deren strahlenschutzüberwachten Bereichen zu maximieren und dadurch das Aufkommen nuklearer Abfälle zu minimieren. Ein zentraler Schwerpunkt liegt auf der Verbesserung der Klassifizierung und des Managements gefährlicher Abfälle, die Radionuklide wie ⁴¹Ca und ⁹⁰Sr enthalten, um saubere Recyclingströme sicherzustellen und Umweltbelastungen zu reduzieren. Dies soll durch die Entwicklung einer optimierten Messroutine mittels Beschleuniger-Massenspektrometrie (AMS) erreicht werden, die die Nachweisgrenze signifikant absenkt und gleichzeitig Messzeiten und Unsicherheiten reduziert. Die erzielten Ergebnisse fördern die Wiederverwendung von Materialien und verringern die Abfallvolumina unter Einhaltung höchster Sicherheits- und Umweltstandards.

ILIAMS (Ion-Laser-Interaktions-Massenspektrometrie) am Vienna Environmental Research Accelerator (VERA) hat gezeigt, dass mittels elementselektiven Laser-Photodetachments in einem gasgefüllten Radiofrequenz-Quadrupol-(RFQ-)Ionenkühler eine nahezu vollständige Isobarenunterdrückung für ⁴¹Ca und ⁹⁰Sr erreicht werden kann. Aus diesem Grund wurde der neue Anion Laser Isobar Separator (ALIS), der auf demselben Prinzip der Isobarenunterdrückung basiert, am Kölner 6-MV-Tandembeschleuniger von CologneAMS in Betrieb genommen, um die Klassifizierung und das Management gefährlicher nuklearer Abfälle aus Beton- und Bodenmaterialien zu verbessern.

Das RENEW Projekt validiert ein Referenzmaterial für ⁹⁰Sr, das so synthetisiert wurde, dass Isotopenverhältnisse oberhalb der in Deutschland geltenden Freigrenzen bis hinunter zur erwarteten Nachweisgrenze der Beschleuniger-Massenspektrometrie mit ALIS von 5 × 10⁻¹⁵ abgedeckt werden. Darüber hinaus wird gezeigt, dass die Messergebnisse für Beton- und Bodenproben mit ⁴¹Ca und ⁹⁰Sr zwischen beiden Systemen konsistent sind.